(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の半導体装置と第２の半導体装置とを含む複数個の半導体装置を積み重ねて構成されている複合型半導体装置であって、第１の半導体装置の外部接続端子と第２の半導体装置の外部接続端子とがリードフレームにより接続されてなり、前記リードフレームの中央部に、第１の半導体装置の上面を覆うように金属板が載置されていることを特徴とする複合型半導体装置。
【請求項２】
前記リードフレームの中央部に、第１の半導体装置の上面を覆うように載置された金属板が、金属板と一体に成形された１以上のリードによって第１の半導体装置の外部接続端子と接続固定されていることを特徴とする請求項１記載の複合型半導体装置。
【請求項３】
前記金属板と一体に成形されたリードと接続された第１の半導体装置の外部接続端子が、サーマルビアであることを特徴とする請求項１または２に記載の複合型半導体装置。
【請求項４】
前記第１の半導体装置の上面を覆うように載置された金属板が電気的に接地されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合型半導体装置。
【請求項５】
前記第１の半導体装置の上面を覆うように載置された金属板上にばらけ防止テープでリードが固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合型半導体装置。
【請求項６】
前記第１の半導体装置の上面を覆うように載置された金属板とリードが、ばらけ防止テープによって同一平面に固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合型半導体装置。
【請求項７】
前記第２の半導体装置の外部接続端子にサーマルビアが形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合型半導体装置。
【請求項８】
前記第１の半導体装置または金属板のいずれか一方と、前記第２の半導体装置との間隔が１μｍ〜４ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合型半導体装置。
【請求項９】
前記第１の半導体装置がＢＧＡ型の半導体装置であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の複合型半導体装置。
【請求項１０】
前記第１の半導体装置および第２の半導体装置のいずれか一方または両方が、配線基板上に複数の半導体装置および個別受動部品を搭載したものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の複合型半導体装置。
【請求項１１】
（Ａ）金属板を、該金属板と一体に成形して周辺から伸ばした１以上のリードによって、第１の半導体装置の上面を覆うように、かつ、リードフレームの中央部に位置するように、第１の半導体装置上に固定する工程と、
（Ｂ）立体形状に成形したリードフレームを第１の半導体装置の外部接続端子と反対の面に形成された接続端子に接続する工程と、
（Ｃ）前記リードフレームの逆端部に第２の半導体装置の外部接続端子を接続する工程と、
を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の複合型半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
（Ａ）リードフレームの中央部に金属板が位置するように金属板とリードフレームとを一体化する工程と、
（Ｂ）金属板が第１の半導体装置の上面を覆うように載置し、立体形状に成形したリードフレームを、第１の半導体装置の外部接続端子と反対の面に形成された接続端子に接続する工程と、
（Ｃ）前記リードフレームの逆端部に第２の半導体装置の外部接続端子を接続する工程と、
を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の複合型半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記リードフレームが、ばらけ防止テープによって金属板上にリードを固定することにより立体形状に成形されたリードフレームであることを特徴とする請求項１２に記載の複合型半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記リードフレームが、前記ばらけ防止テープによってリードを金属板と同一平面に固定することにより立体形状に成形されたリードフレームであることを特徴とする請求項１２に記載の複合型半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記リードフレームが、直線状に整列した形状である請