JP5867259B2 - Manufacturing method of laminate - Google Patents

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Description

本発明は、積層体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a laminate.

複数の半導体素子を積層して構成された半導体装置(積層体)が使用されている。例えば、特許文献1には、TSV(Through Silicon Via)を有する半導体素子(あるいは半導体基板)を複数積層した半導体装置、具体的には、インターポーザ上に樹脂層を介して半導体チップを複数段に積層した半導体装置(積層体)が開示されている。このような半導体装置は、以下のようにして製造されていると考えられる。   A semiconductor device (stacked body) configured by stacking a plurality of semiconductor elements is used. For example, Patent Document 1 discloses a semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements (or semiconductor substrates) having TSV (Through Silicon Via) are stacked, specifically, a plurality of semiconductor chips are stacked on an interposer via a resin layer. A semiconductor device (laminated body) is disclosed. Such a semiconductor device is considered to be manufactured as follows.

まず、あらかじめインターポーザ上に接続用バンプを形成する。その後、当該インターポーザ上にフィルム状接着剤(樹脂層)を設け、次いで、半導体チップを積層し、半田接合を行う。そして、このような作業を繰り返すことで、インターポーザ上に半導体チップを複数段に積層した半導体装置(積層体)を得る。   First, bumps for connection are formed on the interposer in advance. Thereafter, a film adhesive (resin layer) is provided on the interposer, and then semiconductor chips are stacked and soldered. By repeating such operations, a semiconductor device (stacked body) in which semiconductor chips are stacked in a plurality of stages on the interposer is obtained.

特開2011−29392号公報JP 2011-29392 A

しかしながら、特許文献1の半導体装置の製造方法では、半導体チップを積層するたびに、半田接合を繰り返し行っているため、複数回の半田接合により生産性が悪くなる。さらに、半導体チップを積層するたびに、半田接合を繰り返し行っているため、下層の半導体チップへの半田接合の際の熱による影響が心配される。   However, in the method of manufacturing a semiconductor device disclosed in Patent Document 1, since solder bonding is repeatedly performed each time a semiconductor chip is stacked, productivity is deteriorated by multiple times of solder bonding. Further, since the solder bonding is repeatedly performed every time the semiconductor chips are stacked, there is a concern about the influence of heat at the time of solder bonding to the lower semiconductor chip.

そこで、本発明者らは、表面に端子を有する、または、表面及び裏面の両面に端子を有する複数の基材を、半田接合は行わずに複数段に積層後、当該積層体を加熱・加圧することで、これら複数の基材間(端子間)の半田接合をまとめて行う技術を新たに発明した。   Therefore, the present inventors heated and applied the laminated body after laminating a plurality of substrates having terminals on the front surface or having terminals on both the front and back surfaces in a plurality of stages without performing solder bonding. A new technology has been invented to collectively perform solder bonding between the plurality of base materials (between terminals) by pressing.

具体的には、まず、第1の基材及び第2の基材を、互いの端子が樹脂層を挟んで対峙するように積層する。なお、対峙している第1の基材及び第2の基材の端子の少なくとも一方は、半田層を備えているものとする。当該段階では、両基材の端子間には、半田層のみならず、樹脂層が介在する。   Specifically, first, the first base material and the second base material are laminated so that the terminals face each other with the resin layer interposed therebetween. In addition, it is assumed that at least one of the terminals of the first base material and the second base material facing each other includes a solder layer. At this stage, not only the solder layer but also the resin layer is interposed between the terminals of both base materials.

その後、当該積層体を、樹脂層が溶融し、かつ、半田層が溶融しない温度で加熱しながら一対の挟圧部材で挟み込む。当該処理により、端子間に介在していた樹脂が当該領域から排斥され、第1の基材及び第2の基材が有する端子どうしが半田層を介して繋がった積層体が得られる。   Thereafter, the laminate is sandwiched between a pair of pressing members while being heated at a temperature at which the resin layer is melted and the solder layer is not melted. By this treatment, the resin interposed between the terminals is removed from the region, and a laminate in which the terminals of the first base material and the second base material are connected via the solder layer is obtained.

その後、積層体を挟圧部材から開放し、当該積層体に、第3の基材を積層する。具体的には、第2の基材の裏面に位置する端子と第3の基材が備える端子が、樹脂層を挟んで対峙するように積層する。なお、対峙している第2の基材及び第3の基材の端子の少なくとも一方は、半田層を備えているものとする。当該段階では、第2の基材及び第3の基材の端子間には、半田層のみならず、樹脂層が介在する。   Thereafter, the laminate is released from the pinching member, and the third base material is laminated on the laminate. Specifically, the terminals located on the back surface of the second base material and the terminals included in the third base material are laminated so as to face each other with the resin layer interposed therebetween. Note that at least one of the terminals of the second base material and the third base material facing each other is provided with a solder layer. At this stage, not only the solder layer but also the resin layer is interposed between the terminals of the second base material and the third base material.

その後、当該積層体を、樹脂層が溶融し、かつ、半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で挟み込む。当該処理により、第2の基材及び第3の基材の端子間に介在していた樹脂が当該領域から排斥され、第2の基材及び第3の基材が有する端子どうしが半田層を介して繋がった積層体が得られる。   Thereafter, the laminate is sandwiched between a pair of pressing members while being heated at a temperature at which the resin layer is melted and the solder layer is not melted. By the treatment, the resin that was interposed between the terminals of the second base material and the third base material is removed from the region, and the terminals of the second base material and the third base material have solder layers. The laminated body connected through this is obtained.

その後、同様の処理を繰り返し、所定数の基材を所定段に積層した積層体を形成する。   Thereafter, the same treatment is repeated to form a laminate in which a predetermined number of base materials are stacked in a predetermined stage.

その後、当該積層体を、半田層が溶融する温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で挟み込むことで、複数の基材間(端子間)の半田接合をまとめて行う。その後、当該積層体を加熱して、樹脂層の硬化を進行させる。   Thereafter, the laminated body is sandwiched between a plurality of base materials (between terminals) by being sandwiched between a pair of sandwiching members while being heated at a temperature at which the solder layer is melted. Thereafter, the laminate is heated to advance the curing of the resin layer.

以下、上述した複数の基材間(端子間)の半田接合をまとめて行うために行う加熱・加圧処理を「本圧着」といい、その前段階で、複数の基材を積層するために行う加熱・加圧処理を「仮圧着」という。   Hereinafter, the heating and pressurizing treatment performed to collectively perform the solder bonding between a plurality of base materials (between terminals) described above is referred to as “main press bonding”, and in order to stack a plurality of base materials in the previous stage. The heating / pressurizing process to be performed is called “temporary pressure bonding”.

本発明者らは、上述のような技術を新たに発明した。そして、本発明者らは、当該発明において、以下のような新たな課題を見出した。   The inventors have newly invented the above-described technique. And the present inventors discovered the following new problems in the said invention.

当該発明の場合、仮圧着−荷重の開放を繰り返しながら、所定数の基材を積層していく。なお、荷重を開放する時、端子間の半田結合及び樹脂層の硬化はなされていない。   In the case of the said invention, a predetermined number of base materials are laminated | stacked, repeating temporary crimping | compression-release of a load. Note that when the load is released, the solder bonding between the terminals and the resin layer are not cured.

かかる場合、荷重をかけている際(仮圧着)に半田層を介して繋がっていた各基材の端子間に、荷重開放に伴い樹脂層の樹脂が入り込み(樹脂噛み)、端子−半田層−端子の連結状態が解消される場合がある。   In such a case, the resin of the resin layer enters between the terminals of each base material connected via the solder layer when applying a load (temporary pressure bonding) (resin bite) as the load is released, and the terminal-solder layer- The terminal connection state may be canceled.

そして、その後に行われる本圧着でもこの端子間の樹脂を十分に排斥することができず、結果、端子間に樹脂噛みが残存し、十分な端子間の接続が確保できていない積層体になる恐れがある。   The resin between the terminals cannot be sufficiently discharged even in the subsequent press-bonding performed as a result, and as a result, the resin bite remains between the terminals and the connection between the terminals cannot be ensured. There is a fear.

そこで、本発明は、表面に端子を有する、または、表面及び裏面の両面に端子を有する複数の基材を、半田接合は行わずに複数段に積層後、これら複数の基材間(端子間)の半田接合をまとめて行う技術において発生し得る端子間の樹脂噛みに起因した端子間の接続不良の問題を解決することを課題とする。   Therefore, the present invention provides a plurality of base materials having terminals on the front surface or having terminals on both the front and back surfaces in a plurality of layers without soldering, and then connecting the plurality of base materials (between the terminals). It is an object of the present invention to solve the problem of poor connection between terminals caused by resin biting between terminals that can occur in the technique of performing solder joints together.

本発明によれば、
第1端子を有する第1基材、第1樹脂層、及び、第1の面に第2a端子を有するとともに、その裏面に第2b端子を有する第2基材を、前記第1端子及び前記第2a端子が前記第1樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第1樹脂層が溶融し、かつ、前記第1端子及び前記第2a端子の少なくとも一方が備える第1半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第1の荷重を加えることで、第1積層体を形成する第1積層工程と、
前記第1積層工程の後、前記挟圧部材による前記第1積層体への荷重を開放する開放工程と、
前記開放工程の後、前記第1積層体、第2樹脂層、及び、第3端子を有する第3基材を、前記第2b端子及び前記第3端子が前記第2樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第2b端子及び前記第3端子の少なくとも一方が備える第2半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第2の荷重を加えることで、第2積層体を形成する第2積層工程と、
前記第2積層工程の後、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融しない温度で前記第2積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で第3の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を排斥し、前記第1端子、前記第1半田層、及び、前記第2a端子を直接繋げるとともに、前記第2b端子、前記第2半田層、及び、前記第3端子を直接繋げ、次いで、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融する温度で前記第2積層体を加熱するとともに、第4の荷重を加えることで、前記第1端子及び前記第2a端子間、及び、前記第2b端子及び前記第3端子間を半田接合する第1接合工程と、
を有し、
前記第1接合工程では、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融しない温度で前記第2積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で前記第3の荷重を加えると、前記第1半田層及び前記第2半田層各々が変形しながら、各端子間に存在する樹脂を当該端子間から排斥し、
前記第3の荷重は、前記第1の荷重及び前記第2の荷重のいずれよりも大きい積層体の製造方法が得られる。
According to the present invention,
A first base material having a first terminal, a first resin layer, and a second base material having a 2a terminal on the back surface thereof and a second base material having a second b terminal on the back surface thereof, the first terminal and the first 2a terminals are stacked so as to face each other with the first resin layer interposed therebetween, the first resin layer is melted, and at least one of the first terminal and the second a terminal is melted A first laminating step of forming a first laminate by applying a first load with a pair of clamping members while heating at a temperature that does not
After the first stacking step, an opening step of releasing a load on the first stack by the pinching member;
After the opening step, the second substrate having the first laminated body, the second resin layer, and the third terminal faces the second b terminal and the third terminal with the second resin layer interposed therebetween. And a pair of pressing members while heating at a temperature at which the second resin layer is melted and at least one of the second b terminal and the third terminal is not melted. A second stacking step of forming a second stack by applying a second load;
After the second lamination step, while heating the second laminated body at a temperature at which the first resin layer and the second resin layer melt and the first solder layer and the second solder layer do not melt. In addition, by applying a third load with a pair of clamping members, the resin layer interposed between the terminals is eliminated, and the first terminal, the first solder layer, and the second a terminal are directly connected, and The second b terminal, the second solder layer, and the third terminal are directly connected, and then the second stacked body is heated at a temperature at which the first solder layer and the second solder layer are melted. A first joining step of solder joining between the first terminal and the second a terminal and between the second b terminal and the third terminal by applying a load of
Have
In the first bonding step, the first resin layer and the second resin layer are melted and the second laminated body is heated at a temperature at which the first solder layer and the second solder layer are not melted. When the third load is applied by a pair of pressing members, the resin existing between the terminals is discharged from between the terminals while the first solder layer and the second solder layer are deformed .
As the third load, a method of manufacturing a laminate that is larger than both the first load and the second load can be obtained.

本発明によれば、表面に端子を有する、または、表面及び裏面の両面に端子を有する複数の基材を、半田接合は行わずに複数段に積層後、これら複数の基材間(端子間)の半田接合をまとめて行う技術において発生し得る端子間の樹脂噛みに起因した端子間の接続不良の発生を抑制することができる。   According to the present invention, a plurality of base materials having terminals on the front surface or having terminals on both the front surface and the back surface are laminated in a plurality of stages without soldering, and then the plurality of base materials (between the terminals) ), It is possible to suppress the occurrence of poor connection between the terminals due to the resin biting between the terminals, which can occur in the technique of performing the solder joint collectively.

本実施形態の積層体の製造方法の処理の流れを示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the flow of a process of the manufacturing method of the laminated body of this embodiment. 本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the laminated body of this embodiment. 本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the laminated body of this embodiment. 本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the laminated body of this embodiment. 本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the laminated body of this embodiment. 本実施形態の積層体の製造方法の処理の流れを示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the flow of a process of the manufacturing method of the laminated body of this embodiment. 本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the laminated body of this embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同様の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted suitably.

