JPH09326466A - 積層半導体装置のはんだ付け方法及びその製造方法並びに積層半導体モジュール - Google Patents

積層半導体装置のはんだ付け方法及びその製造方法並びに積層半導体モジュール

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JPH09326466A
JPH09326466A JP8209817A JP20981796A JPH09326466A JP H09326466 A JPH09326466 A JP H09326466A JP 8209817 A JP8209817 A JP 8209817A JP 20981796 A JP20981796 A JP 20981796A JP H09326466 A JPH09326466 A JP H09326466A
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solder
semiconductor device
flux
carrying
laminated
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JP8209817A
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English (en)
Inventor
Ichiro Miyano
一郎 宮野
Kunio Matsumoto
邦夫 松本
Katsuhisa Tanaka
勝久 田中
Isamu Yoshida
勇 吉田
Naoya Isada
尚哉 諌田
Hideo Yamakura
英雄 山倉
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本課題は、特別な接続部材や接続部電極へのめ
っきなどの表面処理を用いることなく、積層配置とした
複数の半導体装置上の電極相互の3次元的接続を容易に
一括して行うことができるようにした積層半導体装置の
はんだ付け方法及びその製造方法を提供することにあ
る。 【解決手段】本発明は、複数の半導体装置を積層して固
定した治具を搬送系で搬送させる搬送工程と、該搬送工
程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフラックス
を塗布するフラックス塗布工程と、前記搬送工程で搬送
され、前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布され
た積層半導体装置の電極部分に対して実施的に均一でか
つ微量のはんだを供給し、加熱して電極層間をはんだ接
続するはんだ接続工程とを有することを特徴とする積層
半導体装置のはんだ付け方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータや個人向け小形可搬型通信機器等への搭載が予想
されるメモリLSI等を内蔵したパッケージからなる半
導体装置を厚さ方向に複数積層して構成される積層半導
体装置のはんだ付け方法及びその製造方法並びに積層半
導体モジュール及び積層半導体モジュール基板実装構造
体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリパッケージの実装に際し、
限定された面積の基板にできるだけ多数個を実装する場
合には、高さ方向へのパッケージの積層配置と、積層さ
れる各パッケージの同一機能をもつ電極の複数層にわた
る共通化接続により3次元的な構造のモジュ−ルを構成
する実装方法が知られている。例えば、特開平2−29
0048号公報に記載された従来技術1は、テープキャ
リアパッケージ(以下TCPと略記)を基板に搭載する
際に、各層のTCPから導出されるリード電極の折り曲
げ形状を変化させ、基板上の同一電極に積層位置で熱圧
着ツールにより押し付けてリード表面に施されたはんだ
めっきを溶融させて接続し、積層モジュ−ル化する方法
である。また特開平3−96266号公報に記載された
従来技術2は、各層間の電極を接続する回路が構成され
た2枚のモジュール側面基板に対してはんだを印刷し、
これにレジンモールド半導体装置のリードを所定電極に
挿入して2枚の基板の間に、半導体装置が梯子状になる
ように配置しリフロー加熱によりはんだを融解させて接
続し、積層モジュ−ル化する方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし何れの従来技術
においても、積層半導体装置の電極部へのはんだ供給と
合わせて各層間の接続を均一にし、しかもリペア作業を
容易にできるようにする点について考慮されていなかっ
た。
【0004】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく、特別な接続部材や接続部電極へのめっきなど
の表面処理を用いることなく、積層配置とした複数の半
導体装置上の電極相互の3次元的接続を容易に一括して
行うことができるようにした積層半導体装置のはんだ付
け方法及びその製造方法を提供することにある。また本
発明の他の目的は、積層配置とした複数の半導体装置に
対してリペア作業を容易にした積層半導体装置のはんだ
付け方法及びその製造方法並びに積層半導体モジュール
基板実装構造体の製造方法を提供することにある。
【0005】また本発明の他の目的は、多電極化が進み
リード部分のピッチ及び寸法が微小化した半導体装置に
対しても、リードの3次元的接続を一括して容易に、か
つ均一に実行できるようにした積層半導体装置のはんだ
付け方法及びその製造方法並びに積層半導体モジュール
基板実装構造体の製造方法を提供することにある。また
本発明の他の目的は、歩留りの向上と工程数の低減、部
材数・部材コストの低減による量産性の向上を図って積
層半導体モジュ−ルとして低コスト化を実現した積層半
導体装置のはんだ付け方法及びその製造方法並びに積層
半導体モジュール基板実装構造体の製造方法を提供する
ことにある。また本発明の他の目的は、装置自体の寸法
を小形化し重量を軽減することを可能にした積層半導体
モジュールを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の半導体装置を積層して位置決めす
る積層・位置決め工程と、該積層・位置決め工程で位置
決めされた積層半導体装置の電極部分にはんだを供給
し、この供給されたはんだを加熱して電極層間をはんだ
接続するはんだ接続工程とを有することを特徴とする積
層半導体装置のはんだ付け方法である。また本発明は、
複数の半導体装置を積層して固定した治具を搬送系で搬
送させる搬送工程と、該搬送工程で搬送される積層半導
体装置の電極部分にフラックスを塗布するフラックス塗
布工程と、前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布
された積層半導体装置の電極部分にはんだを供給し、こ
の供給されたはんだを加熱して電極層間をはんだ接続す
るはんだ接続工程とを有することを特徴とする積層半導
体装置のはんだ付け方法である。
【0007】また本発明は、複数の半導体装置を積層し
て固定した治具を搬送系で搬送させる搬送工程と、該搬
送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフラッ
クスを塗布するフラックス塗布工程と、前記フラックス
塗布工程でフラックスが塗布された積層半導体装置の電
極部分に薄板状のはんだを供給し、この供給された薄板
状のはんだを加熱して電極層間をはんだ接続するはんだ
接続工程とを有することを特徴とする積層半導体装置の
はんだ付け方法である。また本発明は、複数の半導体装
置を積層して固定した治具を搬送系で搬送させる搬送工
程と、該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部
分にフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、前記
フラックス塗布工程でフラックスが塗布された積層半導
体装置の電極部分に該電極の配列に対応させて帯状のは
んだを供給し、この供給された帯状のはんだを加熱して
電極層間をはんだ接続するはんだ接続工程とを有するこ
とを特徴とする積層半導体装置のはんだ付け方法であ
る。
【0008】また本発明は、複数の半導体装置を積層し
て固定した治具を搬送系で搬送させる搬送工程と、該搬
送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフラッ
クスを塗布するフラックス塗布工程と、前記搬送工程で
搬送され、前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布
された積層半導体装置の電極部分に対して下降はんだ層
流によって電極層間をはんだ接続するはんだ接続工程と
を有することを特徴とする積層半導体装置のはんだ付け
方法である。また本発明は、前記積層半導体装置のはん
だ付け方法において、前記はんだ接続工程におけるはん
だの加熱を、電極部に供給されたはんだに加熱ツールを
接触または近接させて行うことを特徴とする。また本発
明は、前記積層半導体装置のはんだ付け方法において、
前記はんだ接続工程におけるはんだの加熱を、電極部に
供給されたはんだに対して光照射等により非接触で行う
ことを特徴とする。また本発明は、前記積層半導体装置
のはんだ付け方法において、前記はんだ接続工程におけ
るはんだの加熱を、不活性気体の雰囲気で行うことを特
徴とする。
【0009】また本発明は、前記積層半導体装置のはん
だ付け方法において、前記はんだ接続工程におけるはん
だとしてAg−Sn系の高融点はんだを用いることを特
徴とする。また本発明は、前記積層半導体装置のはんだ
付け方法において、前記はんだ接続工程ではんだ接続さ
れた積層半導体装置の電極部分に対して熱風を吹付て余
剰のはんだを除去するはんだ除去工程を有することを特
徴とする。また本発明は、前記積層半導体装置のはんだ
付け方法において、前記はんだ接続工程ではんだ接続さ
れた積層半導体装置の電極部分を洗浄する洗浄工程を有
することを特徴とする。また本発明は、前記積層半導体
装置のはんだ付け方法において、前記各半導体装置にお
ける電極の幅が0.4mm以下で、電極のピッチが0.
