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JP2002009227A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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Publication number
JP2002009227A
JP2002009227A JP2000184377A JP2000184377A JP2002009227A JP 2002009227 A JP2002009227 A JP 2002009227A JP 2000184377 A JP2000184377 A JP 2000184377A JP 2000184377 A JP2000184377 A JP 2000184377A JP 2002009227 A JP2002009227 A JP 2002009227A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
substrate
semiconductor device
interposer
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000184377A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Iwabuchi
馨 岩淵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2000184377A priority Critical patent/JP2002009227A/en
Publication of JP2002009227A publication Critical patent/JP2002009227A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H10W90/756

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】メモリ機能を有する半導体の積層モジュールに
おいて、各半導体メモリ素子の配線を変えることなくし
かも複数段に積層させた半導体メモリモジュールを提供
することを目的とする。 【解決手段】フラッシュメモリ10をインタポーザ基板
11上に搭載し、インタポーザ基板11をスペーサ基板
12を介して互いに重合わせるように配列し、このとき
にスペーサ基板12に形成されているスルーホール2
4、端子25、および接続パターン26によってフラッ
シュメモリ10の電極を必要に応じてそれぞれ別々に、
あるいは共通に接続する。
(57) Abstract: In a semiconductor laminated module having a memory function, an object is to provide a semiconductor memory module which is stacked in a plurality of stages without changing wiring of each semiconductor memory element. A flash memory is mounted on an interposer substrate, and the interposer substrates are arranged so as to overlap with each other via a spacer substrate.
4, the terminals 25, and the connection patterns 26 separately connect the electrodes of the flash memory 10 as necessary.
Or connect them in common.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置とその製
造方法に係り、とくに複数の半導体素子をその厚さ方向
に配列して成る半導体装置とその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device having a plurality of semiconductor elements arranged in a thickness direction thereof and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の半導体メモリチップを用い、これ
らのメモリチップをベース基板上に搭載して成るメモリ
モジュールが電子機器の記憶手段として用いられてい
る。ここでベース基板上にメモリチップを配列する構造
を採用すると、ベース基板の面方向に大きな面積を必要
とする。従って全体の形状がカード状をなす半導体メモ
リに好適な形態になる。
2. Description of the Related Art A memory module using a plurality of semiconductor memory chips and mounting these memory chips on a base substrate is used as storage means of electronic equipment. Here, if a structure in which memory chips are arranged on the base substrate is adopted, a large area is required in the surface direction of the base substrate. Therefore, the overall shape is suitable for a semiconductor memory having a card shape.

【0003】これに対して平面方向の寸法が制限される
スティック状の半導体メモリモジュールの場合には、ベ
ース基板上に平面状に半導体メモリを並べる場合に、面
積が大きくとれないために配列される半導体メモリの数
に制限を生ずる。そしてメモリモジュールの容量は、半
導体メモリチップの数に比例する。従って大きな容量に
するためには、三次元方向に積層する必要がある。
On the other hand, in the case of a stick-shaped semiconductor memory module whose dimensions in the plane direction are limited, when semiconductor memories are arranged in a plane on a base substrate, they are arranged because the area cannot be large. This places a limit on the number of semiconductor memories. The capacity of the memory module is proportional to the number of semiconductor memory chips. Therefore, in order to obtain a large capacity, it is necessary to laminate in three-dimensional directions.

【0004】このような目的を達するために、例えば図
18に示すように、半導体素子1をその厚さ方向に配列
した状態でベース基板3上にマウントするようにしてい
る。ここで半導体素子1はTCP(Tape Carr
ier Package)に代表されるように非常に細
いリードを熱圧着してベース基板3に積層するものであ
る。
In order to attain such an object, for example, as shown in FIG. 18, the semiconductor elements 1 are mounted on a base substrate 3 in a state of being arranged in the thickness direction. Here, the semiconductor element 1 is a TCP (Tape Carr).
In this case, a very thin lead is thermocompressed and laminated on the base substrate 3 as typified by an inner package.

【0005】また特開平2−198148号公報には、
半田ボールを用いた積層方法が開示されている。ここで
は図16に示すように、複数の半導体素子1を補助基板
6上にそれぞれマウントするとともに、これらの補助基
板6を半田ボール7を介して多段に積層し、ベース基板
3上に搭載している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-198148 discloses that
A lamination method using a solder ball is disclosed. Here, as shown in FIG. 16, a plurality of semiconductor elements 1 are mounted on the auxiliary substrate 6, respectively, and these auxiliary substrates 6 are stacked in multiple stages via solder balls 7 and mounted on the base substrate 3. I have.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図18に示す半導体素
子1の積層方法は特殊な技術を必要とする欠点がある。
また半導体メモリ1はその書込み制御用端子および読出
し制御用端子をそれぞれの半導体メモリチップ毎に異な
るベース基板3上の端子に接続する必要がある。従って
図18に示すように同一の形態のリード2によって積層
する構造を採用した場合には、それぞれの半導体メモリ
1のとくに書込み制御用端子と読出し制御用端子とを半
導体メモリ毎に変えなければならないという問題があ
り、これによって半導体メモリの種類が増加する問題が
ある。
The method of laminating the semiconductor element 1 shown in FIG. 18 has a drawback that requires a special technique.
Further, the semiconductor memory 1 needs to connect its write control terminal and read control terminal to terminals on the base substrate 3 which are different for each semiconductor memory chip. Therefore, in the case of adopting a structure in which the leads 2 of the same form are stacked as shown in FIG. 18, the write control terminal and the read control terminal of each semiconductor memory 1 must be changed for each semiconductor memory. This causes a problem that the types of semiconductor memories increase.

【0007】図6に示す別の半導体素子1の積層構造の
場合にも、同一の位置で半田ボール7によって積層する
構造を採用しているために、それぞれの半導体素子1の
書込み制御用端子と読出し制御用端子とが短絡されない
ような配線構造にするために、互いに積層される複数の
半導体素子10の書込み制御用端子と読出し制御用端子
をそれぞれ異なる位置に設けた半導体素子10を組合わ
せなければならない問題がある。
In the case of another laminated structure of the semiconductor elements 1 shown in FIG. 6, the structure in which the semiconductor balls 1 are laminated by the solder ball 7 at the same position is adopted. In order to form a wiring structure in which the read control terminals are not short-circuited, the semiconductor elements 10 in which the write control terminals and the read control terminals of the plurality of semiconductor elements 10 stacked on each other are provided at different positions must be combined. There is a problem to be solved.

【0008】このような理由から、半導体素子1の積層
数に制限を生じ、半導体素子の種類の増加に伴って生産
するときの管理が複雑になる。またTCP(Tape
Carrier Package)を用いた場合の方法
においても、半田ボール7を用いた場合にも、何れも特
殊な方法を用いなければ積層することができず、現実的
な対応ができない問題がある。
[0008] For these reasons, the number of stacked semiconductor elements 1 is limited, and as the types of semiconductor elements increase, management during production becomes complicated. Also, TCP (Tape)
In both the method using Carrier Package) and the method using solder balls 7, there is a problem that the layers cannot be stacked unless a special method is used, so that it is impossible to cope realistically.