(第1の実施形態)
本発明者らは、本発明の課題(端子間の樹脂噛み)を解決する手段として、複数回の仮圧着の後に行う本圧着(加熱・加圧)で、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥し、半田層を介して端子どうしを繋げる手段を検討した。
(First embodiment)
As a means for solving the problem of the present invention (resin biting between terminals), the present inventors apply the resin interposed between the terminals in the region in the main pressing (heating / pressing) after a plurality of temporary pressings. We investigated the means to connect the terminals together through the solder layer.

上記課題の欄で説明した通り、第1の基材及び第2の基材を積層した積層体に対して仮圧着(加熱・加圧)を行った場合、これらの基材の端子間に介在していた樹脂を当該領域から排斥し、半田層を介して端子どうしを繋げることができる。しかし、その後、他の基材をさらに積層するため積層体への荷重を開放すると、端子間に樹脂層の樹脂が入り込み(樹脂噛み)、端子−半田層−端子の連結状態が解消され得る。そして、その後、仮圧着を所定回数繰り返して基材を多段に積層した積層体に対して本圧着(加熱・加圧)を行っても、荷重開放時に端子間に進入した樹脂を十分に排斥できない場合がある。   As explained in the above section of the problem, when temporary press-fitting (heating / pressing) is performed on a laminate obtained by laminating the first base material and the second base material, it is interposed between the terminals of these base materials. The resin that has been removed can be removed from the region, and the terminals can be connected to each other through the solder layer. However, after that, when the load on the laminated body is released to further laminate another base material, the resin of the resin layer enters between the terminals (resin biting), and the terminal-solder layer-terminal connection state can be canceled. And then, even if the final pressure bonding (heating / pressurization) is performed on the laminate in which the base material is laminated in multiple stages by repeating the temporary pressure bonding a predetermined number of times, the resin that has entered between the terminals when the load is released cannot be sufficiently discharged. There is a case.

本発明者らは、本圧着で端子間に介在する樹脂を十分に排斥できない理由を検討した結果、仮圧着で半田層を潰し過ぎていること、すなわち、本圧着の前に半田層の高さが低くなり過ぎていることが原因であることを見出した。そして、仮圧着で半田層が潰れ過ぎないように制御した場合、すなわち、本圧着前に半田層の高さを十分に確保しておき、本圧着時に半田層が十分に押し潰されるように仮圧着及び本圧着を制御した場合、複数回の仮圧着の後に行われる本圧着で、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できることを見出した。以下、このような新たな知見に基づいた本発明の第1の実施形態の構成を、図1乃至図5を用いて詳細に説明する。   As a result of examining the reason why the resin interposed between the terminals cannot be sufficiently removed by the main crimping, the present inventors have crushed the solder layer too much by the temporary crimping, that is, the height of the solder layer before the main crimping. Was found to be caused by being too low. If the solder layer is controlled so as not to be crushed by temporary crimping, that is, the solder layer height is sufficiently secured before the final crimping, and the solder layer is temporarily crushed so as to be sufficiently crushed during the final crimping. It has been found that when the crimping and the final crimping are controlled, the resin interposed between the terminals can be removed from the region by the final crimping performed after a plurality of temporary crimps. Hereinafter, the configuration of the first embodiment of the present invention based on such new knowledge will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

図1には、本実施形態の積層体の製造方法の処理の流れの一例を示すフローチャートが示されている。図2乃至図5には、本実施形態の積層体の工程模式図の一例が示されている。   FIG. 1 shows a flowchart showing an example of the processing flow of the laminate manufacturing method of the present embodiment. FIG. 2 to FIG. 5 show examples of process schematic diagrams of the laminated body of the present embodiment.

図1に示すように、本実施形成の積層体の製造方法は、第1積層工程S10と、開放工程S20と、第2積層工程S30と、第1接合工程S40と、設置工程S50と、第2接合工程S60とを有する。   As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the laminated body formed in this embodiment includes a first lamination step S10, an opening step S20, a second lamination step S30, a first joining step S40, an installation step S50, 2 joining process S60.

<第1積層工程S10>
第1積層工程S10では、第1端子を有する第1基材、第1樹脂層、及び、第1の面に第2a端子を有するとともに、その裏面に第2b端子を有する第2基材を、第1端子及び第2a端子が第1樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、第1樹脂層が溶融し、かつ、第1端子及び第2a端子の少なくとも一方が備える第1半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第1の荷重を加えることで、第1積層体を形成する。以下、具体例を用いて、当該工程を詳細に説明する。
<First lamination step S10>
In the first stacking step S10, a first base material having a first terminal, a first resin layer, and a second base material having a 2a terminal on the back surface thereof and a second base material having a 2b terminal on the back surface thereof, The first terminal and the second a terminal are stacked so as to face each other with the first resin layer interposed therebetween, the first resin layer is melted, and the first solder layer provided in at least one of the first terminal and the second a terminal is provided. A first laminate is formed by applying a first load with a pair of clamping members while heating at a temperature that does not melt. Hereinafter, the process will be described in detail using specific examples.

まず、例えば、図2(A)に示すように、第1基材として半導体チップ(半導体部品)10を、第2基材として半導体チップ12を用意する。   First, for example, as shown in FIG. 2A, a semiconductor chip (semiconductor component) 10 is prepared as a first base material, and a semiconductor chip 12 is prepared as a second base material.

半導体チップ10は、基板表面に、半導体チップ12に接続される端子101(第1端子)が設けられたものである。なお、半導体チップ10の他方の基板表面(裏面)側には、端子は設けられていない。また、半導体チップ10には、基板を貫通するビアが設けられていない。   The semiconductor chip 10 is provided with a terminal 101 (first terminal) connected to the semiconductor chip 12 on the substrate surface. Note that no terminal is provided on the other substrate surface (back surface) side of the semiconductor chip 10. Further, the semiconductor chip 10 is not provided with a via penetrating the substrate.

端子101は、例えば、基板側から銅層、ニッケル層、金層の順に積層された構造となっている。ただし、端子101の構造は、これに限定されない。   For example, the terminal 101 has a structure in which a copper layer, a nickel layer, and a gold layer are laminated in this order from the substrate side. However, the structure of the terminal 101 is not limited to this.

半導体チップ10の厚みは、例えば10μm以上150μm以下である。より好ましくは、20μm以上、100μm以下である。   The thickness of the semiconductor chip 10 is, for example, 10 μm or more and 150 μm or less. More preferably, it is 20 μm or more and 100 μm or less.

半導体チップ12は、基板(シリコン基板)120と、基板120を貫通するビア123とを有するTSV構造の半導体素子である。基板120の一方の表面には、端子121(第2a端子)が設けられ、他方の表面には、端子122(第2b端子)が設けられている。端子121及び端子122は、基板120に埋め込まれたビア123で接続されている。端子121は、半導体チップ10に接続される端子であり、端子122は、他の半導体チップに接続される端子である。   The semiconductor chip 12 is a semiconductor element having a TSV structure including a substrate (silicon substrate) 120 and a via 123 penetrating the substrate 120. A terminal 121 (second terminal a) is provided on one surface of the substrate 120, and a terminal 122 (second terminal b) is provided on the other surface. The terminals 121 and 122 are connected by vias 123 embedded in the substrate 120. The terminal 121 is a terminal connected to the semiconductor chip 10, and the terminal 122 is a terminal connected to another semiconductor chip.

ビア123は、例えば、銅等の金属や、不純物がドープされた導電性のポリシリコンで構成される。   The via 123 is made of, for example, a metal such as copper or conductive polysilicon doped with impurities.

端子122は、例えば、端子101と同様の層構成で構成される。   The terminal 122 has a layer configuration similar to that of the terminal 101, for example.

端子121は、表面に半田層121A(第1半田層)を有する。端子121は、例えば、銅層上にニッケル層を積層し、さらにこのニッケル層を被覆するように半田層121Aを設けた構造である。半田層121Aの材料は、特に制限されず、錫、銀、鉛、亜鉛、ビスマス、インジウム及び銅からなる群から選択される少なくとも1種以上を含む合金等が挙げられる。これらのうち、錫、銀、鉛、亜鉛及び銅からなる群から選択される少なくとも1種以上を含む合金が好ましい。半田層121Aの融点は、好ましくは110℃以上250℃以下、さらに好ましくは170℃以上230℃以下である。   The terminal 121 has a solder layer 121A (first solder layer) on the surface. The terminal 121 has a structure in which, for example, a nickel layer is stacked on a copper layer, and a solder layer 121A is provided so as to cover the nickel layer. The material of the solder layer 121A is not particularly limited, and examples thereof include an alloy containing at least one selected from the group consisting of tin, silver, lead, zinc, bismuth, indium, and copper. Among these, an alloy containing at least one selected from the group consisting of tin, silver, lead, zinc and copper is preferable. The melting point of the solder layer 121A is preferably 110 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 170 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.

なお、互いに接続される端子の少なくとも一方が半田層121Aを有しておればよい(以下のすべての実施形態において同様)。図示する例では、端子121が半田層121Aを有しているがこれに限定されず、端子121の代わりに端子101が半田層121Aを有してもよいし、または、端子101及び端子121の両方が半田層121Aを有してもよい。   Note that it is only necessary that at least one of the terminals connected to each other has the solder layer 121A (the same applies to all the following embodiments). In the illustrated example, the terminal 121 includes the solder layer 121A, but the present invention is not limited to this. The terminal 101 may include the solder layer 121A instead of the terminal 121, or the terminal 101 and the terminal 121 Both may have a solder layer 121A.

半導体チップ12の基板120の端子121が設けられた側の表面には、樹脂層11(第1樹脂層)が設けられている。樹脂層11は、端子121及び半田層121Aを被覆している。このような樹脂層11は、半導体チップ10及び12を積層後、半導体チップ10、12間の隙間を埋めるためのものである。   A resin layer 11 (first resin layer) is provided on the surface of the semiconductor chip 12 on the side where the terminals 121 of the substrate 120 are provided. The resin layer 11 covers the terminals 121 and the solder layer 121A. Such a resin layer 11 is for filling the gap between the semiconductor chips 10 and 12 after the semiconductor chips 10 and 12 are stacked.

なお、互いに接続される基材の少なくとも一方が樹脂層11を有しておればよい(以下のすべての実施形態において同様)。図示する例では、半導体チップ12が樹脂層11を有しているがこれに限定されず、半導体チップ12の代わりに半導体チップ10が樹脂層11を有してもよいし、または、半導体チップ10及び半導体チップ12の両方が樹脂層11を有してもよい。   In addition, at least one of the base materials connected to each other only needs to have the resin layer 11 (the same applies to all the following embodiments). In the illustrated example, the semiconductor chip 12 has the resin layer 11, but the present invention is not limited to this. The semiconductor chip 10 may have the resin layer 11 instead of the semiconductor chip 12, or the semiconductor chip 10 Both the semiconductor chip 12 and the semiconductor chip 12 may have the resin layer 11.

樹脂層11は、例えば、熱硬化性樹脂を含む層であってもよい。また、樹脂層11は、フラックス活性化合物を含んでもよい。フラックス性化合物を含むことにより半田接合時の接続信頼性を向上させることができる。   The resin layer 11 may be a layer containing a thermosetting resin, for example. Moreover, the resin layer 11 may contain a flux active compound. By including a flux compound, the connection reliability at the time of soldering can be improved.

熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂等を用いることができる。これらは、単独または2種以上を混合して用いることができる。中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れるエポキシ樹脂が好適に用いられる。樹脂層11における熱硬化性樹脂の含有量は、30重量量%以上、70重量%以下が好ましい。   As the thermosetting resin, for example, epoxy resin, oxetane resin, phenol resin, (meth) acrylate resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, maleimide resin and the like can be used. These can be used individually or in mixture of 2 or more types. Among them, an epoxy resin excellent in curability and storage stability, heat resistance, moisture resistance, and chemical resistance of a cured product is preferably used. The content of the thermosetting resin in the resin layer 11 is preferably 30% by weight or more and 70% by weight or less.

樹脂層11に含有されるフラックス活性化合物としては、半田接合に用いられるものであれば特に制限されないが、カルボキシル基又はフェノール水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びフェノール水酸基の両方を備える化合物が好ましい。樹脂層11中のフラックス活性化合物の配合量は、1重量%以上30重量%以下が好ましく、3重量%以上20重量%以下が特に好ましい。   The flux active compound contained in the resin layer 11 is not particularly limited as long as it is used for solder joining, but either a carboxyl group or a phenol hydroxyl group, or a compound having both a carboxyl group and a phenol hydroxyl group is preferable. . The amount of the flux active compound in the resin layer 11 is preferably 1% by weight to 30% by weight, and particularly preferably 3% by weight to 20% by weight.

このような樹脂層11とした場合、フラックス作用により、半田接合の際に、半田層や端子の表面の酸化被膜を除去することができる。   When such a resin layer 11 is used, the oxide film on the surface of the solder layer or the terminal can be removed by the flux action at the time of solder joining.

