半導体記憶装置
【課題】有機基板の使用量を抑えて、製造コストの抑制を図ることのできる半導体記憶装置を提供すること。
【解決手段】半導体記憶装置１０は、一方の面１１ａに外部接続端子１９が設けられた有機基板１１と、半導体メモリチップとを備える半導体記憶装置であって、有機基板の他方面に接着される接着部、および半導体メモリチップ１５が載置される載置部２１を有するリードフレーム１３と、外部接続端子を露出させて、有機基板などを封止するとともに、平面視において略方形形状を呈する樹脂モールド部１８と、をさらに備え、有機基板は、接着部に接着された状態で、平面視において載置部とほとんど重ならない形状に個片化されており、リードフレームには、載置部および接着部の少なくとも一方から、樹脂モールド部の少なくとも２つ以上の辺に向けて延びるように複数の延出部が形成されている。
【解決手段】半導体記憶装置１０は、一方の面１１ａに外部接続端子１９が設けられた有機基板１１と、半導体メモリチップとを備える半導体記憶装置であって、有機基板の他方面に接着される接着部、および半導体メモリチップ１５が載置される載置部２１を有するリードフレーム１３と、外部接続端子を露出させて、有機基板などを封止するとともに、平面視において略方形形状を呈する樹脂モールド部１８と、をさらに備え、有機基板は、接着部に接着された状態で、平面視において載置部とほとんど重ならない形状に個片化されており、リードフレームには、載置部および接着部の少なくとも一方から、樹脂モールド部の少なくとも２つ以上の辺に向けて延びるように複数の延出部が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の記憶装置としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの記憶素子を用いた半導体記憶装置が多く使用されている。電子機器で使用される半導体記憶装置として、メモリカード（半導体メモリカード）を例示することができる。
【０００３】
半導体記憶装置では、半導体メモリチップやコントローラチップなどの半導体チップは外部端子が形成された配線基板上に搭載される。半導体チップの電極はワイヤボンディングを適用して配線基板の接続パッドと電気的に接続され、さらに半導体チップ全体を覆うように樹脂封止される。
【０００４】
このような半導体記憶装置の使用が広まる中で、半導体記憶装置の製造コストの抑制が進められている。例えば、配線基板には比較的高価な材料で構成される有機基板が用いられており、この有機基板の形状を平面視においてＬ字状にすることで、有機基板の使用量を抑えて、半導体記憶装置の製造コストを抑制する技術が特許文献１に開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示のものは、半導体記憶装置において、比較的大きな領域を占める半導体メモリチップの載置領域が有機基板で構成されている。そのため、製造コストの抑制効果が限定的であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、有機基板の使用量を抑えて、製造コストの抑制を図ることのできる半導体記憶装置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】
【０００８】
本願発明の一態様によれば、一方の面に外部接続端子が設けられた有機基板と、半導体メモリチップとを備える半導体記憶装置であって、有機基板の他方面に接着される接着部、および半導体メモリチップが載置される載置部を有するリードフレームと、外部接続端子を露出させて、有機基板、リードフレーム、および半導体メモリチップを封止するとともに、平面視において略方形形状を呈する樹脂モールド部と、をさらに備え、有機基板は、接着部に接着された状態で、平面視において載置部とほとんど重ならない形状に個片化されており、リードフレームには、載置部および接着部の少なくとも一方から、樹脂モールド部の少なくとも２つ以上の辺に向けて延びるように複数の延出部が形成されていることを特徴とする半導体記憶装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、有機基板の使用量を抑えて、製造コストの抑制を図ることができるという効果を奏する。また、樹脂モールド部を形成する工程において、金型によるリードフレームの保持力を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る半導体記憶装置の外観を示す平面図。
【図２】図２は、図１に示す半導体記憶装置の外観を示す底面図。
【図３】図３は、図１に示す半導体記憶装置の内部構成を模式的に示す図。
【図４】図４は、図１に示す半導体記憶装置のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す横断面図。
【図５】図５は、有機基板の底面図。
【図６】図６は、リードフレームの平面図。
【図７】図７は、半導体記憶装置の製造工程を説明するためのフローチャート。
【図８】図８は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図９】図９は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１０】図１０は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１１】図１１は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１２】図１２は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１３】図１３は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１４】図１４は、従来例としての半導体記憶装置の内部構成を模式的に示す図。
【図１５】図１５は、図１４に示す半導体記憶装置の断面構造を示す横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる半導体記憶装置を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる半導体記憶装置の外観を示す平面図である。図２は、図１に示す半導体記憶装置の外観を示す底面図である。図３は、図１に示す半導体記憶装置の内部構成を模式的に示す図である。図４は、図１に示す半導体記憶装置のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す横断面図である。半導体記憶装置１０は、例えば、マイクロＳＤカード（登録商標）である。
【００１３】
半導体記憶装置１０は、有機基板１１、リードフレーム１３、半導体メモリチップ１５、コントローラチップ１６、電子部品１７、樹脂モールド部１８を備えて構成される。半導体記憶装置１０は、図１，２に示すように、底面側に外部接続端子１９を露出させた状態で、その外周が樹脂モールド部１８に覆われている。半導体記憶装置１０は、樹脂モールド部１８に覆われることで、平面視において略方形形状を呈する。
【００１４】
有機基板１１は、たとえば絶縁性樹脂基板の内部や表面に配線網を設けたものであり、素子搭載基板と端子形成基板とを兼ねる。このような有機基板１１として、ガラス−エポキシ樹脂やＢＴ樹脂（ビスマレイミド・トリアジン樹脂）などを使用したプリント配線板が使用される。詳細な図示は省略するが、有機基板１１は、多層構造となっており、各層ごとで使用される材料が異なる場合がある。
【００１５】
図５は、有機基板１１の底面図である。有機基板１１の底面（一方の面）１１ａには、金属層からなる外部接続端子１９が設けられる。外部接続端子１９は、半導体記憶装置１０の入出力端子となる。有機基板１１は、半導体記憶装置１０の内部構成を平面視した場合において、後述するリードフレーム１３の載置部２１とほとんど重ならない形状に個片化されている（図９も参照）。言い換えると、平面視した場合において、有機基板１１と載置部２１が重なる部分よりも、有機基板１１とメモリチップ載置部２１が重ならない部分の方が大きいといえる。