8mm以下であることを特徴とする。また本発明は、前
記積層半導体装置のはんだ付け方法において、前記各半
導体装置の厚さが0.5mm以下であることを特徴とす
る。また本発明は、前記積層半導体装置のはんだ付け方
法において、前記各半導体装置は、メモリチップを内蔵
したモールド型半導体装置であることを特徴とする。
【0010】また本発明は、複数の半導体装置を積層し
て固定した治具を搬送系で搬送させる搬送工程と、該搬
送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフラッ
クスを塗布するフラックス塗布工程と、前記フラックス
塗布工程でフラックスが塗布された積層半導体装置の電
極部分に対してはんだを供給し、この供給されたはんだ
を加熱して電極層間をはんだ接続するはんだ接続工程
と、前記はんだ接続工程ではんだ接続された電極部分を
有する積層半導体装置を前記治具から取外して電気的な
検査を行う検査工程と、該検査工程において積層半導体
装置に対して不良の半導体装置が検出された場合、該不
良の半導体装置を良品の半導体装置と交換して再度積層
するリペア工程とを有することを特徴とする積層半導体
装置の製造方法である。また本発明は、複数の半導体装
置を積層して固定した治具を搬送系で搬送させる搬送工
程と、該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部
分にフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、前記
搬送工程で搬送され、前記フラックス塗布工程でフラッ
クスが塗布された積層半導体装置の電極部分に対して下
降はんだ層流によって電極層間をはんだ接続するはんだ
接続工程と、前記はんだ接続工程ではんだ接続された電
極部分を有する積層半導体装置を前記治具から取外して
電気的な検査を行う検査工程と、該検査工程において積
層半導体装置に対して不良の半導体装置が検出された場
合、該不良の半導体装置を良品の半導体装置と交換して
再度積層するリペア工程とを有することを特徴とする積
層半導体装置の製造方法である。
【0011】また本発明は、複数の半導体装置を積層し
て固定した治具を搬送系で搬送させる搬送工程と、該搬
送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフラッ
クスを塗布するフラックス塗布工程と、前記フラックス
塗布工程でフラックスが塗布された積層半導体装置の電
極部分に対してはんだを供給し、この供給されたはんだ
を加熱して電極層間をはんだ接続するはんだ接続工程
と、前記はんだ接続工程ではんだ接続された電極部分を
有する積層半導体装置を前記治具から取外して電気的な
検査を行う検査工程と、該検査工程において積層半導体
装置が動作良品と判定されたとき、半導体装置の層間を
接着剤で固定する層間固定工程と、該層間固定工程で半
導体装置の層間が固定された積層半導体モジュールを基
板に搭載する基板搭載工程とを有することを特徴とする
積層半導体モジュール基板実装構造体の製造方法であ
る。また本発明は、複数の半導体装置を積層して固定し
た治具を搬送系で搬送させる搬送工程と、該搬送工程で
搬送される積層半導体装置の電極部分にフラックスを塗
布するフラックス塗布工程と、前記搬送工程で搬送さ
れ、前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布された
積層半導体装置の電極部分に対して下降はんだ層流によ
って電極層間をはんだ接続するはんだ接続工程と、該検
査工程において積層半導体装置が動作良品と判定された
とき、半導体装置の層間を接着剤で固定する層間固定工
程と、該層間固定工程で半導体装置の層間が固定された
積層半導体モジュールを基板に搭載する基板搭載工程と
を有することを特徴とする積層半導体モジュール基板実
装構造体の製造方法である。
【0012】また本発明は、LSIを内蔵し、上側へ曲
げてその先を下側に曲げた形状の電極を持つ半導体パッ
ケージを複数積層し、前記電極の中で共通の機能を持つ
電極相互の層間を接合材で接続したことを特徴とする積
層半導体モジュールである。また本発明は、LSIを内
蔵し、パッケージから引出された電極をある長さ平行に
引き出した後、一端上側へ曲げてから再度平行部としそ
の先を下側に曲げた形状の電極を横方向に設けた半導体
パッケージを複数積層し、前記電極の中で共通の機能を
持つ電極相互の層間を接合材で接続したことを特徴とす
る積層半導体モジュールである。また本発明は、前記積
層半導体モジュールにおいて、前記各半導体パッケージ
にダミー電極を有することを特徴とする。また本発明
は、前記積層半導体モジュールにおいて、前記各半導体
パッケージ間を接着剤で固定したことを特徴とする。
【0013】以上説明したように、本発明によれば、パ
ーソナルコンピュータや個人向け小形可搬型通信機器等
への搭載が予想される複数の半導体装置を積層配置と
し、それら各層の半導体装置から導出される電極を積層
方向で3次元的に積層し、上下複数層にわたって接続し
た機能モジュールもしくは少なくとも一つの回路部品又
は半導体装置を搭載した回路基板を積層配置として、そ
れらの電極部を各層間に渡り3次元的に接続してなる高
機能半導体部品を容易に、かつ均一に製造することがで
きる。また本発明によれば、リード部分の形状の変更の
みで、半導体装置の種類を選ばずに積層配置として、各
層の同一の機能を持ったリード部分を3次元的に高さ方
向で複数層に渡り接続することが可能となる。また本発
明によれば、モジュール単体としての取り扱いやモジュ
ール内部のリペアの困難さを解決することができる。即
ち本発明によれば、接続されるリードのピッチを0.8
mm以下である0.3mm〜0.4mmと出来る限り小
さいリード電極を有する複数の半導体装置(半導体パッ
ケージ)を積層して形成されるリード接続部分に対して
はんだブリッジ等の接続不良の発生を抑え得る適切な量
のはんだを供給するようにしたので、出来るだけ均一な
状態で接続不良の発生を抑えて量産性よくはんだ接続す
ることを可能にし、その結果全体としてモジュールの小
形化を実現することができる。
【0014】また本発明によれば、積層配置とされた半
導体装置相互の接続に特別な部材を用いることが無いた
め、各層に用いられる半導体装置自体が軽量化・小型化
された場合、その特徴を阻害すること無く積層モジュ−
ル化することが可能となる。また本発明によれば、積層
モジュール化後のリペアについても、電極材料にはんだ
に対して溶出しない材料を選択することにより、はんだ
接続部の再加熱で各層を容易に分離することが可能とな
るため、モジュ−ル内部の不良層の交換作業を比較的容
易に行うことが可能となる。また本発明によれば、積層
形半導体装置のリード電極相互を接続する層間接続部に
モジュールと基板との接続に使用するものよりも高い融
点を持つはんだ材料を用いた場合においても、各層を構
成する半導体パッケージへの熱的影響を出来るだけ抑え
た状態で加熱し、はんだ材料の溶融接続を可能とする。
【0015】また本発明によれば、フローはんだ槽によ
る接続の際リード部分は機械的に拘束されない状態とし
て接続が可能なため、接続後はんだ接続層内部やリード
電極部分に発生する残留応力をより小さく抑えることが
可能となる。また本発明によれば、各部のはんだ供給量
は接続部の形状と溶融したはんだの表面張力により自動
的に調整され、リード間隔が微少にばらついてもはんだ
接続が可能となるため、リードの成形精度を緩和でき、
より歩留りと組立て作業性を向上させることが可能とな
る。また本発明のはんだ接続方法は自動化・装置化が容
易であり、温度、はんだ吐出量、エアーブロー風量の調
整により、工程時間の短縮も可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に係る実施の形態について
図面を用いて説明する。本発明に係る積層される各半導
体装置6としては、厚さが0.5mm以下の薄型のDR
AM、SRAM、flash等のメモリーLSIパッケ
ージが考えられる。この場合、各半導体装置6に形成さ
れるリード電極11の幅は、0.4mm以下で、ピッチ
は0.8mm以下で形成される。本発明に係る積層され
た半導体装置の電極11へのはんだ付けには、主に図
4、図5及び図8に示すように、各層の半導体装置6及
び各半導体装置6から導出される電極11で同一機能を
持つもの同士を複数層にわたって積層配置で位置合わせ
する下治具1aと上治具1bとによって構成される治具
1と、該治具1に位置決め固定された試料(積層された
半導体装置)を搬送する搬送機(搬送系)(図示せず)
と、該搬送系によって搬送された治具1に位置決め装着
された試料(積層された半導体装置)の電極群を、一つ
もしくは左右一対のはんだフロー吐出ノズル2からの下
降はんだ層流9に浸漬することによってはんだ付け(は
んだ接続)するフローはんだ槽3と、フラックス188
を積層半導体装置の電極群上の所定位置に塗布するフラ
ックス塗布機4と、フラックス188が塗布されたあと
はんだ付けまで半導体装置全体を予備加熱するように治
具1に組込まれた加熱装置(ヒータ)5と、上記搬送系
によって搬送された治具1に位置決め装着された試料
(積層された半導体装置)の電極群に対して熱風噴出に
よって電極間のはんだブリッジ及びはんだ付け不要部に
付着したはんだ除去を行う熱風噴出部14とが利用され
る。図1に示すように、同一機能を持つ電極11同士を
複数層に渡りはんだ接続すべく、できるだけリード部分
を剥き出しにした形状で、同一機能の電極11が重なる
位置になるように、ハンドリング装置(例えばロボッ
ト)によって複数の半導体装置6を搬送しながら治具1
上に位置決めして積層し、装着固定する。なお、電極1
1が重なるように積層配置されたものを電極群22と称
する。また治具1の材料としてはフラックスによる腐食
に耐える材料を用い、フローはんだ付け時のはんだの温
度をできるだけ低下させないように、熱容量が小さくな
るような形状のものを用いる。例えばSUS材により構
造部分を形成し、図2に示すようにW材のピン7または
図3に示すようにW材の薄板8を使って、電極間の隙間
を用いて所定位置で各層の電極11を位置合わせするも