樹脂層11は、無機充填材を含んでいてもよい。樹脂層中に無機充填材を含有させることで、樹脂層の最低溶融粘度を高め、端子間に隙間が形成されてしまうことを抑制できる。ここで、無機充填材としては、シリカや、アルミナ等があげられる。   The resin layer 11 may contain an inorganic filler. By including an inorganic filler in the resin layer, it is possible to increase the minimum melt viscosity of the resin layer and to prevent a gap from being formed between the terminals. Here, examples of the inorganic filler include silica and alumina.

ここで、半導体チップ12に樹脂層11を設ける方法としては、例えば以下の方法があげられる。なお、半導体チップ10に樹脂層11を設ける場合も、同様の方法を採用することができる。   Here, examples of the method of providing the resin layer 11 on the semiconductor chip 12 include the following methods. Note that a similar method can be adopted when the resin layer 11 is provided on the semiconductor chip 10.

(1)個片化後の半導体チップ12に対し、フィルム状の樹脂層11を貼り付ける。 (1) A film-like resin layer 11 is affixed to the semiconductor chip 12 after singulation.

(2)複数の半導体チップ12が個片化される前のウェハに、フィルム状の樹脂層11を貼り付ける。その後、ウェハをダイシングすることで、樹脂層11付きの半導体チップ12を得る。 (2) The film-like resin layer 11 is attached to the wafer before the plurality of semiconductor chips 12 are separated. Thereafter, the semiconductor chip 12 with the resin layer 11 is obtained by dicing the wafer.

(3)複数の半導体チップ12が個片化される前のウェハに、スピンコートで樹脂層11を形成する。その後、ウェハをダイシングすることで、樹脂層11付きの半導体チップ12を得る。 (3) The resin layer 11 is formed by spin coating on the wafer before the semiconductor chips 12 are separated into individual pieces. Thereafter, the semiconductor chip 12 with the resin layer 11 is obtained by dicing the wafer.

半導体チップ12の基板120の厚みは10μm以上150μm以下、より好ましくは、20μm以上100μm以下、さらには、20μm以上50μm以下で、非常に薄いものとなっている。   The thickness of the substrate 120 of the semiconductor chip 12 is 10 μm or more and 150 μm or less, more preferably 20 μm or more and 100 μm or less, and further 20 μm or more and 50 μm or less.

なお、半導体チップ10及び12は、平面視(基板面側から見た場合の平面視)における大きさが同一であってもよいし、異なっていてもよい。図示する例では、半導体チップ10及び12は、平面視における大きさが同一である。   The semiconductor chips 10 and 12 may have the same size or different sizes in plan view (plan view when viewed from the substrate surface side). In the illustrated example, the semiconductor chips 10 and 12 have the same size in plan view.

上述のような半導体チップ10及び12を用意した後、半導体チップ10に設けられた端子101と、半導体チップ12に設けられた端子121が樹脂層11を介して対峙するように、半導体チップ10、樹脂層11及び半導体チップ12を積層した積層体を形成する。   After preparing the semiconductor chips 10 and 12 as described above, the semiconductor chip 10, the terminal 101 provided on the semiconductor chip 10 and the terminal 121 provided on the semiconductor chip 12 face each other through the resin layer 11, A laminated body in which the resin layer 11 and the semiconductor chip 12 are laminated is formed.

このとき、半導体チップ10に形成されたアライメントマークと半導体チップ12に形成されたアライメントマークとを確認し、位置あわせを行ってもよい。   At this time, alignment may be performed by confirming the alignment mark formed on the semiconductor chip 10 and the alignment mark formed on the semiconductor chip 12.

その後、この積層体に対して、樹脂層11が溶融し、かつ、半田層121Aが溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第1の荷重を加えることで(仮圧着)、図2(B)に示すように、半導体チップ10、樹脂層11及び半導体チップ12がこの順に圧着した積層体(第1積層体)を形成する。   Thereafter, a first load is applied to the laminated body with a pair of clamping members while heating the resin layer 11 at a temperature at which the resin layer 11 is melted and the solder layer 121A is not melted (temporary pressure bonding). As shown in FIG. 2B, a stacked body (first stacked body) in which the semiconductor chip 10, the resin layer 11, and the semiconductor chip 12 are pressure-bonded in this order is formed.

例えば、ヒータが内蔵された一対の挟圧部材52及び55で加熱しながら、半導体チップ10、樹脂層11、半導体チップ12を挟みこみ(挟圧し)、荷重をかけることで、半導体チップ10、樹脂層11及び半導体チップ12を圧着する。フリップチップボンダーを使用して、大気圧下、大気中で、当該加熱及び荷重を行ってもよい。なお、樹脂層11の硬化は進行しない程度の加熱とする。すなわち、加熱温度は、樹脂層11の熱硬化性樹脂が完全硬化しない程度である。   For example, the semiconductor chip 10, the resin layer 11, and the semiconductor chip 12 are sandwiched (clamped) while being heated by a pair of the clamping members 52 and 55 with a built-in heater, and a load is applied. The layer 11 and the semiconductor chip 12 are pressure-bonded. You may perform the said heating and load in air | atmosphere under atmospheric pressure using a flip chip bonder. The curing of the resin layer 11 is performed so as not to proceed. That is, the heating temperature is such that the thermosetting resin of the resin layer 11 is not completely cured.

なお、この時の荷重量を大きくし過ぎると、半田層121Aが端子101及び端子121間に挟まれて強く挟圧され、結果、大きく押し潰されてしまう。そして、このように半田層121Aが大きく押し潰されてしまうと、上述の通り、半田層121Aの高さが低くなり過ぎ、その後の本圧着で端子間の樹脂を十分に排斥できなくなる。   If the load amount at this time is too large, the solder layer 121A is sandwiched between the terminal 101 and the terminal 121 and is strongly crushed, and as a result, it is greatly crushed. If the solder layer 121A is greatly crushed in this way, as described above, the height of the solder layer 121A becomes too low, and the resin between the terminals cannot be sufficiently discharged by subsequent main pressing.

そこで、本実施形態では、この荷重量を制御して、半田層121Aが潰され過ぎないようにする。この時の荷重量は、仮圧着で半田層121Aが潰れ過ぎず、本圧着で押し潰されることで端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できる範囲で、任意に定めることができる。   Therefore, in the present embodiment, this load amount is controlled so that the solder layer 121A is not crushed too much. The amount of load at this time can be arbitrarily determined as long as the solder layer 121A is not crushed by temporary crimping and the resin interposed between the terminals can be removed from the region by being crushed by permanent crimping.

なお、仮圧着の状態(加熱及び加圧下)においては、図2(B)に示すように、端子101、半田層121A、及び、端子121が直接繋がってもよい。この時、半田層121Aは、端子101及び端子121間に挟まれて多少変形した状態であってもよいし、ほとんど変形していない状態であってもよいし、または、全く変形していない状態であってもよい。その他、仮圧着の状態(加熱及び加圧下)において、端子101、半田層121A、及び、端子121が直接繋がらず、端子101及び半田層121Aの間に樹脂層11がわずかに存在する状態であってもよい(不図示)。   Note that, in the temporary press-bonded state (under heating and pressurization), as shown in FIG. 2B, the terminal 101, the solder layer 121A, and the terminal 121 may be directly connected. At this time, the solder layer 121 </ b> A may be sandwiched between the terminal 101 and the terminal 121 and may be slightly deformed, may be hardly deformed, or may not be deformed at all. It may be. In addition, the terminal 101, the solder layer 121 </ b> A, and the terminal 121 are not directly connected in the temporarily press-bonded state (under heating and pressure), and the resin layer 11 is slightly present between the terminal 101 and the solder layer 121 </ b> A. (Not shown).

<開放工程S20>
開放工程S20は、第1積層工程S10の後に行われる。開放工程S20では、挟圧部材による第1積層体への荷重を開放する。
<Opening step S20>
The opening step S20 is performed after the first stacking step S10. In release process S20, the load to the 1st laminated body by a pinching member is open | released.

例えば、図2(B)に示すように一対の挟圧部材52及び55で挟み込み、所定の荷重を加えていた半導体チップ10、樹脂層11及び半導体チップ12の積層体から、荷重を開放する。   For example, as shown in FIG. 2B, the load is released from the stacked body of the semiconductor chip 10, the resin layer 11, and the semiconductor chip 12 that are sandwiched between the pair of pressing members 52 and 55 and applied with a predetermined load.

本発明者らは、当該荷重の開放により、端子101と半田層121Aの間に樹脂層11が進入し得ることを確認している(図2(C)参照)。   The present inventors have confirmed that the resin layer 11 can enter between the terminal 101 and the solder layer 121A by releasing the load (see FIG. 2C).

当該工程の後、仮圧着後の半導体チップ10に対する半導体チップ12の位置が正確であるかどうかを確認してもよい。当該確認は、例えば、X線顕微鏡や、赤外線顕微鏡を使用して行うことができる。   After the step, it may be confirmed whether or not the position of the semiconductor chip 12 with respect to the semiconductor chip 10 after the temporary pressure bonding is accurate. The confirmation can be performed using, for example, an X-ray microscope or an infrared microscope.

<第2積層工程S30>
第2積層工程S30は、開放工程S20の後に行われる。第2積層工程S30では、第1積層体、第2樹脂層、及び、第3端子を有する第3基材を、第2b端子及び第3端子が第2樹脂層を介して対峙するように積層した積層体に対して、第2樹脂層が溶融し、かつ、第2b端子及び第3端子の少なくとも一方が備える第2半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第2の荷重を加えることで(仮圧着)、第1積層体、第2樹脂層、及び、第3基材を圧着した第2積層体を形成する。
<Second Laminating Step S30>
The second stacking step S30 is performed after the opening step S20. In the second lamination step S30, the first base material, the second resin layer, and the third base material having the third terminal are laminated so that the second b terminal and the third terminal face each other through the second resin layer. The second resin layer is melted and the second solder layer provided in at least one of the second b terminal and the third terminal is heated at a temperature at which the second solder layer is not melted. By applying the above load (temporary pressure bonding), the first laminated body, the second resin layer, and the second laminated body obtained by pressure bonding the third base material are formed.

例えば、第3基材として、上述した半導体チップ12と同様の構成を有する半導体チップ14を用意する。半導体チップ14は、半導体チップ12が有する樹脂層11と同様の構成を有する樹脂層13(第2樹脂層)を有する。そして、第2積層工程S30では、第1積層工程S10と同様にして、第1積層体に、第3基材を積層することができる。   For example, a semiconductor chip 14 having the same configuration as the semiconductor chip 12 described above is prepared as the third base material. The semiconductor chip 14 includes a resin layer 13 (second resin layer) having the same configuration as the resin layer 11 included in the semiconductor chip 12. And in 2nd lamination process S30, a 3rd base material can be laminated on the 1st laminated body like 1st lamination process S10.

すなわち、半導体チップ12に設けられた端子122(第2b端子)と、半導体チップ14に設けられた端子141が樹脂層13を介して対峙するように、半導体チップ10、樹脂層11、半導体チップ12、樹脂層13及び半導体チップ14を積層した積層体を形成する。   That is, the semiconductor chip 10, the resin layer 11, and the semiconductor chip 12 so that the terminal 122 (second b terminal) provided on the semiconductor chip 12 and the terminal 141 provided on the semiconductor chip 14 face each other through the resin layer 13. Then, a laminated body in which the resin layer 13 and the semiconductor chip 14 are laminated is formed.

このとき、半導体チップ12に形成されたアライメントマークと半導体チップ14に形成されたアライメントマークとを確認し、位置あわせを行ってもよい。   At this time, alignment may be performed by confirming the alignment mark formed on the semiconductor chip 12 and the alignment mark formed on the semiconductor chip 14.

その後、図2(D)に示すように、この積層体に対して、樹脂層13が溶融し、かつ、半田層141Aが溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で荷重を加えることで(仮圧着)、端子122及び141の間に存在した樹脂層13を当該領域から排斥し、例えば、図2(D)に示すような状態が得られる。   Thereafter, as shown in FIG. 2D, a load is applied to the laminated body with a pair of pressing members while heating the resin layer 13 at a temperature at which the resin layer 13 is melted and the solder layer 141A is not melted. (Temporary crimping), the resin layer 13 existing between the terminals 122 and 141 is removed from the region, and for example, a state as shown in FIG. 2D is obtained.

例えば、ヒータが内蔵された一対の挟圧部材52及び55で加熱しながら、半導体チップ10、樹脂層11、半導体チップ12、樹脂層13及び半導体チップ14を挟みこみ(挟圧し)、荷重をかけることで、半導体チップ12、樹脂層13及び半導体チップ14を圧着する。フリップチップボンダーを使用して、大気圧下、大気中で、当該加熱及び荷重を行ってもよい。なお、樹脂層11、13の硬化は進行しない程度の加熱とする。すなわち、加熱温度は、樹脂層11、13の熱硬化性樹脂が完全硬化しない程度である。   For example, the semiconductor chip 10, the resin layer 11, the semiconductor chip 12, the resin layer 13, and the semiconductor chip 14 are sandwiched (clamped) and heated while being heated by the pair of clamping members 52 and 55 with built-in heaters. Thereby, the semiconductor chip 12, the resin layer 13, and the semiconductor chip 14 are pressure-bonded. You may perform the said heating and load in air | atmosphere under atmospheric pressure using a flip chip bonder. It should be noted that the resin layers 11 and 13 are heated to such an extent that they do not proceed. That is, the heating temperature is such that the thermosetting resin of the resin layers 11 and 13 is not completely cured.