【００１６】
有機基板１１の上面１１ｂ（他方の面）は、コントローラチップ１６や電子部品１７を搭載する搭載面となっている。そのため、有機基板１１の上面１１ｂの面積は、コントローラチップ１６や電子部品１７を上面から見た面積よりも大きくなっている。有機基板１１の上面１１ｂには、複数の接続パッド（図示せず）が形成されている。接続パッドと外部接続端子１９との間や、接続パッド同士の間が、有機基板１１の内部配線（スルーホールなど）を介して電気的に接続されている。半導体メモリチップ１５やコントローラチップ１６の電極パッド（図示せず）を接続パッドと電気的に接続することで、半導体メモリチップ１５、コントローラチップ１６、外部接続端子１９等の各要素が電気的に接続される。
【００１７】
ここで、複数の接続パッドのうち半導体メモリチップ１５に接続される接続パッドは、外部端子が並ぶ方向と略平行に配置されている。また、複数の接続パッドのうちコントローラチップ１６に接続される接続パッドは、コントローラチップ１６の電極パッド付近に配置されている。その結果、半導体メモリチップ１５の電極パッドと、有機基板１１の上面１１ｂに配置された接続パッドとを、金属ワイヤ２８で直接接続することができる。また、コントローラチップ１６の電極パッドと、有機基板１１の上面１１ｂに配置された接続パッドを金属ワイヤ２７で直接接続することができる。また、半導体メモリチップ１５に接続される接続パッド及びコントローラチップ１６に接続される接続パッドを、半導体メモリチップ１５の電極パッドとコントローラチップ１６の電極パッドの間に配置することにより、半導体メモリチップ１５に接続される接続パッドとコントローラチップ１６の距離を短くすることができる。その結果、半導体メモリチップ１５とコントローラチップ１６を低抵抗で接続することができる。なお、有機基板１１の接続パッドの配置は上述の場合に限られない。例えば、コントローラチップ１６を、図３に示した配置から１８０度回転させた場合は、コントローラチップ１６に接続される接続パッドは、半導体メモリチップ１５に接続される接続パッドに対してコントローラチップ１６を挟むように配置される。
【００１８】
また、複数の接続パッドのうち半導体メモリチップ１５に電気的に接続される接続パッドのピッチは、略８０〜１５０μｍ程度であり、コントローラチップ１６に電気的に接続される接続パッドのピッチは略５０〜１２０μｍ程度である。すなわち、半導体メモリチップ１５に電気的に接続される接続パッドの間隔よりもコントローラチップ１６に電気的に接続される接続パッドの間隔の方が小さくなっている。
【００１９】
図６は、リードフレーム１３の平面図である。リードフレーム１３は、有機基板１１に使用される材料よりも比較的安価となる汎用材料、例えば、４２Ａｌｌｏｙや銅を用いて構成される。リードフレーム１３は、メモリチップ載置部（載置部）２１、基板接着部２２、連結部２３を有している。
【００２０】
メモリチップ載置部２１は、半導体メモリチップ１５を載置するための領域である。メモリチップ載置部２１の周囲には、メモリチップ載置部２１から延びるように、基板接着部２２や、連結部２３が形成されている。基板接着部２２は、有機基板１１の上面１１ｂに接着剤を用いて接着される領域である。基板接着部２２を有機基板１１の上面１１ｂに接着することで、メモリチップ載置部２１は、平面視において有機基板１１とほとんど重ならない位置に位置決めされる。
【００２１】
また、メモリチップ載置部２１と有機基板１１とは、平面視においてほとんど重なっていないものの、一部の領域で互いに重なっている部分がある。この重なっている部分でも、メモリチップ載置部２１と有機基板１１とが接合される。メモリチップ載置部２１が有機基板１１に接合されることにより、有機基板１１とリードフレーム１３との接触面積が大きくなる。したがって、基板接着部２２のみで有機基板１１と接着される場合に比べて、有機基板１１とリードフレーム１３との接着力を強化することができる。なお、メモリチップ載置部２１と有機基板１１とが重なる部分に接着剤を用いて接着することも可能である。その結果、有機基板１１とリードフレーム１３との接着力をさらに強化することができる。
【００２２】
連結部２３は、メモリチップ載置部２１や基板接着部２２から、半導体記憶装置１０の外部、すなわち、後述する樹脂モールド部１８の外部に向けて延びるように形成されている。図６に示すように、リードフレーム１３には、複数の連結部２３が形成されている。連結部２３は、半導体記憶装置の製造段階において複数のリードフレーム１３同士を連結させる。このように、複数のリードフレーム１３を連結させることで、一括して多数の半導体記憶装置１０を製造することができる。図６において、半導体記憶装置の外形を二点差線で示している。本実施の形態では、平面視において略方形形状を呈する半導体記憶装置１０の４辺すべてに向けて延びるように、複数の連結部２３が形成されている。
【００２３】
また、平面視における半導体記憶装置１０の４辺のうち少なくとも１辺で、２つ以上の連結部２３がその１辺に向けて延びるように設けられている。なお、本実施の形態では、半導体記憶装置１０の４辺すべてで、２つ以上の連結部２３がその１辺に向けて延びるように設けられている。
【００２４】
連結部２３は、余り部１３ａと延出部１３ｂとを含んで構成される。余り部１３ａは、半導体記憶装置１０の外形からはみ出す部分であり、最終的に切断されて除去される。延出部１３ｂは、半導体記憶装置１０の最終的な外径からはみ出さずに、半導体記憶装置１０の一部を構成する。連結部２３は、メモリチップ載置部２１や基板接着部２２側の根元部よりも、半導体記憶装置１０の外部との境界部分のほうが、平面視において細くなるように形成されている。特に、本実施の形態では、半導体記憶装置１０の外部との境界部分の近傍で細くなるように形成されている。
【００２５】
半導体メモリチップ１５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの記憶素子である。半導体メモリチップ１５はその１辺に電極パッドを複数個有している。半導体メモリチップ１５の電極パッドのピッチは、略８０μｍ程度以上であり、有機基板１１の複数の接続パッドのうち半導体メモリチップ１５に電気的に接続される接続パッドは、半導体メモリチップに合わせて、略８０〜１５０μｍに形成される。メモリチップ載置部２１上には、複数の半導体メモリチップ１５が積層される。複数の半導体メモリチップ１５のうち、最下層の半導体メモリチップ１５は、メモリチップ載置部２１に対して接着材料２５によって接着される。接着材料２５としては、例えば、一般的なポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを主成分とする熱硬化性または光硬化性のダイアタッチフィルム（接着剤フィルム）あるいは液状材料が用いられる。
【００２６】
メモリチップ載置部２１に接着された最下層の半導体メモリチップ１５の上に、別の半導体メモリチップ１５を階段状に接着することで、複数の半導体メモリチップ１５が積層される。半導体メモリチップ１５を階段状に積層することで、半導体メモリチップ１５の一辺側に設けられた電極パッドを露出させることができる。また、それぞれの半導体メモリチップ１５の電極パッドが配置された辺が有機基板１１と対向するように積層されている。この露出された電極パッドが、Ａｕワイヤなどの金属ワイヤ２７で有機基板１１の接続パッドと電気的に接続（ワイヤボンディング）される。
【００２７】