のとする。図2は、積層半導体装置(積層半導体装置構
造)21を下治具1a上に突起部材23の間に載置して
W材のピン7によって位置決めした状態を示し、(a)
は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。な
お、24は上治具1bを案内するガイド軸である。図3
は、積層半導体装置21を下治具1a上に突起部材23
の間に載置してW材の薄板8によって位置決めした状態
を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側
面図である。なお、24は上治具1bを案内するガイド
軸である。
【0017】その後治具1によって位置決めされた積層
半導体装置(積層半導体装置構造)21を治具ごと搬送
系にセット(搭載)する。初めに治具1によって位置決
めされた積層半導体装置21を搬送系によりフラックス
塗布装置4まで搬送し、この位置で図4に示すようにフ
ラックス塗布装置4により積層半導体装置21の電極群
22に対してフラックスの塗布を行う。フラックスとし
ては例えばFe−Ni系の材料を半導体装置上の電極1
1として用いるのであれば、水系フラックスを用いるこ
とができる。この様なフラックスを使用した場合には、
アルミ系の材料により治具1を製作すると表面に腐食を
生じるため、SUS系の材料により治具1を製作する必
要がある。フラックス塗布後は約1分間ほど120℃〜
160℃の温度での予備加熱を行い、その後ノズルから
吐出するはんだフロー9の中に、図5に示すように治具
1の左右に突出した積層半導体装置21の電極群部分2
2を浸漬させて、はんだの表面張力により各層の同一機
能を持つ電極11の間にはんだを供給すると同時にはん
だ付けを完了させる。この時のはんだ接続部(電極群部
分22)の温度は搬送系の送り速度とフローはんだ自体
の温度、さらには予備加熱を行うために治具1に装着さ
れたヒータ5からの加熱で制御される。治具1中にヒー
タ5を装着することで、治具自体の熱容量が原因となる
フローはんだ接続部の温度上昇不足、半導体装置6の内
部に生じる熱衝撃やこの熱衝撃により発生する半導体装
置6の破壊を防止することが可能となる。
【0018】図6に示すようにノズル2から生じるはん
だフロー下降流9はできるだけ層流で、またはんだ下降
流とはんだ接続を行う電極群部分22との接触位置の関
係(図5に矢印で示す相対位置の関係)により、はんだ
濡れ範囲の調整がしやすいように流れ形状がほぼ一定で
あることが必要となる。これを実現するためのノズル2
として次のような形状を用いることができる。フローは
んだ槽3からの熱により積層半導体装置21を固定して
いる治具1に対して加わる熱的なダメージを十分に防止
できるだけの高さを持って突出するはんだノズル2a
を、例えば図7(a)(b)に示す様な形状とすること
もできる。このノズル2aは下部の形状を円柱形とし、
この円柱の上面に円柱の直径と同じ短軸を持った楕円形
の部分26を装着し、円柱部分25から外れた位置の長
軸部分をはんだフロー吐出の為の隙間として用い、この
部分から下部の円柱の表面に沿ってはんだの流れ9aを
下降させる。このときはんだ吐出圧力とノズル形状の調
整により上下方向にほぼ一定厚さtのはんだ流れ(層
流)9aを生じさせることが可能となる。円柱状のはん
だ導管25は内部の上昇するはんだフローにより、表面
が常に加熱された状態となっているため、円柱状のはん
だ導管25の表面を流れるはんだ9aも温度の低下を小
さくすることができる。また円柱状のはんだ導管25の
表面に沿ってほぼ一定のフローはんだ(はんだ層流)9
aを形成できるため、電極間へのはんだ接続中でも、は
んだの濡れ性や表面張力の変化が小さく、ほぼ一定の条
件ではんだ付け作業を行うことができる。
【0019】更に円柱状のはんだ導管25の表面に沿っ
てほぼ一定のフローはんだ(はんだ層流)9aを形成で
きるため、はんだによる濡れ部分の調整が、フローはん
だとの接触深さ(はんだ下降流とはんだ接続を行う電極
群部分22との接触位置の関係(図5に矢印で示す相対
位置の関係))の調整により可能になるため、はんだフ
ロー9aの熱による半導体装置6のレジン部分に与える
ダメージを小さく抑えることが可能となる。
【0020】以上説明したフローはんだ付けでは、場合
によっては隣合う電極11の間では図9に示すようには
んだブリッジ10を生じる。これを除去するために、図
10に示すようにはんだ接続部分に熱風があたるような
形状をした熱風噴出ノズル14を備えた熱風ブローを用
いることにした。フローはんだ接続の直後、図8に示す
ように、治具1に装着された積層半導体装置21のはん
だ接続部22を搬送系により搬送(移動)させて熱風噴
出部(熱風ブロー部分)14を通過させ、熱風噴出部
(熱風ブロー部分)14からの熱風ブローによって、は
んだブリッジおよび不用な部分に付着したはんだ10を
除去する。フローはんだ付け直後においてはんだ接続部
22の温度がはんだの融点に近いうちに、熱風ブローを
行うことで熱衝撃を防止して、効果的にはんだの除去を
行うことが可能となる。この時の熱風の温度と風速は、
フローはんだ付けの行われる位置と熱風ブローの行われ
る位置との距離およびこの距離間の搬送系によって搬送
される時間(速度=距離/時間)、更には接続される半
導体装置上の電極の形状や熱容量により最適に調整(制
御)される。
【0021】以上説明したように、本実施の形態は、は
んだ付け装置として1箇所又は左右一対等複数点のはん
だ下降流を生じさせる形状のノズルを持ったフローはん
だ槽3を使用することにより、接続部でのはんだ濡れ位
置の制御が可能で、かつ吐出するはんだフローの温度の
低下を小さくすることができる。また本実施の形態は、
前記ノズル付きはんだ付け装置とは別体もしくは一体に
組み込まれた状態に有るホットエアブロー部14を用い
て、フローはんだ接続時過剰に供給されたはんだ(特に
電極間のブリッジ)を除去することにある。また本実施
の形態は、半導体装置の固定用治具1はできるだけはん
だ接続を行うリード部分が剥き出しとなる形状を選択す
ることにより、フローはんだ槽3によるはんだ付けの際
にはんだ付けが不用な部分でのはんだ抜けと、その後の
エアーブロー14による過剰なはんだの除去作業を確実
にすることができる。
【0022】また本実施の形態は、試料のリード形状
を、はんだの表面張力とフローはんだ槽から噴出するは
んだの表面張力により各層の電極間が接続可能で、しか
も隣合う電極間でブリッジが発生しづらい上下層の電極
間隔と左右の電極ピッチとすることにより、フローはん
だ付け時にできるだけはんだブリッジを抑制し、接続後
のはんだ接続部の信頼性を確保することができる。次
に、以上説明したフローはんだ接続方法を用いて、少な
くとも2個以上の半導体装置を積層配置で、しかも各層
の同じ機能の電極どうし複数層に渡り接続して高機能化
した半導体装置(積層モジュール)を製造する場合の実
施の形態について説明する。
【0023】図11に示すように電極数が比較的少な
く、相互の電極の間隔bが比較的大きいため、同一機能
をもつ電極相互を異なる複数の層に渡って接続すること
が容易に行える半導体パッケージ6、6’は、DRA
M、SRAM、flash等のメモリーLSIパッケー
ジが考えられる。従って、この半導体パッケージ6、
6’を積層することによって、記憶するメモリ容量を大
幅に増大させることができる。図11(a)は積層され
た半導体パッケージの電極部分を示す平面図、図11
(b)はその正面図である。各層の半導体パッケージ6
から導出される電極部分11’は、伸びる部分(長さ
e)11’aとその先の折り曲げ部分(長さdは約各半
導体パッケージ6の厚さhに接続部分の長さcを加えた
長さ)11’bとで切り出し、次の層の半導体パッケー
ジ6’の電極11’上に重なった配置となる形状で折り
曲げ成形する。このとき図11(a)(b)に示される
各層の半導体パッケージ6’の電極11’の間隔aを約
0.05mm〜0.08mm程度にしておく。曲げの角
度φは半導体パッケージ6’の厚さhと各層電極間の間
隔aによりそれぞれ同一の機能を持つ電極11’が垂直
方向に積層された状態にして各はんだ接続部22’を構
成する。この時最下層にあたる半導体パッケージの電極
について、図12に示すように基板31に搭載する際の
フット部分を成形せずにフローはんだ付けが可能であれ
ば、隣合う電極間でのブリッジの抑制と、はんだ付け後
の熱風を利用したはんだブリッジの除去をより効果的に
行うことができる。
【0024】また極めて薄い半導体パッケージ6’を積
層する際には、リード11’上の接続部分(cの長さの
部分)の接触面積を増加させるために、例えば図12に
示すような、一端上方に曲げた後に下方に曲げる形状で
リードを成形することも考えられる。この形状では半導
体パッケージ6’の上方にあるレジンの厚さh1分だけ
対向するリード接続部の長さを増加させることが可能と
なる。まず図14に示すステップ141において、複数
の半導体パッケージ6’の各々がハンドリング装置(例
えばロボット)によって持ち込まれ、治具1上において
位置合わせされて積層され、治具1への積層半導体パッ
ケージ(積層半導体パッケージ構造)21’の装着が行
われる。即ち、各層の半導体パッケージ6’の位置合わ
せは、図2および図3に示すように例えば治具1上に設
けたピン7もしくは薄板8を用いて、各半導体パッケー
ジ6’の4隅にあたる電極間の隙間にこれらの位置合わ
せ基準が位置するようにしておき、平面内での各リード
(電極)11’についての位置合わせを行う。一方厚さ
方向の位置合わせは上側の治具1bを下側の治具1aに
抑えつけることにより各パッケージの厚さがスペーサと
なることで達成される。各半導体パッケージ6’におい
て各層のLSIが電気的に独立に保たれるのであれば、
各半導体パッケージ間が密接するようにすることで積層
後の積層半導体パッケージ21’の全体の厚さを小さく
することが可能となる。メモリLSIを内蔵する半導体
パッケージ6’では比較的電極数が少なく、かつ各電極
間のピッチが大きいため、位置決め用の部材を極端に小
寸法とすることなく治具1を作成することが可能とな
る。
【0025】各半導体パッケージ6’から突き出すリー
ド(電極)11’の長さを概ね2mm以下(約2〜0.
