(57)【要約】【課題】半導体パッケージを装着させる半導体装置を簡易に製造することができる技術を提供する。【解決手段】第１の半導体パッケージを、粘着性を有するパレットに粘着保持させ、パレットに粘着保持された第１の半導体パッケージ上に第２の半導体パッケージを装着、パレットは、第１の半導体パッケージを支持する載置台と、載置台上に設けられ第１の半導体パッケージを粘着保持する粘着部材とを有する。【選択図】図３
2010177608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の半導体パッケージ上に第２の半導体パッケージを装着した半導体装置の製造方法であって、
前記第１の半導体パッケージを、粘着性を有するパレットに粘着保持させ、
前記パレットに粘着保持された前記第１の半導体パッケージ上に前記第２の半導体パッケージを装着することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記パレットは、前記第１の半導体パッケージを支持する支持部と、
当該支持部上に設けられ、当該第１の半導体パッケージを粘着保持する粘着部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記粘着着部材は、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られた組成物を主成分とした材料により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記シリケート化合物は、
〔化学式１〕  ＳｉｎＯ（ｎ−１）(ＲＯ)２（ｎ＋１）  （Ｒ＝アルキル基、ｎ＝４〜１６）であり、
前記末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンは、
〔化学式２〕  ＳｉｎＯ（ｎ−１）（ＲＯ）２（ｎ＋１）  （ＯＳｉ（ＣＨ３）２）ｍ（ＲＯ）２（ｎ＋１）ＳｉｎＯ（ｎ−１）
（Ｒ＝アルキル基、ｎ＝４〜１６、ｍ＞５０）
で表される成分であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記シリケート化合物（Ａ）と、
前記末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサン（Ｂ）の配合の割合が、
Ａ／Ｂのモル比にて、０．１以上１０以下の範囲とする成分であることを特徴とする請求項３または４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記粘着部材は、２６０℃以下でガスクロマトグラフ（ＧＣ−ＭＳ）により測定した場合に、価数が１５以下のシロキサンを含まないことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年電子機器の小型化・高機能化の要請に伴い、電子機器に組み込まれる実装基板の実装密度を更に高密度化することが求められている。このような高密度実装に対応するために、ＰＯＰ（Ｐａｃｋａｇｅ−ｏｎ−Ｐａｃｋａｇｅ）構造と呼ばれる、複数の半導体パッケージを上下に重ねて実装（装着）する構造が提案されている(例えば、特許文献１参照)。特許文献１は、下側の半導体パッケージの上面周縁部に設けられたランド上に、上側の半導体パッケージの下面に設けられた突起電極を装着したＰＯＰ構造の半導体装置が記載されたものである。
【０００３】
このＰＯＰ構造の半導体装置を基板に実装する方法としては、以下の２つがある。すなわち、複数の半導体パッケージを予め装着（積層）するいわゆるプリスタック工法によって半導体装置を製造した後にこの半導体装置を基板に実装する方法(例えば、特許文献２参照)、および基板上に直接半導体装置を複数層重ねて実装する方法である(例えば、特許文献３参照)。
【０００４】
プリスタック工法によって複数の半導体パッケージを装着する場合、下側の半導体パッケージと、この上に装着する半導体パッケージとの位置決めが重要である。そのため、以下の方法を採用していた。
【０００５】
図５は、従来のプリスタック工法により複数の半導体パッケージを装着する様子を示す図である。図５に示すように、まず、半導体パッケージを載せるブロック５００上に下側の半導体パッケージ６００を載せる。それと共に、ブロック５００上で半導体パッケージ６００が動くのを防止するために、ブロック５００の下側に設けられた吸着ブロック８００に形成された貫通孔８００ａを介して、エアーを吸引することによりブロック５００に載せられた下側の半導体パッケージ６００を吸引固定する。その状態で、上側の半導体パッケージ７００を下側の半導体パッケージ６００の上に装着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０９００１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３５１９号公報