【0009】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、互いに短絡するように接続することが
できない端子を有する複数の半導体素子をそれらの厚さ
方向に配列する場合に、それぞれの半導体素子の配線を
変えることなくしかも容易に複数段積層することを可能
にした半導体装置とその製造方法を提供することを目的
とする。またメモリ機能を有する半導体の積層モジュー
ルにおいて、各半導体メモリを構成する半導体素子の配
線を変えることなくしかも複数段積層させることを可能
にした半導体メモリモジュール構造とその製造方法を提
供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and is intended for a case where a plurality of semiconductor elements having terminals which cannot be connected to be short-circuited are arranged in the direction of their thickness. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which enable a plurality of layers to be easily stacked without changing the wiring of each semiconductor element. It is another object of the present invention to provide a semiconductor memory module structure and a method of manufacturing the same in which a plurality of layers can be stacked without changing the wiring of semiconductor elements constituting each semiconductor memory in a semiconductor laminated module having a memory function.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願の一発明は、複数の
半導体素子をその厚さ方向に配列して成る半導体装置に
おいて、それぞれの半導体素子をマウントしているイン
タポーザ基板と、前記インタポーザ基板間に配され、該
インタポーザ基板間の接続を行なう導通手段を有するス
ペーサ基板と、前記インタポーザ基板および前記スペー
サ基板を介して前記複数の半導体素子が実装されるベー
ス基板と、を具備する半導体装置に関するものである。
According to one aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a plurality of semiconductor elements arranged in a thickness direction thereof, wherein an interposer substrate on which the respective semiconductor elements are mounted is disposed between the interposer substrate and the interposer substrate. And a base substrate on which the plurality of semiconductor elements are mounted via the interposer substrate and the spacer substrate. It is.

【0011】ここで半導体素子が半導体メモリチップで
あってよい。また前記インタポーザ基板が有機材料から
成る硬質基板またはフレキシブル基板であってよい。ま
た前記スペーサ基板はその高さ方向の寸法が前記半導体
素子の厚さよりも大きく、スルーホールまたは外表面の
導電層によって導通手段が構成されてよい。また前記ス
ペーサ基板は前記半導体素子がマウントされていない領
域において前記インタポーザ基板間およびインタポーザ
基板とベース基板との間に介装されてよい。また前記イ
ンタポーザ基板の両面にそれぞれ半導体素子がマウント
されてよい。い。
Here, the semiconductor element may be a semiconductor memory chip. Further, the interposer substrate may be a hard substrate or a flexible substrate made of an organic material. The spacer substrate may have a dimension in the height direction larger than the thickness of the semiconductor element, and a conduction means may be constituted by a through hole or a conductive layer on the outer surface. The spacer substrate may be interposed between the interposer substrates and between the interposer substrate and the base substrate in a region where the semiconductor element is not mounted. Further, semiconductor elements may be mounted on both surfaces of the interposer substrate. No.

【0012】本願の別の主要な発明は、複数の半導体素
子をその厚さ方向に配列して成る半導体装置において、
前記半導体素子をそれらの厚さ方向に所定の間隔で配列
するスペーサ基板と、前記スペーサ基板に設けられ、前
記半導体素子間の接続を行なう導通手段と、を具備する
半導体装置に関するものである。
Another main invention of the present application is a semiconductor device having a plurality of semiconductor elements arranged in a thickness direction thereof.
The present invention relates to a semiconductor device comprising: a spacer substrate on which the semiconductor elements are arranged at predetermined intervals in a thickness direction thereof; and conductive means provided on the spacer substrate for connecting the semiconductor elements.

【0013】ここで前記複数の半導体素子がそれぞれ半
導体メモリから構成され、前記複数の半導体メモリによ
って半導体メモリモジュールが構成されてよい。また前
記複数の半導体素子がそれぞれ半導体フラッシュメモリ
から構成され、前記複数の半導体フラッシュメモリによ
って半導体メモリモジュールが構成されてよい。また前
記スペーサ基板に設けられている導通手段が前記半導体
素子の厚さ方向に貫通して形成されているスルーホール
と、前記半導体素子の電極と接続される端子とを有し、
前記スルーホールと前記端子との接続によって前記半導
体素子に対する信号の入出力が制御されてよい。また前
記複数の半導体素子がそれぞれ半導体メモリから構成さ
れるとともに、それぞれの半導体メモリの書込み制御用
電極および読出し制御用電極が前記スペーサ基板の端子
を介して互いに別々のスルーホールに接続されてよい。
また前記スペーサ基板に設けられている導通手段が前記
半導体素子の厚さ方向に貫通して形成されるスルーホー
ルであって、前記インタポーザ基板に前記スペーサ基板
のスルーホールと接続されるスルーホールと前記半導体
素子の電極と接続される端子とが形成され、前記インタ
ポーザ基板の前記端子のパターンによって前記半導体素
子に対する信号の入出力が制御されてよい。
Here, each of the plurality of semiconductor elements may be constituted by a semiconductor memory, and a semiconductor memory module may be constituted by the plurality of semiconductor memories. Further, the plurality of semiconductor elements may each be configured by a semiconductor flash memory, and a semiconductor memory module may be configured by the plurality of semiconductor flash memories. The conductive means provided on the spacer substrate has a through hole formed to penetrate in the thickness direction of the semiconductor element, and a terminal connected to an electrode of the semiconductor element,
The input and output of signals to and from the semiconductor element may be controlled by the connection between the through hole and the terminal. Further, each of the plurality of semiconductor elements may be composed of a semiconductor memory, and the write control electrode and the read control electrode of each semiconductor memory may be connected to separate through holes via terminals of the spacer substrate.
The conductive means provided on the spacer substrate is a through hole formed to penetrate in the thickness direction of the semiconductor element, and the interposer substrate has a through hole connected to the through hole of the spacer substrate. A terminal connected to an electrode of the semiconductor element may be formed, and input / output of a signal to / from the semiconductor element may be controlled by a pattern of the terminal on the interposer substrate.

【0014】本願のさらに別の発明は、複数の半導体素
子をその厚さ方向に配列して成る半導体装置において、
それぞれの半導体素子に設けられ、側方に突出している
リードと、前記半導体素子のリード間に配され、前記半
導体素子を所定の間隔で配列するスペーサ基板と、を具
備する半導体装置に関するものである。ここで前記リー
ドがリードフレームのリードベンドを行なわないリード
であってよい。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a plurality of semiconductor elements arranged in a thickness direction thereof.
The present invention relates to a semiconductor device comprising: a lead provided on each semiconductor element and projecting laterally; and a spacer substrate arranged between leads of the semiconductor element and arranging the semiconductor elements at a predetermined interval. . Here, the lead may be a lead that does not lead bend the lead frame.

【0015】また製造方法に関する発明は、半導体素子
を有する半導体パッケージの一方の面の少なくとも端子
が設けられている領域にフラックスを塗布する工程と、
端子に半田コートが施されているスペーサ基板を前記半
導体パッケージに搭載してリフローを行なって前記半導
体パッケージと前記スペーサ基板とを接続する工程と、
前記半導体パッケージの他方の面の少なくとも端子が設
けられている領域にフラックスを塗布する工程と、前記
スペーサ基板が接続されかつ他方の面にフラックスが塗
布された半導体パッケージを重合わせてリフローを行な
って積層する工程と、を具備する半導体装置の製造方法
に関するものである。ここで前記スペーサ基板は端子に
半田コートを施した後にダイシングによって個片化され
てよい。
[0015] Further, the invention relating to a manufacturing method includes a step of applying a flux to at least a region on one surface of a semiconductor package having a semiconductor element where terminals are provided;
A step of mounting the spacer substrate having terminals coated with solder on the semiconductor package and performing reflow to connect the semiconductor package and the spacer substrate,
Applying a flux to at least a region of the other surface of the semiconductor package where terminals are provided, and performing reflow by overlapping the semiconductor package to which the spacer substrate is connected and the other surface is coated with the flux. And a step of laminating the semiconductor device. Here, the spacer substrate may be singulated by dicing after applying a solder coat to the terminals.

