JP2001237361A - 小さな持上げマウントパッドを有するリードフレーム - Google Patents

小さな持上げマウントパッドを有するリードフレーム

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スー ジョイス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップが貼り付けられる小さな持上げ
パッドを有する大面積マウントパッドを含むリードフレ
ームを備えた半導体装置を得る。 【解決手段】 最少量のチップ貼付け接着剤の使用と小
さな持上げパッド11とを結びつけることにより気相パ
ッケージクラッキングに対する信頼性が改善され、さら
に、所与のリードフレームをあるファミリーのチップサ
イズおよび形状で使用することができる。大きなパッド
14は、リードフレームの製造中に応力を緩和するだけ
でなく良好な熱放散を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、半導体装
置に関し、特に、マイクロ電子装置の組立てに使用され
るリードフレームに関する。
【0002】
【従来の技術】保護密封体(enclosure)内に封止され
る集積回路チップおよびリードフレームを有する集積回
路装置はいろいろな製品に広く使用され、その中には、
消費者電子装置,コンピュータ,自動車,電気通信およ
び軍事応用が含まれる。集積回路チップを装置外部の回
路と電気的に相互接続する手段はリードフレームの形を
とることが多い。リードフレームは、銅や銅合金のよう
な導電性および熱伝導性の非常に高い材料により形成さ
れる。リードフレームは、複数のリードとその上に集積
回路チップが貼り付けられるチップマウントパッドと呼
ばれる中央エリアとにスタンプされるかエッチングされ
る。チップは、通常はワイヤボンディングによってリー
ドに電気的に接続され、装置は密封化されて機械的およ
び環境的に保護される。
【0003】従来のリードフレームは、図1に平面図を
示すように、プラスチックカプセル化半導体パッケージ
に組み立てられる。破線120で示すように、リードフ
レームは、組み立てられるべき集積回路チップよりも幾
分大きい平坦なチップマウントパッド110を含む。チ
ップは、接着剤または合金によってマウントパッド11
0に貼り付けられ、プラスチック樹脂内に入れられる前
にボンディングワイヤによりリードの内部に接続され
る。
【0004】リードフレームは、比較的薄い金属細片を
スタンプするかエッチングして、半導体パッケージング
組立て装置中を移送させる手段を提供する支持レール1
30のシステムに取り付けられた複数のリードフレーム
を形成することによって、製造される。製造されたまま
のリードフレーム細片では、リード112は支持レール
130の面内に維持される。中央に位置するチップマウ
ントパッド110は狭幅のタイ・ストラップ113によ
って支持レールに取り付けられる。チップマウントパッ
ド110とタイ・ストラップ113の最内部とは、チッ
プ120の表面がほとんどリードチップの面であること
を可能にするために、支持レール130の面からダウン
セットすなわちZ軸オフセットされ、それにより、より
短いワイヤボンド125で済み、より信頼度の高いボン
ディング工程が可能となる。
【0005】現在の多くのリードフレームは、図2に示
すような単一または多数の小さな円形マウントパッド2
02を有して製造されるか、チップが貼り付けられるタ
イ・ストラップをただ有するだけで、大きいチップパッ
ドは排除されている。小さなチップパッド202は、薄
くエッチングされたかスタンプされたタイ・ストラップ
206によって外部支持レール205に接続される。支
持レール205は、パッケージの組立てが完了するまで
細片の1つ以上のリードフレームも一緒に保持する。
【0006】図2に示すような1つ以上の小さなパッド
202を有するこれらのリードフレームは、典型的に
は、Sパッドすなわちスモールパッドリードフレームと
呼ばれる。小さな円形パッドは、タイ・ストラップ20
6のエッジからタイ・ストラップが交差する(208)
リードフレームの中心までのほぼ中間に配置される。破
線203で表わされるチップはパッド202の頂上に配
置され、また、チップの非パターン化表面はチップ貼付
け接着剤(不図示)によってパッドに貼り付けられる。
従来のリードフレームのように、タイ・ストラップおよ
びマウントパッドは、ボンドワイヤ長が短縮されたより
平坦な構造を提供するために、支持レールの面からオフ
セットされる。
【0007】「ポップコーン効果」または蒸気圧パッケ
ージクラッキングとしばしば呼ばれる表面実装プラスチ
ックパッケージにおける故障機構に応えて、チップパッ