【特許文献３】特開２００５−０２６６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、下側の半導体パッケージ６００を吸着ブロック８００を用いてエアーにて吸引固定するためには、複雑な構造かつ高価な設備が必要であるという問題があった。すなわち、半導体パッケージ６００の形状に対応したブロック５００および８００が必要となるので、ブロック５００および８００の製作、保守、管理のためのコストを要するという問題があった。また、吸着ブロック８００に接続したエアーの吸引装置も必要であるため、イニシャルコストが高くなるのみならず、当該吸引装置のランニングコスト（電気費用、メンテナンス費用）も必要であるという問題があった。
【０００８】
また、従来のプリスタック工法は、上側の半導体パッケージ７００を下側の半導体パッケージ６００の上に装着する前に、上側の半導体パッケージ７００の下面に設けられた突起電極に対して別の場所で半田を転写するという工程が必要であるという問題があった。
【０００９】
このように、従来のプリスタック工法が別の場所で半田を転写する工程が必要である理由が２つある。すなわち、１つ目の理由は、従来のプリスタック工法では、下側の半導体パッケージ６００を吸引固定しているため、吸引された下側の半導体パッケージ６００の上面に直接半田を印刷（転写）すると、下側の半導体パッケージ６００の上面周縁部に存する半田が、ブロック５００と下側の半導体パッケージ６００の隙間より吸引されて無くなるからである。
また、２つ目の理由は、ブロック５００と下側の半導体パッケージ６００の隙間より吸引された半田が貫通孔８００ａに詰り、エアーの吸引力が衰える問題が発生するからである。
【００１０】
このように従来のプリスタック工法は、上側の半導体パッケージ７００の個々に対して、別の場所で半田を転写するという工程を要していたので、一度に多くの半導体パッケージ７００に半田を転写できず、半導体装置の製造に多くの時間を要していた。
【００１１】
さらに、従来のプリスタック工法は、下側の半導体パッケージ６００を吸引固定するため、エアーの吸引によって下側の半導体パッケージ６００がたわむという問題が発生していた。すなわち、図５に示すように、下側の半導体パッケージ６００はその周縁部のみがブロック５００によって支持され、かつ、吸着ブロック８００の略中央部にあけられた貫通孔８００ａからエアーが吸引されるため、下側の半導体パッケージ６００の略中央部はエアーの吸引力により下に凸にたわむのである。
【００１２】
そうすると、下側の半導体パッケージ６００が位置ズレを起こすので、高精度に上側の半導体パッケージ７００を装着することができないのである。
【００１３】
本発明は、前記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上下２つの半導体パッケージを簡易かつ安価に装着する半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（第１発明）
かかる目的のもと、本発明が適用されるパレットは、第１の半導体パッケージ上に第２の半導体パッケージを装着した半導体装置の製造方法であって、第１の半導体パッケージを、粘着性を有するパレットに粘着保持（粘着固定）させ、パレットに粘着保持された第１の半導体パッケージ上に第２の半導体パッケージを装着することを特徴とする。
【００１５】
かかる構成により、従来採用していた半導体パッケージをエアーによって吸引して保持（固定）する必要がないので、第１の半導体パッケージがたわむことがなく、第１の半導体パッケージおよび第２の半導体パッケージを高精度に位置決めでき、半導体装置を安価かつ高精度に製造することができる。
【００１６】
また、下側の半導体パッケージを粘着保持したため、下側の半導体パッケージの上面に形成されたランド上に直接半田を印刷しても従来のような上面周縁部に存する半田が吸引されて無くなるという問題が発生しない。このため、パレットにセットした下側の半導体パッケージの上面に直接半田を印刷することができるので、従来のように、上側の半導体パッケージ７００の下面に設けられた電極（ランド）に対して別の場所で半田を転写するという工程が不要になる。
さらに、パレットが複数の下側の半導体パッケージを粘着固定することができる構成であれば、パレットにセットされたすべての半導体パッケージに、半田を一度に転写することが可能であるので、半導体装置の製造時間を短縮することができる。
【００１７】
（第２発明）
ここで、パレットは、第１の半導体パッケージを支持する支持部と、この支持部上に設けられ当該第１の半導体パッケージを粘着保持する粘着部材とを有することが好適である。当該粘着部材としては、シリコーン系（例えば、シリコーンゴム）を主成分とする材料からなるシートが挙げられる。
【００１８】
（第３発明）
また、前記パレットに備える粘着部材が、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られた組成物を主成分とする材料が好適である。
【００１９】
かかる構成により、粘着部材には低分子のシロキサンが含まれていないため、パレットをリフロー等により高温で加熱した場合、粘着部材の柔軟性および粘着性が損なわれず、柔軟性および粘着性が経年劣化しにくいという効果がある。
【００２０】
また、粘着部材には低分子のシロキサンが含まれていないため、低分子のシロキサンが半導体装置の電気接点の表面に付着し、絶縁皮膜となって接点障害に至り、導通不良や動作不良を起こすといった問題を防止することができる。特に、本第３発明は、低分子のシロキサンが原因となって引き起こす前記した問題を回避したい半導体装置の製造に使用することに好適である。