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の複合型半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記リードフレームが、四角状に整列した形状である請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の複合型半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記ばらけ防止テープがポリイミドフィルムに接着剤を塗布した構造である、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の複合型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、複数個の半導体装置を積み重ねて得られる複合型半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高機能化と高密度実装化に伴い、複数の半導体チップをまとめてひとつのパッケージにした半導体装置（システムインパッケージ：ＳｉＰ）が実施されている。ＳｉＰでは異なる機能を持つ既存の半導体素子を組み合わせることによって高機能を実現しながら小型の半導体装置に収めることが出来る。通常ＳｉＰとして新たな半導体装置を設計して組み立てる方法が行われているが、新たな半導体装置を設計するとコストアップになるため、近年、既存の半導体装置を積層してひとつの半導体装置として構成するパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）型半導体装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような半導体装置では、予め第１の半導体装置に第２の半導体装置を搭載するための接続端子を設けておき、ここに第２の半導体装置の外部接続端子を接続することによって、第１および第２の半導体装置を電気的に接続している。
【０００４】
しかしながら、ＳｉＰに用いられるような高機能を有する半導体素子を収めた既存の半導体装置の多くは外部接続端子が半田ボールからなるため、第１および第２の半導体装置の接続を確実に行うためには、第１および第２の半導体装置間の間隙が半田ボール径以下でなければならない。特に外部接続端子のピン数が多く狭ピッチの外部端子をもつ半導体装置では小径の半田ボールが使われているために、厚みのある第１の半導体装置の上にこのような狭ピッチの第２の半導体装置を実装することが出来なかった。さらに、通常第１の半導体装置の中央付近には半導体素子が搭載されているためこの領域に上下の接続用端子を形成することが出来ないので、第１の半導体装置よりも外形サイズが小さい第２の半導体装置を接続する場合では、中間に配線基板を入れる等して、第２の半導体装置の外形サイズを第１の半導体装置の接続電極部分まで延長しなければ、搭載することが出来なかった。
【０００５】
また、ＳｉＰに用いられる高機能な半導体素子は、動作速度の速いものが用いられることが多く、動作時の消費電力が大きいために発熱が大きいが、ＳｉＰの第１の半導体装置として用いた場合は、半導体素子搭載部の真上に第２の半導体装置が搭載されているために上方向に放熱することができず、使用できる半導体素子の消費電力に制限があった。
さらに、このような高機能な半導体素子では、動作時に半導体素子からスイッチングノイズと呼ばれる雑音信号が発生し、これによって信号品質が低下したり、周辺に配置されているほかの半導体装置の誤動作を引き起こしたりすることが知られている。ＰｏＰのように第１の半導体装置と第２の半導体装置が密着して積層された構造では、各々の半導体素子から発生するスイッチングノイズに起因する電磁ノイズによってお互いに誤動作を引き起こす可能性が高くなる。
【特許文献１】特開平１０−１３５２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、上に積み重ねる第２の半導体装置と下側にある第１の半導体装置の間隙を広く取りながら、確実に電気接続を得ることが出来、上側に小さな第２の半導体装置を搭載することも可能な半導体装置、およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
さらに本発明は、第１と第２の半導体装置の間に、金属板を載置することによって、第１の半導体素子が発生する熱を外部に逃がすことができ、また、この金属板を電気的に接地することによって互いの半導体素子が発生する電磁ノイズを遮蔽して、誤動作を防ぐことができる半導体装置、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記［１］〜［１７］に記載に本発明の構成により達成される。