コントローラチップ１６は、有機基板１１の上面１１ｂに搭載される。コントローラチップ１６は、複数の半導体メモリチップ１５から、データの書き込みや読み出しを行う半導体メモリチップ１５を選択する。コントローラチップ１６は、選択した半導体メモリチップ１５へのデータの書き込みや、選択した半導体メモリチップ１５に記憶されたデータの読み出しなどを行う。コントローラチップ１６の上面には、電極パッド（図示せず）が形成されている。また、コントローラチップ１６の複数の電極パッドは、コントローラチップ１６の周辺に配置されている。コントローラチップ１６が有する電極パッドの数は、半導体メモリチップ１５が有する電極パッドの数よりも多い。また、コントローラチップ１６が有する電極パッドのピッチは、略３０〜１００μｍ程度であり、有機基板１１の複数の接続パッドのうちコントローラチップ１６に電気的に接続される接続パッドの間隔よりも狭い。コントローラチップ１６の電極パッドと有機基板１１の接続パッドとが金属ワイヤ２８でワイヤボンディングされる。
【００２８】
電子部品１７は、有機基板１１の上面１１ｂに搭載される。電子部品１７は、例えば、チップコンデンサーや抵抗やインダクタである。ここで、電子部品１７が有機基板１１上に配置されることにより、金属ワイヤで接続されることなく有機基板の内部配線を介して、半導体メモリチップ１５や、コントローラチップ１６と電気的に接続される。その結果、半導体記憶装置１０の寄生容量、寄生抵抗を低減することができる。
【００２９】
樹脂モールド部１８は、有機基板１１の上面１１ｂおよびリードフレーム１３の両面を樹脂系材料で封止することで形成される。有機基板１１の上面１１ｂのみを樹脂材料で封止することで、外部接続端子１９を外部に露出させている。樹脂モールド部１８は、半導体記憶装置１０の外殻を構成する。樹脂モールド部１８は、半導体メモリチップ１５やコントローラチップ１６を完全に覆う高さで形成されている。樹脂モールド部１８は、半導体メモリチップ１５などの実装部品が実装された有機基板１１およびリードフレーム１３を金型で覆い、軟化させた樹脂系材料をその金型内に注入することで形成される。
【００３０】
次に、半導体記憶装置１０の製造工程について説明する。図７は、半導体記憶装置１０の製造工程を説明するためのフローチャートである。図８〜図１３は、半導体記憶装置１０の製造工程を説明するための図である。
【００３１】
まず、有機基板１１を個片化する（ステップＳ１）。有機基板１１の個片化は、ダイシングブレード（図示せず）を用いた一般的な工程により行われるため、詳細な説明を省略する。次に、リードフレーム１３の基板接着部２２に接着剤３０を塗布する（ステップＳ２，図８も参照）。接着剤３０としては、例えば、一般的なポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを主成分とする熱硬化性または光硬化性のダイアタッチフィルム（接着剤フィルム）あるいは液状材料が用いられる。なお、メモリチップ載置部２１と有機基板１１とが重なる部分にも接着剤３０が塗布される。ここで、基板接着部２２のみに接着剤３０を塗布して、メモリチップ載置部と２１有機基板１１とが重なる部分に塗布された接着剤３０を省略することができる。
【００３２】
次に、接着剤３０が塗布された基板接着部２２に、有機基板１１の上面１１ｂを接着させる（ステップＳ３，図９も参照）。次に、有機基板１１の上面１１ｂにコントローラチップ１６と電子部品１７を実装する（ステップＳ４，図１０も参照）。次に、メモリチップ載置部２１に接着材料２５を介して半導体メモリチップ１５を接着させ、さらにその上に半導体メモリチップ１５を接着させて、半導体メモリチップ１５を積層させる（ステップＳ５，図１１も参照）。
【００３３】
次に、半導体メモリチップ１５の電極パッドと有機基板１１の接続パッド、およびコントローラチップ１６の電極パッドと有機基板１１の接続パッドとを、金属ワイヤ２７，２８でワイヤボンディングする（ステップＳ６，図１２も参照）。次に、有機基板１１の上面１１ｂおよびリードフレーム１３の両面を樹脂系材料で封止して、樹脂モールド部１８を形成し、余り部１３ａを切除する（ステップＳ７，図１３も参照）。なお、図１３では、樹脂モールド部１８に覆われているため実際は視認できない内部の構成（半導体メモリチップ１５など）も、説明の便宜のために示している。上記、一連の工程によって、半導体記憶装置１０が製造される。
【００３４】
図１４は、従来例としての半導体記憶装置１００の内部構成を模式的に示す図である。図１５は、図１４に示す半導体記憶装置１００の断面構造を示す横断面図である。図１４、図１５に示すように、従来の半導体記憶装置１００では、半導体メモリチップ１１５を、有機基板１１１上に積層している。したがって、半導体メモリチップ１１５を載置するための領域を備える大きさで有機基板１１１が形成されている。
【００３５】
一方、本実施の形態に係る半導体記憶装置１０では、有機基板１１が、半導体記憶装置１０の内部構成を平面視した場合において、メモリチップ載置部２１とほとんど重ならない形状に個片化されているため、従来例に比べて、有機基板１１が小型になり、有機基板１１の使用量を大幅に抑えることができる。これにより、半導体記憶装置１０の製造コストの抑制を図ることができる。なお、有機基板１１を、外部接続端子１９が設けられる領域Ｓ（図５を参照）と略同じ平面形状に個片化することで、有機基板１１のさらなる小型化を図ってもよい。
【００３６】
また、平面視において略方形形状を呈する半導体記憶装置１０の４辺すべてに向けて延びるように、複数の連結部２３が形成されている。すなわち、リードフレーム１３から４方向に連結部２３が延びている。樹脂モールド部１８を形成する工程では、４方向に延びた連結部２３が金型に挟持されることで、リードフレーム１３が保持されることとなる。連結部２３が、４方向に延びた連結部２３で保持されるので、金型によるリードフレーム１３の保持力が増す。
【００３７】
特に、メモリチップ載置部３１を、金型内で適正な位置に保持させやすくなる。金型に樹脂系材料を注入した際に、その注入圧によってリードフレーム１３が動いてしまうと、半導体メモリチップ１５が樹脂モールド部１８から露出してしまったりするが、このような問題の発生を抑えて、歩留まりの向上を図ることができる。なお、連結部２３は、平面視における半導体記憶装置１０の４辺すべてに向けて延びていなくともよい。少なくとも平面視における半導体記憶装置１０の２つ以上の辺に向けて延びるように複数の連結部２３が設けられていればよい。
【００３８】
また、平面視における半導体記憶装置１０の４辺のうち少なくとも１辺で、２つ以上の連結部２３がその１辺に向けて延びるように設けられているので、上述した金型によるリードフレーム１３の保持力をより一層高めることができる。
【００３９】
また、連結部２３は、基板接着部２２からも延びるように形成されている。したがって、上記と同様の理由により、樹脂モールド部１８を形成する工程での、金型による基板接着部２２の保持力が増す。ここで、半導体記憶装置１０では、有機基板１１の底面１１ａを露出させている。したがって、樹脂モールド部１８を形成する工程では、有機基板１１の底面１１ａと金型とを密着させることで、底面１１ａと金型との隙間に樹脂が侵入するのを防ぐ必要がある。
【００４０】
例えば、有機基板１１が金型から離れる方向にリードフレーム１３、特に基板接着部２２が変形してしまうと、有機基板１１の底面１１ａと金型との間に隙間ができて、樹脂が侵入しやすくなる。底面１１ａと金型との隙間に侵入した樹脂によって、外部接続端子１９が覆われてしまうと、外部機器との接触不良を起こしたり、バリを切除する余計な手間が発生したりするという問題がある。一方、本実施の形態では、基板接着部２２から延びる連結部２３（延出部１３ｂ）によって、金型による基板接着部２２の保持力を高めることができるので、リードフレーム１３の変形、特に基板接着部２２の変形を抑えることができ、有機基板１１を確実に金型に密着させやすくなる。これにより、基板１１の底面１１ａと金型の隙間に樹脂が侵入してしまうのを抑えて、歩留まりの向上や製造コストの抑制を図ることができる。また、基板接着部２２から２つの連結部２３（延出部１３ｂ）が樹脂モールド部の２つの辺に向けて延びている。その結果、基板１１の底面１１ａと金型の隙間に樹脂が侵入してしまうのを効果的に抑えることができる。
【００４１】