3mm、最も好ましくは約1〜0.5mm)と設計する
ことで、不用な部分でのはんだ濡れ面積を減少させるこ
とができ、はんだ付けの際の隣合う電極間でのはんだブ
リッジの発生を抑制することができる。次に図14に示
すステップ142において、搬送系により積層半導体パ
ッケージ21’が装着された治具1の搬送が行われる。
そして図14に示すステップ143において、治具1に
装着された積層半導体パッケージ(積層半導体パッケー
ジ構造)21’について、治具1から突き出したリード
部分(電極群部分)22’にフラックス塗布を行う。こ
の時スプレーフラクサー等を用いてはんだ付けが必要な
部分にムラ無くフラックスを塗布する。また、フラック
スの塗布に関して例えば図4に示すようなスポンジロー
ラ4による塗布方法を用いるとすれば、フラックスの塗
布範囲を制御することもできる。両者は必要に応じて使
いわけを行う。例えば電極間隔が広くしかも電極数が少
ない場合には、フローはんだ付け後のはんだブリッジ1
0が比較的起きづらいことからスプレーフラクサーによ
る塗布を用いることで接続部(電極群)22’の全体に
対してフラックスの塗布及びはんだ付けを確実に行うこ
とができる。また多数の電極11’が有り、電極間のピ
ッチが小さい場合にはローラ方式によるフラックスの塗
布を用いれば、はんだの濡れ部分を制御することがで
き、はんだブリッジの発生を極力抑えることが可能とな
る。
【0026】次に図14に示すステップ144におい
て、図1、図4および図5に示すように位置合わせ治具
1に組み込まれたカートリッジヒータ5によりフローは
んだ付け前の予備加熱を行う。予備加熱温度は120℃
〜150℃前後とし、時間は1分程度とする。次に図1
4に示すステップ145において、搬送系(図示せず)
により移動(搬送)される治具1に装着された積層半導
体パッケージ21’に対して、図13に示すようにはん
だ接続される電極群部分22’を、フローはんだ槽のノ
ズル部分2aから流れ出る下降フローはんだ(厚さがほ
ぼ一定の下降はんだ層流)9aに浸漬し、はんだの表面
張力によって電極間に接続用のはんだ層18が形成され
る。このときの下降フローはんだ9aの温度は約200
〜230℃とする。これ以上の温度でははんだの酸化膜
の生成によりかえって濡れ性が低下するか、または酸化
膜の塊が電極間に付着し残留する確率が高くなる。更に
半導体パッケージの電極引出し部分近傍のレジンに対し
て熱衝撃によるダメージを与えるなどしてはんだ付けに
よる積層半導体パッケージの組立を満足に行うことがで
きない。
【0027】次に図14に示すステップ146におい
て、フローはんだ9aによりはんだ付け後、電極群部分
22’に表面張力によって供給されたはんだの温度が、
融点から常温に下がりきらないうちに引き続いて図8に
示すように熱風ブロー14を行う。熱風ブロー14を電
極部分22’に噴出させる方向は、例えば積層半導体パ
ッケージ21’の電極接続部分22’に対して図10に
示すようにθ傾斜させた斜め上方から当てることとす
る。熱風ブロー14からの風量を電極部22’に変形を
生じさせず、十分なはんだブリッジ10の除去が可能な
ように調節(制御)する。電極に変形を生じない風量
は、リードフレームに使用される板材の厚さと電極部分
の幅を考慮して適宜設定する。更に熱風ブローの際、不
活性ガスにより置換された雰囲気の中で作業を行うよう
にすれば、はんだ酸化膜の生成を抑えてより効果的には
んだブリッジ11を除去することができる。次にはんだ
付けと熱風ブローによるはんだブリッジの除去工程が終
了したのち、図14に示すステップ147において、積
層半導体パッケージ21’を治具1の温度まで徐冷す
る。この時、徐冷によりはんだを硬化させることと、は
んだ付けの際に電極部分を自由支持としていることによ
り、電極部分の熱膨張とはんだの効果収縮により発生す
るはんだ接続部の残留応力を抑制することが可能とな
る。
【0028】次にはんだが完全に硬化した後、ステップ
148において積層半導体パッケージ21’を治具1か
ら取外し、はんだ付けのとき電極部分22’に塗布した
フラックスの洗浄を行う。洗浄後、図14に示すステッ
プ149において、積層構造の半導体パッケージ21’
としての電気的な検査を行って、全層の動作を確認す
る。積層構造の半導体パッケージ21’において、ステ
ップ150で全層に亘って半導体パッケージ6’の動作
が正常であると確認されると、図14に示すステップ1
51において、基板搭載時の再加熱工程に対する補強の
為、各層間を接着剤によって固定する。この時使用する
接着剤は熱、紫外線硬化性の接着剤を選択するならば、
接着剤の硬化に要する時間を減少させることができる。
次にステップ152において、はんだ接続された電極群
部分22’を有する積層半導体パッケージ(積層モジュ
ール)21’は、各電極群を基板31上の電極34と再
加熱によって接合されて搭載される。以上により積層半
導体モジュール21’を基板31に実装した積層半導体
モジュール基板実装構造体を得ることができる。
【0029】一方、積層半導体パッケージ21’が上記
工程中において万一に破壊することも考えられるため、
ステップ149における電気的な検査により、ステップ
150において動作不良と判定された場合には、ステッ
プ151で各層間を接着剤で固定する以前に、ステップ
153において動作不良と判別された層について良品の
半導体パッケージと交換する。なお、この良品の半導体
パッケージとの交換についての具体的実施の形態につい
ては、後述する。その後、ステップ141に戻すことに
よってステップ150において、全層に亘って半導体パ
ッケージ6’の動作が正常であるはんだ接続された電極
群部分22’を有する積層半導体パッケージ(積層モジ
ュール)21’を得ることができる。ところで、各層の
半導体パッケージ6’を独立に制御するために、fla
shメモリやSRAMではチップセレクト、DRAMで
はストローブ電極を、積層モジュール内において各層ご
とに独立に基板31まで引き出す必要がある。この時は
例えば図15に示すように積層される半導体パッケージ
の個数から一つ少ないだけの余分なダミー電極32(図
15においては4層であるため、各層の半導体パッケー
ジに3個のダミー電極12)を設けて、これらのダミー
電極12を用いて各層ごとに異なった位置でチップセレ
クトやストローブといった電極33を基板31上の電極
34と接続することが必要となる。各層の半導体パッケ
ージに内蔵されるLSIチップ上の電極と接続されない
リードについてはそのままダミー電極32として残し、
各層間を接続する際のスペーサとして用いる。
【0030】次に動作不良と判別された層について良品
の半導体パッケージと交換するリペア方法の具体的な実
施の形態について説明する。まず不良の半導体パッケー
ジを取外すために、少なくとも2層以上の半導体装置が
相互に同じ機能を持つ電極同士で接続された積層半導体
パッケージ構造22’の層間の接続を分離する必要が有
る。即ち、図16に示すように、積層半導体パッケージ
構造21’において、最上層の半導体パッケージの上面
を上側の保持治具13bで保持させ、積層半導体パッケ
ージ構造21’における最下層の半導体パッケージの下
面を下側の保持治具13aで保持させる。これら保持治
具13a、13bによる半導体パッケージの保持方法と
しては、例えば耐熱性を持たせた真空吸着や電磁吸着の
方法がある。
【0031】続いて保持治具13a、13bによって保
持された積層半導体パッケージ構造21’に対して、は
んだ接続している電極部分(はんだ接続部)の温度がは
んだの融点以上になるように、はんだブリッジを除去す
る際に使用した熱風ブロー14と同様のものを用いて電
極部分を加熱する。この時の温度は230℃以下とす
る。はんだ接続部が十分に加熱されてはんだが溶融した
ならば、上側の保持治具13bは上方に、下側の保持治
具13aは下方に移動させることによって積層半導体パ
ッケージ構造の層間を分離することができる。このとき
分離が必要な層を特定するために、図16および図17
に示すような楔状の薄板部材15を分離の必要な層間に
挿入する。こうすることで積層されている各層間の接合
部のはんだが一斉に溶融した状態でも、必要とされる層
間を分離することが可能となる。この楔状の薄板部材1
5の高さ方向の位置合わせは、例えば楔状の薄板部材1
5の先端の位置を拡大鏡16で観察しながら、ねじ式の
高さ方向調整機構17によって行う。上記熱風ブロー1
4によってはんだ接続部22’を十分に加熱した後、不
良の半導体パッケージの上面に楔状の薄板部材15を挿
入して上側の保持治具15を上昇させることによって不
良の半導体パッケージを下側の保持治具13に残すとこ
とができ、その後不良の半導体パッケージの下面に楔状
の薄板部材15を挿入してハンドリング装置によって不
良の半導体パッケージを吸着して運び出すことによって
不良の半導体パッケージを取り除くことができる。この
ように下側の保持治具13は必ずしも下降させる必要は
ない。
【0032】動作不良の半導体パッケージが取り除かれ
た後、ハンドリング装置によって良品の半導体パッケー
ジを運んできて、下側の保持治具13に保持された半導
体パッゲージ上に位置決めして載せることによって良品
の半導体パッケージと交換され、その上に上記上側の保
持治具15に保持された半導体パッケージを持ってきて
積み重ねることによって、全て良品の半導体パッケージ
からなる積層された半導体パッケージ構造21’を下側
の保持治具13と上側の保持治具15との間に装着する
ことができる。当然下治具1aに設けられたW材のピン
7または薄板8を上記下側の保持治具13に設置し、ヒ
ータ5を上側の保持治具15に設置することによって、
治具1と同様に下側の保持治具13と上側の保持治具1
5との間に全て良品の半導体パッケージからなる位置決
めされて積層された半導体パッケージ構造21’を装着
することが可能となる。
【0033】上記の如く、熱風ブロー14により分離す
る際溶融したはんだが空気圧で吹き飛ばされるため、良
品の半導体パッケージと交換して治具上に位置合わせし
て積層しても干渉することにはならない。特に熱風ブロ
ー14により分離する際はんだ残渣が生じて、良品の半
導体パッケージと交換して治具上に位置合わせして積層
する際形状的に干渉が生じる場合には、各層をそれぞれ
を完全に分離し、リード部分にフラックス塗布後、フロ