なお、この時の荷重量を大きくし過ぎると、半田層141Aが端子122及び端子141間に挟まれて強く挟圧され、結果、大きく押し潰されてしまう。同様に、半田層121Aが端子101及び端子121間に挟まれて強く挟圧され、結果、大きく押し潰されてしまう。そして、このように、半田層121A、141Aが大きく押し潰されてしまうと、上述の通り、半田層121A、141Aの高さが低くなり過ぎ、その後の本圧着で端子間の樹脂を十分に排斥できなくなる。   If the amount of load at this time is too large, the solder layer 141A is sandwiched between the terminal 122 and the terminal 141 and strongly pressed, and as a result, it is greatly crushed. Similarly, the solder layer 121 </ b> A is sandwiched between the terminals 101 and 121 and strongly pressed, and as a result, is greatly crushed. If the solder layers 121A and 141A are greatly crushed as described above, the height of the solder layers 121A and 141A becomes too low as described above. become unable.

そこで、第1積層工程S10と同様、当該工程でも、この荷重量を制御して、半田層121A、141Aが潰され過ぎないようにする。この時の荷重量は、仮圧着で半田層121A、141Aが潰れ過ぎず、本圧着で押し潰されることで端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できる範囲で、任意に定めることができる。   Therefore, as in the first stacking step S10, this load amount is also controlled in this step so that the solder layers 121A and 141A are not crushed too much. The load amount at this time can be arbitrarily determined within a range in which the resin interposed between the terminals can be discharged from the region when the solder layers 121A and 141A are not crushed by temporary crimping and are crushed by the final crimping.

なお、仮圧着の状態(加熱及び加圧下)においては、図2(D)に示すように、端子122、半田層141A、及び、端子141が直接繋がってもよい。また、端子101、半田層121A、及び、端子121が直接繋がってもよい。この時、半田層121Aは、端子101及び端子121間に挟まれて多少変形した状態であってもよいし、ほとんど変形していない状態であってもよいし、または、全く変形していない状態であってもよい。同様に、半田層141Aは、端子122及び端子141間に挟まれて多少変形した状態であってもよいし、ほとんど変形していない状態であってもよいし、または、全く変形していない状態であってもよい。その他、仮圧着の状態(加熱及び加圧下)において、端子122、半田層141A、及び、端子141が直接繋がらず、端子122及び半田層141Aの間に樹脂層13がわずかに存在する状態であってもよい(不図示)。同様に、端子101、半田層121A、及び、端子121が直接繋がらず、端子101及び半田層121Aの間に樹脂層11がわずかに存在する状態であってもよい(不図示)。   Note that, in the temporarily press-bonded state (under heating and pressurization), the terminal 122, the solder layer 141A, and the terminal 141 may be directly connected as shown in FIG. Further, the terminal 101, the solder layer 121A, and the terminal 121 may be directly connected. At this time, the solder layer 121 </ b> A may be sandwiched between the terminal 101 and the terminal 121 and may be slightly deformed, may be hardly deformed, or may not be deformed at all. It may be. Similarly, the solder layer 141A may be sandwiched between the terminal 122 and the terminal 141 and may be slightly deformed, may be hardly deformed, or may not be deformed at all. It may be. In addition, the terminal 122, the solder layer 141A, and the terminal 141 are not directly connected in the pre-bonded state (under heating and pressurization), and the resin layer 13 is slightly present between the terminal 122 and the solder layer 141A. (Not shown). Similarly, the terminal 101, the solder layer 121A, and the terminal 121 may not be directly connected, and the resin layer 11 may be slightly present between the terminal 101 and the solder layer 121A (not shown).

本実施形態では、上記第2積層工程S30の後、第2積層体を挟圧部材から開放し、次いで、以下で説明する第1接合工程S40を行う。本発明者らは、第2積層体を挟圧部材から開放(荷重の開放)すると、端子101と半田層121Aの間、及び、端子122と半田層141Aの間に、樹脂層11、13が進入し得ることを確認している(図2(E)参照)。   In the present embodiment, after the second lamination step S30, the second laminated body is released from the pinching member, and then a first joining step S40 described below is performed. When the present inventors release the second laminated body from the pinching member (release the load), the resin layers 11 and 13 are interposed between the terminal 101 and the solder layer 121A and between the terminal 122 and the solder layer 141A. It is confirmed that the vehicle can enter (see FIG. 2E).

なお、第2積層工程S30の後かつ第1接合工程S40の前に、開放工程S20及び第2積層工程S30を1セットとして、所定セット繰り返すことで、さらに多くの基材が複数段(設計的事項)に積層された積層体を形成してもよい。ここでは、図2(E)に示す第2積層体が得られた後、開放工程S20及び第2積層工程S30を1セット行うことで、4つの基材が積層された第2の積層体を得たものとする(図2(F)参照)。かかる場合、2回目の第2積層工程S30の後、第2積層体を挟圧部材から開放し、次いで、以下で説明する第1接合工程S40を行うこととなる。本発明者らは、かかる場合も、第2積層体を挟圧部材から開放(荷重の開放)すると、端子101と半田層121Aの間、端子122と半田層141Aの間、及び、端子142と半田層161Aの間に、樹脂層11、13、15が進入し得ることを確認している(図2(F)参照)。   In addition, after the second stacking step S30 and before the first bonding step S40, the opening step S20 and the second stacking step S30 are set as one set, and a predetermined set is repeated, so that more substrates can be formed in a plurality of stages (designed You may form the laminated body laminated | stacked on matter. Here, after the second laminated body shown in FIG. 2 (E) is obtained, the second laminated body in which the four substrates are laminated is obtained by performing one set of the opening step S20 and the second laminated step S30. It is assumed that it was obtained (see FIG. 2F). In such a case, after the second second lamination step S30, the second laminated body is released from the pinching member, and then a first joining step S40 described below is performed. In such a case, the present inventors also release the second laminated body from the pinching member (release the load), between the terminal 101 and the solder layer 121A, between the terminal 122 and the solder layer 141A, and between the terminal 142 and It has been confirmed that the resin layers 11, 13, and 15 can enter between the solder layers 161A (see FIG. 2F).

なお、ここまでの工程では、端子間に位置する半田層(半田層121A、141A、161A)は溶融しておらず、端子101、121どうし、端子122、141どうし、端子142、161どうしは、半田接合していない。   In the steps so far, the solder layers (solder layers 121A, 141A, 161A) located between the terminals are not melted, and the terminals 101, 121, the terminals 122, 141, and the terminals 142, 161 are Not soldered.

また、第2の積層体において、半導体チップ10、樹脂層11、半導体チップ12、樹脂層13、半導体チップ14、樹脂層15、半導体チップ16の各側面は上面から見てつらいちとなっていてもよく、また、樹脂層11、13、15が半導体チップ10、12、14、16側面からはみ出していてもよい。さらに、例えば、半導体チップ16や、半導体チップ10が他の半導体チップよりも小さくてもよい。   Further, in the second stacked body, the side surfaces of the semiconductor chip 10, the resin layer 11, the semiconductor chip 12, the resin layer 13, the semiconductor chip 14, the resin layer 15, and the semiconductor chip 16 may be smooth when viewed from above. Alternatively, the resin layers 11, 13, and 15 may protrude from the side surfaces of the semiconductor chips 10, 12, 14, and 16. Furthermore, for example, the semiconductor chip 16 or the semiconductor chip 10 may be smaller than other semiconductor chips.

また、樹脂層11、13、15の厚みは、例えば、5μm以上、100μm以下、より好ましくは10μm以上、50μm以下である。5μm以上とすることで、樹脂層が半田層を確実に被覆でき、端子101、121どうし、端子122、141どうし、端子142、161どうしを樹脂層のフラックス活性により容易に接続させることができる。また、100μm以下とすることで、端子101、121どうし、端子122、141どうし、端子142、161どうしを容易に接続させることができる。さらには、100μm以下とすることで樹脂層の硬化収縮による半導体チップ12、14、16の反りを抑制することができる。   Moreover, the thickness of the resin layers 11, 13, and 15 is 5 micrometers or more and 100 micrometers or less, for example, More preferably, they are 10 micrometers or more and 50 micrometers or less. By setting the thickness to 5 μm or more, the resin layer can reliably cover the solder layer, and the terminals 101 and 121, the terminals 122 and 141, and the terminals 142 and 161 can be easily connected by the flux activity of the resin layer. Moreover, by setting it as 100 micrometers or less, the terminals 101 and 121, the terminals 122 and 141, and the terminals 142 and 161 can be easily connected. Furthermore, the curvature of the semiconductor chips 12, 14, and 16 due to curing shrinkage of the resin layer can be suppressed by setting the thickness to 100 μm or less.

<第1接合工程S40(本圧着)>
第1接合工程S40は、押込工程と保持工程を有する。保持工程は、押込工程の後に行われる。押込工程により、端子間に介在する樹脂層を排斥し、半田層を介して端子間を繋げる。そして、保持工程により、半田層を溶融し、端子間の半田接合を行う。
<First joining step S40 (main pressure bonding)>
The first joining step S40 includes a pressing step and a holding step. The holding process is performed after the pressing process. By the pushing process, the resin layer interposed between the terminals is removed, and the terminals are connected via the solder layer. Then, in the holding step, the solder layer is melted and solder bonding between the terminals is performed.

押込工程では、基材(半導体チップ10、12、14、16)間に介在する樹脂層(樹脂層11、13、15)が溶融し、かつ、端子間に介在する半田層(半田層121A、141A、161A)が溶融しない温度で積層体2(第2積層体)を加熱しながら、一対の挟圧部材で第3の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を当該領域から排斥し、端子101、半田層121A、及び、端子121を直接繋げるとともに、端子122、半田層141A、及び、端子141を直接繋げ、さらに、端子142、半田層161A、及び、端子161を直接繋げる。   In the pressing step, the resin layers (resin layers 11, 13, 15) interposed between the base materials (semiconductor chips 10, 12, 14, 16) are melted and the solder layers (solder layers 121A, 121A, 141A, 161A) while applying heat to the laminated body 2 (second laminated body) at a temperature at which the laminated body 2 (second laminated body) is not melted, the resin layer interposed between the terminals is removed from the region by applying a third load with a pair of pressing members. Then, the terminal 101, the solder layer 121A, and the terminal 121 are directly connected, the terminal 122, the solder layer 141A, and the terminal 141 are directly connected, and the terminal 142, the solder layer 161A, and the terminal 161 are directly connected.

上述の通り、第1積層工程S10及び第2積層工程S30は、端子間に位置する半田層(半田層121A、141A、161A)の変形量(押し潰される量)が小さくなるように制御されている。具体的には、第1接合工程S40における所定条件での加熱・加圧で端子間に位置する半田層(半田層121A、141A、161A)が十分に押し潰され、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できるように、第1積層工程S10及び第2積層工程S30における半田層(半田層121A、141A、161A)の変形量(押し潰される量)が制御されている。   As described above, the first stacking step S10 and the second stacking step S30 are controlled so that the deformation amount (crushing amount) of the solder layer (solder layers 121A, 141A, 161A) located between the terminals is small. Yes. Specifically, the solder layers (solder layers 121A, 141A, 161A) located between the terminals are sufficiently crushed by heating and pressurization under predetermined conditions in the first joining step S40, and the resin interposed between the terminals is removed. The deformation amount (the amount to be crushed) of the solder layers (solder layers 121A, 141A, 161A) in the first lamination step S10 and the second lamination step S30 is controlled so as to eliminate the region.

このため、第1接合工程S40の押込工程を行う際(行う直前)、端子間に位置する半田層(半田層121A、141A、161A)は、押込工程における加熱・加圧で十分に押し潰され、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できる程度の高さを備えている。結果、押込工程の加熱・加圧により、端子間に位置する半田層(第1半田層及び第2半田層等)各々が変形しながら、端子間に介在する樹脂を当該端子間から排斥することで、各端子間が半田層を介して繋がる。   For this reason, when the pressing step of the first joining step S40 is performed (immediately before performing), the solder layers (solder layers 121A, 141A, 161A) located between the terminals are sufficiently crushed by heating and pressurization in the pressing step. The height between the terminals is such that the resin interposed between the terminals can be removed from the region. As a result, the resin interposed between the terminals is discharged from between the terminals while the solder layers (first solder layer, second solder layer, etc.) located between the terminals are deformed by heating and pressurizing in the pressing process. Thus, the terminals are connected via the solder layer.

なお、押込工程の第3荷重は、第1積層工程S10における第1荷重、および、第2積層工程S30における第2荷重いずれよりも大きい。   In addition, the 3rd load of an indentation process is larger than both the 1st load in 1st lamination process S10, and the 2nd load in 2nd lamination process S30.