【0016】本発明の好ましい態様は、半導体メモリを
多段積層する際に、接続用スペーサ基板を用いることに
よって、半導体メモリの識別信号を制御し、積層する半
導体パッケージの配線を共通化するとともに、これによ
って多段積層半導体メモリモジュールの容易な製造を可
能にするものである。とくに複数の半導体メモリから成
る半導体メモリモジュールにおいて、それぞれの半導体
メモリの配線を変更することなくしかも容易に複数段積
層させるようにした半導体メモリの積層構造を提供する
ものである。
According to a preferred aspect of the present invention, when semiconductor memories are stacked in multiple stages, a connection spacer substrate is used to control the identification signals of the semiconductor memories and to share the wiring of the semiconductor packages to be stacked. Accordingly, it is possible to easily manufacture a multi-stage stacked semiconductor memory module. In particular, it is an object of the present invention to provide a semiconductor memory module comprising a plurality of semiconductor memories, wherein a plurality of semiconductor memories can be easily stacked without changing the wiring of each semiconductor memory.

【0017】このような積層構造は、第1図および第2
図に示すように、有機材料から成る硬質基板11あるい
はフレキシブル基板11の片面に半導体素子10を積層
してパッケージ化を行ない、特性判別および電気的測定
を行なった後に、配線とスルーホールとが形成されてい
る接続用スペーサ基板12に半田付け等の方法によって
接続し、電気的および機械的な接合を保ちながら積層し
てモジュール化するようにした半導体メモリの多段積層
構造に関するものである。このような態様は、半導体素
子を多段に積層する場合に非常に有効であり、とくに半
導体メモリの積層に好ましく適用されるものである。
Such a laminated structure is shown in FIGS.
As shown in the figure, after a semiconductor element 10 is stacked on one surface of a hard substrate 11 or a flexible substrate 11 made of an organic material and packaged, characteristics are determined and electrical measurements are performed, and then wiring and through holes are formed. The present invention relates to a multi-layered structure of a semiconductor memory which is connected to the connecting spacer substrate 12 by soldering or the like, and is laminated and modularized while maintaining electrical and mechanical bonding. Such an embodiment is very effective when stacking semiconductor elements in multiple stages, and is particularly preferably applied to the stacking of semiconductor memories.

【0018】ここで半導体メモリを配列方向に接続する
スペーサ基板12は図5〜図8に示すように各段毎に異
なった配線パターンを採用している。すなわちこのスペ
ーサ基板12が用いられる積層階層によってとくにスル
ーホール24と電極25とを接続する接続パターン26
を異ならしめることに大きな特徴がある。
Here, as shown in FIGS. 5 to 8, the spacer substrate 12 for connecting the semiconductor memories in the arrangement direction employs a different wiring pattern for each stage. That is, depending on the lamination layer in which the spacer substrate 12 is used, especially the connection pattern 26 connecting the through hole 24 and the electrode 25
There is a great feature in differentiating.

【0019】半導体素子10によって構成される半導体
メモリを並列に多段で積層する場合に、図9に示す回路
ブロックを構成するためには、半導体メモリ素子10を
構成するROM0〜ROM3までの半導体メモリのデー
タの入出力を制御するために、CE0〜CE3の書込み
制御用端子およびRE0〜RE3までの読出し制御用端
子を別々にROM0〜ROM3へ供給しなければならな
い。これに対してI/O1〜8端子、WE端子(ライト
イネーブル端子)、CLE端子(コマンドラッチイネー
ブル端子)、ALE端子(アドレスラッチイネーブル端
子)、WP端子(ライトプロテクト端子)、R/B端子
(レディ、ビジー出力端子)、GND端子(グランド入
力端子)、Vcc端子(電源端子)、Vss端子(グラ
ンド端子)は共通化させて機能すればよい。
When the semiconductor memories constituted by the semiconductor elements 10 are stacked in multiple stages in parallel, the circuit blocks shown in FIG. In order to control data input / output, write control terminals CE0 to CE3 and read control terminals RE0 to RE3 must be separately supplied to ROM0 to ROM3. On the other hand, I / O1 to 8 terminals, WE terminal (write enable terminal), CLE terminal (command latch enable terminal), ALE terminal (address latch enable terminal), WP terminal (write protect terminal), R / B terminal ( Ready and busy output terminals), GND terminal (ground input terminal), Vcc terminal (power supply terminal), and Vss terminal (ground terminal) may be shared and function.

【0020】すなわちROM0〜ROM3の4つの半導
体メモリ素子10を並列に多段で積層する場合には、図
9に示す回路ブロックから明らかなように、各半導体メ
モリの書込み制御用CE端子および読出し制御用RE端
子は互いに独立でなければならない。これに対して他の
端子は4つの半導体メモリROM0〜ROM3で共通化
できる。
That is, when four semiconductor memory elements 10 of ROM0 to ROM3 are stacked in multiple stages in parallel, as is apparent from the circuit block shown in FIG. 9, the write control CE terminal and the read control The RE terminals must be independent of each other. On the other hand, the other terminals can be shared by the four semiconductor memories ROM0 to ROM3.

【0021】そこで本態様においては、記録動作をさせ
る半導体メモリ10の識別端子部のみを各半導体メモリ
ROM0〜ROM3間で短絡しないように、スペーサ基
板12のスルーホール24と端子25との接続を工夫し
ている。すなわち各スペーサ基板12毎に接続パターン
26の配列を変え、これによってスルーホール24と端
子25との接続を変更して異ならしめるようにしてい
る。
Therefore, in this embodiment, the connection between the through hole 24 of the spacer substrate 12 and the terminal 25 is devised so that only the identification terminal of the semiconductor memory 10 for performing the recording operation is not short-circuited between the semiconductor memories ROM0 to ROM3. are doing. In other words, the arrangement of the connection patterns 26 is changed for each spacer substrate 12, thereby changing the connection between the through hole 24 and the terminal 25 to make them different.

【0022】スペーサ基板12の表面と裏面、すなわち
その積層方向の電気的な接続はスルーホール24によっ
て行なうようにしている。なおここでスペーサ基板12
の材質は有機コンポジット材であってもよく、あるいは
またセラミック基板を用いてもよい。また積層方向の導
通手段としてスルーホール24に代えて、このスペーサ
基板24の端面にメッキ等の方法によって配線パターン
を形成して接続するようにしてもよい。
The electrical connection between the upper surface and the lower surface of the spacer substrate 12, that is, in the laminating direction thereof, is made through holes 24. Here, the spacer substrate 12
May be an organic composite material, or a ceramic substrate may be used. Further, instead of the through hole 24 as a conducting means in the laminating direction, a wiring pattern may be formed on the end face of the spacer substrate 24 by a method such as plating and connected.