ー吐出ノズル2による下降はんだ層流9に浸漬し、電極
部の形状をできるだけ凹凸の無い様にしておくことが必
要となる。いずれにしても、上記の如く、図14に示す
ように、ステップ153において、良品の半導体パッケ
ージと交換した後、ステップ141からステップ149
を再度行えば、良品の半導体パッケージと交換した際、
はんだが残留していても、フラックス塗布後、フローは
んだ層9でこれらのはんだは溶融され、リード部分の持
つ弾性によりほぼ設計上の配置に戻すことができ、その
結果全て良品の半導体パッケージで構成された積層モジ
ュールを得ることができる。
【0034】次に本発明の他の実施の形態について図面
を用いて説明する。即ち、少なくとも2層以上の積層型
半導体装置21を組み立てる方法について説明する。本
発明に係る積層接続するレジンモールド型の半導体装置
6の厚さは、0.2mm前後〜0.5mmまでの厚さの
ものを使用する。いずれの半導体装置6も0.05〜
0.1mmと極端に薄型化されたリードフレーム材を用
いることで成形の自由度を向上させている。図22に
は、本発明に係るはんだ接続の際のリード及び供給され
るはんだの状態を示す。まず、積層される各半導体装置
6のリード11は成形されている。即ち、第1曲げから
リードの端部までの長さbは、図22および図28に示
すように、半導体装置6の厚さtより0.05〜0.3
mm程長くなるようにしておく。また第1曲げの角度θ
は、半導体装置6の厚さと各リードの隙間の間隔から幾
何的に決定される。例えばリード接続部分の接触面積を
少しでも大きくしたいのであれば、図12および図28
に示すように、りードの成形形状をレジンより突き出し
た最初にリード上のレジン厚さの分aだけ半導体装置6
の上方に折り曲げ、その後半導体装置6の上面と並行に
引き出し、その位置から半導体装置6の下方に向けて折
り曲げる方法を採ることもできる。なお、各半導体装置
6のリード11には、図22(a)に示すように予め迎
えはんだまたははんだめっき192がなされていること
が望ましい。
【0035】次に、各半導体装置6は積層・位置合わせ
が行われ、挾み込み治具181にて固定される。即ち、
はじめに積層接続される各半導体装置6の位置合わせを
行う。位置合わせ用の4枚の板8を図18、図19およ
び図22のようにリードの最端部の外周に接触するよう
に配置し、これによりリード幅方向の位置合わせを行
う。リードの突き出し方向の位置合わせについては、ガ
ルウイング状に成形されたリードの第1曲げの角度を一
様にしておき、屋根瓦状に重ね合わせることで行う。位
置合わせが終了し、積層された半導体装置群21は、挟
み込み治具181a,181bを使用して図19のよう
に上下方向から挟み込むように固定する。各層半導体装
置6の固定には、位置合わせ用の4枚の板8を固定して
いる治具ベース182上に別体の挟み込み治具181
a,181bをセットして使用する。挟み込み治具18
1a,181bと位置合わせ用の4枚の板8を固定する
治具ベース182の相互の位置合わせは、図18および
図19に示すように複数の位置合わせピン183によっ
て規制された位置への上下挟み込み治具181a,18
1bのさし込みにより行う。即ち、例えば複数の位置合
わせピン183を治具ベース182上に植設することに
よって挟み込み治具181a,181bと位置合わせ用
の4枚の板8を固定する治具ベース182との相互の位
置合わせが行われる。挟み込み治具181a,181b
には、図18および図19に示すように特に半導体装置
用の位置合わせピン183等を設ける必要がないが、上
下の治具181のズレが生じないような固定方法を準備
する必要がある。例えば上側の挟み込み治具181bと
下側の挟み込み治具181aを、2本のボルト186に
より固定することもできる。挟み込み治具181a,1
81bの幅を半導体装置6のモールドレジン部の幅より
も狭くしておき、挟み込み治具のみを取り外した際には
んだ接続するリード部分がむき出しとされる状態で固定
する。
【0036】次に上記の如く挾み込み治具181a,1
81bによる積層半導体装置21の固定が終了した後、
図19(a)(b)に示すように挟み込み治具181
a,181bのみが独立するように取り外されて、図2
2(a)に示すように屋根瓦的に重ね合わされたリード
部分がむき出しになるように位置付ける。
【0037】次に、図22(b)に示すように積層半導
体装置21のリード部分(リード接続部分)22にフラ
ックス188が塗布される。例えば特に薄板状のはんだ
189をリード外面に接着する際、板状はんだ189と
リード接続部分の粘着力を高める目的があるときは、高
粘度のぺースト状のフラックス188を用い、その塗布
には例えば図19(a)に示すように注射器型ディスペ
ンサー187を用いて行う。薄板状はんだ189とリー
ド接続部分の接着力をそれほど問題としないのであれ
ば、スプレーフラックサーを用いて比較的低粘度の液体
状のフラックスを塗布することもできる。低粘度のフラ
ックスを用いるのであればスポンジローラにフラックス
を含浸させておき、スポンジローラをリードに接触させ
てフラックス塗布することもできる。
【0038】次に、フラックス188が塗布された後は
んだ付けまで半導体装置21の全体を予備加熱する。即
ち、はんだ接続の際にツール温度を例えば320℃〜3
70℃(はんだ材料に応じて変わる。)と設定する。も
し例えば半導体装置6に対しての加熱時の熱衝撃を低減
したいのであれば、挟み込み治具181に組み込まれた
ヒータ184により100℃〜150℃で予備的に加熱
しておくこともできる。図18ではシート型ヒータ18
4を使用した例を示している。185はヒータ184の
電源である。
【0039】次に、積層半導体装置21のリード部分
(リード接続部分)22に(1)または(2)または
(3)の何れかの方法ではんだ(接合材)が供給され
る。この供給されるはんだの材料としては、Ag−Sn
系の高融点はんだを用いる。
【0040】(1)「薄板状はんだの取り付け」による
はんだの供給は次に説明するように行われる。リード接
続部分22が横方法に多数配列される高さと幅に合わせ
た寸法で(例えば図19(a)においては鎖線190
で)切断された(切り出された)個片状の薄板状はんだ
189を、図22(c)および図19(a)(b)に示
すようにフラックスの粘着力によりリード接続部分の外
面に位置合わせをしてリード接続部分22に付ける。薄
板状のはんだ189の厚さはおよそ20μm〜50μm
の間とし、はんだブリッジ不良とはんだ未接続不良の発
生率が一番低減できる厚さで適宜選択する。このように
リード接続部分22が横方法に多数配列される高さと幅
に合わせた寸法で、厚さがおよそ20μm〜50μmの
薄板状はんだ189が、リード接続部分22が横方法に
多数配列され領域に供給されるので、各リード接続部分
22について微量はんだが実質的に一様に供給すること
ができ(適正量の微量はんだを正確に供給することがで
き)、その結果リード接続部分22間におけるはんだブ
リッジの発生を抑え、しかもリード接続部分22におけ
るはんだ未接続不良の発生を抑えて容易にはんだ接続を
行うことができる。なお、例えば図24に示す薄板状は
んだ189の片側の表面に粘着テープの粘着材のように
フラックス188がついているものを用いて、上記フラ
ックスの塗布工程276を省略することも可能となる。
なお、薄板状のはんだ189をリード接続部分22に接
着した後、薄板状のはんだの表面にもフラックスを塗布
しておけば、後述する加熱ツール191を用いてはんだ
を溶融させてはんだ接続を行う際に加熱ツール191へ
のはんだ付着を出来るだけ防止することができる。
【0041】(2)「リール状薄板状はんだの連続供
給」によるはんだの供給は次に説明するように行われ
る。即ち、このはんだの供給方法は、図26(a)
(b)に示すようにリール状に巻き採られた薄板状のは
んだ189’を、連続的に送りローラ199で案内19
8に沿って送り出して、後述する加熱ヒータ191の先
端に到達せしめる方法である。この方法においても
(1)と同様に、リード接続部分22が横方法に多数配
列される高さと幅に合わせた寸法で、厚さがおよそ20
μm〜50μmの薄板状はんだ189が、リード接続部
分22が横方法に多数配列され領域に供給されるので、
各リード接続部分22について微量はんだが実質的に一
様に供給することができ(適正量の微量はんだを正確に
供給することができ)、その結果リード接続部分22の
間におけるはんだブリッジの発生を抑え、しかも各リー
ド接続部分22におけるはんだ未接続不良の発生を抑え
て容易にはんだ接続を行うことができる。図26(a)
は、加熱ヒータ191を備え、リール状薄板状はんだを
連続供給する装置の一実施の形態を示す斜視図であり、
図26(b)はその正面を示す正面図である。
【0042】(3)「はんだペースト供給」によるはん
だの供給は次に説明するように行われる。即ち、このは
んだ供給の方法は、図23(a)(b)に示すように多
点吐出型のディスペンサー194によりはんだペースト
196を送り出してリード電極の配列に対応させて多点
をつらねた帯状領域から微量のはんだペースト195を
吐出させて横方向に多数配列された各リード接続部分2
2に対して実質的に一様に供給する方法である。図23
には、はんだペースト195を吐出させる穴を多数リー
ド電極の配列に対応させて線状に配列して形成したが、
これら穴を繋げた細いスリット状の穴で形成しても、微
量のはんだペースト195を吐出させて横方向に多数配
列された各リード接続部分22に対して実質的に一様に
供給することができ、その結果リード接続部分22の間
におけるはんだブリッジの発生を抑え、しかも各リード
接続部分22におけるはんだ未接続不良の発生を抑えて
容易にはんだ接続を行うことができる。但し、この方法
は接続される半導体装置のリードピッチが比較的広い場
合において有効なようである。いずれにしても、上記の
如く帯状領域に供給されたはんだペースト195を加熱
した際、リード接続部分間においてブリッジがもし生じ
たならば、図8及び図9に示す方法等を使って除去する
必要がある。
【0043】次に、積層半導体装置21のリード部分
(リード接続部分)22に(1)または(2)または
(3)の何れかの方法で供給されたはんだ(接合材)を
(A)または(B)の何れかの方法で加熱して溶融させ