［１］第１の半導体装置と第２の半導体装置とを含む複数個の半導体装置を積み重ねて構成されている複合型半導体装置であって、第１の半導体装置の外部接続端子と第２の半導体装置の外部接続端子とがリードフレームにより接続されてなり、前記リードフレームの中央部に、第１の半導体装置の上面を覆うように金属板が載置されていることを特徴とする複合型半導体装置である。
［２］前記リードフレームの中央部に、第１の半導体装置の上面を覆うように載置された金属板が、金属板と一体に成形された１以上のリードによって第１の半導体装置の外部接続端子と接続固定されていることを特徴とする上記［１］記載の複合型半導体装置である。
［３］前記金属板と一体に成形されたリードと接続された第１の半導体装置の外部接続端子が、サーマルビアであることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の複合型半導体装置である。
【０００８】
［４］前記第１の半導体装置の上面を覆うように載置された金属板が電気的に接地されていることを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置である。
［５］前記第１の半導体装置の上面を覆うように載置された金属板上にばらけ防止テープでリードが固定されていることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置である。
［６］前記第１の半導体装置の上面を覆うように載置された金属板とリードが、ばらけ防止テープによって同一平面に固定されていることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置である。
［７］前記第２の半導体装置の外部接続端子にサーマルビアが形成されていることを特徴とする上記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置である。
［８］前記第１の半導体装置または金属板のいずれか一方と、前記第２の半導体装置との間隔が１μｍ〜４ｍｍであることを特徴とする上記［１］〜［７］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置である。
［９］前記第１の半導体装置がＢＧＡ型の半導体装置であることを特徴とする上記［１］〜［８］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置である。
［１０］前記第１の半導体装置および第２の半導体装置のいずれか一方または両方が、配線基板上に複数の半導体装置および個別受動部品を搭載したものであることを特徴とする上記［１］〜［８］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置である。
【０００９】
［１１］（Ａ）金属板を、該金属板と一体に成形して周辺から伸ばした１以上のリードによって、第１の半導体装置の上面を覆うように、かつ、リードフレームの中央部に位置するように、第１の半導体装置上に固定する工程と、
（Ｂ）立体形状に成形したリードフレームを第１の半導体装置の外部接続端子と反対の面に形成された接続端子に接続する工程と、
（Ｃ）前記リードフレームの逆端部に第２の半導体装置の外部接続端子を接続する工程と、
を含んでなることを特徴とする［１］に記載の複合型半導体装置の製造方法。
［１２］（Ａ）リードフレームの中央部に金属板が位置するように金属板とリードフレームとを一体化する工程と、
（Ｂ）金属板が第１の半導体装置の上面を覆うように載置し、立体形状に成形したリードフレームを第１の半導体装置の外部接続端子と反対の面に形成された接続端子に接続する工程と、
（Ｃ）前記リードフレームの逆端部に第２の半導体装置の外部接続端子を接続する工程と、
を含んでなることを特徴とする［１］に記載の複合型半導体装置の製造方法。
［１３］前記リードフレームが、ばらけ防止テープによって金属板上にリードを固定することにより立体形状に成形されたリードフレームであることを特徴とする上記［１２］に記載の複合型半導体装置の製造方法である。
［１４］前記リードフレームが、前記ばらけ防止テープによってリードを金属板と同一平面に固定することにより立体形状に成形されたリードフレームであることを特徴とする上記［１２］に記載の複合型半導体装置の製造方法である。
【００１０】
［１５］前記リードフレームが、直線状に整列した形状である上記［１１］〜［１４］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置の製造方法である。
［１６］前記リードフレームが、四角状に整列した形状である上記［１１］〜［１４］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置の製造方法である。