ド面積が縮小されたリードフレームが開発されており、
それを図3に示す。従来のリードフレームでは、プラス
チック樹脂内へ入る周囲の湿気は、マウントパッド32
0を有する固体チップ310と樹脂340との間で捕捉
される。印刷回路板へのはんだ付着のような急速熱工程
に曝されると、パッケージ内の蒸気圧は、チップ310
とチップマウントパッド320との間およびパッド32
0と樹脂340との間の接着剤311の弱接着領域を剥
離させる。矢符350は、蒸気圧が蓄積して剥離351
をもたらしたり樹脂に出張りおよびクラック352をし
ばしばもたらす領域を表わす。この故障機構は、大きな
半導体ダイに関連しており、薄いパッケージにおいて最
も顕著である。
【0008】リードフレームの「S」パッドすなわちス
モールチップコンタクトパッドは、チップパッドと樹脂
との間の大きい平坦な表面を排除することによって故障
を解決する。また、それらは、機械的強度の低いシステ
ム内の材料であるだけでなく蒸気圧源であることも判っ
ている使用されるチップ貼付け接着剤の量を大きく低減
する。
【0009】しかしながら、Sパッドリードフレームの
厳しい限界は、面積がチップ自体以上である熱伝導チッ
プマウントパッドを有する従来のリードフレームで見ら
れる熱放散の損失である。図4に示すように、半導体装
置420からの伝熱経路は、(1)メタルチップパッド
410内に到るもの、(2)樹脂440を介してパッド
からパッケージの背面に到るもの、(3)外部印刷回路
板460への直接伝熱でパッドからリード内に到るも
の、(4)樹脂440を介してチップ表面から周囲に到
るもの、(4)樹脂を介してチップからリード412に
到るものである。実際上、大きいチップマウントパッド
410は、熱放散面積を広げかつパッドをリードに近接
させることによって、パッケージ内でヒート・スプレッ
ダーとして使用される。
【0010】従来のチップマウントパッドリードフレー
ムにはないSパッドリードフレームの第2の問題点は、
狭いタイ・ストラップのワーピングおよびボーイング
(bowing)の傾向であり、したがって、歩留りおよび信
頼度の損失をもたらす平坦でないマウントパッドであ
る。
【0011】リードフレーム製造工程では、パターン化
されたリードフレーム細片はダイに位置決めされ、ま
た、チップパッドは、加圧されている金属の部分を伸張
させるツールを使用して下向きに成形され(すなわち、
「z」軸オフセットされ)、一体化されパターン化され
たタイ・ストラップおよびチップパッドを再位置決めす
る。加圧下では、2つ以上のタイ・ストラップの延性金
属は、強制的に下向きとされてアングル・ベンドを形成
するとともに、成形パンチを使用してリードフレームの
中心に向けてプレスされてタイ・ストラップをダイ表面
に対してプレスする。延性金属は、中心へ向かって収束
し、Sパッドリードフレームにおいてしばしば反ったり
弓形に曲がる。従来のリードフレームでは、大きいダイ
パッド面積は、応力をパッド自体内で緩和させることを
可能とし、したがって、ワープする傾向がほとんどな
い。
【0012】湿気進入および熱放散の両方について信頼
性が高くより小型で薄い集積回路パッケージがこの産業
によって要求されるにつれて、これらの問題点を支援す
るリードフレームが必要とされている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】明らかに、機械的安定
性およびチップ周囲よりも大きい従来のチップパッドの
伝熱利点を有するが、気相パッケージクラッキングに寄
与することが知られているチップ貼付け接着剤を非常に
少量しか使用しないチップへの小接触面積のSパッドの
利点を有するリードフレームをもつことがこの産業にと
って非常に望ましいことである。
【0014】本発明の目的は、大きなマウントパッドの
伝熱利点だけでなく小接触面積を含むチップマウントパ
ッドを有するリードフレームを備えた半導体装置を提供
することにある。
【0015】本発明の目的は、はんだリフロー処理中に
改善されたパッケージ信頼性を与える装置を提供するこ
とにある。
【0016】本発明の目的は、コスト低減および製品の
改善された信頼性の両方を支援する、最少量のチップ貼
付け接着剤しか必要としない半導体パッケージを提供す
ることにある。
【0017】本発明のさらなる目的は、多数の半導体チ
ップサイズおよび形状とコンパチブルであり、それによ
り、チップ特定ツーリング在庫およびカスタムチップマ
ウントパッドの製造コストを最小限に抑えるリードフレ
ームを提供することにある。
【0018】本発明の目的は、半導体パッケージ内でヒ
ート・スプレッダーのように作用するリードフレームチ
ップパッドを提供することにある。
【0019】本発明のさらなる目的は、チップに対する