てはんだ接続を行う。
【0044】(A)「ツールによる加熱」による加熱の
方法は、図20および図26に示すように接触面が均一
に加熱できる加熱ツール191を使用する。加熱ツール
191の先端面の形状は、少なくともリード接続部分の
幅を持ち、板厚が最大でも積層型半導体装置21のリー
ド接続部分22の高さ程度である。そして図22(c)
に示すように加熱ツール191をリード接続部分22の
薄板状はんだ189の外面に接触させて積層型半導体装
置21の最上層側から最下層側に向かって並行に移動さ
せることによって、図22(d)に示すように薄板状は
んだ189を加熱溶融させてリード接続部分22の間は
はんだの表面張力によって離れ、各リード接続部分22
についてははんだ接続が行われる。即ち、リード接続部
分22の間においてははんだブリッジの発生を抑え、し
かも各リード接続部分22においてははんだ未接続不良
の発生を抑えて容易に、且つ確実にはんだ接続を行うこ
とができる。
【0045】ところで上記はんだ付けを複数回繰り返す
と、加熱ツール191の先端にはんだが付着し、はんだ
ブリッジ等の不良が発生しやすくなる。これを防止する
ため加熱ツール191の先端の洗浄を行う必要がある。
加熱ツール191の洗浄には例えば回転するツールクリ
ーニング用砥石を用いて、この表面に加熱ツール191
の先端を押しつけることにより付着残留したはんだを取
り除くことが出来る。このように加熱ツール191によ
りはんだを溶融させる方法では、ツールへのはんだの付
着を防止する工夫が必要となる。もしツールへのはんだ
の付着を前提とする場合には、付着したはんだの除去が
必要となる。またはんだを溶融させる際にリード接続部
分22でのはんだぬれ性の改善と、加熱ツール191へ
のはんだの付着を出来るだけ抑えるためにN2等の不活
性気体により雰囲気を置換しながら作業を行うこともで
きる。即ち、リード接続部分22にN2等の不活性気体
をノズル等から吹き付けてリード接続部分22をN2等
の不活性気体の雰囲気にすることによって、はんだぬれ
性の改善と加熱ツール191へのはんだの付着とを出来
るだけ抑えることができる。
【0046】(B)「赤外線ビームによる加熱」による
加熱の方法は、非接触型の局所加熱方式で薄板状はんだ
189または図23(b)に示す如く供給された多点は
んだペースト195を溶融させてリード接続部分22に
ついてはんだ接続を行うものである。この加熱の方法
は、たとえば赤外線式加熱ランプ11を使用し、ここか
ら発生する光ビームを集光して接続部分のみを加熱する
方法である。はんだ付けの際に接続されるリード部分に
温度分布が存在すると溶融したはんだが一カ所に集中し
はんだブリッジを発生する確率が高くなる。従って集光
ビームを照射する場合にははんだ接続部分が一括して照
射され、温度分布が出来るだけ均一になるようにする。
これによって、リード接続部分22の間においてははん
だブリッジの発生を抑え、しかも各リード接続部分22
においてははんだ未接続不良の発生を抑えて容易に、且
つ確実にはんだ接続を行うことができる。このような非
接触式の加熱を利用する方法では加熱ツールの洗浄を省
いて連続してはんだ付けを行うことが可能となる。
【0047】以上により、積層配置となった各半導体装
置6のリード部分11が接続され、はんだが充分に固化
した後、挟み込み治具181より半導体装置群21を取
り外す。そしてフラックスの洗浄が必要であれば使用し
たフラックスの種類に応じて有機溶剤または温水による
洗浄を行う。ここまでで本発明に係る方法を使用したは
んだ付けは一通り終了する。次に本発明に係る薄型半導
体装置を積層し、最も効果的なはんだ接続を行って少な
くとも2層以上の積層型半導体装置を組み立てる方法に
ついての一実施の形態について図27に示す工程フロー
チャートを用いて説明する。少なくとも2層以上の積層
型半導体装置を組み立てる際、途中のはんだの供給工程
278と加熱工程279はそれぞれ数種の方法を選択す
ることができる。
【0048】積層接続するレジンモールド型半導体装置
6の厚さは0.2mm前後〜0.5mmまでの厚さのも
のを使用する。何れの半導体装置6も0.05〜0.1
mmと極端に薄型化されたリードフレーム材を用いるこ
とで成形の自由度を向上させている。これらレジンモー
ルド型半導体装置6のリード電極11’を図28に示す
ように接触面積が出来るだけ確保できるように、一度半
導体装置6の上方にリード上のレジン厚さaだけ曲げて
半導体装置6の上面と並行に引き出し、続いて半導体装
置の下方に77゜〜80゜の角度θで半導体装置の厚さ
よりも0.05〜0.1mm程長めに(b−t)接続部
分を確保して下方に曲げて成形する。最下層のリード成
形については基板31に搭載のためのフットとなる部分
200を設けておく。このリード形状は、基本的には図
12に示すものと同様である。以上によりステップ27
2において、リード電極11、11’が成形された半導
体装置6を得ることになる。
【0049】図18に示すように、下側の挟み込み治具
181aと位置合わせ板8との間において位置合わせを
行うために、リード幅方向の位置合わせを行う4枚の板
8は、治具ベース182上の所定位置に固定される。そ
して例えば複数の位置合わせピン183を治具ベース1
82上に植設することによって挟み込み治具181a,
181bと位置合わせ用の4枚の板8を固定する治具ベ
ース182との相互の位置合わせが行われる。そこで、
下側の挟み込み治具181aを治具ベース182上に植
設された例えば複数の位置合わせピン183の間に挿入
して載置する。これによってステップ271において、
挟み込み治具181は位置合わせ用板8との間において
位置が合わされた状態となる。次に図18に示すよう
に、薄型半導体装置6を下側の挟み込み治具181a上
に少なくとも2層以上積層する。この際薄型半導体装置
6から引き出されるリード電極の最端部に当たる4本の
リード電極11の外側面を上記位置合わせ板8に接触さ
せることで、薄型半導体装置6の下側の挟み込み治具1
81aに対するリード幅方向の位置合わせを行う。また
薄型半導体装置6の下側の挟み込み治具181aに対す
るリード突き出し方向の位置合わせは、下方へ曲げたリ
ード電極11を屋根瓦的に重ね合わせることで行う。こ
れらの方法により、リードピッチ0.4mm前後の狭ピ
ッチのリード電極でもズレなく位置合わせを行うことが
出来る。以上によりステップ273において、半導体装
置6は挟み込み治具181a、181bの間に積層され
て位置合わせされて挾み込まれた状態となる。なお、挾
み込み治具として、図2および図3に示す治具1a,1
bを用いることもできる。
【0050】次にステップ274において、挟み込み治
具1a,1b;181a,181bにより上下から挾み
込む力を加えることで位置合わせされた状態の積層半導
体装置21を固定する。この際、リード接続部分22は
挟み込み治具181からむき出した状態となる。また上
下から挾み込む力を加える方法として、例えばボルト1
86を用いて行う方法がある。次にステップ275にお
いて、積層半導体装置21を挾み込んで固定した挟み込
み治具181を、治具ベース182から取り外すことに
よって、図19に示す状態を得ることができる。次にス
テップ276において、挾み込み治具181によって位
置決めされた積層半導体装置21を搬送系によってフラ
ックス塗布装置4まで搬送し、フラックス塗布装置4に
より積層半導体装置21のリード電極部分22にフラッ
クス188を塗布する。リード電極部分22にフラック
ス188を塗布する方法としては、前述したように様々
な方法が考えられる。
【0051】次にステップ277において、フラックス
188が塗布された後はんだ付けまで半導体装置21の
全体を予備加熱する。この予備加熱の方法としては、治
具1、181に組み込まれた加熱装置(ヒータ)5、1
84を用いることができる。
【0052】次にステップ278において、挾み込み治
具181によって位置決めされた積層半導体装置21を
搬送系によってはんだ供給位置まで搬送し、塗布された
フラックスの粘着力を生かして薄板状はんだ189をリ
ード接続部分22の外面に取り付けるか(このはんだの
供給方法として(1)「薄板状はんだの取り付け」また
は(2)「リール状薄板状はんだの連続供給」の方法が
ある。)または多点はんだペースト195をリード接続
部分22の外面に付ける(このはんだの供給方法は
(3)「はんだペースト供給」である。)ことによって
はんだをリード接続部分22に供給する。例えばリード
幅が0.4mm以下である0.15mm〜0.2mm程
度、リードピッチが0.8mm以下である0.3mm〜
0.4mm、リードの引き出し本数が62本(片側31
本)程度、厚さ0.2mm程度の薄型半導体装置が4層
積層されたとすると、供給される薄板状はんだ189の
寸法は、幅12.2mm程度・高さ1mm程度となる。
厚さについてははんだブリッジ不良の発生率とはんだ未
接続不良の発生率を観察して0.02〜0.03mmの
厚さの範囲で適当に選択できる。以上説明したように微
量のはんだを、横方向に多数配列された各リード接続部
分22に対して実質的に一様に供給することができるの
で、その結果リード接続部分22の間においてはんだブ
リッジの発生を抑え、しかも各リード接続部分22にお
いてはんだ未接続不良の発生を抑えて容易に、且つ確実
にはんだ接続を行うことができる。
【0053】次にステップ279において、上記はんだ
供給位置または加熱位置において、薄板状はんだ189
の外側にもフラックスを塗布し、これを厚さ0.5mm
以上、幅12.2mm以上の加熱ツール191により加
熱する。例えば厚さ0.8mm幅12.5mmの加熱ツ
ール191によりリード接続部分22の全体を一括して
加熱し、はんだを溶融させ接続を行う。この加熱方法
は、(A)「ツールによる加熱」である。この加熱方法
を用いるとリードの付きだし寸法cを0.5mm程度と
短く設定しても供給されるはんだ量を正確に制御できる
ため、はんだブリッジを発生せずに確実に接続を行うこ
とができる。即ち、リード接続部分22の間においては
はんだブリッジの発生を抑え、しかも各リード接続部分
22においてははんだ未接続不良の発生を抑えて容易
に、且つ確実にはんだ接続を行うことができる。
【0054】ところで、リードのはんだめっきだけを利