［１７］前記ばらけ防止テープがポリイミドフィルムに接着剤を塗布した構造である、上記［１３］〜［１６］のいずれか１項に記載の複合型半導体装置の製造方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係るリードフレームを使用した複合型半導体装置および複合型半導体装置の製造方法について説明する。なお、以下の説明は本発明に係る複合型半導体装置の例示であって、本発明を限定するものではない。
【００１２】
リードフレームを第１の半導体装置の接続端子に接続する方法は、半田による接続が好適に用いられる。第１の半導体装置の接続端子に半田ペーストを印刷やディスペンスによって塗布し、リードフレームを位置合わせしてマウントする。次いでリフロー装置に通すことによってリードフレームを半田接続する。リードフレームの表面は半田やスズによるめっきが施されていても良い。
【００１３】
本発明で使用するリードフレームは、リードが一列に直線状に形成されていてもよく、半導体装置の接続端子が４辺に形成されている場合は、４辺に配置されたリードが四角状につながった形状でも良い。また、反対側のリード先端は、通常直線状に配列されているが、接続相手側の外部端子位置に合わせて千鳥配列や複数列の格子状に配列されていても良い。
【００１４】
リードフレームの第２の半導体装置を搭載する側のリードを長く伸ばすことによって、第１の半導体装置の半導体素子搭載部の上部に、第１の半導体装置の外形よりも小さな第２の半導体装置を搭載することが可能である。
【００１５】
積層してＰｏＰ型半導体装置を形成する第１の半導体装置は、基板等への搭載面と反対側の面の表面に第２の半導体装置と電気的に接続するための接続端子を有しているものが使用される。基板等への搭載面には外部接続端子が形成されており、ＳｉＰに使用する半導体装置では通常半田ボールによる接続端子を有するボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）型のものが使用される。
ＢＧＡ型の半導体装置は、半導体素子の電極と外部接続端子を電気的につなぐセラミックや樹脂製の配線基板上に半導体素子をマウントした構造を有しており、第２の半導体装置との接続端子はこれらの配線基板の外部接続端子と反対面上に形成されている。（図１）
【００１６】
第２の半導体装置にはさまざまなタイプの外部接続端子を持つものを使用できる。ＢＧＡ型の他、Thin Small Out-line Package（ＴＳＯＰ）やSmall Out-line J-lead Package（ＳＯＪ）などリードフレームタイプの半導体装置も使用できる。
【００１７】
さらに第１および＼または第２の半導体装置は、別の配線基板上に予めマウントされたものを使用してもよい。この場合、別の配線基板には、第１および＼または第２の半導体装置と電気的に接続するための接続端子が形成されている。また、この配線基板には、第１および＼または第２の半導体装置のみならず、複数の半導体装置を搭載することが可能である。さらに、半導体素子以外の抵抗やコンデンサーなどの個別の受動部品も搭載する
ことができる。これらの複数の半導体素子や個別の受動部品は、第１および＼または第２の半導体装置との接続端子形成部分以外の配線基板両面に搭載することが可能である。（図２）
また前記第１の半導体装置と前記第２の半導体装置との間に１μｍ〜４ｍｍの間隔を形成してもよい。さらに第１の半導体装置と第２の半導体装置との間隔を１０μｍ〜１ｍｍにするのが好ましい。上記範囲とすることにより、半導体装置の放熱性が向上するため好ましい。
また、第１の半導体装置および第２の半導体装置における接続端子の一部をサーマルビアとすることによって、放熱効果をより高めることができる。
【００１８】
次に、ばらけ防止テープでリードが固定されているリードフレームを使用した複合型半導体装置および複合型半導体装置の製造方法について説明する。なお、以下の説明は本発明に係る複合型半導体装置の例示であって、本発明を限定するものではない。
あらかじめ接続端子のピッチで作製したリードフレームに、リードばらけ防止テープを貼り付けた、ばらけ防止テープ付きリードフレームを準備し、第１の半導体装置の接続端子にマウントし、リフロー半田接続する。このようにして得られた接続用リード付き第１の半導体装置の接続用リードに、第２の半導体装置の半田ボールを位置合わせしてマウントし、リフロー半田接続する。
【００１９】
本発明で使用するリードフレームは、あらかじめ接続端子のピッチで配列した形状のものを使用する。このようなリードフレームは一般にエッチングやプレス打ち抜きによって作製され、本発明の目的にはどちらの方法で作製したものも使用できる。狭ピッチのものはエッチングで作製されることが多い。