【００２１】
さらに、前記組成物で形成した粘着部材は、無色透明であるので、異物の発見が容易にできるという効果もある。
【００２２】
ここで、前記した組成物について以下に説明する。
以下、ポリジメチルシロキサンを「ＰＤＭＳ」と略し、末端をシリケート変性されたポリジメチルシロキサンを「変性ＰＤＭＳ」と略す。
【００２３】
（シリケート化合物）
本発明のシリケート化合物とは、シリコン（Ｓｉ）でできた金属アルコキシドのオリゴマーであり、主鎖にシロキサン（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）骨格を持ち、外鎖にアルコキシ基（ＲＯ）を導入した化合物のことである。ここで、アルコキシ基（ＲＯ）のアルキル部分である（Ｒ）は、メチル基、エチル基、プロピル基等が例示される。このシリケート化合物は、水と容易に反応する特性を持っている。
【００２４】
シリケート化合物は、金属アルコキシドのオリゴマーであるので、金属アルコキシドよりも分子量が大きいので、揮発しにくい。このため、シリケート化合物が加水分解した時に、前記変性ＰＤＭＳに含まれる揮発性の高い低分子のシロキサンの揮発を、より一層、抑制することができる。また、シリケート化合物は、高い化学反応性を有しており、縮合反応を円滑に進めることができる。
【００２５】
また、本発明で使用するシリケート化合物の種類として、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート等が挙げられる。品質の安定性および安全性の点からエチルシリケートが好ましい。反応性を上げることを目的にメチルシリケートの使用の場合、揮発されるメタノールの処理を確実に実施する必要がある。
【００２６】
（変性ＰＤＭＳ）
本発明の変性ＰＤＭＳとは、シリケート化合物にてＰＤＭＳの末端を変性処理したものであり、両末端にシラノール基を有するＰＤＭＳと、主鎖の片側または両側に加水分解可能な官能基であるアルコキシ基を有するアルコキシシラン部分縮合物とを反応させて得られるものをいう。
【００２７】
この変性ＰＤＭＳは、通常のＰＤＭＳと比べると、格段に高い官能基濃度を有している。また、変性ＰＤＭＳは、シリケート化合物との縮合反応性が高いため、変性ＰＤＭＳに含まれるアルコキシシラン部分縮合物は、円滑に縮合反応が行われ、硬化してポリマー化することができる。
【００２８】
本発明で使用される変性ＰＤＭＳは、質量平均分子量が５０００以上で１０００００以下の範囲にあるものが使用される。
【００２９】
（組成物の生成）
本発明においては、前記したシリケート化合物と、前記した変性ＰＤＭＳとを有する混合物を加水分解および縮合反応させる。
【００３０】
シリケート化合物は、水の存在下にて容易に加水分解するため、シリケート化合物の分子内のアルコキシ基が、反応性の高いシラノール基（−ＯＨ基）となる。
一方、前記変性ＰＤＭＳも同様に、加水分解をすることにより、水の存在によってシラノール基（「シラノール変性」とも呼ぶ。）となる。
【００３１】
これら双方のシラノール基は、高い反応性を有していると同時に、似通った反応性を有しているため、シリケート化合物と変性ＰＤＭＳとを有する混成物を加水分解することによって、シラノールの凝集が加速されることなく、変性ＰＤＭＳとの縮合反応が順調に進行する。これにより、変性ＰＤＭＳに含まれる低分子のシロキサンも、反応生成物（組成物）中に取り込まれる。
【００３２】
つまり、加水分解反応および縮合反応により、低分子のシロキサンは、組成物を構成する物質の一部となり、単体として存在しなくなる、または単体として存在する量が極めて微量（シロキサンの価数が１５まで）となる。このため、組成物から低分子のシロキサンが揮発することがないか、揮発量が極めて微量となる。
【００３３】
（粘着部材の形成）
前記組成物は液状（「ゾル」とも呼ぶ。）であるので、組成物からパレットの粘着部材として形成するには、組成物を金型等のトレイに塗布し、乾燥焼成処理によって、硬化（固体または半固体  「ゲル」とも呼ぶ。）させて形成する。形成形状は任意でよいが、一般的にはシート状、板状に形成する。
【００３４】
そして前記形成した粘着部材を、本発明に係るパレットの硬い剛体でできた板状のベース（載置台）の表面に、密着または接着させて固定（保持）をして、半導体パッケージを保持することができる。
【００３５】
（第４発明）
また、前記粘着部材の成分となるシリケート化合物は、
〔化学式１〕ＳｉｎＯ（ｎ−１）(ＲＯ)２（ｎ＋１）  （Ｒ＝アルキル基、ｎ＝４〜１６）で表されるものであり、また、変性ＰＤＭＳは、
〔化学式２〕ＳｉｎＯ（ｎ−１）（ＲＯ）２（ｎ＋１）  （ＯＳｉ（ＣＨ３）２）ｍ（ＲＯ）２（ｎ＋１）ＳｉｎＯ（ｎ−１）（Ｒ＝アルキル基、ｎ＝４〜１６、ｍ＞５０）
で表されるものであっても良い。
【００３６】
（第５発明）
さらに、前記粘着部材の成分となるシリケート化合物（Ａ）と、前記変性ＰＤＭＳ（Ｂ）の配合の割合が、Ａ／Ｂのモル比にて、０．１以上１０以下の範囲であることが好ましい。最適な配合の割合は、Ａ／Ｂのモル比にて１前後である。