パッド接触面積が小さくしかも大きなパッド熱放散利点
を有するリードフレームの製造方法を提供することにあ
る。
【0020】本発明のさらなる目的は、チップに対する
接触面積は小さいが従来の大きなマウントパッドの機械
的安定性を有するリードフレームを提供することにあ
る。
【0021】本発明の他の目的は、高い熱伝導率,延性
(ductility)の製造利点および大面積チップパッドの
応力緩和の利点を有するリードフレームを提供すること
にある。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明は、小さい持上げ
パッドを有する大面積マウントパッドを含むリードフレ
ームを備えた半導体装置である。半導体チップは、蒸気
圧パッケージクラッキングに寄与することが知られてい
るチップ貼付け接着剤を最少量しか使わないで持上げパ
ッドに貼り付けられる。大面積パッドは、カプセル化さ
れたパッケージを介した良好な熱拡散および熱放散を可
能とさせる。
【0023】チップ貼付け面積の減少により、サイズお
よび形状が変わる半導体チップのファミリーに対してリ
ードフレームを使用することができ、これにより、ツー
ルで加工され在庫(inventory)に保持される装置特定
リードフレームの数が減少される。
【0024】銅合金は、熱伝導率に優れかつ処理が容易
であるために非常に好都合なリードフレーム材料であ
り、これらの銅合金の可鍛性(malleability)および延
性はリードフレームバリエーションの成形における許容
範囲を大きくする。また、大面積チップパッドは、リー
ドフレーム製造工程中に応力を緩和させ、スモールパッ
ドリードフレームに頻繁に生じるワープおよび歪を解消
する。
【0025】
【発明の実施の形態】図5から図7に本発明の一実施の
形態を示す。半導体装置は、その上にチップマウント接
着剤15によって半導体チップ10が貼り付けられる1
つ以上の小さなパッド11となるパッドの面から上向き
に形成された凹みを有するリードフレームマウントパッ
ド14を含む。チップとリードフレームとの間に小接触
面積しか提供しないことに関する図2において、また、
最少量のチップ貼付け接着剤しか必要としないことによ
って、実際上、小さなパッド11は既知のSパッドリー
ドフレームと同じ機能を果たす。チップとメタルパッド
との間に大接触面積がないことは「ポップコーン効果」
を解消し、パッドは、カプセル化樹脂から剥離し、装置
が急速熱工程に曝されるときにプラスチックのボーイン
グやクラッキングを生じさせることがある。故障の例を
図3に示す。
【0026】小さなパッドに必要な少量のチップマウン
ト接着剤は、接着剤からのガス抜きとプラスチックパッ
ケージ内に蓄積される蒸気圧とを最小限に抑える。ま
た、使用されるコストのかかるチップマウント接着剤の
量が少ないために単価が低いという利点もあり、また、
接着剤のオーバフローは小さなパッドの側面に留まると
ともにワイヤボンディングや樹脂接着と干渉しないため
に、接着剤配置の精度は重要ではない。
【0027】従来のフルサイズマウントパッドに接続さ
れてその一体部分を形成する小さなパッドの重要な利点
は、それの向上された熱放散能力である。銅合金のよう
な高熱伝導率リードフレーム材料は、チップと大面積メ
タルチップパッドとの間に直接伝熱機構を提供し、図4
の位置(1)および(2)に示すように、リードフィン
ガーを介してだけではなくパッケージの背面からも熱を
放散することができる。
【0028】図5において、組み立てられたパッケージ
では半導体チップ10は持上げパッド11の平坦な第1
の表面上に接着剤15によって貼り付けられることが分
かる。ダウンセットマウントパッドは、パッドの近くに
ダウンセットされるタイ・ストラップ12に貼り付けら
れる。チップ10はリードフィンガー(不図示)にワイ
ヤボンドされ、また、アセンブリはプラスチック樹脂1
6にカプセル化される。
【0029】図6は、大きなマウントパッド14内に一
体化された小さな持上げパッド11を有する製造された
ままのリードフレームの平面図であり、大きなパッド
は、コーナーにおいて外部支持レール30とともに形成
されるタイ・ストラップ12によって支持される。マウ
ントパッド14の周囲近くで、タイ・ストラップ12お
よびマウントパッド14は、ほぼ破線19で示す位置
で、成形されたアングル(angle)だけリードフィンガ
ー16および支持レール30の面からオフセットされて
いる。チップパッド内の小さな持上げパッドのアレイ
は、持上げパッドの第1の表面011がタイ・ストラッ
プ・ダウンセット距離のほぼ半分となるように、パッド
の面から上向きに形成される。パッド14オフセット深
さは0.1から0.2mmの範囲内であり、また、小さ