【0023】半導体素子10はスペーサ基板12に直接
接続することも可能であるが、ここでは図3および図4
に示すようなインタポーザ基板11に実装し、このよう
なインタポーザ基板11をスペーサ基板12によって積
層するようにしている。インタポーザ基板11は有機材
料から成る硬質基板あるいはフレキシブル基板であって
よく、このようなインタポーザ基板11上にフリップチ
ップ実装を行なうことによって半導体素子10を搭載し
てパッケージ化する。
Although the semiconductor element 10 can be directly connected to the spacer substrate 12, here, FIGS.
The interposer substrate 11 is mounted on an interposer substrate 11 as shown in FIG. The interposer substrate 11 may be a hard substrate or a flexible substrate made of an organic material. The semiconductor element 10 is mounted on the interposer substrate 11 by flip-chip mounting and packaged.

【0024】ここで図3に示すようにインタポーザ基板
11の両側の周辺の近傍には上記スペーサ基板12の表
面の端子25と接続するための端子18が形成されてい
る。そしてこの端子18はとくに図4に示すようにこの
インタポーザ基板11の幅方向中心側に延び、これによ
って半導体素子10の電極19の下面に位置するように
なっている。そして半導体素子10の電極19と上記イ
ンタポーザ基板11の端子とが例えば半田バンプ20に
よって接続されるようになっている。そしてこのような
インタポーザ基板11と上記スペーサ基板12との接続
が半田によって行なわれるようになっている。なお半田
に代えて、導電性接着剤を用いても同様な効果が期待で
きる。
As shown in FIG. 3, terminals 18 for connection to terminals 25 on the surface of the spacer substrate 12 are formed near the periphery of both sides of the interposer substrate 11. The terminals 18 extend toward the center of the interposer substrate 11 in the width direction, as shown in FIG. 4, so that they are located on the lower surface of the electrodes 19 of the semiconductor element 10. The electrodes 19 of the semiconductor element 10 and the terminals of the interposer substrate 11 are connected by, for example, solder bumps 20. The connection between the interposer substrate 11 and the spacer substrate 12 is made by soldering. A similar effect can be expected even if a conductive adhesive is used instead of the solder.

【0025】半導体メモリ10はインタポーザ基板11
の片面にのみ実装を行なってもよいし(図1参照)、イ
ンタポーザ基板11の両面に実装を行なっても構わない
(図13参照)。とくに後者の場合には、1つの半導体
集積回路パターンを反転させた半導体メモリを用いるこ
とができる。このときは半導体パッケージ内および接続
用プリント基板の配線パターンを簡略化することができ
る。
The semiconductor memory 10 includes an interposer substrate 11
May be mounted on only one side (see FIG. 1), or may be mounted on both sides of the interposer substrate 11 (see FIG. 13). Particularly in the latter case, a semiconductor memory in which one semiconductor integrated circuit pattern is inverted can be used. In this case, the wiring patterns in the semiconductor package and on the printed circuit board for connection can be simplified.

【0026】また半導体メモリの実装はワイヤボンド方
式を用いても当然の如く可能であって、インタポーザ基
板11の一方の面にフリップチップボンディングで半導
体素子を実装し、反対側の面にワイヤボンド方式によっ
て半導体素子を実装するようにしてもよい。
Naturally, the semiconductor memory can be mounted by using a wire bonding method. A semiconductor element is mounted on one surface of the interposer substrate 11 by flip chip bonding, and a wire bonding method is mounted on the opposite surface. May be used to mount the semiconductor element.

【0027】また図17に示すように半導体メモリパッ
ケージとして、絶縁封止を行なったパッケージを用いる
ことができる。この場合に金属のリードフレームを用い
て従来のTSOPパッケージと同様な加工を施した後、
リードベンドを行なわずにスペーサ基板の接続端子に接
続しても同様の効果を得ることが可能である。
As shown in FIG. 17, a package which has been subjected to insulation sealing can be used as a semiconductor memory package. In this case, after performing the same processing as the conventional TSOP package using a metal lead frame,
The same effect can be obtained by connecting to the connection terminal of the spacer substrate without performing lead bending.

【0028】このような態様の半導体メモリモジュール
によれば、組合わされる半導体素子の数を増加して半導
体メモリモジュールの容量を増大させた場合において
も、それぞれの半導体メモリの配線パターンをそのまま
にした状態で使用することができる。すなわち積層段毎
に異なる配線パターンを有するスペーサ基板12を予め
用意することによって、容易に複数段積層させることが
可能になる。これによって半導体メモリモジュールの高
容量化が実現できるとともに、とくに面方向のスペース
が小さな高容量の半導体メモリ装置を提供することが可
能になる。
According to the semiconductor memory module of such an embodiment, even when the number of semiconductor elements to be combined is increased to increase the capacity of the semiconductor memory module, the wiring pattern of each semiconductor memory remains unchanged. Can be used in state. That is, by preparing in advance the spacer substrate 12 having a different wiring pattern for each lamination stage, it is possible to easily laminate a plurality of stages. As a result, the capacity of the semiconductor memory module can be increased, and a high-capacity semiconductor memory device having a small space in the plane direction can be provided.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施の形態に
よって説明する。まず第1の実施の形態を図1〜図10
によって説明する。この第1の実施の形態は、図1およ
び図2に示すように、容量が32MのNAND型フラッ
シュメモリから成る半導体素子10をその厚さ方向に4
段に配列したメモリモジュールに関するものである。こ
のようなNAND型のフラッシュメモリ10を図3およ
び図4に示すように、インタポーザ基板11上にマウン
トする。インタポーザ基板11の表面は図3に示すよう
に予めスルーホール17と端子18とが形成された0.
1mmの厚さのガラスエポキシ基板である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
It will be explained by. In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a semiconductor element 10 made of a NAND flash memory having a capacity of 32 M is
It relates to memory modules arranged in rows. Such a NAND flash memory 10 is mounted on an interposer substrate 11 as shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the surface of the interposer substrate 11 has a through hole 17 and a terminal 18 formed in advance.
This is a glass epoxy substrate having a thickness of 1 mm.

【0030】フラッシュメモリ10にはとくに図4に示
すようにその下面にアルミ電極19が形成されており、
その上にウエハメッキ法によってPbが96重量%であ
ってSnが4重量%の高さが約100μmの半田バンプ
20を形成している。そしてインタポーザ基板11に共
晶半田を印刷法によって端子18の半田接続部に供給
し、上記半田バンプ20を有する半導体メモリ10を搭
載し、リフロー工程によってこれらを接続している。そ
して有機溶剤によって余剰のフラックス成分を洗滌した
後に、エポキシ樹脂21を半導体メモリ10とインタポ
ーザ基板11との間に充填して硬化させ、これによって
半導体メモリパッケージを形成している。
An aluminum electrode 19 is formed on the lower surface of the flash memory 10, as shown in FIG.
A solder bump 20 having a Pb content of 96% by weight and a Sn content of 4% by weight and a height of about 100 μm is formed thereon by a wafer plating method. Then, eutectic solder is supplied to the interposer substrate 11 to the solder connection portions of the terminals 18 by a printing method, the semiconductor memory 10 having the solder bumps 20 is mounted, and these are connected by a reflow process. After washing the excess flux component with an organic solvent, an epoxy resin 21 is filled between the semiconductor memory 10 and the interposer substrate 11 and cured, thereby forming a semiconductor memory package.