また、連結部２３は、メモリチップ載置部２１や基板接着部２２側の根元部よりも、半導体記憶装置１０の外部との境界部分のほうが、平面視において細くなるように形成されているので、余り部２３ａを切除する際に、連結部２３の切断面積を小さくすることができる。したがって、連結部２３を切断する工具の磨耗を抑えて、工具の長寿命化を図ることができる。また、連結部２３の根元部は、半導体記憶装置１０の外部との境界部分よりも太くなっているので、連結部２３の強度が低下するのを抑えることができる。これにより、上述した金型によるリードフレーム１３の保持力が低下してしまうことを抑えることができる。
【００４２】
また、リードフレーム１３を有機基板１１に接触させることにより、有機基板１１とメモリチップ載置部２１との相対的な位置関係が決定される。リードフレーム１３を有機基板１１に接触させることにより、半導体メモリチップ１５と有機基板１１との位置ずれが少なくなり、ワイヤボンディング工程での施工不良を抑えて歩留まりの低下を抑制することができる。なお、有機基板１１とリードフレーム１３とは、最終的に樹脂モールド部１８によって封止されるので、有機基板１１とリードフレーム１３との接着には、高い信頼性が要求されず、樹脂モールド部１８の形成工程まで両者の接着が維持されていればよい。すなわち、メモリチップ載置部２１と基板接着部２２のみに接着剤３０を塗布して、メモリチップ載置部と２１有機基板１１とが重なる部分に塗布された接着剤３０を省略することができる。例えば、メモリチップ載置部と２１有機基板１１とが重なる部分が少ない場合など、接着剤３０がメモリチップ載置部と２１有機基板１１とが重なる部分からはみ出ることを防止することができる。
【００４３】
また、リードフレーム１３のほぼ中央部に位置し、メモリチップ載置部２１と有機基板１１が重なる部分から樹脂モールド部１８の外部に向けて延びる連結部２３−１も、有機基板１１と重なっている。その結果、リードフレーム１３と有機基板１１とが接触する面積を増やすことができる。よって、半導体メモリチップ１５と有機基板１１との位置ずれが少なくなり、ワイヤボンディング工程での施工不良を抑えて歩留まりの低下を抑制することができる。
【００４４】
コントローラチップ１６は、半導体メモリチップ１５に比べて、形成される電極パッドの数が多くなりやすい。また、コントローラチップ１６は、半導体メモリチップ１５に比べて、上面から見た平面形状が小さく形成されやすい。したがって、コントローラチップ１６をワイヤボンディングするための電極パッドや接続パッドは、半導体メモリチップ１５をワイヤボンディングするための電極パッドや接続パッドに比べて密集して形成される。本実施の形態では、コントローラチップ１６を、リードフレーム１３上ではなく有機基板１１上に実装しているので、電極パッドや接続パッドが密集して形成された条件でも、ワイヤボンディングを確実に行うことができる。一方、半導体メモリチップ１５のワイヤボンディングを行うための電極パッドや接続パッドはその間隔が比較的広い。そのため、半導体メモリチップ１５のワイヤボンディングは比較的容易であり、半導体メモリチップ１５をリードフレーム１３上に実装することで、互いの距離が多少離れてもワイヤボンディングを行うことができる。
【００４５】
また、コントローラチップ１６や電子部品１７を、有機基板１１の上面１１ｂに実装するので、有機基板１１の底面１１ａ側、すなわち外部接続端子１９が形成された側を略平坦にすることができる。これにより、半導体記憶装置１０の小型化に寄与することができる。また、半導体記憶装置１０の外周面の凹凸を減らすことで、半導体記憶装置１０の電子機器への円滑な挿入、抜取りの実現に寄与することができる。
【００４６】
また、外部接続端子、半導体メモリチップ１５、コントローラチップ１６および電子部品１７は、有機基板１１の内部配線を介して接続されている。すなわち、半導体メモリチップ１５、コントローラチップ１６および電子部品１７は、リード部品を介さずに電気的に接続されている。これにより、余り部１３ａの切除部分は、樹脂モールド部１８の外側面に露出するが、この部分に絶縁処理を行うなどの手間を省くことができ、半導体記憶装置１０の製造コストをより一層抑制することができる。
【００４７】
また、有機基板１１の平面形状を小型化することで、電子部品１７の実装工程などで有機基板１１に加えられる熱による有機基板１１の変形を抑えることができる。上述したように、有機基板１１は多層構造となっており、各層ごとで使用される材料が異なる場合がある。各層ごとに材料が異なることで、各層ごとに線膨張係数も異なることとなるため、熱履歴による変形が生じやすくなる。ここで、有機基板１１の平面形状を小型化することで、半導体記憶装置１０全体に占める有機基板１１の割合が少なくなり、半導体記憶装置１０全体の変形を生じにくくすることができる。
【００４８】
なお、メモリチップ載置部２１と有機基板１１との相対的な位置関係の決定は、リードフレーム１３の接着によって行われる場合に限らない。例えば、有機基板１１とリードフレーム１３とを、樹脂モールド部１８を形成するための金型で別々に固定してもよい。有機基板１１とリードフレーム１３とが金型に固定されることで、お互いの相対的な位置関係が決定される。
【００４９】
なお、本実施の形態では、メモリチップ載置部２１上に複数の半導体メモリチップ１５を積層する例を挙げて説明したがこれに限られず、１枚の半導体メモリチップ１５のみをメモリチップ載置部２１上に接着させて半導体記憶装置１０を構成しても構わない。
【００５０】
また、半導体記憶装置１０の製造工程は、図７のフローチャートで示す場合に限られない。例えば、有機基板１１をリードフレーム１３に接着する前に、コントローラチップ１６と電子部品を有機基板１１に実装させてもよい。また、有機基板１１を個片化する前にコントローラチップ１６と電子部品を有機基板１１に実装させてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、半導体記憶装置１０としてマイクロＳＤカードを例に挙げて説明したが、これに限定されず、半導体メモリチップを備えて構成される種々の記憶装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 半導体記憶装置、１１ 有機基板、１１ａ 底面（一方の面）、１１ｂ 上面（他方の面）、１３ リードフレーム、１３ａ 余り部、１３ｂ 延出部、１５ 半導体メモリチップ、１６ コントローラチップ、１７ 電子部品、１８ 樹脂モールド部、１９ 外部接続端子、２１ メモリチップ載置部、２２ 基板接着部、２３ 連結部、２５ 接着材料、２７，２８ 金属ワイヤ、３０ 接着剤、１００ 半導体記憶装置、１１１ 有機基板、１１５ 半導体メモリチップ、Ｓ 領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の記憶装置としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの記憶素子を用いた半導体記憶装置が多く使用されている。電子機器で使用される半導体記憶装置として、メモリカード（半導体メモリカード）を例示することができる。
【０００３】
半導体記憶装置では、半導体メモリチップやコントローラチップなどの半導体チップは外部端子が形成された配線基板上に搭載される。半導体チップの電極はワイヤボンディングを適用して配線基板の接続パッドと電気的に接続され、さらに半導体チップ全体を覆うように樹脂封止される。
【０００４】
このような半導体記憶装置の使用が広まる中で、半導体記憶装置の製造コストの抑制が進められている。例えば、配線基板には比較的高価な材料で構成される有機基板が用いられており、この有機基板の形状を平面視においてＬ字状にすることで、有機基板の使用量を抑えて、半導体記憶装置の製造コストを抑制する技術が特許文献１に開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示のものは、半導体記憶装置において、比較的大きな領域を占める半導体メモリチップの載置領域が有機基板で構成されている。そのため、製造コストの抑制効果が限定的であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、有機基板の使用量を抑えて、製造コストの抑制を図ることのできる半導体記憶装置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】