な持上げパッドはパッド14の第1の表面上0.04か
ら0.08mmの範囲内である。小さなパッド11の第
1の表面011の直径は0.5から3mmの範囲内であ
る。
【0030】図7のリードフレームの一部分の断面はオ
フセットアングルのより詳細な図を提供する。タイ・ス
トラップ12は、アングル19でオフセットされて大き
いダイマウントパッド14の面を形成する。小さな持上
げパッド11は、反対方向(すなわち、上向き)に、大
きなパッドダウンセットの距離のほぼ半分オフセットさ
れる。
【0031】比較的薄い延性の鉛フレーム材料アングル
は、成形パンチを使用して金属を伸張することによって
形成される。大きなパッド内に小さな持上げパッドを形
成する技術は、圧倒的多数の市販のリードフレームで見
られるチップマウントパッドおよびタイ・ストラップを
オフセットするのに使用されるものと同様である。
【0032】本発明の好ましい実施の形態は、新しいオ
フセットツーリングセットと組み合わせて、リードフレ
ームのオフセットアングルを形成するのに従来の油圧ま
たは電気駆動プレスを使用する。成形ダイプレスは、一
般的に、マウントパッドオフセットを形成するのに使用
されるものと同じタイプであるが、図8に示すように、
それは、リードフレームのチップマウントパッドが位置
決めされる領域に配置された一連の円形成形ツールを含
む。フルサイズマウントパッド(不図示)を有するパタ
ーン化され形成されたリードフレームはダイプレスに位
置決めされ、また、プレスは矢符850で示すようにク
ランプされる。鋼の円形パンチツール81のアレイはダ
イプレス84のベース内へ凹ませられる。空洞82は、
より低いダイプレスのパンチ81に対応する位置でアッ
パーダイプレス表面85に位置決めされる。矢符80で
示すように、パンチ81は、圧力下で、延性チップマウ
ントパッド(不図示)の下面に対して突出される。空洞
82は、延性リードフレーム材料が上向きに形成されて
大きなパッドの一連の小さな持上げチップパッドを生じ
ることを可能にさせる。小さなパッド上に平坦な表面が
形成されることを保証するために、各空洞のベースに平
坦な表面821が設けられる。成形ツールはダイプレス
のホームポジションに引っ込められ、リードフレームが
プレスから取り外される。ツールセットの寸法は特定リ
ードフレーム寸法の関数であるが、各パンチツール81
は直径が0.25から2mmの範囲内であり、空洞82
は対応パンチツールの直径+リードフレーム厚である。
【0033】小さな持上げパッドリードフレームに対す
る応用はSパッドフレームに対して知られているものと
幾分同様であるが、小さな持上げパッドの著しい利点
は、加圧成形による金属の伸張中に、金属が全方向から
中心へ向けて押され、薄いタイ・ストラップ上の小さな
パッドにより、しばしばワープおよび歪が生じるという
事実にある。しかしながら、本発明の小さな持上げパッ
ドでは、金属の動きによる応力は銅の大きな面積によっ
て吸収され、大きなパッドのワープは問題にならない。
【0034】図6の小さな持上げパッドリードフレーム
の実施の形態では、大きな四角パッド14に4つの小さ
なパッド11がある。しかしながら、本発明は四角パッ
ドだけでなく矩形または多辺パッドにも応用することが
でき、図9aに示すように大マウントパッド91内に単
一パッド111があったり、図9bに示すように大きな
パッド92上に3つの持上げパッド112が三角形に配
置されたり、図9cに示すように矩形パッド93上に2
つ以上のパッド113が一列に配置されたりすることが
理解されるべきである。
【0035】本発明は、さまざまな形で実施することが
でき、クワッド・フラット・パック(QFP)およびスモ
ール・アウトライン・パッケージ(SOP)のような多様
なプラスチックパッケージタイプや、良好な熱放散およ
び蒸気圧クラッキングの回避の利点が望ましい特性であ
る任意の他の表面実装プラスチックパッケージタイプに
応用することができる。小さな持上げパッドリードフレ
ームは、チップマウントパッドによって形成される露出
ヒート・スプレッダーを有するパッケージにも応用する
ことができる。
【0036】小さな持上げパッドリードフレームによっ
て提供される著しい利点は、単一リードフレームを多数
のチップサイズおよび形状に適用する点にある。標準化
されたリードピッチ内では、リードフレームまたはパッ
ケージファミリー上の特定数のリードに対して、小さな
持上げパッドリードフレームは大きな範囲のチップサイ
ズに適合する。例えば、132ピン・クワッド・フラッ
ト・パック・リードフレームは多くのチップサイズおよ
びタイプに使用することができ、したがって、本発明は
多数の集積回路装置に応用することができ、それによっ
て、特定ツーリングと各特定チップに対する在庫との必