リードフレームの材質は、鉄、ニッケル、４２合金などの合金、銅、銅合金などを用いることができる。リードフレームは、半導体装置へのマウント前に、必要とされる立体形状に成形する。立体形状に成形するには金型によるプレス成形が用いられる。
【００２０】
リードフレームは、半導体装置に接続する前に、フレームの枠から切断して用いられるが、このとき各々のリードがばらばらになるのを防止するためにリードの一部にばらけ防止テープを貼って複数のリードがばらばらにならないように固定する。ばらけ防止テープの貼り付けは、リードを立体形状に成形する前でも後でも可能であるが、成形前であればフレームが平坦であるので貼り付けしやすい。
ばらけ防止テープをリードフレームに貼り付ける位置は、リードフレーム上のリードフレームと接続端子との半田接続を阻害しない領域であればどこでもよく、リード長手方向の中央付近や、接続端子付近、接続端子の半田接続面の反対面などに貼ることができる。
【００２１】
ばらけ防止テープには、片面に接着剤が塗布されたフィルムが使用される。フィルムは、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルフォン、液晶ポリマーなどが使用できるが、耐熱性と寸法安定性に優れるポリイミドが好適である。接着剤は、アクリル系やエポキシ系などの硬化系接着剤でも、ホットメルトなど熱可塑性接着剤でも使用できる。
【００２２】
ばらけ防止テープ付きリードフレームを第１の半導体装置の接続端子に接続する方法は、半田による接続が好適に用いられる。第１の半導体装置の接続端子に半田ペーストを印刷やディスペンスによって塗布し、リードフレームを位置合わせしてマウントする。次いでリフロー装置に通すことによってリードフレームを半田接続する。リードフレームの表面は半田やスズによるめっきが施されていても良い。
【００２３】
本発明で使用するばらけ防止テープ付きリードフレームは、リードが一列に直線状に形成されていてもよく（図３）、半導体装置の接続端子が４辺に形成されている場合は、４
辺に配置されたリードが四角状のばらけ防止テープで固定された形状でも良い（図４）。また、リード先端は、通常直線状に配列されているが、接続相手側の端子位置に合わせて千鳥配列や複数列の格子状に配列されていても良い。
【００２４】
リードフレームの第２の半導体装置を搭載する側のリードを長く伸ばすことによって、第１の半導体装置の半導体素子搭載部の上部に、第１の半導体装置の外形よりも小さな第２の半導体装置を搭載することが可能である（図５）。
本発明で第１の半導体装置の上面を覆うように載置する金属板は、第１の半導体装置の半導体素子搭載部分をできるだけ大きく覆うことが好ましい。
本発明で第１の半導体装置の上面を覆うように載置する金属板の材質は、放熱の効果を有する金属であればよく、熱伝導率の高い金属が好ましい。鉄、ニッケル、４２アロイ、銅や銅合金などを用いることができる。熱伝導率の高さと入手の容易さから銅や銅合金が好適である。
【００２５】
第１の半導体装置から発生する熱を効率的に放熱するためには、金属板は第２の半導体装置の外形よりも外側にまで伸びているほうがよいが、省スペースの観点から、第２の半導体装置の外形よりも大きく金属板を出すことは好ましくなく、小さいサイズで有効に放熱する方法として、サーマルビアを利用する事が好ましい。
サーマルビアは基板を貫通して基板の表裏を電気的に導通したスルーホールの内部に、金属や金属ペーストを充填して基板厚み方向への熱伝導率を向上させたものである。
【００２６】
第１の半導体装置の接続端子の一部をサーマルビアとして外部接続端子と接続端子をつなぎ、金属板と一体に成形された１以上のリードをこのサーマルビアに接続することによって、第１の半導体装置が発生する熱を金属板を介してサーマルビアに伝えて、第１の半導体装置の外部接続端子を通して半導体装置の搭載基板へ逃がすことができる。（図５）
第１の半導体装置から発生する熱を効率的に金属板に伝えるために、金属板と第１の半導体装置の間隙に熱伝導性グリースを塗布することが好ましい。
【００２７】
また、第１の半導体装置から発生する電磁波ノイズを有効に遮蔽するためには、金属板は電気的に接地されていることが好ましく、この目的のために、金属板の周辺からリードを伸ばして第１の半導体上に予め設けられた接地端子に接続する方法を用いることができる。
【００２８】
第１の半導体装置を覆う金属板は、第１と第２の半導体装置の外部接続端子を接続するリードフレームと一体に形成されていても、別体であっても良い。
別体である場合には、予め金属板だけを、金属板と一体に成形して周辺から伸ばした1
以上のリードによって第１の半導体装置上に固定した後、外部接続端子を接続するためのリードフレームを固定してもよく、金属板と端子接続用のリードフレームを予めばらけ防止テープで一体化してから第１の半導体装置に固定しても良い。
【００２９】