【0031】そしてこのようなパッケージ化された半導
体素子10をスペーサ基板12を介して互いに積層す
る。ここでスペーサ基板12は図5〜図8に示すよう
に、各階層毎に両側に配されるように1対ずつ用いられ
る。そして各スペーサ基板12はスルーホール24と端
子25とを備えるとともに、両者を配線パターン26に
よって接続している。
The packaged semiconductor elements 10 are stacked on each other via the spacer substrate 12. Here, as shown in FIGS. 5 to 8, a pair of spacer substrates 12 is used so as to be arranged on both sides for each layer. Each spacer substrate 12 has a through hole 24 and a terminal 25, and both are connected by a wiring pattern 26.

【0032】ここでとくに図9に示す回路となるよう
に、CE0〜CE3の端子およびRE0〜RE3までの
端子がそれぞれのフラッシュメモリ10について互いに
独立に接続されるとともに、それ以外の端子は各フラッ
シュメモリ10に共通に接続されるように接続パターン
26で配線が行なわれている。
Here, the terminals CE0 to CE3 and the terminals RE0 to RE3 are connected independently of each other in the flash memory 10 so that the circuit shown in FIG. 9 is obtained. Wiring is performed by a connection pattern 26 so as to be commonly connected to the memory 10.

【0033】そしてインタポーザ基板11の下面に形成
されている端子18の部分にフラックスをメッシュスク
リーンによって印刷し、スルーホール24および端子2
5の部分に半田がプリコートされたスペーサ基板12を
インタポーザ基板11の両端の部分に搭載してリフロー
処理を行なう。これによってスペーサ基板12とインタ
ポーザ基板11との接続が行なわれる。そしてこの後に
モジュール化された半導体装置をベース基板13上に搭
載する。
Then, flux is printed on a portion of the terminal 18 formed on the lower surface of the interposer substrate 11 by a mesh screen, and the through hole 24 and the terminal 2 are printed.
The spacer substrate 12 in which solder is pre-coated on the portion 5 is mounted on both ends of the interposer substrate 11 and reflow processing is performed. Thereby, the connection between the spacer substrate 12 and the interposer substrate 11 is performed. Thereafter, the modularized semiconductor device is mounted on the base substrate 13.

【0034】このように本実施の形態においては、積層
用のスペーサ基板12を予め接続した半導体メモリ10
を4個用意し、半導体メモリ10のパッケージの積層用
スペーサ基板12の接続面とは反対側の面にフラックス
を供給してリフロー加熱して順次積層することによっ
て、最終的に32M×4=128Mの記憶容量を有する
半導体メモリモジュールが得られた。
As described above, in the present embodiment, the semiconductor memory 10 in which the spacer substrate 12 for lamination is connected in advance.
Are prepared, and flux is supplied to the surface of the package of the semiconductor memory 10 opposite to the connection surface of the stacking spacer substrate 12, reflow heating is performed, and the layers are sequentially stacked to finally obtain 32M × 4 = 128M A semiconductor memory module having a storage capacity of?

【0035】図10はこのような半導体メモリパッケー
ジから成る半導体装置の製造工程を示すものである。半
導体パッケージを構成するフラッシュメモリ10は予め
インタポーザ基板11に実装され、図4に示すような半
導体メモリパッケージが作製される。そしてこのような
メモリパッケージの各種の電気的な特性を測定し、良品
の判別を行なう。そして選別された良品から成る半導体
メモリパッケージのインタポーザ基板11のとくに半導
体チップ10が搭載されている面とは反対側の面の端子
18およびスルーホール17の表面にフラックスを印刷
によって塗布する。
FIG. 10 shows a process of manufacturing a semiconductor device comprising such a semiconductor memory package. The flash memory 10 constituting the semiconductor package is mounted on the interposer substrate 11 in advance, and a semiconductor memory package as shown in FIG. 4 is manufactured. Then, various electrical characteristics of such a memory package are measured, and a good product is determined. Then, a flux is applied by printing to the surface of the terminal 18 and the through hole 17 on the surface opposite to the surface on which the semiconductor chip 10 is mounted, in particular, of the interposer substrate 11 of the selected semiconductor memory package made of non-defective products.

【0036】一方スペーサ基板12は、複数のスペーサ
基板12を一体に形成し、図5〜図8に示すようなパタ
ーンを形成する。そして半導体パッケージと接続される
端子25およびスルーホール24の表面に共晶半田ペー
ストを約150μmの厚さに印刷法によって塗布する。
そしてリフロー処理を行なうことによって印刷された半
田を溶融し、半田コートを行なう。そしてこの後にダイ
シングによって個片化を行なう。これによって細長い四
角柱状のスペーサ基板12が得られる。
On the other hand, the spacer substrate 12 is formed by integrally forming a plurality of spacer substrates 12 and forming a pattern as shown in FIGS. Then, a eutectic solder paste is applied to the surfaces of the terminals 25 and the through holes 24 connected to the semiconductor package to a thickness of about 150 μm by a printing method.
Then, the printed solder is melted by performing a reflow process, and a solder coating is performed. Thereafter, individual dicing is performed by dicing. As a result, an elongated quadrangular prism-shaped spacer substrate 12 is obtained.

【0037】このようなスペーサ基板12を上述の如く
端子の部分にフラックスが印刷された半導体パッケージ
の半導体素子10の搭載面とは反対側の面に搭載し、リ
フロー処理を行なう。このような処理によって半導体メ
モリ10とスペーサ基板12との接続が達成される。
The spacer substrate 12 is mounted on the surface opposite to the mounting surface of the semiconductor element 10 of the semiconductor package on which the flux is printed on the terminals as described above, and reflow processing is performed. Through such processing, connection between the semiconductor memory 10 and the spacer substrate 12 is achieved.

【0038】このように積層用のスペーサ基板12を接
続された半導体メモリパッケージを4個用意する。そし
てそれぞれの半導体メモリパッケージのスペーサ基板1
2の接続面とは反対側の面にフラックスを印刷し、リフ
ロー加熱を行なう。これによって半導体メモリパッケー
ジを複数段に積層していく。このような工程によって、
図1および図2に示すような4層構造の半導体メモリモ
ジュールが製造される。
As described above, four semiconductor memory packages to which the spacer substrates 12 for lamination are connected are prepared. Then, the spacer substrate 1 of each semiconductor memory package
Flux is printed on the surface opposite to the connection surface of No. 2 and reflow heating is performed. Thus, the semiconductor memory packages are stacked in a plurality of stages. By such a process,
A semiconductor memory module having a four-layer structure as shown in FIGS. 1 and 2 is manufactured.

【0039】次に別の実施の形態を図11および図12
によって説明する。上述の如く図9に示すように、書込
み制御用端子CE0〜CE3および読出し制御用端子R
E0〜RE3については、それぞれの半導体メモリ10
について別々に接続することを要する。そこでこの実施
の形態においては、インタポーザ基板10の両側にそれ
ぞれスルーホール17を形成するとともに、これらのス
ルーホール17と接続される導体パターンから成る端子
18の接続を各階層のインタポーザ基板11で互いに異
ならしめるようにしている。
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS.
It will be explained by. As described above, as shown in FIG. 9, the write control terminals CE0 to CE3 and the read control terminal R
Regarding E0-RE3, each semiconductor memory 10
Need to be connected separately. Therefore, in this embodiment, through holes 17 are formed on both sides of the interposer substrate 10, and the connection of the terminals 18 formed of the conductor patterns connected to these through holes 17 is different between the interposer substrates 11 of each layer. I try to tighten.