【００３７】
前記組成物は、この最適な配合の割合を基準にし、柔軟性を要求する場合は変性ＰＤＭＳ（Ｂ）を増加し、反対に高硬度を要求する場合はシリケート化合物（Ａ）を増加させるのがよい。
【００３８】
ただし、当該組成物は、シリケート化合物（Ａ）を増加させる場合、モル比１０を越えると、低分子のシロキサンの揮発成分が増加する。つまり、低分子のシロキサンが単体として存在する量が増加するため、硬化時の収縮や薄膜化、場合によってはクラックの発生などの問題が生じ、本発明の効果を奏しない。
【００３９】
また、モル比０．１より小さい場合は、シリケート化合物（Ａ）と変性ＰＤＭＳ（Ｂ）との加水分解反応および縮合反応が円滑に行われず、結果として未硬化の状態となり、低分子のシロキサンが残留してしまい、本発明の効果を奏しない。
【００４０】
また、前記シリケート化合物は、３量体〜１２量体（３量体以上１２量体以下）であることが望ましい。これは、３量体未満ではシリケートが持つ特性の効果が少なく、また１２量体より上のものはシリケート化合物の粘度が高くなることから合成時に扱いにくいからである。
【００４１】
（第６発明）
また、前記粘着部材は、２６０℃以下でガスクロマトグラフ（ＧＣ−ＭＳ）により測定した場合に、価数が１５以下のシロキサンを含まないことが好適である。
【００４２】
また、前記パレットは、前記粘着部材の前記支持部と対向する側の面とは反対の面に設けられ前記第１の半導体パッケージの移動を抑制するガイド部材をさらに有することが好適である。
【００４３】
また、前記第１の半導体パッケージは、配線パターンが形成された配線基板と、当該配線基板の前記パレットと対向する側の面に設けられ他の電子機器へ接続するための電極端子とを有し、当該配線基板の当該対向する側の面の当該電極端子より外側の領域が前記パレットと接触することで粘着保持されることが好適である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、半導体パッケージを装着させる半導体装置を簡易かつ安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態に係る方法を用いて製造される半導体装置の概略構成を示す図である。
【図２】半導体装置の下側の半導体パッケージの概略構成を示す図である。
【図３】半導体装置を製造する様子を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るパレットの概略構成を示す図である。
【図５】従来のプリスタック工法により複数の半導体パッケージを積層する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４６】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
（半導体装置の構成）
まず、本実施例１に係る方法を用いて製造される半導体パッケージが装着（積層）された半導体装置１の構成について説明する。
図１は、半導体装置１の概略構成を示す断面図である。
半導体装置１は、第１の半導体パッケージとしての半導体パッケージ１０の上部に第２の半導体パッケージとしての半導体パッケージ２０を積層配置してなるＰＯＰ型の半導体装置である。
【００４７】
（第１の半導体パッケージの構成）
図２は、半導体装置１の第１（下側）の半導体パッケージ１０の概略構成を示す図である。図２（ａ）は半導体パッケージ１０を上から見た平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
【００４８】
半導体パッケージ１０は、配線基板１００の一方の面（上面）に、半導体素子２００がフェイスダウンで搭載（フリップチップ実装）されている。
配線基板１００は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材、セラミックス或いはガラス等の無機材料、又はシリコン（Ｓｉ）等の半導体材料からなる基板基材１０１の両面に、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。
【００４９】
この配線パターンの一部として、基板基材１０１の一方の面（上面）には、配線基板１００上にフリップチップ実装される半導体素子２００の電極が接続される電極端子１０２、並びに配線基板１００上に積層配置される半導体装置、例えば半導体パッケージ２０を接続するための外部接続端子１０３とが配設されている。
【００５０】
また、基板基材１０１の他方の面（下面）には、配線基板１００を電子機器のマザーボード等への接続用球状電極端子が配設される外部接続用端子１０４が複数配設されている。
また、配線基板１００における、多層配線層の最上層には、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の樹脂、又はこれらの混合樹脂等からなる絶縁性粘着部材１０５が配設されている。
【００５１】
絶縁性粘着部材１０５は、例えば感光性フォトレジスト材料を、印刷法、スプレーコート法等により配線基板１００の表面に形成した後、フォトリソグラフィ法によって開口パターンが形成される。この結果、配線基板１００の上面のほぼ中央部には電極端子１０２が露出し、外周縁部近傍において外部接続端子１０３が露出する。また、配線基板１００の下面に於いては、外部接続用端子１０４が露出する。