金属板とリードフレームが、ばらけ防止テープで固定されている場合には、ばらけ防止テープは、金属板とリードフレーム先端が、同一平面になるようにリードフレーム先端の第２の半導体装置搭載面の逆面に貼る方法（図４）や、金属板上にばらけ防止テープを介してリードフレーム先端が並ぶように貼ることができる。（図６）
【００３０】
積層してＰｏＰ型半導体装置を形成する第１の半導体装置は、基板等への搭載面と反対側の面の表面に第２の半導体装置と電気的に接続するための接続端子を有しているものが使用される。基板等への搭載面には外部接続端子が形成されており、ＳｉＰに使用する半導体装置では通常半田ボールによる接続端子を有するボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）型のものが使用される。
【００３１】
ＢＧＡ型の半導体装置は、半導体素子の電極と外部接続端子を電気的につなぐセラミックや樹脂製の配線基板上に半導体素子をマウントした構造を有しており、第２の半導体装置との接続端子はこれらの配線基板の外部接続端子と反対面上に形成されている（図５)
。
これら第１の半導体装置および第２の半導体装置における接続端子の一部をサーマルビアとすることによって、放熱効果を高めることができる。
【００３２】
また前記金属板と前記第２の半導体装置との間に１μｍ〜４ｍｍの間隔を形成してもよい。さらに金属板と第２の半導体装置との間隔を１０μｍ〜１ｍｍにするのが好ましい。上記範囲とすることにより、半導体装置の放熱性が向上するため好ましい。
【００３３】
第２の半導体装置にはさまざまなタイプの外部接続端子を持つものを使用できる。ＢＧＡ型の他、ＴＳＯＰやＳＯＪなどリードフレームタイプの半導体装置も使用できる。
さらに第１および＼または第２の半導体装置は、別の配線基板上に予めマウントされたものを使用してもよい。この場合、別の配線基板には、第１および＼または第２の半導体装置と電気的に接続するための接続端子が形成されている。また、この配線基板には、第１および＼または第２の半導体装置のみならず、複数の半導体装置を搭載することが可能である。さらに、半導体素子以外の抵抗やコンデンサーなどの個別の受動部品も搭載することができる。これらの複数の半導体素子や個別の受動部品は、第１および＼または第２の半導体装置との接続端子形成部分以外の配線基板両面に搭載することが可能である（図７）。
【実施例１】
【００３４】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されない。第１の半導体装置として、１４４ピンの半田ボール外部接続端子を有する３５ｍｍ角ＢＧＡ型のダミー半導体装置を準備した。この半導体装置は、３５ｍｍ角の配線基板上の中央部２０ｍｍ角部分に高さ２ｍｍで半導体素子搭載部分が樹脂封止された構造になっており、この封止部周辺に１ｍｍピッチで１２０ピンの接続端子が配線形成されている。次に第２の半導体装置として、６０ピンの半田ボール外部接続端子を有する１５ｍｍ角ＢＧＡ型のダミー半導体装置を準備した。第２の半導体装置の半田ボールは０．５ｍｍ径でボールピッチは０．７ｍｍであった。
【００３５】
第１の半導体装置の接続端子と第２の半導体装置の外部接続端子に位置あわせしたリードフレームを、銅合金で作製した。ポリイミドフィルムの片面にエポキシ系接着剤を塗布したばらけ防止テープを準備し、前記リードフレームの第２の半導体装置を搭載する端子の裏面側からリード先端に貼り付けた後１５０℃で２時間硬化させて、リードがばらけないように固定した。このリードフレームを立体形状に形成したのち、金型で切断して、リードフレームを得た。第１の半導体装置の接続端子に半田ペーストを塗布し、前記リードフレームを４辺に配置した後、半田リフロー装置を通して、リードフレームを第１の半導体装置に一括接続した。
【００３６】
第２の半導体装置の半田ボールにフラックスを塗布し、上記リードフレームの搭載位置に合わせてマウントし、半田リフロー装置に通して、上下の半導体装置の電気接続を得た。得られた複合型半導体装置の電気接続を、下側の第１の半導体装置の外部接続端子からチェックしたところ、すべて接続されていることが確認できた。
【実施例２】
【００３７】
第１の半導体装置として、１４４ピンの半田ボール外部接続端子を有する３５ｍｍ角ＢＧＡ型のダミー半導体装置を準備した。この半導体装置は、３５ｍｍ角の配線基板上の中
央部２０ｍｍ角部分に高さ２ｍｍで半導体素子搭載部分が樹脂封止された構造になっており、この封止部周辺に１ｍｍピッチで１２０ピンの接続端子が配線形成されている。
次に第２の半導体装置として、６０ピンの半田ボール外部接続端子を有する１５ｍｍ角ＢＧＡ型のダミー半導体装置を準備した。第２の半導体装置の半田ボールは０．５ｍｍ径でボールピッチは０．７ｍｍであった。
【００３８】