【0040】図11に示すインタポーザ基板11は最上
層の階層のメモリパッケージに利用される基板である。
このようにインタポーザ基板11の配線パターン18を
変更することによって、各階層のスペーサ基板12のパ
ターンを共通化することが可能になる。すなわちここで
は総ての階層のスペーサ基板12が図14に示すように
単に両側にスルーホール24を形成した構造とすること
が可能になる。なおここでも中継用の端子25をスペー
サ基板12に設けるようにしてもよい。
The interposer substrate 11 shown in FIG. 11 is a substrate used for the memory package of the uppermost layer.
By changing the wiring pattern 18 of the interposer substrate 11 in this manner, it becomes possible to share the pattern of the spacer substrate 12 of each layer. That is, here, it is possible to adopt a structure in which the through holes 24 are simply formed on both sides of the spacer substrates 12 of all the layers as shown in FIG. Note that the relay terminal 25 may be provided on the spacer substrate 12 also here.

【0041】このような構成によれば、半導体素子10
の配線を変えることなくインタポーザ基板11の配線パ
ターン18の配線を各階層毎に変更するだけで、一部の
電極を共通に接続するとともに、必要に応じて他の電極
をそれぞれの半導体素子に別々に接続することが可能に
なる。従ってこのような構成によれば、総てのスペーサ
基板12を同じパターンにすることが可能になり、その
管理が容易になる。
According to such a configuration, the semiconductor device 10
By simply changing the wiring of the wiring pattern 18 of the interposer substrate 11 for each layer without changing the wiring of the interposer substrate 11, some of the electrodes are connected in common, and if necessary, other electrodes are separately connected to the respective semiconductor elements. It is possible to connect to Therefore, according to such a configuration, all the spacer substrates 12 can be formed in the same pattern, and the management thereof is facilitated.

【0042】次にさらに別の実施の形態を図13〜図1
6によって説明する。この実施の形態は32Mの容量の
NAND型フラッシュメモリ10を2個と、このような
フラッシュメモリの配線パターンと鏡像関係になるよう
にパターンを施した同じく32MのNAND型フラッシ
ュメモリ10とを2個組合わせ、これら合計4個のフラ
ッシュメモリ10によってメモリパッケージを組立てる
ようにしたものである。ここで図14に示すようにスル
ーホール17および端子18がパターンによって形成さ
れた厚さが0.1mmのガラスエポキシ基板11の両面
に上記第1の実施の形態と同様な方法によって、半導体
メモリ10をそれぞれ1個ずつ図13に示すように実装
した。
Next, still another embodiment will be described with reference to FIGS.
6 will be described. In this embodiment, two NAND flash memories 10 each having a capacity of 32 M and two NAND flash memories 10 each having a pattern of 32 M and having the same pattern as the wiring pattern of such a flash memory are provided. In combination, a memory package is assembled by these four flash memories 10 in total. Here, as shown in FIG. 14, the semiconductor memory 10 is formed on both sides of a glass epoxy substrate 11 having a thickness of 0.1 mm in which through-holes 17 and terminals 18 are formed by a pattern in the same manner as in the first embodiment. Were mounted one by one as shown in FIG.

【0043】そしてこのような半導体メモリパッケージ
を、図15および図16に示すような積層用スペーサ基
板12を介して積層した。ここでスペーサ基板12のス
ルーホール24と端子25とを接続する接続パターン2
6は、第1の実施の形態と同様に、積層配置される4枚
のフラッシュメモリ10のCE端子およびRE端子が、
各半導体メモリ10を識別するためにそれぞれ互いに別
々に接続されるように構成され、その他の端子は共通化
して接続されるようにパターン化されている。そして図
15に示すスペーサ基板12を上側のインタポーザ基板
11と中間のインタポーザ基板11との間に配し、これ
に対して下側のインタポーザ基板11とベース基板13
との間にスペーサ基板12を配するようにしている。
Then, such a semiconductor memory package was stacked via a stacking spacer substrate 12 as shown in FIGS. Here, connection pattern 2 for connecting through-hole 24 of spacer substrate 12 and terminal 25 is provided.
6, the CE terminal and the RE terminal of the four flash memories 10 which are stacked and arranged are the same as in the first embodiment.
Each semiconductor memory 10 is configured to be connected separately to each other for identification, and the other terminals are patterned so as to be commonly connected. Then, the spacer substrate 12 shown in FIG. 15 is disposed between the upper interposer substrate 11 and the intermediate interposer substrate 11, while the lower interposer substrate 11 and the base substrate 13
And the spacer substrate 12 is disposed between them.

【0044】このように4枚のフラッシュメモリ10か
ら成り、2枚のインタポーザ基板11と2段に組合わさ
れるスペーサ基板12とによって32M×4=128M
の半導体メモリモジュールが得られた。
As described above, 32M × 4 = 128M is formed by the four interposer substrates 11 and the spacer substrates 12 combined in two stages, which are composed of four flash memories 10.
Was obtained.

【0045】図17はさらに別の実施の形態を示してい
る。この実施の形態は、インタポーザ基板11を省略
し、これに代えて絶縁パッケージ30を有するフラッシ
ュメモリ10のリードフレームのリード32を用いてス
ペーサ基板12の端子25に接続するようにした構造を
示している。なおこの実施の形態において、スペーサ基
板12の各段のパターンの配列は図5〜図8に示す第1
の実施の形態と同様であって、このようなスペーサ基板
12の端子25の部分にそれぞれの階層のフラッシュメ
モリ10のリード32が直接半田付けされて接続される
ようになっている。なおここでリード32はワイヤ31
を介してフラッシュメモリ10の電極に接続されてい
る。そしてここでリード32は、リードフレームのリー
ドベンドを行なわないことによって形成されたものであ
る。
FIG. 17 shows still another embodiment. This embodiment shows a structure in which the interposer substrate 11 is omitted, and instead of the interposer substrate 11, the leads 32 of the lead frame of the flash memory 10 having the insulating package 30 are connected to the terminals 25 of the spacer substrate 12. I have. In this embodiment, the pattern arrangement of each step of the spacer substrate 12 is the first pattern shown in FIGS.
In this embodiment, the leads 32 of each level of the flash memory 10 are directly soldered and connected to the terminals 25 of the spacer substrate 12 as described above. Here, the lead 32 is a wire 31
Are connected to the electrodes of the flash memory 10 via the. Here, the lead 32 is formed by not performing lead bending of the lead frame.

【0046】この実施の形態の半導体メモリモジュール
によれば、インタポーザ基板11を省略することが可能
になり、半導体チップが絶縁パッケージ30によって絶
縁された半導体素子から成るメモリモジュールを製作す
ることが可能になる。
According to the semiconductor memory module of this embodiment, it is possible to omit the interposer substrate 11 and to manufacture a memory module comprising a semiconductor element whose semiconductor chip is insulated by the insulating package 30. Become.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように本願の一発明は、複数の半
導体素子をその厚さ方向に配列して成る半導体装置にお
いて、それぞれの半導体素子をマウントしているインタ
ポーザ基板と、インタポーザ基板間に配され、該インタ
ポーザ基板間の接続を行なう導通手段を有するスペーサ
基板と、インタポーザ基板およびスペーサ基板を介して
複数の半導体素子が実装されるベース基板と、を具備す
るようにしたものである。
As described above, according to one aspect of the present invention, in a semiconductor device having a plurality of semiconductor elements arranged in the thickness direction, an interposer substrate mounting each semiconductor element and an interposer substrate are provided. And a base substrate on which a plurality of semiconductor elements are mounted via the interposer substrate and the spacer substrate, the spacer substrate having conductive means for making connection between the interposer substrates.