用してはんだ付けを行おうとすれば、リードの成形精度
のバラツキによるところの層間のリード間隔の誤差と、
リード成型時のリード成形金型によるめっきはんだの脱
落によって層間のリード浮き等はんだ未接続不良が発生
する確率が高くなる。リードの引き出しは左右2列ある
が、どちらか一方のはんだ接続を行った後、その後挾み
込み治具181を180度回転させて残り他方のはんだ
付けするか、またははんだ供給装置および加熱装置19
1を左右に対応させて複数設けて2辺を同時にはんだ付
けを行う。同時にはんだ付けを行う場合には、図25に
示すように、非接触式の赤外線ランプ197からの集光
ビームによる加熱方法が比較的容易に2つの辺の同時加
熱を可能とする。この加熱方法は、(B)「赤外線ビー
ムによる加熱」である。次にステップ280において、
はんだ接続部分のはんだが充分に硬化した後、挟み込み
治具181から接続された積層半導体装置21を取り外
し、必要とあればステップ281において接続の際に使
用したフラックスの洗浄を行う。また、リペア作業につ
いては、前記実施の形態と同様にして実施することがで
きる。また挾み込み治具181についても、治具1と同
様に搬送系で搬送することができる。なお、搬送系の途
中に人手が介在する場合もある。
【0055】
【発明の効果】本発明によれば、パーソナルコンピュー
タや個人向け小形可搬型通信機器等への搭載が予想され
る複数の半導体装置を積層配置とし、それら各層の半導
体装置から導出される電極を積層方向で3次元的に積層
し、上下複数層にわたって接続した機能モジュールもし
くは少なくとも一つの回路部品又は半導体装置を搭載し
た回路基板を積層配置として、それらの電極部を各層間
に渡り3次元的に接続してなる高機能半導体部品を容易
に、かつ均一に製造することができる効果を奏する。ま
た本発明によれば、複数(少なくとも2個以上)の半導
体装置を積層配置とし、半導体装置間の共通な機能を持
つリード電極相互間をはんだ等の接合材を用いて接続を
行うことが可能となる効果を奏する。
【0056】また本発明によれば、極めてリ−ド幅が小
さくそしてリードピッチ・突き出し量とも小さい薄型半
導体装置を複数積層した積層半導体装置の電極部分(は
んだ接続部分)に対して、適正量の微量はんだを正確に
供給することによって、はんだブリッジ・はんだ未接続
不良の発生を抑えてはんだ接続を容易に行うことができ
る効果を奏する。更に、その結果、積層接続部分の寸法
が小型化されたとしてもこの接続部分をはんだ接続する
ことができるため、結果として積層型半導体装置の厚さ
・外形寸法等の小型化を図ることも可能となる。また本
発明によれば、はんだ接続時の被加熱部がリード電極線
の先端に限られるため半導体装置に対する熱的ダメージ
を低減することができる効果を奏する。更に被加熱部位
の制限と同時に積層時の挟み込み固定治具自体を、ヒー
タの装着により予備的に加熱することで加熱時の熱的ダ
メージをさらに低減することができる。
【0057】また本発明によれば、複数の半導体装置を
積層した積層半導体装置の電極部分(はんだ接続部分)
に対して、下降するはんだ層流(フローはんだ)により
はんだを供給するため、各層接続部分の間隔や曲げ形状
に応じたはんだの表面張力により常に適正量のはんだを
供給することができる効果を奏する。また本発明によれ
ば、複数の半導体装置を積層した積層半導体装置におい
て、隣合う電極間に発生するはんだブリッジも熱風ブロ
ーにより効果的に除去できるので、各層のリード数と積
層総数が増加して接続点数が増大し、接続部分寸法が微
小化した場合においても、はんだの供給方法と合わせて
各層間の接続を均一な条件で行うことができる効果を奏
する。また本発明のはんだ接続方法によれば、比較的自
動化が容易で、これにより工程を短縮でき、量産性を向
上することができる効果を奏する。
【0058】また本発明によれば、複数の半導体装置を
積層した積層半導体装置において、リードフレーム(電
極)を極めて薄かったりもしくは変形を起こしやすい材
質で作成されたとしても、電極部分における不用な変形
をできるかぎり低減してはんだ接続を可能にして信頼性
を確保することができる効果を奏する。更にその結果、
積層接続部分の寸法が小型化されたとしてもこの接続部
分をはんだ接続することができるため、結果として積層
型半導体装置の厚さ・外形寸法等の小型化を図ることも
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る複数の半導体装置を治具に対して
位置決めして積層して装着する一実施の形態を示す斜視
図である。
【図2】本発明に係る複数の半導体装置をピンを用いて
位置決めして積層する下治具の一実施の形態を示す図で
ある。
【図3】本発明に係る複数の半導体装置を薄板を用いて
位置決めして積層する下治具の他の一実施の形態を示す
図である。
【図4】本発明に係る積層半導体装置の電極部へのフラ
ックス塗布においてスポンジローラを使用した場合の一
実施の形態を示す斜視図である。
【図5】本発明に係る積層半導体装置の電極部へのはん
だ接続においてノズル付きフローはんだ槽を用いた場合
の一実施の形態を示す斜視図である。
【図6】図5に示すフローはんだ槽に装着するはんだノ
ズルの一実施の形態を示す図である。
【図7】図5に示すフローはんだ槽に装着するはんだノ
ズルの他の一実施の形態を示す図である。
【図8】本発明に係る積層半導体装置の電極部へのはん
だ付け直後、余剰はんだを除去するために熱風ブローを
行う一実施の形態を示す斜視図である。
【図9】本発明に係るはんだブリッジの発生状態と熱風
ブローによる除去とを示す平面図である。
【図10】図9の正面図である。
【図11】本発明に係る複数の半導体パッケージを積層
接続とする場合の各層リードの配置関係を示した図であ
る。
【図12】本発明に係る薄型半導体パッケージを積層す
る際のリード成形形状とはんだ接続状態と基板に実装し
た状態とを示す図である。
【図13】本発明に係る複数の半導体パッケージを積層
した積層半導体パッケージの電極部に対してフローはん
だによる層間接続方法を示す正面図である。
【図14】本発明に係る積層半導体モジュール基板実装
構造体を製造するための工程を示すフロー図である。
【図15】本発明に係る積層半導体モジュールにおいて
半導体パッケージがフラッシュメモリやSRAMである
場合のチップセレクト端子の配置関係を示す図である。
【図16】本発明に係る積層半導体パッケージのリペア
において用いる層間分離用治具と熱風ブローによる層間
分離方法との一実施の形態を示す斜視図である。
【図17】本発明に係る積層半導体パッケージのリペア
において用いる層間分離用治具と熱風ブローによる層間
分離方法との他の一実施の形態を示す正面図である。
【図18】本発明に係る複数の半導体装置を挾み込み治
具に対して位置決めして積層して装着する他の一実施の
形態を示す図である。
【図19】本発明に係る挾み込み治具に対して装着され
た積層半導体装置のリード接続部分へのフラックスの塗
布と薄板状はんだの供給とについての一実施の形態を示
す図である。
【図20】本発明に係る挾み込み治具に対して装着され
た積層半導体装置のリード接続部分へ供給されたはんだ
を加熱ツールを用いて加熱してはんだ接続を行う一実施
の形態を示す斜視図である。
【図21】半導体装置、位置合わせ板、脱着式挟み込み
治具の位置合わせ方法を説明するための平面図である。
【図22】本発明に係るはんだ接続各工程の側面図と正
面図であり、(a)は半導体装置の位置合わせ状態を示
し、(b)はフラックス塗布後の状態を示し、(c)は
薄板状はんだ取り付け後の状態と加熱ツールを用いた加
熱方法とを示し、(d)ははんだ接続後の状態を示す。
【図23】本発明に係る挾み込み治具に対して装着され
た積層半導体装置のリード接続部分へ多点吐出型ディス
ペンサを用いてはんだペーストを供給する一実施の形態
を示す図で、(a)はその斜視図、(b)はその平面図
である。
【図24】本発明に係るフラックス突き薄板状はんだ
(片面のみフラックス付き)を示す斜視図である。
【図25】本発明に係る挾み込み治具に対して装着され
た積層半導体装置のリード接続部分へ供給されたはんだ
を赤外線加熱ランプを用いて加熱してはんだ接続を行う
一実施の形態を示す斜視図である。
【図26】本発明に係るリール状薄板状はんだを使用し
た連続的はんだ供給方法を示す図で、(a)はその斜視
図、(b)はその側面図である。
【図27】本発明に係る積層半導体装置のリード接続部
をはんだ接続する方法を示すフローチャート図である。
【図28】本発明に係る薄型半導体パッケージを積層す
る際のリード成形形状を示す図である。
【符号の説明】
1…治具、1a…下治具、1b…上治具、2…フローは
んだノズル 3…ノズル付きフローはんだ槽、4…フラックス塗布用
ローラ、5、184…ヒータ、6、6’…半導体装置
(半導体パッケージ) 7…積層位置合わせ用ピン、8…積層位置合わせ用薄板 9、9a…はんだフロー(下降はんだ層流) 10…はんだブリッジ又は過剰はんだ、11、11’…
電極(リード)、12…ダミー電極、13a…下側の保
持治具、13b…上側の保持治具 14…熱風噴出部(熱風ブローノズル)、15…楔状の
薄板部材 16…拡大鏡、17…ねじ式の高さ方向調整機構 18…はんだ接続(層間を接続するはんだ層) 181…挟み込み治具、182…治具ベース、187…
フラックス塗布装置 188…フラックス、189…薄板状のはんだ 191…加熱ツール、194…はんだペースト塗布用多
点吐出型ディスペンサ 195…はんだペースト、197…赤外線式加熱ランプ 192…迎えはんだまたははんだめっき、200…基板
搭載用フット部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 勇 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 諌田 尚哉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 山倉 英雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の半導体装置を積層して位置決めする
    積層・位置決め工程と、 該積層・位置決め工程で位置決めされた積層半導体装置
    の電極部分にはんだを供給し、この供給されたはんだを