【００５２】
配線基板１００の表面に配設された電極端子１０２の表面には、接続される半導体素子２００の電極形態などに対応して、半田、或いは導電性樹脂等からなる再溶融性の導電部材１０６が被覆されている。この導電部材１０６は、印刷法、転写法、蒸着法、或いは化学反応析出法等により被着される。
また、配線基板１００の他方の面（下面）に複数配設された球状電極端子接続用の外部接続用端子１０４には、球状電極端子１０７が設けられている。
【００５３】
半導体素子２００は、所謂ウェーハプロセスが適用されて、シリコン（Ｓｉ）或いはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基板の一方の主面に、トランジスタ等の能動素子、コンデンサ等の受動素子並びにこれらの素子を接続する配線層をもって形成された電子回路を具備し、当該主面には、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主体とする金属からなる電極パッド２０１が配設されている。
【００５４】
また、電極パッド２０１上には、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）或いはこれらの合金又は半田等からなる凸状（突起状）外部接続端子２０２が形成されている。この半導体素子２００の外部接続端子２０２は、導電部材１０６を介して配線基板１００の電極端子１０２と接続されている。
【００５５】
そして、配線基板１００と半導体素子２００の電子回路形成面とが対向する間隙、並びに半導体素子２００の外周部分には、アンダーフィル材３００が配設されている。このアンダーフィル材３００により、配線基板１００と半導体素子２００の電子回路形成面との間隙、および半導体素子２００の外周部分が封止されて、半導体素子２００は配線基板１００上に固着されている。
【００５６】
アンダーフィル材３００は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、又はアクリル樹脂等からなる熱硬化性接着剤であり、硬化後の樹脂の熱膨張率、粘度或いは流動性を調整すべく、シリカ又はセラミックス等の無機物フィラーを含有してもよい。また、アンダーフィル材３００は、銀（Ａｇ）粒子或いは表面に金属が被覆されたプラスティック粒子等の導電性フィラーを含有してもよい。
【００５７】
（第２の半導体パッケージの構成）
次に半導体装置１の第２（上側）の半導体パッケージ２０について説明する。
半導体パッケージ２０は、図１に示すように、下面の外周近傍に設けられた外部接続用端子２１に半田を主体とする球状電極端子２２が設けられた配線基板２３上に、第１の半導体素子２４が第１の接着剤２５を介して載置されている。
また第１の半導体素子２４上には、第２の半導体素子２６が第２の接着剤２７を介して載置されている。
【００５８】
第１の半導体素子２４及び第２の半導体素子２６は、電子回路形成面が上を向いた状態で、配線基板２３上に載置されている。
そして、第１の半導体素子２４の電極パッド２８及び第２の半導体素子２６の電極パッド２９と、配線基板２３のボンディングパッド３１との間は、ボンディングワイヤ３２によりそれぞれ接続されている。
そして、第１の半導体素子２４及び第２の半導体素子２６は、ボンディングワイヤ３２とともに、配線基板２３上において封止樹脂３３により封止されている。
【００５９】
（半導体装置の製造方法）
次に、上述のように複数の半導体パッケージが積層化された半導体装置１を製造する方法について説明する。
図３は、半導体装置１を製造する様子を示す図である。
半導体装置１を製造する方法の概略としては、先ず、半導体パッケージ１０を載せるためのパレットであるパレット５０を用意する。そして、図３に示すように、パレット５０の上に半導体パッケージ１０を載せ、その後、半導体パッケージ２０を半導体パッケージ１０に装着する。そして、その後、パレット５０に半導体パッケージ１０と半導体パッケージ２０とを積層した状態で載せたまま搬送し、リフローする。
【００６０】
図４は、本実施の形態に係るパレット５０の概略構成を示す図である。図４（ａ）はパレット５０を上から見た図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＹ−Ｙ断面図である。
パレット５０は、半導体パッケージ１０を支える支持部としての載置台５１（ベース）と、載置台５１の表面に積層され、半導体パッケージ１０を着脱自在に粘着保持する粘着部材５２と、粘着部材５２上に載置され半導体パッケージ１０の横方向の移動を抑止するガイド部材５３とを有する（図４（ｂ）参照）。そして、パレット５０には、同時に複数（本実施の形態においては９個）の半導体パッケージ１０を載置することができるように、複数の載置部５０ａが設けられている（図４（ａ）参照）。以下、載置部５０ａの数、つまり同時にパレット５０に半導体パッケージ１０を載置することができる数を「載置数」と称する。
【００６１】