【０００８】
本願発明の一態様によれば、一方の面に外部接続端子が設けられた有機基板と、半導体メモリチップとを備える半導体記憶装置であって、有機基板の他方面に接着される接着部、および半導体メモリチップが載置される載置部を有するリードフレームと、外部接続端子を露出させて、有機基板、リードフレーム、および半導体メモリチップを封止するとともに、平面視において略方形形状を呈する樹脂モールド部と、をさらに備え、有機基板は、接着部に接着された状態で、平面視において載置部とほとんど重ならない形状に個片化されており、リードフレームには、載置部および接着部の少なくとも一方から、樹脂モールド部の少なくとも２つ以上の辺に向けて延びるように複数の延出部が形成されていることを特徴とする半導体記憶装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、有機基板の使用量を抑えて、製造コストの抑制を図ることができるという効果を奏する。また、樹脂モールド部を形成する工程において、金型によるリードフレームの保持力を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る半導体記憶装置の外観を示す平面図。
【図２】図２は、図１に示す半導体記憶装置の外観を示す底面図。
【図３】図３は、図１に示す半導体記憶装置の内部構成を模式的に示す図。
【図４】図４は、図１に示す半導体記憶装置のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す横断面図。
【図５】図５は、有機基板の底面図。
【図６】図６は、リードフレームの平面図。
【図７】図７は、半導体記憶装置の製造工程を説明するためのフローチャート。
【図８】図８は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図９】図９は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１０】図１０は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１１】図１１は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１２】図１２は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１３】図１３は、半導体記憶装置の製造工程を説明するための図。
【図１４】図１４は、従来例としての半導体記憶装置の内部構成を模式的に示す図。
【図１５】図１５は、図１４に示す半導体記憶装置の断面構造を示す横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる半導体記憶装置を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる半導体記憶装置の外観を示す平面図である。図２は、図１に示す半導体記憶装置の外観を示す底面図である。図３は、図１に示す半導体記憶装置の内部構成を模式的に示す図である。図４は、図１に示す半導体記憶装置のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す横断面図である。半導体記憶装置１０は、例えば、マイクロＳＤカード（登録商標）である。
【００１３】
半導体記憶装置１０は、有機基板１１、リードフレーム１３、半導体メモリチップ１５、コントローラチップ１６、電子部品１７、樹脂モールド部１８を備えて構成される。半導体記憶装置１０は、図１，２に示すように、底面側に外部接続端子１９を露出させた状態で、その外周が樹脂モールド部１８に覆われている。半導体記憶装置１０は、樹脂モールド部１８に覆われることで、平面視において略方形形状を呈する。
【００１４】
有機基板１１は、たとえば絶縁性樹脂基板の内部や表面に配線網を設けたものであり、素子搭載基板と端子形成基板とを兼ねる。このような有機基板１１として、ガラス−エポキシ樹脂やＢＴ樹脂（ビスマレイミド・トリアジン樹脂）などを使用したプリント配線板が使用される。詳細な図示は省略するが、有機基板１１は、多層構造となっており、各層ごとで使用される材料が異なる場合がある。
【００１５】
図５は、有機基板１１の底面図である。有機基板１１の底面（一方の面）１１ａには、金属層からなる外部接続端子１９が設けられる。外部接続端子１９は、半導体記憶装置１０の入出力端子となる。有機基板１１は、半導体記憶装置１０の内部構成を平面視した場合において、後述するリードフレーム１３の載置部２１とほとんど重ならない形状に個片化されている（図９も参照）。言い換えると、平面視した場合において、有機基板１１と載置部２１が重なる部分よりも、有機基板１１とメモリチップ載置部２１が重ならない部分の方が大きいといえる。
【００１６】
有機基板１１の上面１１ｂ（他方の面）は、コントローラチップ１６や電子部品１７を搭載する搭載面となっている。そのため、有機基板１１の上面１１ｂの面積は、コントローラチップ１６や電子部品１７を上面から見た面積よりも大きくなっている。有機基板１１の上面１１ｂには、複数の接続パッド（図示せず）が形成されている。接続パッドと外部接続端子１９との間や、接続パッド同士の間が、有機基板１１の内部配線（スルーホールなど）を介して電気的に接続されている。半導体メモリチップ１５やコントローラチップ１６の電極パッド（図示せず）を接続パッドと電気的に接続することで、半導体メモリチップ１５、コントローラチップ１６、外部接続端子１９等の各要素が電気的に接続される。
【００１７】
ここで、複数の接続パッドのうち半導体メモリチップ１５に接続される接続パッドは、外部端子が並ぶ方向と略平行に配置されている。また、複数の接続パッドのうちコントローラチップ１６に接続される接続パッドは、コントローラチップ１６の電極パッド付近に配置されている。その結果、半導体メモリチップ１５の電極パッドと、有機基板１１の上面１１ｂに配置された接続パッドとを、金属ワイヤ２８で直接接続することができる。また、コントローラチップ１６の電極パッドと、有機基板１１の上面１１ｂに配置された接続パッドを金属ワイヤ２７で直接接続することができる。また、半導体メモリチップ１５に接続される接続パッド及びコントローラチップ１６に接続される接続パッドを、半導体メモリチップ１５の電極パッドとコントローラチップ１６の電極パッドの間に配置することにより、半導体メモリチップ１５に接続される接続パッドとコントローラチップ１６の距離を短くすることができる。その結果、半導体メモリチップ１５とコントローラチップ１６を低抵抗で接続することができる。なお、有機基板１１の接続パッドの配置は上述の場合に限られない。例えば、コントローラチップ１６を、図３に示した配置から１８０度回転させた場合は、コントローラチップ１６に接続される接続パッドは、半導体メモリチップ１５に接続される接続パッドに対してコントローラチップ１６を挟むように配置される。
【００１８】
また、複数の接続パッドのうち半導体メモリチップ１５に電気的に接続される接続パッドのピッチは、略８０〜１５０μｍ程度であり、コントローラチップ１６に電気的に接続される接続パッドのピッチは略５０〜１２０μｍ程度である。すなわち、半導体メモリチップ１５に電気的に接続される接続パッドの間隔よりもコントローラチップ１６に電気的に接続される接続パッドの間隔の方が小さくなっている。
【００１９】
図６は、リードフレーム１３の平面図である。リードフレーム１３は、有機基板１１に使用される材料よりも比較的安価となる汎用材料、例えば、４２Ａｌｌｏｙや銅を用いて構成される。リードフレーム１３は、メモリチップ載置部（載置部）２１、基板接着部２２、連結部２３を有している。