    加熱して電極層間をはんだ接続するはんだ接続工程とを
    有することを特徴とする積層半導体装置のはんだ付け方
    法。
  2. 【請求項2】複数の半導体装置を積層して固定した治具
    を搬送系で搬送させる搬送工程と、 該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフ
    ラックスを塗布するフラックス塗布工程と、 前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布された積層
    半導体装置の電極部分にはんだを供給し、この供給され
    たはんだを加熱して電極層間をはんだ接続するはんだ接
    続工程とを有することを特徴とする積層半導体装置のは
    んだ付け方法。
  3. 【請求項3】複数の半導体装置を積層して固定した治具
    を搬送系で搬送させる搬送工程と、 該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフ
    ラックスを塗布するフラックス塗布工程と、 前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布された積層
    半導体装置の電極部分に薄板状のはんだを供給し、この
    供給された薄板状のはんだを加熱して電極層間をはんだ
    接続するはんだ接続工程とを有することを特徴とする積
    層半導体装置のはんだ付け方法。
  4. 【請求項4】複数の半導体装置を積層して固定した治具
    を搬送系で搬送させる搬送工程と、 該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフ
    ラックスを塗布するフラックス塗布工程と、 前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布された積層
    半導体装置の電極部分に該電極の配列に対応させて帯状
    のはんだを供給し、この供給された帯状のはんだを加熱
    して電極層間をはんだ接続するはんだ接続工程とを有す
    ることを特徴とする積層半導体装置のはんだ付け方法。
  5. 【請求項5】複数の半導体装置を積層して固定した治具
    を搬送系で搬送させる搬送工程と、 該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフ
    ラックスを塗布するフラックス塗布工程と、 前記搬送工程で搬送され、前記フラックス塗布工程でフ
    ラックスが塗布された積層半導体装置の電極部分に対し
    て下降はんだ層流によって電極層間をはんだ接続するは
    んだ接続工程とを有することを特徴とする積層半導体装
    置のはんだ付け方法。
  6. 【請求項6】前記はんだ接続工程におけるはんだの加熱
    を、電極部に供給されたはんだに加熱ツールを接触また
    は近接させて行うことを特徴とする請求項1または2ま
    たは3または4記載の積層半導体装置のはんだ付け方
    法。
  7. 【請求項7】前記はんだ接続工程におけるはんだの加熱
    を、電極部に供給されたはんだに非接触で行うことを特
    徴とする請求項1または2または3または4記載の積層
    半導体装置のはんだ付け方法。
  8. 【請求項8】前記はんだ接続工程におけるはんだの加熱
    を、不活性気体の雰囲気で行うことを特徴とする請求項
    1または2または3または4記載の積層半導体装置のは
    んだ付け方法。
  9. 【請求項9】前記はんだ接続工程におけるはんだとして
    Ag−Sn系の高融点はんだを用いることを特徴とする
    請求項1または2または3または4記載の積層半導体装
    置のはんだ付け方法。
  10. 【請求項10】前記はんだ接続工程ではんだ接続された
    積層半導体装置の電極部分に対して熱風を吹付て余剰の
    はんだを除去するはんだ除去工程を有することを特徴と
    する請求項1または2または3または4または5記載の
    積層半導体装置のはんだ付け方法。
  11. 【請求項11】前記はんだ接続工程ではんだ接続された
    積層半導体装置の電極部分を洗浄する洗浄工程を有する
    ことを特徴とする請求項1または2または3または4ま
    たは5記載の積層半導体装置のはんだ付け方法。
  12. 【請求項12】前記各半導体装置における電極の幅が
    0.4mm以下で、電極のピッチが0.8mm以下であ
    ることを特徴とする請求項1または2または3または4
    または5記載の積層半導体装置のはんだ付け方法。
  13. 【請求項13】前記各半導体装置の厚さが0.5mm以
    下であることを特徴とする請求項1または2または3ま
    たは4または5記載の積層半導体装置のはんだ付け方
    法。
  14. 【請求項14】前記各半導体装置は、メモリチップを内
    蔵したモールド型半導体装置であることを特徴とする請
    求項1または2または3または4または5記載の積層半
    導体装置のはんだ付け方法。
  15. 【請求項15】複数の半導体装置を積層して固定した治
    具を搬送系で搬送させる搬送工程と、 該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフ
    ラックスを塗布するフラックス塗布工程と、 前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布された積層
    半導体装置の電極部分に対してはんだを供給し、この供
    給されたはんだを加熱して電極層間をはんだ接続するは
    んだ接続工程と、 前記はんだ接続工程ではんだ接続された電極部分を有す
    る積層半導体装置を前記治具から取外して電気的な検査
    を行う検査工程と、 該検査工程において積層半導体装置に対して不良の半導
    体装置が検出された場合、該不良の半導体装置を良品の
    半導体装置と交換して再度積層するリペア工程とを有す
    ることを特徴とする積層半導体装置の製造方法。
  16. 【請求項16】複数の半導体装置を積層して固定した治
    具を搬送系で搬送させる搬送工程と、 該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフ
    ラックスを塗布するフラックス塗布工程と、 前記搬送工程で搬送され、前記フラックス塗布工程でフ
    ラックスが塗布された積層半導体装置の電極部分に対し
    て下降はんだ層流によって電極層間をはんだ接続するは
    んだ接続工程と、 前記はんだ接続工程ではんだ接続された電極部分を有す
    る積層半導体装置を前記治具から取外して電気的な検査
    を行う検査工程と、 該検査工程において積層半導体装置に対して不良の半導
    体装置が検出された場合、該不良の半導体装置を良品の
    半導体装置と交換して再度積層するリペア工程とを有す
    ることを特徴とする積層半導体装置の製造方法。
  17. 【請求項17】複数の半導体装置を積層して固定した治
    具を搬送系で搬送させる搬送工程と、 該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフ
    ラックスを塗布するフラックス塗布工程と、 前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布された積層
    半導体装置の電極部分に対してはんだを供給し、この供
    給されたはんだを加熱して電極層間をはんだ接続するは
    んだ接続工程と、 前記はんだ接続工程ではんだ接続された電極部分を有す
    る積層半導体装置を前記治具から取外して電気的な検査
    を行う検査工程と、 該検査工程において積層半導体装置が動作良品と判定さ
    れたとき、半導体装置の層間を接着剤で固定する層間固
    定工程と、 該層間固定工程で半導体装置の層間が固定された積層半
    導体モジュールを基板に搭載する基板搭載工程とを有す
    ることを特徴とする積層半導体モジュール基板実装構造
    体の製造方法。
  18. 【請求項18】複数の半導体装置を積層して固定した治
    具を搬送系で搬送させる搬送工程と、 該搬送工程で搬送される積層半導体装置の電極部分にフ
    ラックスを塗布するフラックス塗布工程と、 前記搬送工程で搬送され、前記フラックス塗布工程でフ
    ラックスが塗布された積層半導体装置の電極部分に対し
    て下降はんだ層流によって電極層間をはんだ接続するは
    んだ接続工程と、 該検査工程において積層半導体装置が動作良品と判定さ
    れたとき、半導体装置の層間を接着剤で固定する層間固
    定工程と、 該層間固定工程で半導体装置の層間が固定された積層半
    導体モジュールを基板に搭載する基板搭載工程とを有す
    ることを特徴とする積層半導体モジュール基板実装構造
    体の製造方法。
  19. 【請求項19】LSIを内蔵し、上側へ曲げてその先を
    下側に曲げた形状の電極を持つ半導体パッケージを複数
    積層し、前記電極の中で共通の機能を持つ電極相互の層
    間を接合材で接続したことを特徴とする積層半導体モジ
    ュール。
  20. 【請求項20】前記各半導体パッケージにダミー電極を
    有することを特徴とする請求項19記載の積層半導体モ
    ジュール。
  21. 【請求項21】前記各半導体パッケージ間を接着剤で固
    定したことを特徴とする請求項19記載の積層半導体モ
    ジュール。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007115726A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Mitsubishi Electric Corp コンデンサ装置
CN115513745A (zh) * 2022-11-17 2022-12-23 山东才聚电子科技有限公司 一种桥组装线

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