保持工程は押込工程に引き続いて行われる。具体的には、押込工程により形成された端子−半田層−端子の連結状態を維持したまま、保持工程を連続的に行う。すなわち、押込工程における第2積層体への加圧と、保持工程における第2積層体への加圧の間に、第2積層体に加える荷重が、端子−半田層−端子の連結状態が解消されるまで下がることはない。そして、当該保持工程では、端子間に位置する半田層(半田層121A、141A、161A)が溶融する温度で積層体2(第2積層体)を加熱・加圧(第4の荷重)して、端子間を半田接合する。   The holding process is performed subsequent to the pushing process. Specifically, the holding step is continuously performed while maintaining the terminal-solder layer-terminal connection state formed by the pressing step. That is, the load applied to the second laminate between the pressurization to the second laminate in the pushing step and the pressurization to the second laminate in the holding step eliminates the terminal-solder layer-terminal connection state. It will not go down until it is done. In the holding step, the laminate 2 (second laminate) is heated and pressurized (fourth load) at a temperature at which the solder layers (solder layers 121A, 141A, 161A) located between the terminals are melted. Solder the terminals together.

ここで、第1接合工程S40において、端子間が半田接合されるとは、次のことをいう。第2積層体が半田層121A、141A、161Aの融点以上に加熱され、半導体チップ10、12間、半導体チップ12、14間、半導体チップ14、16間の接合に使用される各半田層121A、141A、161Aが溶融するとともに、端子101、121どうし、端子122、141どうし、端子142、161どうしが物理的に接触し、少なくとも一部が合金を形成している状態である。   Here, in the first bonding step S40, the terminals are soldered together means the following. The second stacked body is heated to a melting point or higher of the solder layers 121A, 141A, 161A, and each solder layer 121A used for bonding between the semiconductor chips 10, 12, between the semiconductor chips 12, 14, and between the semiconductor chips 14, 16; 141A and 161A are melted, and the terminals 101 and 121, the terminals 122 and 141, and the terminals 142 and 161 are in physical contact with each other, and at least a part forms an alloy.

当該工程は、例えば図3に示した装置5を使用して実現することができる。この装置5は、流体が導入される容器51と、この容器51内に配置された一対の挟圧部材(熱板56、58)とを備える。   This process can be realized by using, for example, the apparatus 5 shown in FIG. The device 5 includes a container 51 into which a fluid is introduced, and a pair of pinching members (hot plates 56 and 58) disposed in the container 51.

容器51は、圧力容器であり、容器51の材料としては、金属等があげられ、例えば、ステンレス、チタン、銅である。   The container 51 is a pressure container, and examples of the material of the container 51 include metals, and examples thereof include stainless steel, titanium, and copper.

熱板56、58は、内部にヒータを有するプレス板であり、熱板58の上方に設置された積層体2を熱板56、58で挟圧する。熱板58には、ピン54が形成されており、このピン54が板材(積層体2を設置する設置部)57を貫通している。この板材57は、積層体2を挟圧する際に、ピン54上を摺動して、熱板58に接触する。   The hot plates 56 and 58 are press plates having a heater inside, and sandwich the laminate 2 placed above the hot plate 58 with the hot plates 56 and 58. A pin 54 is formed in the hot plate 58, and this pin 54 passes through a plate material (installation portion for installing the laminate 2) 57. The plate material 57 slides on the pins 54 and contacts the hot plate 58 when the laminated body 2 is clamped.

熱板56の温度は、熱板58の温度よりも高く設定されている。例えば、熱板56の温度は、熱板58よりも20℃以上高く、熱板56が半田層121A、141A、161Aの融点以上の温度であり、熱板58は、半田層121A、141A、161Aの融点未満となっている。   The temperature of the hot plate 56 is set higher than the temperature of the hot plate 58. For example, the temperature of the hot plate 56 is 20 ° C. or more higher than the hot plate 58, the hot plate 56 has a temperature equal to or higher than the melting point of the solder layers 121A, 141A, 161A, and the hot plate 58 has the solder layers 121A, 141A, 161A. Less than the melting point.

はじめに、あらかじめ、熱板56、58を所定の温度まで加熱しておく。板材57を熱板58から離間させておき、板材57上に積層体2を設置する。次に、配管511を介して容器51内に流体を導入する。流体としては、気体が好ましく、例えば、空気、不活性ガス(窒素ガス、希ガス)等があげられる。   First, the hot plates 56 and 58 are heated to a predetermined temperature in advance. The plate member 57 is separated from the hot plate 58 and the laminate 2 is installed on the plate member 57. Next, a fluid is introduced into the container 51 through the pipe 511. As the fluid, gas is preferable, and examples thereof include air and inert gas (nitrogen gas, rare gas).

その後、積層体2を流体で加圧した状態を維持しながら、熱板56を積層体2に接触させる。さらに、板材57をピン54上で摺動させて、熱板56、58で積層体2を積層方向に沿って挟圧する。積層体2は、半田層121A、141A、161Aの融点以上に加熱され、端子101、121間、端子122、141間、端子142、161間で半田接合が行われる。   Thereafter, the hot plate 56 is brought into contact with the laminate 2 while maintaining the state where the laminate 2 is pressurized with a fluid. Further, the plate material 57 is slid on the pins 54, and the laminated body 2 is clamped along the laminating direction by the hot plates 56 and 58. The laminated body 2 is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder layers 121A, 141A, and 161A, and solder bonding is performed between the terminals 101 and 121, between the terminals 122 and 141, and between the terminals 142 and 161.

流体により、積層体2を加圧する際の荷重量は、例えば、15N以上45N以下、好ましくは20N以上40N以下である。なお、流体で加圧するとは、積層体2の雰囲気の圧力を、大気圧より加圧力分だけ高くすることを指す。   The amount of load when the laminate 2 is pressurized with a fluid is, for example, 15N or more and 45N or less, preferably 20N or more and 40N or less. In addition, pressurizing with a fluid refers to making the pressure of the atmosphere of the laminated body 2 higher than the atmospheric pressure by the applied pressure.

積層体2への加熱温度は、半田層121A、141A、161Aの融点以上の範囲で設計することができる。なお、半田層121A、141A、161Aの融点が異なる場合には、最も融点の高い半田層の融点以上に積層体2を加熱すればよい。   The heating temperature for the laminated body 2 can be designed in a range equal to or higher than the melting point of the solder layers 121A, 141A, and 161A. When the melting points of the solder layers 121A, 141A, and 161A are different, the laminate 2 may be heated to a temperature higher than the melting point of the solder layer having the highest melting point.

その後、熱板56、58を離間させて、さらに、流体を容器51から排出する。流体による積層体2への加圧を停止し、その後、積層体2を容器51から取り出す。   Thereafter, the hot plates 56 and 58 are separated from each other, and the fluid is further discharged from the container 51. The pressurization to the laminated body 2 by the fluid is stopped, and then the laminated body 2 is taken out from the container 51.

ここで、図3に示す装置を用いた上記処理において樹脂層11、13、15が完全に硬化していない場合には、その後、図4に示す装置6を使用して、樹脂層11、13、15の硬化を進めてもよい。図3に示す装置を用いた上記処理において樹脂層11、13、15が完全に硬化している場合には、当該処理は不要である。装置6は、装置5と同様の容器51を有し、積層体2を流体で加圧しながら、加熱して、樹脂層11、13、15の硬化を行なうものである。流体は、装置6で使用したものと同様のものが使用できる。   Here, when the resin layers 11, 13, and 15 are not completely cured in the above processing using the apparatus shown in FIG. 3, the resin layers 11, 13 are then used using the apparatus 6 shown in FIG. 4. , 15 may be cured. When the resin layers 11, 13, and 15 are completely cured in the above process using the apparatus shown in FIG. 3, this process is unnecessary. The apparatus 6 has the same container 51 as the apparatus 5 and heats the laminated body 2 while pressurizing it with a fluid to cure the resin layers 11, 13, and 15. The same fluid as that used in the apparatus 6 can be used.

積層体2を加熱する方法としては、配管511から、加熱した流体を容器51内に入れ、積層体2を加熱・加圧する方法があげられる。また、配管511から流体を容器51内へ流入させ、加圧雰囲気下にしつつ、容器51を加熱することにより、積層体2を加熱することもできる。   As a method of heating the laminated body 2, there is a method of heating and pressurizing the laminated body 2 by putting a heated fluid into the container 51 from the pipe 511. Moreover, the laminated body 2 can also be heated by flowing the fluid from the pipe 511 into the container 51 and heating the container 51 in a pressurized atmosphere.

容器51内に積層体2を配置し、流体を導入し、積層体2を樹脂層11、13、15の熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱して、樹脂層11、13、15の硬化を行なう。例えば、180℃1時間の加熱を行なう。ここで、硬化温度とは、樹脂層の硬化温度であり、樹脂層に含まれる熱硬化性樹脂が、JISK6900に準ずるC−ステージとなる温度のことをいう。   The laminated body 2 is disposed in the container 51, a fluid is introduced, and the laminated body 2 is heated to a temperature equal to or higher than the curing temperature of the thermosetting resin of the resin layers 11, 13, 15 to cure the resin layers 11, 13, 15. To do. For example, heating is performed at 180 ° C. for 1 hour. Here, the curing temperature is the curing temperature of the resin layer, and refers to the temperature at which the thermosetting resin contained in the resin layer becomes a C-stage according to JISK6900.

なお、装置6の容器51内に複数の積層体2を入れて、樹脂層11、13、15の硬化を行なってもよい。このようにすることで生産性を向上させることができる。   Note that the resin layers 11, 13, and 15 may be cured by putting a plurality of laminates 2 in the container 51 of the apparatus 6. In this way, productivity can be improved.

その他、第1接合工程S40は、第1積層工程S10及び第2積層工程S30で用いた装置と同じ装置(例:挟圧部材52、55)を用いて行うこともできる。かかる場合、最後の基材を積層する第2積層工程S30の後、積層体に荷重をかけている状態を維持したま、装置の加熱及び加圧の設定を変更し、そのまま連続的に、第1接合工程S40を行ってもよい。例えば、3つの基材を積層する場合、図2(D)に示すように最後の3つ目の基材を積層後、挟圧部材52、55で積層体を挟圧している状態を維持したまま、そのまま装置の加熱及び加圧の設定を変更して、連続的に第1接合工程S40を行ってもよい。   In addition, 1st joining process S40 can also be performed using the same apparatus (example: clamping member 52, 55) as the apparatus used by 1st lamination process S10 and 2nd lamination process S30. In such a case, after the second lamination step S30 for laminating the last substrate, the heating and pressurization settings of the apparatus are changed while maintaining the state where a load is applied to the laminated body, One joining step S40 may be performed. For example, when three base materials are stacked, after the last third base material is stacked as shown in FIG. 2D, the state in which the stacked body is pressed by the pressing members 52 and 55 is maintained. The first joining step S40 may be performed continuously by changing the settings of the heating and pressurization of the apparatus as they are.

以上のようにして、半導体チップ10、12どうし、半導体チップ12、14どうし、半導体チップ14、16どうしが半田接合された積層体2を得る。   As described above, the stacked body 2 is obtained in which the semiconductor chips 10 and 12, the semiconductor chips 12 and 14, and the semiconductor chips 14 and 16 are joined by soldering.

<設置工程S50>
設置工程S50は、第1接合工程S40の後に行われる。設置工程S50では、第1接合工程S40の後の複数の第2積層体を、第4基材上に設置する。
<Installation process S50>
The installation step S50 is performed after the first joining step S40. In the installation step S50, the plurality of second stacked bodies after the first bonding step S40 are installed on the fourth base material.

まず、図5(A)に示すように、第4基材18として、例えば樹脂基板、シリコン基板、ガラス基板、または、セラミック基板等を用意する。第4基材18の表面には、端子(積層体接続用端子)181が形成されている。端子181は、端子101と同様の構造、材料で構成され、表面に半田層181Aを有する。端子181は、半導体チップ16に接続されるものである。   First, as shown in FIG. 5A, as the fourth base material 18, for example, a resin substrate, a silicon substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, or the like is prepared. Terminals (laminated body connection terminals) 181 are formed on the surface of the fourth base material 18. The terminal 181 is made of the same structure and material as the terminal 101, and has a solder layer 181A on the surface. The terminal 181 is connected to the semiconductor chip 16.

次に、用意した第4基材18の表面に、樹脂層17を設ける(不図示)。この樹脂層17は、端子181を被覆するように設けられる。樹脂層17としては、樹脂層11、13、15と同様のものであってもよいが、異なるものであってもよい。例えば、ペースト状のノーフロー型アンダーフィル材(NUF)を使用してもよい。基材18の表面の一部に、樹脂層17を設けるため、ペースト状のアンダーフィル材をディスペンスやインクジェット等で塗布することが好ましい。このようなノーフロー型アンダーフィル材としては、例えば、特開2008−13710号公報に開示されたものがあげられる。   Next, the resin layer 17 is provided on the surface of the prepared fourth base material 18 (not shown). The resin layer 17 is provided so as to cover the terminal 181. The resin layer 17 may be the same as the resin layers 11, 13, and 15, but may be different. For example, a paste-like no-flow type underfill material (NUF) may be used. In order to provide the resin layer 17 on a part of the surface of the substrate 18, it is preferable to apply a paste-like underfill material by dispensing or ink jet. Examples of such a no-flow type underfill material include those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-13710.