【００２０】
メモリチップ載置部２１は、半導体メモリチップ１５を載置するための領域である。メモリチップ載置部２１の周囲には、メモリチップ載置部２１から延びるように、基板接着部２２や、連結部２３が形成されている。基板接着部２２は、有機基板１１の上面１１ｂに接着剤を用いて接着される領域である。基板接着部２２を有機基板１１の上面１１ｂに接着することで、メモリチップ載置部２１は、平面視において有機基板１１とほとんど重ならない位置に位置決めされる。
【００２１】
また、メモリチップ載置部２１と有機基板１１とは、平面視においてほとんど重なっていないものの、一部の領域で互いに重なっている部分がある。この重なっている部分でも、メモリチップ載置部２１と有機基板１１とが接合される。メモリチップ載置部２１が有機基板１１に接合されることにより、有機基板１１とリードフレーム１３との接触面積が大きくなる。したがって、基板接着部２２のみで有機基板１１と接着される場合に比べて、有機基板１１とリードフレーム１３との接着力を強化することができる。なお、メモリチップ載置部２１と有機基板１１とが重なる部分に接着剤を用いて接着することも可能である。その結果、有機基板１１とリードフレーム１３との接着力をさらに強化することができる。
【００２２】
連結部２３は、メモリチップ載置部２１や基板接着部２２から、半導体記憶装置１０の外部、すなわち、後述する樹脂モールド部１８の外部に向けて延びるように形成されている。図６に示すように、リードフレーム１３には、複数の連結部２３が形成されている。連結部２３は、半導体記憶装置の製造段階において複数のリードフレーム１３同士を連結させる。このように、複数のリードフレーム１３を連結させることで、一括して多数の半導体記憶装置１０を製造することができる。図６において、半導体記憶装置の外形を二点差線で示している。本実施の形態では、平面視において略方形形状を呈する半導体記憶装置１０の４辺すべてに向けて延びるように、複数の連結部２３が形成されている。
【００２３】
また、平面視における半導体記憶装置１０の４辺のうち少なくとも１辺で、２つ以上の連結部２３がその１辺に向けて延びるように設けられている。なお、本実施の形態では、半導体記憶装置１０の４辺すべてで、２つ以上の連結部２３がその１辺に向けて延びるように設けられている。
【００２４】
連結部２３は、余り部１３ａと延出部１３ｂとを含んで構成される。余り部１３ａは、半導体記憶装置１０の外形からはみ出す部分であり、最終的に切断されて除去される。延出部１３ｂは、半導体記憶装置１０の最終的な外径からはみ出さずに、半導体記憶装置１０の一部を構成する。連結部２３は、メモリチップ載置部２１や基板接着部２２側の根元部よりも、半導体記憶装置１０の外部との境界部分のほうが、平面視において細くなるように形成されている。特に、本実施の形態では、半導体記憶装置１０の外部との境界部分の近傍で細くなるように形成されている。
【００２５】
半導体メモリチップ１５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの記憶素子である。半導体メモリチップ１５はその１辺に電極パッドを複数個有している。半導体メモリチップ１５の電極パッドのピッチは、略８０μｍ程度以上であり、有機基板１１の複数の接続パッドのうち半導体メモリチップ１５に電気的に接続される接続パッドは、半導体メモリチップに合わせて、略８０〜１５０μｍに形成される。メモリチップ載置部２１上には、複数の半導体メモリチップ１５が積層される。複数の半導体メモリチップ１５のうち、最下層の半導体メモリチップ１５は、メモリチップ載置部２１に対して接着材料２５によって接着される。接着材料２５としては、例えば、一般的なポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを主成分とする熱硬化性または光硬化性のダイアタッチフィルム（接着剤フィルム）あるいは液状材料が用いられる。
【００２６】
メモリチップ載置部２１に接着された最下層の半導体メモリチップ１５の上に、別の半導体メモリチップ１５を階段状に接着することで、複数の半導体メモリチップ１５が積層される。半導体メモリチップ１５を階段状に積層することで、半導体メモリチップ１５の一辺側に設けられた電極パッドを露出させることができる。また、それぞれの半導体メモリチップ１５の電極パッドが配置された辺が有機基板１１と対向するように積層されている。この露出された電極パッドが、Ａｕワイヤなどの金属ワイヤ２７で有機基板１１の接続パッドと電気的に接続（ワイヤボンディング）される。
【００２７】
コントローラチップ１６は、有機基板１１の上面１１ｂに搭載される。コントローラチップ１６は、複数の半導体メモリチップ１５から、データの書き込みや読み出しを行う半導体メモリチップ１５を選択する。コントローラチップ１６は、選択した半導体メモリチップ１５へのデータの書き込みや、選択した半導体メモリチップ１５に記憶されたデータの読み出しなどを行う。コントローラチップ１６の上面には、電極パッド（図示せず）が形成されている。また、コントローラチップ１６の複数の電極パッドは、コントローラチップ１６の周辺に配置されている。コントローラチップ１６が有する電極パッドの数は、半導体メモリチップ１５が有する電極パッドの数よりも多い。また、コントローラチップ１６が有する電極パッドのピッチは、略３０〜１００μｍ程度であり、有機基板１１の複数の接続パッドのうちコントローラチップ１６に電気的に接続される接続パッドの間隔よりも狭い。コントローラチップ１６の電極パッドと有機基板１１の接続パッドとが金属ワイヤ２８でワイヤボンディングされる。
【００２８】
電子部品１７は、有機基板１１の上面１１ｂに搭載される。電子部品１７は、例えば、チップコンデンサーや抵抗やインダクタである。ここで、電子部品１７が有機基板１１上に配置されることにより、金属ワイヤで接続されることなく有機基板の内部配線を介して、半導体メモリチップ１５や、コントローラチップ１６と電気的に接続される。その結果、半導体記憶装置１０の寄生容量、寄生抵抗を低減することができる。
【００２９】
樹脂モールド部１８は、有機基板１１の上面１１ｂおよびリードフレーム１３の両面を樹脂系材料で封止することで形成される。有機基板１１の上面１１ｂのみを樹脂材料で封止することで、外部接続端子１９を外部に露出させている。樹脂モールド部１８は、半導体記憶装置１０の外殻を構成する。樹脂モールド部１８は、半導体メモリチップ１５やコントローラチップ１６を完全に覆う高さで形成されている。樹脂モールド部１８は、半導体メモリチップ１５などの実装部品が実装された有機基板１１およびリードフレーム１３を金型で覆い、軟化させた樹脂系材料をその金型内に注入することで形成される。
【００３０】
次に、半導体記憶装置１０の製造工程について説明する。図７は、半導体記憶装置１０の製造工程を説明するためのフローチャートである。図８〜図１３は、半導体記憶装置１０の製造工程を説明するための図である。
【００３１】
まず、有機基板１１を個片化する（ステップＳ１）。有機基板１１の個片化は、ダイシングブレード（図示せず）を用いた一般的な工程により行われるため、詳細な説明を省略する。次に、リードフレーム１３の基板接着部２２に接着剤３０を塗布する（ステップＳ２，図８も参照）。接着剤３０としては、例えば、一般的なポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを主成分とする熱硬化性または光硬化性のダイアタッチフィルム（接着剤フィルム）あるいは液状材料が用いられる。なお、メモリチップ載置部２１と有機基板１１とが重なる部分にも接着剤３０が塗布される。ここで、基板接着部２２のみに接着剤３０を塗布して、メモリチップ載置部と２１有機基板１１とが重なる部分に塗布された接着剤３０を省略することができる。
【００３２】