要性が解消される。
【0037】従来のリードフレームでは、リードフレー
ムもしくはパッケージファミリーの各チップサイズおよ
び形状またはそれらの小さな変形に対して、単一のリー
ドフレームツーリングが必要である。典型的には、ボン
ドワイヤがパッドに短絡することを回避すべく、チップ
サイズはマウントパッドサイズよりも僅かに小さくされ
ているにすぎない。しかしながら、図10a,図10b
および図10cに示すように、多様なチップサイズおよ
び形状のアセンブリに対して、1つの小さな持上げパッ
ドリードフレームデザイン10が使用される。図10a
では、チップ101は大きなパッド100面積の50%
よりも小さいが、大きなパッド100はチップおよび内
部リードフレームボンディングフィンガーの面の下に位
置決めされるため、図11に示すように、ボンドワイヤ
107のメタルパッドへの短絡は問題とならない。ま
た、所与のパッケージファミリーの小さなチップを有す
る大きなパッドは、改善された熱放散および熱拡散を提
供する。
【0038】図10bでは、従来のチップパッド対チッ
プ比で典型的であるように、チップ102はパッドより
も僅かに小さいにすぎない。図10cでは、チップ10
3はパッドサイズよりも大きいが、内部リードフィンガ
ーチップ内に限定される。チップは小さなパッドの第1
の表面に貼り付けられるため、従来のパッドにおいてチ
ップがチップマウントパッドよりも大きい場合にそうで
あるように、リードフレームボンドフィンガーの接着剤
汚染の問題はない。
【0039】チップ周囲が持上げマウントパッドの最外
縁と同じかそれよりも大きくかつチップ周囲が内部リー
ドフィンガー内にある限り、多様なチップサイズおよび
形状を所与の小さな持上げパッドリードフレームに適用
することができる。
【0040】好ましい実施の形態の詳細な説明がなされ
た。しかしながら、本発明はさまざまな形で実施できる
ことが理解されるべきである。したがって、ここに開示
した特定の詳細は、制約として解釈されるものではな
く、本発明を実質的に任意の詳細なシステム,構造また
は方法で利用することを当業者に教示するための基礎と
して解釈されるものである。
【0041】以上の説明に関して以下の項を開示する。 (1)a)比較的大きなマウントパッドの表面から持上
げられた小さなマウントパッドのアレイを有するリード
フレームと、 b)小さなパッドの表面に貼り付けられた半導体回路チ
ップと、 d)チップボンドパッドをリードフレームに相互接続す
るボンディングワイヤと、 e)アセンブリのモールド樹脂カプセル(encapsulatio
n)と、を含む、半導体装置。 (2)前記小さなマウントパッドが、大きなパッドから
成形され、かつ、大きなパッドの一体部分である、第1
項記載の半導体装置。 (3)前記大きなパッドが、内部リードフレームリード
の面からダウンセットされ、小さなパッドの表面が、大
きなパッドの上方に前記ダウンセット距離のおよそ半分
に位置決めされる、第1項記載の半導体装置。 (4)リードフレームが銅合金を含む、第1項記載の半
導体装置。 (5)チップが、比較的少量のチップマウント接着剤に
よって小さなパッドの表面に貼り付けられている、第1
項記載の半導体装置。 (6)前記小さなパッドが、チップと大きなパッドとの
間の直接熱経路を形成する、第1項記載の装置。 (7)持上げパッドが四角パターンに配列されている、
第1項記載の半導体装置。 (8)持上げパッドが三角パターンに配列されている、
第1項記載の半導体装置。 (9)持上げパッドが線形パターンに配列されている、
第1項記載の半導体装置。 (10)中央に配置された単一の小さな持上げパッドを
有する、第1項記載の半導体装置。
【0042】(11)前記チップ面積が、持上げパッド
の最も外側の周囲以上であり、かつ、リードフレームフ
ィンガー内にある 第1項記載の半導体装置。 (12)アセンブリがスモール・アウトライン・パッケ
ージを含む、第1項記載の半導体装置。 (13)アセンブリがクワッド・フラット・パッケージ
を含む、第1項記載の半導体装置。 (14)アセンブリが表面実装パッケージを含む、第1
項記載の半導体装置。
【0043】(15)a)支持レールに取り付けられた
複数のリードと、 b)前記支持レールおよび中央に配置された大きなパッ
ドに取り付けられた2つ以上のタイ・ストラップと、 c)前記大きなパッドの表面の上方に持上げられた小さ
なマウントパッドのアレイと、を含み、 d)前記大きなパッドおよびタイ・ストラップの最内部
が、支持レールおよびリードの面からダウンセットされ
ている、リードフレーム。 (16)銅のような熱伝導性金属または合金を含む、第
15項記載のリードフレーム。 (17)持上げマウントパッドが、複数のチップサイズ
および形状に対する支持を提供する、第15項記載のリ