第4基材18上に樹脂層17を設けた後、樹脂層17上に、積層体2(図5(B)参照)を配置する。この時、積層体2の端子162が、樹脂層17を挟んで第4基材18の端子181と対峙するように配置する。   After providing the resin layer 17 on the fourth base material 18, the laminate 2 (see FIG. 5B) is disposed on the resin layer 17. At this time, it arrange | positions so that the terminal 162 of the laminated body 2 may oppose the terminal 181 of the 4th base material 18 on both sides of the resin layer 17.

<第2接合工程S60>
第2接合工程S60は、設置工程S50の後に行われる。第2接合工程S60では、第2積層体と第4基材とを接合する。
<Second joining step S60>
The second joining step S60 is performed after the installation step S50. In 2nd joining process S60, a 2nd laminated body and a 4th base material are joined.

例えば、図5(C)に示すように、一対の挟圧部材41、42で積層体2、樹脂層17、第4基材18を積層方向に沿って挟圧しながら、積層体2、樹脂層17、第4基材18を半田層181Aの融点以上に加熱する。この時、積層体2、樹脂層17、第4基材18を、一対の挟圧部材41、42で挟圧するとともに、一対の挟圧部材41、42を加熱することで、積層体2、樹脂層17、基材18が半田層181Aの融点以上に加熱されることとなる。これにより、端子181と端子162とが半田接合される。この接合工程は、例えば、フリップチップボンダーを使用して行われる。   For example, as illustrated in FIG. 5C, the laminate 2, the resin layer, and the laminate 2, the resin layer 17, and the fourth base material 18 are clamped along the lamination direction with a pair of clamping members 41 and 42. 17. The fourth substrate 18 is heated to the melting point or higher of the solder layer 181A. At this time, the laminate 2, the resin layer 17, and the fourth base material 18 are sandwiched between the pair of sandwiching members 41 and 42, and the pair of sandwiching members 41 and 42 are heated, whereby the laminate 2 and the resin are heated. The layer 17 and the base material 18 are heated to the melting point or higher of the solder layer 181A. Thereby, the terminal 181 and the terminal 162 are soldered together. This joining step is performed using, for example, a flip chip bonder.

その後、設置工程S50及び第2接合工程S60を複数回繰り返し、図5(D)に示すように、第4基材18に複数の積層体2を積層した構造体3が得られる。   Thereafter, the installation step S50 and the second bonding step S60 are repeated a plurality of times, and as shown in FIG. 5D, the structure 3 in which the plurality of laminated bodies 2 are laminated on the fourth base material 18 is obtained.

その後、必要に応じて、構造体3の樹脂層17を硬化させる。例えば、前述した図4の装置6を使用して、樹脂層17の硬化を行なうことができる。硬化の方法は、前述した方法と同様であり、構造体3を流体で加圧しながら、樹脂層17の熱硬化性樹脂の硬化温度以上に構造体3を加熱して、樹脂層17の硬化を行なう。   Thereafter, the resin layer 17 of the structure 3 is cured as necessary. For example, the resin layer 17 can be cured using the apparatus 6 shown in FIG. The curing method is the same as the method described above, and the structure 3 is heated to a temperature equal to or higher than the curing temperature of the thermosetting resin of the resin layer 17 while pressing the structure 3 with a fluid to cure the resin layer 17. Do.

このようにすることで、樹脂層17でのボイドの発生を防止できるとともに、発生したボイドを消滅させることができる。   By doing in this way, generation | occurrence | production of the void in the resin layer 17 can be prevented, and the generated void can be eliminated.

<封止工程>
次に、構造体3の封止を行なう。封止の方法は、ポッティング、トランスファー成形、圧縮成形のいずれであってもよい。
<Sealing process>
Next, the structure 3 is sealed. The sealing method may be potting, transfer molding, or compression molding.

その後、積層体2ごとに、切断して、図5(E)に示す半導体装置1を複数得ることができる。なお、図5(E)において、符号19は、封止材を示し、符号18Aはダイシングされた第4基材18を示す。また、半導体装置1が複数の積層体2を有する場合には、半導体装置1の単位ごとに切断すればよい。なお、切断には、ダイシングブレード、レーザ、ルーター等を使用することができる。   After that, for each stacked body 2, a plurality of semiconductor devices 1 shown in FIG. 5E can be obtained by cutting. In FIG. 5E, reference numeral 19 denotes a sealing material, and reference numeral 18A denotes a diced fourth base material 18. Further, when the semiconductor device 1 has a plurality of stacked bodies 2, the semiconductor device 1 may be cut for each unit of the semiconductor device 1. A dicing blade, a laser, a router, or the like can be used for cutting.

以上説明した本実施形態の積層体の製造方法では、表面に端子を有する、または、表面及び裏面の両面に端子を有する複数の基材を、半田接合は行わずに複数段に積層後、これら複数の基材間(端子間)の半田接合をまとめて行う技術において発生し得る端子間の樹脂噛みに起因した端子間の接続不良の問題を解決することができる。   In the method for manufacturing a laminate of the present embodiment described above, a plurality of base materials having terminals on the front surface or having terminals on both the front and back surfaces are laminated in a plurality of stages without performing solder bonding, It is possible to solve the problem of poor connection between terminals due to resin biting between terminals, which can occur in a technique in which solder bonding between a plurality of base materials (between terminals) is performed collectively.

すなわち、本実施形態では、仮圧着で半田層が潰れ過ぎないように制御しているので、本圧着前に半田層の高さを十分に確保することができる。このため、複数回の仮圧着の後に行われる本圧着で半田層が十分に押し潰され、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥し、半田層を介して端子間を繋げることができる。そして、当該状態を維持したまま半田結合を行うことで、端子間に樹脂が介在しない状態で、端子間を半田結合でき、良好な端子間接続を得ることができる。   That is, in the present embodiment, the solder layer is controlled so as not to be crushed by temporary pressing, so that the height of the solder layer can be sufficiently ensured before the main pressing. For this reason, the solder layer is sufficiently crushed by the final press-bonding performed after a plurality of temporary press-bonds, the resin interposed between the terminals can be removed from the region, and the terminals can be connected via the solder layer. Then, by performing solder bonding while maintaining this state, the terminals can be solder-bonded with no resin interposed between the terminals, and a good connection between the terminals can be obtained.

(第2の実施形態)
本実施形態では、所定数の基材を積層する工程における最後の基材を積層する際の加圧・加熱処理(第2積層工程S30)と、複数の基材間(端子間)の半田接合をまとめて行う加圧・加熱処理(第1接合工程S40)を連続的に行う。すなわち、第2積層工程S30の後、挟圧部材による第2積層体への荷重を開放することなく、挟圧部材の設定を変更して、連続的に第1接合工程S40を行う。なお、このようにする場合、第1接合工程S40の押込工程における加圧・加熱処理が、最後の基材を積層する第2積層工程S30の加圧・加熱処理を兼ねることができる。すなわち、最後の基材を積層する際の加圧・加熱処理(第2積層工程S30)を行うことなく、第1接合工程S40の押込工程を行うこともできる。このようにすれば、最後の基材を積層する際の加圧・加熱処理(第2積層工程S30)及び第1接合工程S40の押込工程を1つの処理でまとめて行うことができる。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, the pressurizing / heating treatment (second laminating step S30) when laminating the last base material in the step of laminating a predetermined number of base materials and solder bonding between a plurality of base materials (between terminals) The pressurizing / heating treatment (first joining step S40) is performed continuously. That is, after the second lamination step S30, the first joining step S40 is continuously performed by changing the setting of the pinching member without releasing the load on the second stacked body by the pinching member. In addition, when doing in this way, the pressurization / heat processing in the pressing process of 1st joining process S40 can serve as the pressurization / heat processing of 2nd lamination process S30 which laminate | stacks the last base material. That is, the pressing step of the first joining step S40 can be performed without performing the pressurizing / heating treatment (second laminating step S30) when laminating the last substrate. If it does in this way, the pressing and heating process (2nd lamination process S30) at the time of laminating the last substrate and the pushing process of the 1st joining process S40 can be collectively performed by one processing.

その他の構成は、第1の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted here.

本実施形態は、第1の実施形態と同様の作用効果を実現することができるほか、工程の簡略化を実現することができる。   The present embodiment can realize the same operational effects as the first embodiment, and can also simplify the process.

(第3の実施形態)
本実施形態では、半導体素子が複数形成された半導体ウェハ上に、所定数の基材を積層することで複数の積層体を形成し、その後、半田接合を行う。その他の構成は、第1及び第2の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
In this embodiment, a plurality of stacked bodies are formed by stacking a predetermined number of base materials on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed, and then solder bonding is performed. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments.

図6には、本実施形態の積層体の製造方法の処理の流れの一例を示すフローチャートが示されている。図6に示すように、本実施形態の積層体の製造方法は、第1積層工程S10と、開放工程S20と、第2積層工程S30と、第1接合工程S40と、個片化工程S45と、設置工程S50と、第2接合工程S60とを有する。   FIG. 6 shows a flowchart showing an example of the processing flow of the laminate manufacturing method of the present embodiment. As shown in FIG. 6, the manufacturing method of the laminated body of this embodiment includes a first lamination step S10, an opening step S20, a second lamination step S30, a first joining step S40, and an individualization step S45. The installation step S50 and the second joining step S60.

本実施形態では、第1の実施形態と同様にして、半導体ウェハ(第1基材)上の第1領域に樹脂層を介して半導体チップ(第2基材)を積層した後(第1積層工程S10)、第1の実施形態と同様にして、開放工程S20及び第2積層工程S30を行う。次いで、第1の実施形態と同様、開放工程S20、第2積層工程S30からなるセットを所定セット繰り返すことで、半導体チップを所定段に積層した子積層体を得る。そして、当該子積層体(第1領域に形成された子積層体)に対する最後の第2の積層工程S30を行った後(最後の半導体チップを積層した後)、当該子積層体を挟圧部材から開放する。その後、当該半導体ウェハ上の第1領域と異なる第2領域に、樹脂層を介して半導体チップ(第2基材)を積層する(第1積層工程S10)。そして、上記第1領域における処理と同様、開放工程S20、第2積層工程S30からなるセットを所定セット繰り返すことで、半導体チップを所定段に積層した子積層体を得る。なお、挟圧部材は第1領域に位置する子積層体及び第2領域に位置する子積層体を個別に挟圧可能に構成されており、第2領域に子積層体を形成する際、第1領域に位置する子積層体は挟圧されない。   In the present embodiment, after the semiconductor chip (second base material) is stacked via the resin layer in the first region on the semiconductor wafer (first base material) in the same manner as in the first embodiment (first stacking) Step S10), the opening step S20 and the second stacking step S30 are performed in the same manner as in the first embodiment. Next, as in the first embodiment, a set including the opening step S20 and the second stacking step S30 is repeated a predetermined set, thereby obtaining a child stacked body in which semiconductor chips are stacked in a predetermined stage. And after performing the last 2nd lamination | stacking process S30 with respect to the said child laminated body (child laminated body formed in 1st area | region) (after laminating the last semiconductor chip), the said child laminated body is clamped member Release from. Thereafter, a semiconductor chip (second base material) is stacked on a second region different from the first region on the semiconductor wafer via a resin layer (first stacking step S10). Then, similar to the processing in the first region, a set including the opening step S20 and the second stacking step S30 is repeated a predetermined set, thereby obtaining a child stacked body having semiconductor chips stacked in a predetermined stage. The pinching member is configured to be able to pinch the child laminated body located in the first region and the child laminated body located in the second region individually, and when forming the child laminated body in the second region, The child laminated body located in one region is not pinched.

第2領域に子積層体を形成後、第2領域に位置する子積層体を挟圧部材から開放し、上述した第2領域に子積層体を形成する処理と同様の処理を所定回数(設計的事項)繰り返すことで、当該半導体ウェハ上の複数の領域に、複数の子積層体を形成する。そして、当該半導体ウェハ上に最後の子積層体を形成後、当該最後の子積層体を挟圧部材から開放することで、図7に示す状態が得られる。その後、第1接合工程S40を行う。第1接合工程S40では、例えば、平面積の大きい一対の挟圧部材を利用して、複数の子積層体4をまとめて挟圧してもよい。その他、複数の子積層体4に対して個別に、または、所定数の子積層体4ごとに挟圧してもよい。   After forming the child laminated body in the second region, the child laminated body located in the second region is released from the pinching member, and a process similar to the process for forming the child laminated body in the second region described above is performed a predetermined number of times (design Note) By repeating, a plurality of child laminated bodies are formed in a plurality of regions on the semiconductor wafer. And after forming the last child laminated body on the said semiconductor wafer, the state shown in Drawing 7 is obtained by releasing the last child laminated body from a pinching member. Then, 1st joining process S40 is performed. In the first joining step S40, for example, a plurality of child laminates 4 may be clamped together using a pair of clamping members having a large plane area. In addition, you may pinch with respect to the some laminated body 4 individually or for every predetermined number of laminated child bodies 4. FIG.