次に、接着剤３０が塗布された基板接着部２２に、有機基板１１の上面１１ｂを接着させる（ステップＳ３，図９も参照）。次に、有機基板１１の上面１１ｂにコントローラチップ１６と電子部品１７を実装する（ステップＳ４，図１０も参照）。次に、メモリチップ載置部２１に接着材料２５を介して半導体メモリチップ１５を接着させ、さらにその上に半導体メモリチップ１５を接着させて、半導体メモリチップ１５を積層させる（ステップＳ５，図１１も参照）。
【００３３】
次に、半導体メモリチップ１５の電極パッドと有機基板１１の接続パッド、およびコントローラチップ１６の電極パッドと有機基板１１の接続パッドとを、金属ワイヤ２７，２８でワイヤボンディングする（ステップＳ６，図１２も参照）。次に、有機基板１１の上面１１ｂおよびリードフレーム１３の両面を樹脂系材料で封止して、樹脂モールド部１８を形成し、余り部１３ａを切除する（ステップＳ７，図１３も参照）。なお、図１３では、樹脂モールド部１８に覆われているため実際は視認できない内部の構成（半導体メモリチップ１５など）も、説明の便宜のために示している。上記、一連の工程によって、半導体記憶装置１０が製造される。
【００３４】
図１４は、従来例としての半導体記憶装置１００の内部構成を模式的に示す図である。図１５は、図１４に示す半導体記憶装置１００の断面構造を示す横断面図である。図１４、図１５に示すように、従来の半導体記憶装置１００では、半導体メモリチップ１１５を、有機基板１１１上に積層している。したがって、半導体メモリチップ１１５を載置するための領域を備える大きさで有機基板１１１が形成されている。
【００３５】
一方、本実施の形態に係る半導体記憶装置１０では、有機基板１１が、半導体記憶装置１０の内部構成を平面視した場合において、メモリチップ載置部２１とほとんど重ならない形状に個片化されているため、従来例に比べて、有機基板１１が小型になり、有機基板１１の使用量を大幅に抑えることができる。これにより、半導体記憶装置１０の製造コストの抑制を図ることができる。なお、有機基板１１を、外部接続端子１９が設けられる領域Ｓ（図５を参照）と略同じ平面形状に個片化することで、有機基板１１のさらなる小型化を図ってもよい。
【００３６】
また、平面視において略方形形状を呈する半導体記憶装置１０の４辺すべてに向けて延びるように、複数の連結部２３が形成されている。すなわち、リードフレーム１３から４方向に連結部２３が延びている。樹脂モールド部１８を形成する工程では、４方向に延びた連結部２３が金型に挟持されることで、リードフレーム１３が保持されることとなる。連結部２３が、４方向に延びた連結部２３で保持されるので、金型によるリードフレーム１３の保持力が増す。
【００３７】
特に、メモリチップ載置部３１を、金型内で適正な位置に保持させやすくなる。金型に樹脂系材料を注入した際に、その注入圧によってリードフレーム１３が動いてしまうと、半導体メモリチップ１５が樹脂モールド部１８から露出してしまったりするが、このような問題の発生を抑えて、歩留まりの向上を図ることができる。なお、連結部２３は、平面視における半導体記憶装置１０の４辺すべてに向けて延びていなくともよい。少なくとも平面視における半導体記憶装置１０の２つ以上の辺に向けて延びるように複数の連結部２３が設けられていればよい。
【００３８】
また、平面視における半導体記憶装置１０の４辺のうち少なくとも１辺で、２つ以上の連結部２３がその１辺に向けて延びるように設けられているので、上述した金型によるリードフレーム１３の保持力をより一層高めることができる。
【００３９】
また、連結部２３は、基板接着部２２からも延びるように形成されている。したがって、上記と同様の理由により、樹脂モールド部１８を形成する工程での、金型による基板接着部２２の保持力が増す。ここで、半導体記憶装置１０では、有機基板１１の底面１１ａを露出させている。したがって、樹脂モールド部１８を形成する工程では、有機基板１１の底面１１ａと金型とを密着させることで、底面１１ａと金型との隙間に樹脂が侵入するのを防ぐ必要がある。
【００４０】
例えば、有機基板１１が金型から離れる方向にリードフレーム１３、特に基板接着部２２が変形してしまうと、有機基板１１の底面１１ａと金型との間に隙間ができて、樹脂が侵入しやすくなる。底面１１ａと金型との隙間に侵入した樹脂によって、外部接続端子１９が覆われてしまうと、外部機器との接触不良を起こしたり、バリを切除する余計な手間が発生したりするという問題がある。一方、本実施の形態では、基板接着部２２から延びる連結部２３（延出部１３ｂ）によって、金型による基板接着部２２の保持力を高めることができるので、リードフレーム１３の変形、特に基板接着部２２の変形を抑えることができ、有機基板１１を確実に金型に密着させやすくなる。これにより、基板１１の底面１１ａと金型の隙間に樹脂が侵入してしまうのを抑えて、歩留まりの向上や製造コストの抑制を図ることができる。また、基板接着部２２から２つの連結部２３（延出部１３ｂ）が樹脂モールド部の２つの辺に向けて延びている。その結果、基板１１の底面１１ａと金型の隙間に樹脂が侵入してしまうのを効果的に抑えることができる。
【００４１】
また、連結部２３は、メモリチップ載置部２１や基板接着部２２側の根元部よりも、半導体記憶装置１０の外部との境界部分のほうが、平面視において細くなるように形成されているので、余り部２３ａを切除する際に、連結部２３の切断面積を小さくすることができる。したがって、連結部２３を切断する工具の磨耗を抑えて、工具の長寿命化を図ることができる。また、連結部２３の根元部は、半導体記憶装置１０の外部との境界部分よりも太くなっているので、連結部２３の強度が低下するのを抑えることができる。これにより、上述した金型によるリードフレーム１３の保持力が低下してしまうことを抑えることができる。
【００４２】
また、リードフレーム１３を有機基板１１に接触させることにより、有機基板１１とメモリチップ載置部２１との相対的な位置関係が決定される。リードフレーム１３を有機基板１１に接触させることにより、半導体メモリチップ１５と有機基板１１との位置ずれが少なくなり、ワイヤボンディング工程での施工不良を抑えて歩留まりの低下を抑制することができる。なお、有機基板１１とリードフレーム１３とは、最終的に樹脂モールド部１８によって封止されるので、有機基板１１とリードフレーム１３との接着には、高い信頼性が要求されず、樹脂モールド部１８の形成工程まで両者の接着が維持されていればよい。すなわち、メモリチップ載置部２１と基板接着部２２のみに接着剤３０を塗布して、メモリチップ載置部と２１有機基板１１とが重なる部分に塗布された接着剤３０を省略することができる。例えば、メモリチップ載置部と２１有機基板１１とが重なる部分が少ない場合など、接着剤３０がメモリチップ載置部と２１有機基板１１とが重なる部分からはみ出ることを防止することができる。
【００４３】
また、リードフレーム１３のほぼ中央部に位置し、メモリチップ載置部２１と有機基板１１が重なる部分から樹脂モールド部１８の外部に向けて延びる連結部２３−１も、有機基板１１と重なっている。その結果、リードフレーム１３と有機基板１１とが接触する面積を増やすことができる。よって、半導体メモリチップ１５と有機基板１１との位置ずれが少なくなり、ワイヤボンディング工程での施工不良を抑えて歩留まりの低下を抑制することができる。
【００４４】
コントローラチップ１６は、半導体メモリチップ１５に比べて、形成される電極パッドの数が多くなりやすい。また、コントローラチップ１６は、半導体メモリチップ１５に比べて、上面から見た平面形状が小さく形成されやすい。したがって、コントローラチップ１６をワイヤボンディングするための電極パッドや接続パッドは、半導体メモリチップ１５をワイヤボンディングするための電極パッドや接続パッドに比べて密集して形成される。本実施の形態では、コントローラチップ１６を、リードフレーム１３上ではなく有機基板１１上に実装しているので、電極パッドや接続パッドが密集して形成された条件でも、ワイヤボンディングを確実に行うことができる。一方、半導体メモリチップ１５のワイヤボンディングを行うための電極パッドや接続パッドはその間隔が比較的広い。そのため、半導体メモリチップ１５のワイヤボンディングは比較的容易であり、半導体メモリチップ１５をリードフレーム１３上に実装することで、互いの距離が多少離れてもワイヤボンディングを行うことができる。