ードフレーム。 (18)持上げマウントパッドの数および位置が随意で
ある、第15項記載のリードフレーム。
【0044】(19)小さな持上げマウントパッドを有
するリードフレームの製造方法であって、 a)より低いダイの引込み可能な突起のアレイと突起に
対応する位置にあるトップ・ダイの空洞のアレイとを含
むツールセットを有する成形ダイプレスを提供するステ
ップと、 b)前記ダイプレスにリードフレーム細片を位置決めし
クランプするステップと、 c)前記突起を中央に配置されたリードフレームパッド
に対してまた前記空洞内に押し進める圧力を加えて、パ
ッドの面から持上げられた小さなパッドを作り出すステ
ップと、 d)前記突起および圧力を引っ込めるステップと、を含
む、方法。 (20)前記ツールセットが鋼を含む、第19項記載の
方法。 (21)前記空洞が平坦な頂面を有する、第19項記載
の方法。 (22)プレスのより低いダイの引っ込み可能な突起の
アレイと、突起に対応する位置にあるトップダイの空洞
のアレイとを含む、成形パンチツールセット。
【0045】(23)半導体チップが貼り付けられる小
さな持上げパッドを有する大面積マウントパッドを含む
リードフレームを備えた半導体装置。最少量のチップ貼
付け接着剤の使用と小さな持上げパッドとを結びつける
ことにより気相パッケージクラッキングに対する信頼性
が改善され、さらに、所与のリードフレームをあるファ
ミリーのチップサイズおよび形状で使用することができ
る。大きなパッドは、リードフレームの製造中に応力を
緩和するだけでなく良好な熱放散を行う。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のリードフレームおよび支持構造の平面図
である。
【図2】「S」すなわちスモールパッドリードフレーム
を示す図である。
【図3】「ポップコーン効果」の結果として故障したプ
ラスチックパッケージの従来のリードフレームを示す図
である。
【図4】カプセル化された集積回路装置からの主要な熱
流経路を示す図である。
【図5】大きなマウントパッドに一体化された小さな持
上げパッドを有する半導体パッケージの断面図である。
【図6】チップパッドに多数の小さな持上げパッドを有
する本発明のリードフレームを示す図である。
【図7】小さな持上げパッドを有するリードフレームマ
ウントパッドの断面図である。
【図8】小さな持上げパッドを成形するツールを有する
ダイプレスを示す図である。
【図9】小さな持上げパッドリードフレームの別の実施
の形態を示す図である。
【図10】本発明の同じリードフレーム上の変動するチ
ップサイズを示す図である。
【図11】本発明のワイヤボンドされたアセンブリの断
面図である。
【符号の説明】
011 第1の表面 10,101,102,103,120,310 半導
体チップ 11,111,112,113,202 小さなパッド 12,113,206 タイ・ストラップ 14,91,92,93,100 大きなパッド 15,311 接着剤 16,340,440 プラスチック樹脂 19 アングル 30,130,205 支持レール 81 パンチツール 82 空洞 84 ダイプレス 107,125 ボンドワイヤ 110,320,410 チップマウントパッド 112,412 リード 208 タイ・ストラップ交差点 351 剥離層 352 クラック 420 半導体装置 460 印刷回路板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョイス スー 台湾 ユン ホー シティ、ウェン ファ ロード、 レーン 90、アレイ 32、4 エフ、ナンバー1 (72)発明者 ジョー チュー 台湾 パン チァオ シティ、パン シン ロード、 7エフ、ナンバー35

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)比較的大きなマウントパッドの表面
    から持上げられた小さなマウントパッドのアレイを有す
    るリードフレームと、 b)小さなパッドの表面に貼り付けられた半導体回路チ
    ップと、 d)チップボンドパッドをリードフレームに相互接続す
    るボンディングワイヤと、 e)アセンブリのモールド樹脂カプセルと、を含む、半
    導体装置。
  2. 【請求項2】 小さな持上げマウントパッドを有するリ
    ードフレームの製造方法であって、 a)より低いダイの引込み可能な突起のアレイと突起に
    対応する位置にあるトップ・ダイの空洞のアレイとを含
    むツールセットを有する成形ダイプレスを提供するステ
    ップと、 b)前記ダイプレスにリードフレーム細片を位置決めし
    クランプするステップと、 c)前記突起を中央に配置されたリードフレームパッド