第1接合工程S40の後、個片化工程S45が行われる。個片化工程S45では、子積層体4単位で、半導体ウェハ10A(第1基材)を個片化する。個片化は、従来技術に準じて実現することができる。   After the first joining step S40, an individualization step S45 is performed. In the singulation step S45, the semiconductor wafer 10A (first base material) is singulated in units of 4 child stacks. Separation can be realized according to the prior art.

なお、その他の構成は、第1及び第2の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。   Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, description thereof is omitted here.

本実施形態は、第1及び第2の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。また、個片化された半導体チップ単位で積層する場合と比較して、生産性が高くなる。また、まとめて挟圧する場合は、第1接合工程S40が1回ですむため生産性が高くなる。   This embodiment can realize the same operational effects as those of the first and second embodiments. Further, productivity is increased as compared with the case of stacking in units of individual semiconductor chips. Moreover, when pinching is carried out collectively, since 1st joining process S40 needs only once, productivity becomes high.

なお、半導体ウェハ10A上に半導体チップを積層していく処理は、上述のような、1つの子積層体4を形成後、他の領域に他の子積層体4を形成するという流れのほか、複数の領域に1段目の半導体チップを積層後、複数の領域に2段目の半導体チップを積層するというように、複数の子積層体4を並行して形成する流れとすることもできる。かかる場合、最後の第2積層工程S30を経た後、最後の半導体チップが積層された子積層体を挟圧部材から開放することで、図7に示す状態が得られる。その後、第1接合工程S40を行う。   In addition, the process of stacking the semiconductor chips on the semiconductor wafer 10A includes the flow of forming another child stacked body 4 in another region after forming one child stacked body 4 as described above, A plurality of child stacked bodies 4 may be formed in parallel, such that a first-stage semiconductor chip is stacked in a plurality of regions and then a second-stage semiconductor chip is stacked in the plurality of regions. In such a case, after passing through the last second stacking step S30, the child stacked body on which the last semiconductor chip is stacked is released from the pinching member, whereby the state shown in FIG. 7 is obtained. Then, 1st joining process S40 is performed.

その他、第1積層工程S10、開放工程S20、第2積層工程S30、第1接合工程S40をこの順に行い、1つの半導体ウェハ10A上に半田接合まで行った1つまたは複数の子積層体を形成した後、第1積層工程S10、開放工程S20、第2積層工程S30、第1接合工程S40をこの順に行い、当該半導体ウェハ10A上の他の領域に、半田接合まで行った1つまたは複数の子積層体を新たに形成してもよい。なお、第2積層工程S30の後には、子積層体を挟圧部材から開放した後の処理としては、第1接合工程S40を行ってもよいし、または、第2の実施形態と同様に、第2積層工程S30の後、挟圧部材による子積層体への荷重を開放することなく、挟圧部材の設定を変更して、連続的に第1接合工程S40を行ってもよい。   In addition, the first stacking step S10, the opening step S20, the second stacking step S30, and the first bonding step S40 are performed in this order to form one or a plurality of child stacked bodies that have been subjected to solder bonding on one semiconductor wafer 10A. After that, the first stacking step S10, the opening step S20, the second stacking step S30, and the first bonding step S40 are performed in this order, and one or a plurality of the solder bonding is performed on other regions on the semiconductor wafer 10A. A child laminate may be newly formed. In addition, after 2nd lamination | stacking process S30, as a process after releasing a child laminated body from a pinching member, you may perform 1st joining process S40, or similarly to 2nd Embodiment, After the second stacking step S30, the first joining step S40 may be performed continuously by changing the setting of the pinching member without releasing the load on the child stacked body by the pinching member.

(変形例)
以下の変形例においても、第1乃至第3の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
(Modification)
Also in the following modified examples, the same operational effects as those of the first to third embodiments can be realized.

上記各実施形態では、樹脂層17を基材18上に形成した後、積層体2を基材18上に設置していたが、これに限られるものではない。例えば、樹脂層17を設けず、基材18と積層体2とを半田接合し、その後、封止すると同時に、基材18及び積層体2間にアンダーフィルを充填してもよい。この場合には、いわゆるモールドアンダーフィル材を使用し、例えば、特開2003−12773号公報、特開2003−277585号公報に開示された材料を使用すればよい。   In each said embodiment, after forming the resin layer 17 on the base material 18, the laminated body 2 was installed on the base material 18, However, It is not restricted to this. For example, without providing the resin layer 17, the base material 18 and the laminated body 2 may be soldered and then sealed, and at the same time, an underfill may be filled between the base material 18 and the laminated body 2. In this case, what is called a mold underfill material is used, for example, a material disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-12773 and 2003-277585 may be used.

さらに、前記各実施形態では、積層体2を構成し、樹脂層11,13,15を硬化させた後、基材18と積層体2との半田接合を実施していたが、樹脂層11,13,15が完全に硬化していない状態で、基材18と積層体2との半田接合を実施してもよい。例えば、封止を行なう際に、樹脂層11,13,15を完全に硬化させてもよい。   Furthermore, in each said embodiment, after comprising the laminated body 2 and hardening resin layer 11,13,15, the solder joining of the base material 18 and the laminated body 2 was implemented, but resin layer 11, Solder joining between the base material 18 and the laminated body 2 may be performed in a state where 13 and 15 are not completely cured. For example, the resin layers 11, 13, and 15 may be completely cured when sealing.

また、前記各実施形態では、基材18に対し、ひとつずつ、積層体2を半田接合して、基材18上に複数の積層体2を設けていたが、これに限られるものではない。例えば、基材18上に複数の積層体2をのせ、その後、図3に示した装置を使用して、複数の積層体2を同時に基材18に対し半田接合してもよい。より具体的には、基材18上に樹脂層11、13、15と同様の樹脂層17を形成する。このとき、樹脂層17は、基材18の端子181を被覆するように設けられる。その後、樹脂層17上に積層体2を載せ、溶融化状態の樹脂層17を介して、基材18と積層体2とを仮圧着する。例えば、フリップチップボンダー等を使用して、加熱し、基材18と積層体2とを仮圧着する。この操作を繰り返し、複数の積層体2を基材18に仮圧着する。その後、図3に示した装置を使用して、複数の積層体2を同時に基材18に対し半田接合する。このようにすることで、製造効率を高めることができる。   Further, in each of the above embodiments, the laminated body 2 is solder-bonded to the base material 18 one by one and the plurality of laminated bodies 2 are provided on the base material 18. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of laminates 2 may be placed on the base material 18 and then the plurality of laminates 2 may be soldered to the base material 18 simultaneously using the apparatus shown in FIG. More specifically, a resin layer 17 similar to the resin layers 11, 13, 15 is formed on the substrate 18. At this time, the resin layer 17 is provided so as to cover the terminal 181 of the substrate 18. Then, the laminated body 2 is mounted on the resin layer 17, and the base material 18 and the laminated body 2 are temporarily pressure-bonded through the molten resin layer 17. For example, using a flip chip bonder or the like, the substrate 18 and the laminate 2 are temporarily pressure-bonded by heating. This operation is repeated to temporarily press-bond the plurality of laminated bodies 2 to the base material 18. Thereafter, using the apparatus shown in FIG. 3, the plurality of laminates 2 are simultaneously solder-bonded to the base material 18. By doing in this way, manufacturing efficiency can be improved.

また、前記各実施形態では、半導体チップ10、12、14、16を積層して積層体2を構成したが、これに限られるものではない。例えば、半導体部品として、複数の半導体チップが作りこまれたウェハあるいはブロック体を用意し、これらを積層して半導体部品間が半田接合されていない状態の積層体を用意する。その後、この積層体を切断し、前記各実施形態と同様に第1接合工程S40を行い、その後、基材上に積層し、第2接合工程S60を実施してもよい。   Moreover, in each said embodiment, although the semiconductor chip 10, 12, 14, 16 was laminated | stacked and the laminated body 2 was comprised, it is not restricted to this. For example, as a semiconductor component, a wafer or a block body in which a plurality of semiconductor chips are formed is prepared, and a stacked body in which the semiconductor components are not solder-bonded by stacking them is prepared. Then, this laminated body is cut | disconnected, 1st joining process S40 may be performed similarly to each said embodiment, and it may laminate | stack on a base material after that and 2nd joining process S60 may be implemented.

また、半導体部品として、複数の半導体チップが作りこまれたウェハあるいはブロック体を用意し、これらを積層して半導体部品間が半田接合されていない状態の積層体を用意する。その後、前記各実施形態と同様に、この積層体の第1接合工程S40を行い、その後、切断する。そして、個片化された積層体を基材上に積層し、第2接合工程S60を実施してもよい。   In addition, a wafer or block body in which a plurality of semiconductor chips are formed is prepared as a semiconductor component, and a stacked body in which the semiconductor components are not solder-bonded by stacking these is prepared. Thereafter, similarly to each of the embodiments described above, the first bonding step S40 of this laminated body is performed, and then cut. And the laminated body separated into pieces may be laminated | stacked on a base material, and 2nd joining process S60 may be implemented.

さらに、前記各実施形態では、半導体チップ10は、TSV構造を有しないものとしたが、これに限らず、TSV構造の半導体チップとしてもよい。   Furthermore, in each said embodiment, although the semiconductor chip 10 shall not have a TSV structure, it is not restricted to this, It is good also as a semiconductor chip of a TSV structure.