【0048】従ってこのような構成によれば、複数の半
導体素子をその厚さ方向に配列した半導体装置を得るこ
とが可能になる。ここで各半導体素子の電極間の接続
を、スペーサ基板の導通手段によって任意に変更するこ
とが可能になり、必要に応じて各半導体素子の電極を互
いに別々に、あるいはまた必要に応じて共通に接続する
ことが可能になる。
Therefore, according to such a configuration, it is possible to obtain a semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements are arranged in the thickness direction. Here, the connection between the electrodes of each semiconductor element can be arbitrarily changed by the conductive means of the spacer substrate, and the electrodes of each semiconductor element can be separated from each other as necessary, or can be commonly used as necessary. It will be possible to connect.

【0049】また本願の別の主要な発明は、複数の半導
体素子をその厚さ方向に配列して成る半導体装置におい
て、半導体素子をそれらの厚さ方向に所定の間隔で配列
するスペーサ基板と、スペーサ基板に設けられ、半導体
素子間の接続を行なう導通手段と、を具備するようにし
たものである。
Another main invention of the present application is a semiconductor device having a plurality of semiconductor elements arranged in the thickness direction thereof, wherein a spacer substrate in which the semiconductor elements are arranged at predetermined intervals in the thickness direction is provided. A conductive means provided on the spacer substrate for making connection between the semiconductor elements.

【0050】従ってこのような構成によれば、複数の半
導体素子をその厚さ方向に配列して成る半導体装置を得
ることが可能になる。ここでスペーサ基板に設けられ、
半導体素子間の接続を行なう導通手段の接続に応じて、
各半導体素子の電極を互いに別々に、あるいはまた対応
する電極を共通に接続することが可能になる。
Therefore, according to such a configuration, it is possible to obtain a semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements are arranged in the thickness direction. Here, it is provided on the spacer substrate,
According to the connection of the conducting means for making the connection between the semiconductor elements,
It becomes possible to connect the electrodes of each semiconductor element separately from each other or to connect the corresponding electrodes in common.

【0051】製造方法に関する主要な発明は、半導体素
子を有する半導体パッケージの一方の面の少なくとも端
子が設けられている領域にフラックスを塗布する工程
と、端子に半田コートが施されているスペーサ基板を半
導体パッケージに搭載してリフローを行なって半導体パ
ッケージとスペーサ基板とを接続する工程と、半導体パ
ッケージの他方の面の少なくとも端子が設けられている
領域にフラックスを塗布する工程と、スペーサ基板が接
続されかつ他方の面にフラックスが塗布された半導体パ
ッケージを重合わせてリフローを行なって積層する工程
と、を具備するようにしたものである。
The main invention relating to the manufacturing method includes a step of applying a flux to at least a region where a terminal is provided on one surface of a semiconductor package having a semiconductor element, and a method of forming a spacer substrate having a terminal coated with solder. A step of connecting the semiconductor package and the spacer substrate by mounting on the semiconductor package and performing reflow, a step of applying a flux to at least a region on the other surface of the semiconductor package where terminals are provided, and a step of connecting the spacer substrate. And reflowing and stacking semiconductor packages having the other surface coated with flux.

【0052】従ってこのような半導体装置の製造方法に
よれば、複数の半導体素子をその厚さ方向に配列した半
導体装置を効率的に製造することが可能になり、とくに
複数の半導体素子を有するメモリモジュールの効率的な
生産が可能になる。
Therefore, according to such a method of manufacturing a semiconductor device, it is possible to efficiently manufacture a semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements are arranged in the thickness direction, and in particular, a memory having a plurality of semiconductor elements. Efficient production of modules becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態の半導体素子の構成を示す縦
断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment.

【図2】同半導体素子の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the semiconductor device.

【図3】インタポーザ基板の平面図である。FIG. 3 is a plan view of an interposer substrate.

【図4】インタポーザ基板上に半導体素子を搭載して成
るメモリパッケージの縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a memory package having a semiconductor element mounted on an interposer substrate.

【図5】一番上側の階層のスペーサ基板の平面図であ
る。
FIG. 5 is a plan view of an uppermost spacer substrate.

【図6】2番目の階層のスペーサ基板の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a second-level spacer substrate.

【図7】3番目の階層のスペーサ基板の平面図である。FIG. 7 is a plan view of a third-level spacer substrate.

【図8】4番目の階層のスペーサ基板の平面図である。FIG. 8 is a plan view of a fourth-level spacer substrate.

【図9】半導体メモリモジュールの各半導体素子間の接
続を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing connections between respective semiconductor elements of the semiconductor memory module.

【図10】製造方法を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a manufacturing method.

【図11】別の実施の形態のインタポーザ基板の平面図
である。
FIG. 11 is a plan view of an interposer substrate according to another embodiment.

【図12】同スペーサ基板の平面図である。FIG. 12 is a plan view of the spacer substrate.

【図13】さらに別の実施の形態の半導体メモリモジュ
ールの縦断面図である。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a semiconductor memory module according to still another embodiment.

【図14】インタポーザ基板の平面図である。FIG. 14 is a plan view of an interposer substrate.

【図15】上側の階層のスペーサ基板の平面図である。FIG. 15 is a plan view of an upper-level spacer substrate.

【図16】下側の階層のスペーサ基板の平面図である。FIG. 16 is a plan view of a lower-level spacer substrate.

【図17】さらに別の実施の形態のメモリモジュールの
縦断面図である。
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a memory module according to still another embodiment.

【図18】従来の半導体メモリモジュールの縦断面図で
ある。
FIG. 18 is a longitudinal sectional view of a conventional semiconductor memory module.

【図19】従来の他のメモリモジュールの縦断面図であ
る。
FIG. 19 is a longitudinal sectional view of another conventional memory module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1‥‥半導体素子、2‥‥リード、3‥‥ベース基板、
6‥‥補助基板、7‥‥半田ボール、10‥‥半導体素
子(フラッシュメモリ)、11‥‥インタポーザ基板、
12‥‥スペーサ基板、13‥‥ベース基板、17‥‥
スルーホール、18‥‥端子(導体パターン)、19‥
‥アルミ電極、20‥‥半田バンプ、21‥‥エポキシ
系樹脂、24‥‥スルーホール、25‥‥端子、26‥
‥接続パターン、30‥‥絶縁パッケージ、31‥‥ワ
イヤ、32‥‥リード
1 semiconductor device, 2 lead, 3 base board,
6 auxiliary board, 7 solder ball, 10 semiconductor element (flash memory), 11 interposer board,
12 ‥‥ spacer substrate, 13 ‥‥ base substrate, 17 ‥‥
Through hole, 18mm terminal (conductor pattern), 19mm
‥ Aluminum electrode, 20 ‥‥ solder bump, 21 ‥‥ epoxy resin, 24 ‥‥ through hole, 25 ‥‥ terminal, 26 ‥
‥ Connection pattern, 30 ‥‥ Insulation package, 31 ‥‥ Wire, 32 ‥‥ Lead