第１の半導体装置の接続端子と第２の半導体装置の外部接続端子に位置あわせした直線配置のリードが４辺に配置されており、中央部に第１の半導体装置の樹脂封止部分の上部を覆う１０ｍｍ角の金属板が４辺から伸びたリードで保持されたリードフレームを、４２アロイで作製した。
ポリイミドフィルムの片面にエポキシ系接着剤を塗布したばらけ防止テープを準備し、前記リードフレームのリードに貼り付けた後１５０℃で２時間硬化させて、リードがばらけないように固定した。
このリードフレームを図３の側面図に示す立体形状に成形したのち、金型で切断して、ばらけ防止テープ付リードフレームを得た。
第１の半導体装置の接続端子に半田ペーストを塗布し、得られた立体形状のばらけ防止テープ付きリードフレームを４辺に配置した後、半田リフロー装置を通して、リードフレームを第１の半導体装置に一括接続した。
【００３９】
次に第２の半導体装置の半田ボールにフラックスを塗布し、上記リードフレームの搭載位置に合わせてマウントし、半田リフロー装置に通して、上下の半導体装置の電気接続を得た。得られた複合型半導体装置の電気接続を、下側の第１の半導体装置の外部接続端子からチェックしたところ、すべて接続されていることが確認できた。
【実施例３】
【００４０】
第１の半導体装置として、１４４ピンの半田ボール外部接続端子を有する３５ｍｍ角ＢＧＡ型のダミー半導体装置を準備した。この半導体装置は、３５ｍｍ角の配線基板上の中央部２０ｍｍ角部分に高さ１ｍｍで半導体素子搭載部分が樹脂封止された構造になっている。この封止部周辺に１ｍｍピッチで１００ピンの接続端子が配線形成されており、このうち４０ピンはサーマルビアに接続されて、さらに電気的に接地されている。
次に第２の半導体装置として、６０ピンの半田ボール外部接続端子を有する１５ｍｍ角ＢＧＡ型のダミー半導体装置を準備した。第２の半導体装置の半田ボールは０．５ｍｍ径でボールピッチは０．７ｍｍであった。
【００４１】
第１の半導体装置の接続端子と第２の半導体装置の外部接続端子に位置あわせしたリードが４辺に配置されており、中央部に第１の半導体装置の樹脂封止部分の上部を覆う１０ｍｍ角の金属板が４辺から伸びたリードで保持されたリードフレームを、銅合金で作製した。
ポリイミドフィルムの片面にエポキシ系接着剤を塗布したばらけ防止テープを準備し、前記リードフレームの第２の半導体装置を搭載する端子の裏面側からリード先端と金属板の一部を覆うように貼り付けた後１５０℃で２時間硬化させて、リードがばらけないように固定した。
【００４２】
このリードフレームを図４の断面図に示す立体形状に成形したのち、金型で切断して、金属板付リードフレームを得た。
第１の半導体装置の接続端子に半田ペーストを塗布し、さらに半導体搭載部分の金属板が覆う領域にシリコーン製熱伝導性グリースを塗布し、得られた立体形状の金属板付きリードフレームを配置した後、半田リフロー装置を通して、リードフレームを第１の半導体装置に一括接続した。
【００４３】
次に第２の半導体装置の半田ボールにフラックスを塗布し、上記リードフレームの搭載位置に合わせてマウントし、半田リフロー装置に通して、上下の半導体装置の電気接続を得た。
得られた複合型半導体装置の電気接続を、下側の第１の半導体装置の外部接続端子からチェックしたところ、すべて接続されていることが確認できた。また、金属板は熱伝導グリースを介して第１の半導体装置の半導体搭載部分に密着していた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の複合型半導体装置は、上下半導体装置間の間隙を広く取りながら、確実に電気接続を得ることが出来、上側に小さな半導体装置を搭載することも可能であり、さまざまな種類の半導体装置を組み合わせることが可能である。
さらに下側半導体装置から発生する熱を効率的に放熱することができるＰｏＰ型半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の複合型半導体装置の製造方法の一例を示す。
【図２】本発明の複合型半導体装置の製造方法の別の一例（第２の半導体装置が、別の配線基板上に予めマウントされた例）を示す。
【図３】本発明に用いるリードフレームの平面図および側面図の一例を示す。
【図４】本発明に用いるリード付き金属板とリードをばらけ防止テープで一体に形成したリードフレームの平面図および断面図の一例を示す。
【図５】本発明の複合型半導体装置の製造方法の一例を示す。
【図６】本発明に用いるリード付き金属板とリードをばらけ防止テープで一体に形成したリードフレームの平面図および断面図の一例を示す。
【図７】本発明の複合型半導体装置の製造方法の別の一例（第２の半導体装置が、別の配線基板上に予めマウントされた例）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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