    に対してまた前記空洞内に押し進める圧力を加えて、パ
    ッドの面から持上げられた小さなパッドを作り出すステ
    ップと、 d)前記突起および圧力を引っ込めるステップと、を含
    む、方法。
JP2001024137A 2000-01-31 2001-01-31 小さな持上げマウントパッドを有するリードフレーム Abandoned JP2001237361A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100819794B1 (ko) * 2002-04-02 2008-04-07 삼성테크윈 주식회사 리드프레임 및, 그것을 이용한 반도체 패키지 제조 방법
KR100833938B1 (ko) * 2002-03-28 2008-05-30 삼성테크윈 주식회사 반도체 패키지용 리드프레임 및 리드프레임 제조 방법
KR100861511B1 (ko) * 2002-07-24 2008-10-02 삼성테크윈 주식회사 리이드 프레임과 그것을 구비한 반도체 팩키지 및, 반도체팩키지의 제조 방법

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020089064A1 (en) * 2001-01-08 2002-07-11 Jiahn-Chang Wu Flexible lead surface-mount semiconductor package
US7122884B2 (en) * 2002-04-16 2006-10-17 Fairchild Semiconductor Corporation Robust leaded molded packages and methods for forming the same
TW540123B (en) * 2002-06-14 2003-07-01 Siliconware Precision Industries Co Ltd Flip-chip semiconductor package with lead frame as chip carrier
US20040000703A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-01 Jui-Chung Lee Semiconductor package body having a lead frame with enhanced heat dissipation
DE10255932A1 (de) * 2002-11-29 2004-06-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
US20070002599A1 (en) * 2003-02-28 2007-01-04 Robin Caven Circuit board and arrangement for minimizing thermal and electromagnetic effects
DE10319782B4 (de) * 2003-04-30 2009-01-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einem Chipträgerelement
US7202106B2 (en) * 2004-06-28 2007-04-10 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Multi-chip semiconductor connector and method
US8138586B2 (en) * 2005-05-06 2012-03-20 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with multi-planar paddle
US7563647B2 (en) * 2005-07-29 2009-07-21 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with interconnect support
US7947535B2 (en) * 2005-10-22 2011-05-24 Stats Chippac Ltd. Thin package system with external terminals
US20070176271A1 (en) * 2006-02-01 2007-08-02 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system having die-attach pad with elevated bondline thickness