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の半導体素子をその厚さ方向に配列し
て成る半導体装置において、 それぞれの半導体素子をマウントしているインタポーザ
基板と、 前記インタポーザ基板間に配され、該インタポーザ基板
間の接続を行なう導通手段を有するスペーサ基板と、 前記インタポーザ基板および前記スペーサ基板を介して
前記複数の半導体素子が実装されるベース基板と、 を具備する半導体装置。
1. A semiconductor device comprising a plurality of semiconductor elements arranged in a thickness direction thereof, wherein said semiconductor element is mounted on an interposer substrate, said interposer substrate being disposed between said interposer substrates, and a connection between said interposer substrates. And a base substrate on which the plurality of semiconductor elements are mounted via the interposer substrate and the spacer substrate.
【請求項2】半導体素子が半導体メモリチップであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor element is a semiconductor memory chip.
【請求項3】前記インタポーザ基板が有機材料から成る
硬質基板またはフレキシブル基板であることを特徴とす
る請求項1に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said interposer substrate is a hard substrate or a flexible substrate made of an organic material.
【請求項4】前記スペーサ基板はその高さ方向の寸法が
前記半導体素子の厚さよりも大きく、スルーホールまた
は外表面の導電層によって導通手段が構成されることを
特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
4. The spacer substrate according to claim 1, wherein a dimension in a height direction of the spacer substrate is larger than a thickness of the semiconductor element, and a conduction means is constituted by a through hole or a conductive layer on an outer surface. Semiconductor device.
【請求項5】前記スペーサ基板は前記半導体素子がマウ
ントされていない領域において前記インタポーザ基板間
およびインタポーザ基板とベース基板との間に介装され
ていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
5. The semiconductor according to claim 1, wherein the spacer substrate is interposed between the interposer substrates and between the interposer substrate and a base substrate in a region where the semiconductor element is not mounted. apparatus.
【請求項6】前記インタポーザ基板の両面にそれぞれ半
導体素子がマウントされていることを特徴とする請求項
1に記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein semiconductor elements are mounted on both surfaces of said interposer substrate.
【請求項7】複数の半導体素子をその厚さ方向に配列し
て成る半導体装置において、 前記半導体素子をそれらの厚さ方向に所定の間隔で配列
するスペーサ基板と、 前記スペーサ基板に設けられ、前記半導体素子間の接続
を行なう導通手段と、 を具備する半導体装置。
7. A semiconductor device comprising a plurality of semiconductor elements arranged in a thickness direction thereof, wherein the semiconductor element is arranged on the spacer substrate at a predetermined interval in the thickness direction; And a conducting means for connecting the semiconductor elements.
【請求項8】前記複数の半導体素子がそれぞれ半導体メ
モリから構成され、前記複数の半導体メモリによって半
導体メモリモジュールが構成されることを特徴とする請
求項7に記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 7, wherein each of said plurality of semiconductor elements comprises a semiconductor memory, and said plurality of semiconductor memories constitute a semiconductor memory module.
【請求項9】前記複数の半導体素子がそれぞれ半導体フ
ラッシュメモリから構成され、前記複数の半導体フラッ
シュメモリによって半導体メモリモジュールが構成され
ることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 7, wherein each of said plurality of semiconductor elements comprises a semiconductor flash memory, and said plurality of semiconductor flash memories constitute a semiconductor memory module.
【請求項10】前記スペーサ基板に設けられている導通
手段が前記半導体素子の厚さ方向に貫通して形成されて
いるスルーホールと、前記半導体素子の電極と接続され
る端子とを有し、前記スルーホールと前記端子との接続
によって前記半導体素子に対する信号の入出力が制御さ
れることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
10. A conductive means provided on the spacer substrate has a through hole formed through the semiconductor element in a thickness direction thereof, and a terminal connected to an electrode of the semiconductor element. The semiconductor device according to claim 7, wherein input / output of a signal to / from the semiconductor element is controlled by connecting the through hole and the terminal.
【請求項11】前記複数の半導体素子がそれぞれ半導体
メモリから構成されるとともに、それぞれの半導体メモ
リの書込み制御用電極および読出し制御用電極が前記ス
ペーサ基板の端子を介して互いに別々のスルーホールに
接続されていることを特徴とする請求項10に記載の半
導体装置。
11. A semiconductor device comprising: a plurality of semiconductor elements each comprising a semiconductor memory; and a write control electrode and a read control electrode of each semiconductor memory connected to separate through holes via terminals of the spacer substrate. The semiconductor device according to claim 10, wherein:
【請求項12】前記スペーサ基板に設けられている導通
手段が前記半導体素子の厚さ方向に貫通して形成される
スルーホールであって、前記インタポーザ基板に前記ス
ペーサ基板のスルーホールと接続されるスルーホールと
前記半導体素子の電極と接続される端子とが形成され、
前記インタポーザ基板の前記端子のパターンによって前
記半導体素子に対する信号の入出力が制御されることを
特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
12. A through-hole formed in the spacer substrate so as to penetrate in a thickness direction of the semiconductor element, and is connected to the interposer substrate with a through-hole of the spacer substrate. A through hole and a terminal connected to the electrode of the semiconductor element are formed,
The semiconductor device according to claim 7, wherein input / output of a signal to / from the semiconductor element is controlled by a pattern of the terminal of the interposer substrate.
【請求項13】複数の半導体素子をその厚さ方向に配列
して成る半導体装置において、 それぞれの半導体素子に設けられ、側方に突出している
リードと、 前記半導体素子のリード間に配され、前記半導体素子を
所定の間隔で配列するスペーサ基板と、 を具備する半導体装置。
13. A semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements are arranged in the thickness direction thereof, wherein a lead provided on each semiconductor element and protruding laterally is provided between the leads of the semiconductor element. A spacer substrate on which the semiconductor elements are arranged at predetermined intervals.
【請求項14】前記リードがリードフレームのリードベ
ンドを行なわないリードであることを特徴とする請求項
13に記載の半導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 13, wherein said lead is a lead which does not perform lead bending of a lead frame.
【請求項15】半導体素子を有する半導体パッケージの
一方の面の少なくとも端子が設けられている領域にフラ
ックスを塗布する工程と、 端子に半田コートが施されているスペーサ基板を前記半
導体パッケージに搭載してリフローを行なって前記半導
体パッケージと前記スペーサ基板とを接続する工程と、 前記半導体パッケージの他方の面の少なくとも端子が設
けられている領域にフラックスを塗布する工程と、 前記スペーサ基板が接続されかつ他方の面にフラックス
が塗布された半導体パッケージを重合わせてリフローを
行なって積層する工程と、 を具備する半導体装置の製造方法。
15. A step of applying a flux to at least a region on one surface of a semiconductor package having a semiconductor element where terminals are provided, and mounting a spacer substrate having terminals coated with solder on the semiconductor package. Connecting the semiconductor package and the spacer substrate by performing a reflow process, applying a flux to at least a region of the other surface of the semiconductor package where terminals are provided, and A method of stacking semiconductor packages having a flux applied to the other surface by overlapping and reflowing the semiconductor packages.
【請求項16】前記スペーサ基板は端子に半田コートを
施した後にダイシングによって個片化されることを特徴
とする請求項15に記載の半導体装置の製造方法。
16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein said spacer substrate is divided into individual pieces by dicing after applying a solder coat to terminals.
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