また、前記各実施形態では、4つの基材を積層する例を説明したが、これに限られるものではない。積層する基材の数は、3つ以上の範囲で選択することができる。
以下、参考形態の例を付記する。
1. 第1端子を有する第1基材、第1樹脂層、及び、第1の面に第2a端子を有するとともに、その裏面に第2b端子を有する第2基材を、前記第1端子及び前記第2a端子が前記第1樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第1樹脂層が溶融し、かつ、前記第1端子及び前記第2a端子の少なくとも一方が備える第1半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第1の荷重を加えることで、第1積層体を形成する第1積層工程と、
前記第1積層工程の後、前記挟圧部材による前記第1積層体への荷重を開放する開放工程と、
前記開放工程の後、前記第1積層体、第2樹脂層、及び、第3端子を有する第3基材を、前記第2b端子及び前記第3端子が前記第2樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第2b端子及び前記第3端子の少なくとも一方が備える第2半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第2の荷重を加えることで、第2積層体を形成する第2積層工程と、
前記第2積層工程の後、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融しない温度で前記第2積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で第3の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を排斥し、前記第1端子、前記第1半田層、及び、前記第2a端子を直接繋げるとともに、前記第2b端子、前記第2半田層、及び、前記第3端子を直接繋げ、次いで、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融する温度で前記第2積層体を加熱するとともに、第4の荷重を加えることで、前記第1端子及び前記第2a端子間、及び、前記第2b端子及び前記第3端子間を半田接合する第1接合工程と、
を有し、
前記第1接合工程では、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融しない温度で前記第2積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で前記第3の荷重を加えると、前記第1半田層及び前記第2半田層各々が変形しながら、各端子間に存在する樹脂を当該端子間から排斥する積層体の製造方法。
2. 1に記載の積層体の製造方法において、
前記第3の荷重は、前記第1の荷重及び前記第2の荷重のいずれよりも大きい積層体の製造方法。
3. 1または2に記載の積層体の製造方法において、
前記第1乃至第3基材はいずれも半導体部品であり、
前記第1接合工程の後、複数の前記第2積層体を第4基材上に設置する設置工程と、
前記第2積層体と前記第4基材とを接合する第2接合工程と、
をさらに有する積層体の製造方法。
4. 1または2に記載の積層体の製造方法において、
前記第1基材は半導体素子が複数形成されたウエハであり、前記第2及び第3基材はいずれも半導体部品であり、
前記第1積層工程では、前記第1基材の上に、複数の前記第2基材を積層し、
前記第2積層工程では、前記第1基材の上に位置する複数の前記第2基材各々の上に、前記第3基材を積層することで、前記第1基材の上に、前記第2基材及び前記第3基材を含む子積層体を複数形成し、
前記第1接合工程では、前記複数の子積層体に対してまとめて半田接合を行う積層体の製造方法。
5. 1または2に記載の積層体の製造方法において、
前記第1基材は半導体素子が複数形成されたウエハであり、前記第2及び第3基材はいずれも半導体部品であり、
前記第1積層工程では、前記第1基材の上に、複数の前記第2基材を積層し、
前記第2積層工程では、前記第1基材の上に位置する複数の前記第2基材各々の上に、前記第3基材を積層することで、前記第1基材の上に、前記第2基材及び前記第3基材を含む子積層体を複数形成し、
前記第1接合工程では、前記複数の子積層体に対して個別に半田接合を行う積層体の製造方法。
6. 1または2に記載の積層体の製造方法において、
前記第1基材は半導体素子が複数形成されたウエハであり、前記第2及び第3基材はいずれも半導体部品であり、
前記第1積層工程、前記開放工程、前記第2積層工程、前記第1接合工程をこの順に行って、前記第1基材の上に前記第2基材及び前記第3基材を積層した子積層体を形成した後、前記第1積層工程、前記開放工程、前記第2積層工程、前記第1接合工程をこの順に行って、当該第1基材の他の領域に、前記第2基材及び前記第3基材を積層した他の子積層体を形成する積層体の製造方法。
7. 4から6のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記半田接合がなされた複数の前記子積層体を備える前記第1基材を、前記子積層体単位で個片化する個片化工程をさらに有する積層体の製造方法。
8. 3から7のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記半導体部品は、TSV(Through Silicon Via)構造の半導体チップである積層体の製造方法。
9. 1から8のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記樹脂層は、フラックス活性化合物を含む積層体の製造方法。
10. 1から9のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記第1接合工程における加熱で、または、前記第1接合工程の後に、半田接合後の前記第2積層体を加熱することで、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層の硬化を進行させる積層体の製造方法。
11. 1から10のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記第2積層工程における、前記第2b端子及び前記第3端子の少なくとも一方が備える第2半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第2の荷重を加える加熱・加圧処理を、
当該第2積層工程の後に行われる前記第1接合工程における、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融しない温度で前記第2積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で第3の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を排斥する加熱・加圧処理が兼ねる積層体の製造方法。
Moreover, although each said embodiment demonstrated the example which laminates | stacks four base materials, it is not restricted to this. The number of substrates to be laminated can be selected within a range of 3 or more.
Hereinafter, examples of the reference form will be added.
1. A first base material having a first terminal, a first resin layer, and a second base material having a 2a terminal on the back surface thereof and a second base material having a second b terminal on the back surface thereof, the first terminal and the first 2a terminals are stacked so as to face each other with the first resin layer interposed therebetween, the first resin layer is melted, and at least one of the first terminal and the second a terminal is melted A first laminating step of forming a first laminate by applying a first load with a pair of clamping members while heating at a temperature that does not
After the first stacking step, an opening step of releasing a load on the first stack by the pinching member;
After the opening step, the second substrate having the first laminated body, the second resin layer, and the third terminal faces the second b terminal and the third terminal with the second resin layer interposed therebetween. And a pair of pressing members while heating at a temperature at which the second resin layer is melted and at least one of the second b terminal and the third terminal is not melted. A second stacking step of forming a second stack by applying a second load;
After the second lamination step, while heating the second laminated body at a temperature at which the first resin layer and the second resin layer melt and the first solder layer and the second solder layer do not melt. In addition, by applying a third load with a pair of clamping members, the resin layer interposed between the terminals is eliminated, and the first terminal, the first solder layer, and the second a terminal are directly connected, and The second b terminal, the second solder layer, and the third terminal are directly connected, and then the second stacked body is heated at a temperature at which the first solder layer and the second solder layer are melted. A first joining step of solder joining between the first terminal and the second a terminal and between the second b terminal and the third terminal by applying a load of
Have
In the first bonding step, the first resin layer and the second resin layer are melted and the second laminated body is heated at a temperature at which the first solder layer and the second solder layer are not melted. Manufacture of a laminate in which when the third load is applied by a pair of clamping members, the resin existing between the terminals is discharged from between the terminals while the first solder layer and the second solder layer are deformed. Method.
2. In the manufacturing method of the laminated body of Claim 1,
The third load is a method for manufacturing a laminated body, which is larger than both the first load and the second load.
3. In the method for producing a laminate according to 1 or 2,
The first to third base materials are all semiconductor components,
After the first joining step, an installation step of installing a plurality of the second laminated bodies on the fourth substrate;
A second joining step for joining the second laminate and the fourth substrate;
The manufacturing method of the laminated body which has further.
4). In the method for producing a laminate according to 1 or 2,
The first substrate is a wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed, and the second and third substrates are both semiconductor components,
In the first stacking step, a plurality of the second substrates are stacked on the first substrate,
In the second stacking step, the third base material is stacked on each of the plurality of second base materials positioned on the first base material, so that the first base material Forming a plurality of child laminates including the second substrate and the third substrate;
In the first joining step, a method of manufacturing a laminated body in which solder joining is collectively performed on the plurality of child laminated bodies.
5. In the method for producing a laminate according to 1 or 2,
The first substrate is a wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed, and the second and third substrates are both semiconductor components,
In the first stacking step, a plurality of the second substrates are stacked on the first substrate,
In the second stacking step, the third base material is stacked on each of the plurality of second base materials positioned on the first base material, so that the first base material Forming a plurality of child laminates including the second substrate and the third substrate;
In the first joining step, a method of manufacturing a laminated body in which solder joining is individually performed on the plurality of child laminated bodies.
6). In the method for producing a laminate according to 1 or 2,
The first substrate is a wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed, and the second and third substrates are both semiconductor components,
A child obtained by laminating the second base material and the third base material on the first base material by performing the first stacking step, the opening step, the second stacking step, and the first joining step in this order. After forming the laminated body, the first base material step, the opening step, the second base material step, and the first joining step are performed in this order, and the second base material is formed in another region of the first base material. And the manufacturing method of the laminated body which forms the other child laminated body which laminated | stacked the said 3rd base material.
7). In the manufacturing method of the laminated body in any one of 4 to 6,
The manufacturing method of the laminated body which further has the singulation process which divides the said 1st base material provided with the said several child laminated body by which the said solder joint was made | formed into the said child laminated body unit.
8). In the manufacturing method of the laminated body in any one of 3 to 7,
The semiconductor component is a manufacturing method of a laminate which is a semiconductor chip having a TSV (Through Silicon Via) structure.
9. In the manufacturing method of the laminated body in any one of 1 to 8,
The said resin layer is a manufacturing method of the laminated body containing a flux active compound.
10. In the manufacturing method of the laminated body in any one of 1 to 9,
The first resin layer and the second resin layer are cured by heating in the first bonding step or by heating the second laminated body after the solder bonding after the first bonding step. A manufacturing method of a layered product.
11. In the manufacturing method of the laminated body in any one of 1 to 10,
Heating / pressurizing in which a second load is applied by a pair of clamping members while heating at a temperature at which the second solder layer included in at least one of the second b terminal and the third terminal does not melt in the second lamination step Processing
In the first bonding step performed after the second lamination step, the first resin layer and the second resin layer are melted, and the first solder layer and the second solder layer are not melted. A method for producing a laminate, which also serves as a heating and pressurizing treatment that eliminates a resin layer interposed between terminals by applying a third load with a pair of clamping members while heating the second laminate.

1 半導体装置
2 積層体
3 構造体
4 子積層体
5 装置
6 装置
10 半導体チップ
10A 半導体ウェハ
11 樹脂層
12 半導体チップ
13 樹脂層
14 半導体チップ
15 樹脂層
16 半導体チップ
17 樹脂層
18 基材
18A 基材
19 封止材
41,42 挟圧部材
51 容器
52 挟圧部材
54 ピン
55 挟圧部材
56 熱板
57 板材
58 熱板
101 端子
120 基板
121 端子
121A 半田層
122 端子
123 ビア
141 端子
141A 半田層
142 端子
161 端子
161A 半田層
162 端子
181 端子
181A 半田層
511 配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 2 Laminated body 3 Structure 4 Child laminated body 5 Device 6 Device 10 Semiconductor chip 10A Semiconductor wafer 11 Resin layer 12 Semiconductor chip 13 Resin layer 14 Semiconductor chip 15 Resin layer 16 Semiconductor chip 17 Resin layer 18 Base material 18A Base material 19 Sealing material 41, 42 Clamping member 51 Container 52 Clamping member 54 Pin 55 Clamping member 56 Hot plate 57 Plate material 58 Hot plate 101 Terminal 120 Substrate 121 Terminal 121A Solder layer 122 Terminal 123 Via 141 Terminal 141A Solder layer 142 Terminal 161 Terminal 161A Solder layer 162 Terminal 181 Terminal 181A Solder layer 511 Piping

Claims (1)

第1端子を有する第1基材、第1樹脂層、及び、第1の面に第2a端子を有するとともに、その裏面に第2b端子を有する第2基材を、前記第1端子及び前記第2a端子が前記第1樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第1樹脂層が溶融し、かつ、前記第1端子及び前記第2a端子の少なくとも一方が備える第1半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第1の荷重を加えることで、第1積層体を形成する第1積層工程と、
前記第1積層工程の後、前記挟圧部材による前記第1積層体への荷重を開放する開放工程と、
前記開放工程の後、前記第1積層体、第2樹脂層、及び、第3端子を有する第3基材を、前記第2b端子及び前記第3端子が前記第2樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第2b端子及び前記第3端子の少なくとも一方が備える第2半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第2の荷重を加えることで、第2積層体を形成する第2積層工程と、
前記第2積層工程の後、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融しない温度で前記第2積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で第3の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を排斥し、前記第1端子、前記第1半田層、及び、前記第2a端子を直接繋げるとともに、前記第2b端子、前記第2半田層、及び、前記第3端子を直接繋げ、次いで、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融する温度で前記第2積層体を加熱するとともに、第4の荷重を加えることで、前記第1端子及び前記第2a端子間、及び、前記第2b端子及び前記第3端子間を半田接合する第1接合工程と、
を有し、
前記第1接合工程では、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層が溶融し、かつ、前記第1半田層及び前記第2半田層が溶融しない温度で前記第2積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で前記第3の荷重を加えると、前記第1半田層及び前記第2半田層各々が変形しながら、各端子間に存在する樹脂を当該端子間から排斥し、
前記第3の荷重は、前記第1の荷重及び前記第2の荷重のいずれよりも大きい積層体の製造方法。
A first base material having a first terminal, a first resin layer, and a second base material having a 2a terminal on the back surface thereof and a second base material having a second b terminal on the back surface thereof, the first terminal and the first 2a terminals are stacked so as to face each other with the first resin layer interposed therebetween, the first resin layer is melted, and at least one of the first terminal and the second a terminal is melted A first laminating step of forming a first laminate by applying a first load with a pair of clamping members while heating at a temperature that does not
After the first stacking step, an opening step of releasing a load on the first stack by the pinching member;
After the opening step, the second substrate having the first laminated body, the second resin layer, and the third terminal faces the second b terminal and the third terminal with the second resin layer interposed therebetween. And a pair of pressing members while heating at a temperature at which the second resin layer is melted and at least one of the second b terminal and the third terminal is not melted. A second stacking step of forming a second stack by applying a second load;
After the second lamination step, while heating the second laminated body at a temperature at which the first resin layer and the second resin layer melt and the first solder layer and the second solder layer do not melt. In addition, by applying a third load with a pair of clamping members, the resin layer interposed between the terminals is eliminated, and the first terminal, the first solder layer, and the second a terminal are directly connected, and The second b terminal, the second solder layer, and the third terminal are directly connected, and then the second stacked body is heated at a temperature at which the first solder layer and the second solder layer are melted. A first joining step of solder joining between the first terminal and the second a terminal and between the second b terminal and the third terminal by applying a load of
Have
In the first bonding step, the first resin layer and the second resin layer are melted and the second laminated body is heated at a temperature at which the first solder layer and the second solder layer are not melted. When the third load is applied by a pair of pressing members, the resin existing between the terminals is discharged from between the terminals while the first solder layer and the second solder layer are deformed .
The third load is a method for manufacturing a laminated body, which is larger than both the first load and the second load .
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US9337119B2 (en) * 2014-07-14 2016-05-10 Micron Technology, Inc. Stacked semiconductor die assemblies with high efficiency thermal paths and associated systems
US9443744B2 (en) * 2014-07-14 2016-09-13 Micron Technology, Inc. Stacked semiconductor die assemblies with high efficiency thermal paths and associated methods
KR102064584B1 (en) * 2015-10-29 2020-01-10 히타치가세이가부시끼가이샤 Adhesives for semiconductors, semiconductor devices and methods of manufacturing the same
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3822043B2 (en) * 2000-09-25 2006-09-13 太陽誘電株式会社 Chip part assembly manufacturing method
JP2003282819A (en) * 2002-03-27 2003-10-03 Seiko Epson Corp Method of manufacturing semiconductor device
JP4659660B2 (en) * 2006-03-31 2011-03-30 Okiセミコンダクタ株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP5217260B2 (en) * 2007-04-27 2013-06-19 住友ベークライト株式会社 Semiconductor wafer bonding method and semiconductor device manufacturing method
JP5159273B2 (en) * 2007-11-28 2013-03-06 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Manufacturing method of electronic device
JP2011108770A (en) * 2009-11-16 2011-06-02 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device, semiconductor device, method of manufacturing electronic component, and electronic component
CN102859674A (en) * 2010-04-23 2013-01-02 住友电木株式会社 Device and method for producing electronic device, and pair of compressed members thereof
JP2012015446A (en) * 2010-07-05 2012-01-19 Elpida Memory Inc Method of manufacturing semiconductor device

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