US7541221B2 (en) * 2006-02-04 2009-06-02 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with leadfinger support
JP2008085002A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
US7691682B2 (en) * 2007-06-26 2010-04-06 Micron Technology, Inc. Build-up-package for integrated circuit devices, and methods of making same
US8129827B2 (en) * 2007-09-13 2012-03-06 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with package encapsulation having recess
US8097934B1 (en) 2007-09-27 2012-01-17 National Semiconductor Corporation Delamination resistant device package having low moisture sensitivity
US20090152683A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-18 National Semiconductor Corporation Rounded die configuration for stress minimization and enhanced thermo-mechanical reliability
US7808089B2 (en) * 2007-12-18 2010-10-05 National Semiconductor Corporation Leadframe having die attach pad with delamination and crack-arresting features
JP4929382B2 (ja) * 2010-07-13 2012-05-09 株式会社東芝 電子部品構造体及び電子機器
DE102012207519A1 (de) * 2012-05-07 2013-11-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum herstellen eines bauelementträgers, einer elektronischen anordnung und einer strahlungsanordnung und bauelementträger, elektronische anordnung und strahlungsanordnung
CN115910825B (zh) * 2022-11-15 2026-03-10 上海华力微电子有限公司 焊盘结构及光刻拼接工艺的在线监控方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214307A (en) * 1991-07-08 1993-05-25 Micron Technology, Inc. Lead frame for semiconductor devices having improved adhesive bond line control
KR100205353B1 (ko) * 1996-12-27 1999-07-01 구본준 프리-몰드 패들을 갖는 반도체 패키지 제조 공정용 리드 프레임

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833938B1 (ko) * 2002-03-28 2008-05-30 삼성테크윈 주식회사 반도체 패키지용 리드프레임 및 리드프레임 제조 방법
KR100819794B1 (ko) * 2002-04-02 2008-04-07 삼성테크윈 주식회사 리드프레임 및, 그것을 이용한 반도체 패키지 제조 방법
KR100861511B1 (ko) * 2002-07-24 2008-10-02 삼성테크윈 주식회사 리이드 프레임과 그것을 구비한 반도체 팩키지 및, 반도체팩키지의 제조 방법

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US20010048149A1 (en) 2001-12-06

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