【００４５】
また、コントローラチップ１６や電子部品１７を、有機基板１１の上面１１ｂに実装するので、有機基板１１の底面１１ａ側、すなわち外部接続端子１９が形成された側を略平坦にすることができる。これにより、半導体記憶装置１０の小型化に寄与することができる。また、半導体記憶装置１０の外周面の凹凸を減らすことで、半導体記憶装置１０の電子機器への円滑な挿入、抜取りの実現に寄与することができる。
【００４６】
また、外部接続端子、半導体メモリチップ１５、コントローラチップ１６および電子部品１７は、有機基板１１の内部配線を介して接続されている。すなわち、半導体メモリチップ１５、コントローラチップ１６および電子部品１７は、リード部品を介さずに電気的に接続されている。これにより、余り部１３ａの切除部分は、樹脂モールド部１８の外側面に露出するが、この部分に絶縁処理を行うなどの手間を省くことができ、半導体記憶装置１０の製造コストをより一層抑制することができる。
【００４７】
また、有機基板１１の平面形状を小型化することで、電子部品１７の実装工程などで有機基板１１に加えられる熱による有機基板１１の変形を抑えることができる。上述したように、有機基板１１は多層構造となっており、各層ごとで使用される材料が異なる場合がある。各層ごとに材料が異なることで、各層ごとに線膨張係数も異なることとなるため、熱履歴による変形が生じやすくなる。ここで、有機基板１１の平面形状を小型化することで、半導体記憶装置１０全体に占める有機基板１１の割合が少なくなり、半導体記憶装置１０全体の変形を生じにくくすることができる。
【００４８】
なお、メモリチップ載置部２１と有機基板１１との相対的な位置関係の決定は、リードフレーム１３の接着によって行われる場合に限らない。例えば、有機基板１１とリードフレーム１３とを、樹脂モールド部１８を形成するための金型で別々に固定してもよい。有機基板１１とリードフレーム１３とが金型に固定されることで、お互いの相対的な位置関係が決定される。
【００４９】
なお、本実施の形態では、メモリチップ載置部２１上に複数の半導体メモリチップ１５を積層する例を挙げて説明したがこれに限られず、１枚の半導体メモリチップ１５のみをメモリチップ載置部２１上に接着させて半導体記憶装置１０を構成しても構わない。
【００５０】
また、半導体記憶装置１０の製造工程は、図７のフローチャートで示す場合に限られない。例えば、有機基板１１をリードフレーム１３に接着する前に、コントローラチップ１６と電子部品を有機基板１１に実装させてもよい。また、有機基板１１を個片化する前にコントローラチップ１６と電子部品を有機基板１１に実装させてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、半導体記憶装置１０としてマイクロＳＤカードを例に挙げて説明したが、これに限定されず、半導体メモリチップを備えて構成される種々の記憶装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 半導体記憶装置、１１ 有機基板、１１ａ 底面（一方の面）、１１ｂ 上面（他方の面）、１３ リードフレーム、１３ａ 余り部、１３ｂ 延出部、１５ 半導体メモリチップ、１６ コントローラチップ、１７ 電子部品、１８ 樹脂モールド部、１９ 外部接続端子、２１ メモリチップ載置部、２２ 基板接着部、２３ 連結部、２５ 接着材料、２７，２８ 金属ワイヤ、３０ 接着剤、１００ 半導体記憶装置、１１１ 有機基板、１１５ 半導体メモリチップ、Ｓ 領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に外部接続端子が設けられた有機基板と、半導体メモリチップとを備える半導体記憶装置であって、
前記有機基板の他方面に接着される接着部、および前記半導体メモリチップが載置される載置部を有するリードフレームと、
前記外部接続端子を露出させて、前記有機基板、前記リードフレーム、および前記半導体メモリチップを封止するとともに、平面視において略方形形状を呈する樹脂モールド部と、をさらに備え、
前記有機基板は、前記接着部に接着された状態で、平面視において前記載置部とほとんど重ならない形状に個片化されており、
前記リードフレームには、前記載置部および前記接着部の少なくとも一方から、前記樹脂モールド部の少なくとも２つ以上の辺に向けて延びるように複数の延出部が形成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
【請求項２】
前記延出部は、前記載置部または前記接着部側の根元部分よりも、前記樹脂モールド部の外部との境界部分のほうが、平面視において細く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体記憶装置。
【請求項３】
前記リードフレームには、前記樹脂モールド部の少なくとも１つの辺に向けて複数の前記延出部が延びるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体記憶装置。
【請求項４】
前記有機基板の一部と前記載置部の一部とが、平面視において重なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
【請求項５】
前記接着部から２つの前記延出部が前記樹脂モールド部の２つの辺に向けて延びていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
【請求項１】
一方の面に外部接続端子が設けられた有機基板と、半導体メモリチップとを備える半導体記憶装置であって、
前記有機基板の他方面に接着される接着部、および前記半導体メモリチップが載置される載置部を有するリードフレームと、
前記外部接続端子を露出させて、前記有機基板、前記リードフレーム、および前記半導体メモリチップを封止するとともに、平面視において略方形形状を呈する樹脂モールド部と、をさらに備え、
前記有機基板は、前記接着部に接着された状態で、平面視において前記載置部とほとんど重ならない形状に個片化されており、
前記リードフレームには、前記載置部および前記接着部の少なくとも一方から、前記樹脂モールド部の少なくとも２つ以上の辺に向けて延びるように複数の延出部が形成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
【請求項２】
前記延出部は、前記載置部または前記接着部側の根元部分よりも、前記樹脂モールド部の外部との境界部分のほうが、平面視において細く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体記憶装置。
【請求項３】
前記リードフレームには、前記樹脂モールド部の少なくとも１つの辺に向けて複数の前記延出部が延びるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体記憶装置。
【請求項４】
前記有機基板の一部と前記載置部の一部とが、平面視において重なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
【請求項５】
前記接着部から２つの前記延出部が前記樹脂モールド部の２つの辺に向けて延びていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２０５０１３（Ｐ２０１１−２０５０１３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２９２１（Ｐ２０１０−７２９２１）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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