載置台５１は、矩形の孔５１ａが載置数形成された板状の部材である。半導体パッケージ１０の下面は、配線基板１００の外部接続用端子１０４の外側の絶縁性粘着部材１０５の部位が粘着部材５２を介して載置台５１上に載るように載置される。図３に示す載置幅ｓは、０．２〜０．３ｍｍであることが好ましい。孔５１ａは、配線基板１００の絶縁性粘着部材１０５の部位を粘着部材５２上に載せる際に、半導体パッケージ１０の下面に設けられた球状電極端子１０７と載置台５１とが干渉しないように形成されている。
【００６２】
載置台５１（ベース）の材質は、上述したように、粘着部材５２を介して半導体パッケージ１０を載せた状態で半導体パッケージ２０を装着するのに充分な強度・剛性を有する硬い剛体でできた材質であり、例えば、加工性にも優れ軽量のアルミニウムである。また、本実施の形態に係る載置台５１の孔５１ａは、図４（ａ）に示すように貫通孔であるが、球状電極端子１０７と載置台５１との干渉を防ぐことができれば特に貫通されている必要はない。例えば、球状電極端子１０７が設けられている領域が粘着部材５２を載せる面から凹んでいればよい。
【００６３】
粘着部材５２は、粘着性を有するとともに、矩形の孔５２ａが載置数形成されたシート状、板状（厚さは例えば０．３ｍｍ程度）の部材である。孔５２ａの大きさは、半導体パッケージ１０が載置台５１の上面と直接接触しないようにするために、図３に示すように、載置台５１の孔５１ａの大きさよりも小さくあるいは同じにすることが好ましい。
【００６４】
粘着部材５２の形成手法としては、型枠に液状の粘着剤（組成物）を充填し、粘着剤をプレス板によりプレスして加熱し、冷却硬化させる方法を例示することができる。先に載置台５１を形成しておき、その載置台５１を型枠の一部として用いてもよい。孔５２ａは、プレス形成等する際に型枠で形成してもよいし、孔５２ａを形成していない平面上の物を載置台５１上に貼り付けた後に切り取ることにより形成してもよい。粘着剤としては、耐熱性、粘着性、再剥離性等に優れるシリコーンゴムやフッ素ゴム等を有する材料であることを例示することができる。また、粘着部材５２は、半導体パッケージ１０を複数回繰り返して取り外すことができるような粘着性を有することが好ましい。
【００６５】
ガイド部材５３は、矩形の孔５３ａが載置数形成された板状の部材である。孔５３ａは、半導体パッケージ１０が収まる大きさに形成されており、半導体パッケージ１０が水平方向（配線基板１００の面に平行な方向）に移動するのを防止する。半導体パッケージ１０の端面と孔５３ａの内面とのクリアランスｃｌはできる限り小さいことが好ましいが、半導体パッケージ１０のパレット５０への載置性を考慮して決定される。図３に示すように、クリアランスｃｌは、例えば０．１〜０．２ｍｍ程度である。
【００６６】
ガイド部材５３の高さは、半導体パッケージ２０を装着する際の妨げにならないように、半導体パッケージ１０の高さより低く設定されている。また、材質は、薄い板状の形状に耐え得るのに充分な剛性が必要であることから、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いることが好適である。
【００６７】
そして、半導体装置１を製造する際には、先ず、上述のように構成されたパレット５０を用意し、パレット５０の載置部５０ａに半導体パッケージ１０を載せる。半導体パッケージ１０は、粘着部材５２上に載置され粘着保持される。
【００６８】
その後、半導体パッケージ１０の上面に、半導体パッケージ１０に配線される外部接続端子１０３だけ開口されたメタルマスクを被せて、クリーム半田を転写する。そして、メタルマスクをはずしてから、クリーム半田が転写された外部接続端子１０３と、半導体パッケージ２０の球状電極端子２２の位置合わせして、半導体パッケージ１０に搭載する。
【００６９】
その際、半導体パッケージ１０はパレット５０上に粘着保持されており動かないので、半導体パッケージ１０と半導体パッケージ２０との位置決めを精度高く行うことができる。
【００７０】
その後、パレット５０に半導体パッケージ１０と半導体パッケージ２０とを積層した状態で搬送し、リフロー炉においてリフローする。
【００７１】
なお、半導体装置１を製造する際に、半導体パッケージ１０をパレット５０の載置部５０ａまで搬送するには、部品保持用のノズルで真空吸引し、載置するときにはエアブローを行いノズルから離脱させる。同様に、半導体パッケージ２０を半導体パッケージ１０に装着する際に、半導体パッケージ２０を半導体パッケージ１０まで搬送するには、部品保持用のノズルで真空吸引し、装着するときにはエアブローを行いノズルから離脱させる。
【００７２】
以上説明したように、上述のように構成されたパレット５０を用いることにより、図５に示した吸着ブロックを用いて製造する方法で必要となる複雑な構造の設備を備えることなく、ＰＯＰ構造の半導体装置１を製造することができる。すなわち、パレット５０を用いて製造することにより簡易にＰＯＰ構造の半導体装置１を製造することができる。
【００７３】
また、パレット５０を用いることにより、複数の半導体装置１をパレット５０に載せた状態で落下させることなく搬送することができるとともに、半導体装置１を基板に実装する際には、半導体装置１を容易にパレット５０から取り出すことができる。また、粘着部材５２の粘着剤としてシリコーンゴムなどを使用することにより、パレット５０を繰り返し使用することができる。
【００７４】
なお、上述した実施の形態においては、半導体パッケージ１０に装着する前の半導体パッケージ２０の球状電極端子２２の下部にクリーム半田を転写し、球状電極端子２２と半導体パッケージ１０の外部接続端子１０３との間にクレーム半田を介在させている。しかしながら、クリーム半田を介在させる方法としては、この方法に限定されない。例えば、半導体パッケージ２０を装着する前に半導体パッケージ１０の外部接続端子１０３上にクリーム半田を塗布しておいてもよい。
【実施例２】
【００７５】
本発明に係る第２実施例について説明する。尚、実施例１と同一の部分は、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
また、実施例における「部」、「％」は特記ない限りいずれも質量基準（質量部、質量％）である。
【００７６】
本実施例２の実施例１との相違点は、前記パレット５０の粘着部材５２が、低分子のシロキサンが含まない組成物を材料として形成された点である。
以下に粘着部材の成形方法について説明をする。まず、粘着部材５２の材料となる組成物の製造方法について説明をする。
【００７７】
〔組成物の製造〕
本発明に係るパレット５０の粘着部材５２は、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られた組成物を主成分とする。この組成物の製造について以下に具体的に説明する。
【００７８】
攪拌装置、温度計、滴下ラインを取り付けた反応容器に、エチルシリケート（多摩化学工業株式会社製、シリケート４０  ｎ＝４〜６  またはシリケート４５  ｎ＝６〜８）１．０ｇと、エチルシリケートを両末端にアルコキシ変性したポリジメチルシロキサン（質量平均分子量；３２，０００相当）（荒川化学株式会社製ＨＢＳＩＬ０３９）３２．０ｇを入れ、大気中（室温）にて約３０分間、攪拌混合し、混成物である原料液Ａを得た。
ここで、エチルシリケートと、エチルシリケートを両末端にアルコキシ変性したポリジメチルシロキサンで用いられたシリケートは、同じ種類および同じ特性を持つシリケートを使用した。
【００７９】
そして、原料液Ａを加水分解工程および縮合工程にて、必要量の水０．９３ｇを約１時間かけて滴下して加え、攪拌混合した。
その後、攪拌しながら約３０分かけて室温まで自然冷却し、組成物を得た。
【００８０】
〔粘着部材の成形〕
前記組成物は液状（「ゾル」とも呼ぶ。）であるので、組成物から粘着部材５２に成形するには、組成物を金型等のトレイに塗布し、乾燥焼成処理によって施し、硬化（固体または半固体  「ゲル」とも呼ぶ。）させてシート状に成形する。
【００８１】
前記組成物を、仕上がりで２０μｍの厚みになるように均一に金型等のトレイに塗布した後、高温炉〔（「オーブン」とも呼ぶ。）アドバンテック東洋株式会社製のＤＲＣ４３３ＦＡ〕に２００℃で１時間、乾燥焼成処理を行い、組成物を硬化させ、粘着部材５２を形成した。
【００８２】
前記粘着部材５２の形成方法としては、前記記載した形成方法以外にも、型枠に液状の組成物を充填し、組成物をプレス板によりプレスして加熱し、冷却硬化させる方法も例示することができる。図４に記載する孔５２ａは、プレス成形等する際に型枠で形成してもよいし、孔５２ａを形成していない平面上の物を載置台５１（ベース）上に貼り付けた後に切り取ることにより形成してもよい。また、粘着部材５２は、半導体パッケージ１０を複数回繰り返して取り外すことができるような粘着性を有することが好ましい。
【００８３】
ここで前記組成物に低分子のシロキサンが含まれていないことを、以下で説明する。
【００８４】
〔評価１〕
（測定試験片シート）
前記した組成物をシャーレ（直径１０３mm）に仕上がりで１ｍｍの厚みになるように注入し、２００℃で２時間、乾燥焼成処理を行い、その後、シャーレから脱型して、測定試験片シート（直径１０３mm、厚さ１mm）とした。
【００８５】
（シリコーンゴム）
また、比較対象となる従来のシリコーンゴムとして、市販されているタイガースポリマー株式会社製のＳＲ−５０を採用し、直径１０３mm、厚さ１ｍｍのシートを作成した。
【００８６】
（評価機器）
低分子のシロキサンの揮発成分である環状シロキサンの残量を測定するため、評価機器は、加熱脱着器〔Ｔｗｉｓｔｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ（以下、「ＴＤＵ」と略す。）〕（Ｇｅｒｓｔｅｌ社）のＣｏｏｌｅｄ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ（以下、「ＣＩＳ」と略す。）付ガスクロマトグラフ質量分析計〔Ｇａｓ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（以下、「ＧＣ−ＭＳ」と略す。）〕を用いた。尚、ＧＣ−ＭＳ装置は、アジレントテクノロジー社製５９７５Ｂシステムである。
【００８７】
（評価方法）
試料中の揮発性成分を気化させるため、ＴＤＵによってサンプルホルダーの試料にヘリウムガスを流しながら加熱した。そして、ヘリウム中に気化したアウトガスをＣＩＳユニット中の吸着管に吸着させた後、吸着管に捕集されたアウトガスをＧＣ−ＭＳ装置に流して、揮発性成分の種類と量とを測定した。ＧＣ−ＭＳ装置のカラムは、キャピラリーカラム（液層：フェニルメチルシロキサン）である。
【００８８】
（測定条件の詳細）
加熱部は、ＴＤＵにて、１６０℃／ｍｉｎで４０℃〜２００℃（ホールド時間５分）まで昇温加熱し、不活性キャピラリ管（温度：３５０℃）を通して、質量分析を実施した。
【００８９】
ＧＣ−ＭＳ装置は、注入口温度：−１５０℃〜１２℃／秒〜３２５℃、カラム：Ａｇｉｌｅｎｔ １９０９１Ｓ−４３３（カラム長さ６０ｍ  カラム内径０．２５ｍｍ  カラム膜厚０．２５μｍ）、オーブン：４０℃〜２５℃／ｍｉｎ〜３００℃（ホールド時間１０分）、ヘリウム流量：１．２ｍＬ／ｍｉｎ、ＭＳイオン源温度２３０℃：、ＭＳ四重極温度：１５０℃、ＭＳイオン化電圧：６９．９ｅＶ）、スキャン範囲：ｍ／ｚ  １００〜１０００
である。ここで、ＭＳは、Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙの略である。
【００９０】
（評価結果）
評価結果を、表１に示す。この表１は、揮発成分のうち１５０℃以上２６０℃以下での高温下で揮発が懸念されるＤ３〜Ｄ１５のシロキサンの価数の領域に分類し、それぞれの揮発成分量をまとめたものである。
【００９１】
表１により、前記組成物からなる測定試験片シートと、シリコーンゴムとを比較すると、シリコーンゴムは、価数が３〜１５にて環状シロキサンの揮発が見られるが、測定試験片シートは、環状シロキサンの揮発が全く見られないことがわかる。つまり、本発明に係る組成物は、低分子のシロキサンが残留していない（価数が１５までのシロキサンを含まない）ことがわかる。
【００９２】
【表１】
2010177608.tif 000003
【００９３】
尚、表１において縦軸は揮発量を表し、「０．００Ｅ＋００」は、０．００×１００すなわち０、「３．５０Ｅ＋０８」は、３．５０×１０８の意味である。
また、揮発量は、ピーク面積として表し、単位はＣｏｕｎｔｓ（「ｃｔ」と略す）である。また、横軸は、環状シロキサンの価数である。
【００９４】
以上により、低分子のシロキサンを含まない組成物を主成分とした粘着部材を備えた半導体装置のパレットを提供することにより、低分子のシロキサンに影響されない、品質の良い半導体装置を製造することができる。
【００９５】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び図面の記載から当事者が認識する事ができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００９６】
例えば、前記した実施例においては、パレットに９個の載置部５０ａを形成したものを示したが、９個に限るものではなく、８個以下であっても１０個以上であっても良い。
【００９７】
また、本発明は、以下のように把握できる。
（第７発明）
前記粘着部材は、シリコーンゴムを有する材料により形成されていることを特徴とする第２発明に記載の半導体装置の製造方法。
（第８発明）
前記パレットは、前記粘着部材の前記支持部と対向する側の面とは反対の面に設けられ前記第１の半導体パッケージの移動を抑制するガイド部材をさらに有することを特徴とする第２発明乃至第７発明のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【００９８】
（第９発明）
前記第１の半導体パッケージは、配線パターンが形成された配線基板と、当該配線基板の前記パレットと対向する側の面に設けられ他の電子機器へ接続するための電極端子とを有し、当該配線基板の当該対向する側の面の当該電極端子より外側の領域が前記パレットと接触することで粘着保持される
ことを特徴とする第１発明乃至第８発明のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【００９９】
（第１０発明）
第１の半導体パッケージ上に第２の半導体パッケージを積層した半導体装置を製造する際に用いるパレットであって、
前記第１の半導体パッケージを支持する支持部と、
前記支持部上に設けられ前記第１の半導体パッケージを粘着保持する粘着部材とを含むことを特徴とする半導体装置を搬送するパレット。
【０１００】
（第１１発明）
前記粘着部材は、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られた組成物を主成分とすることを特徴とする第１０発明に記載の半導体装置を搬送するパレット。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、プリスタック工法により複数の半導体パッケージを積層する半導体装置の製造方法に関する。
【符号の説明】
【０１０２】
１…半導体装置、１０，２０…半導体パッケージ、２３，１００…配線基板、５０…パレット、５１…載置台（ベース）、５２…粘着部材、５３…ガイド部材、２００…半導体素子、３００…アンダーフィル材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010177608.tif 000007
【図５】
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