JPH03201463A - キャビティ型パッケージ半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は集積回路デバイスの製）告に関し、より詳細に
は、半導体集ｌａＩ！ｉｔ路チップ用のモールド・パッ
ケージの製造に関する。 従来接物 集積回路チップはより高い回路密度のため一囮複雑にな
ってき−（おり、この高回路密度はこれらの回路の構成
に一層小さな特徴サイズを使用することによって達成さ
れるものである。０．５ミクロン乃至０．８ミク

【］ン
はと小さい回路の％’＋　ｆｆｉナイズが現在可能であ
り、近い将来はざらに一層の細小が計則されている。こ
れらの−層の畠密度化に什い、メタル・コンダクタ、絶
縁酸化物、トランジスタ、および集積四路チップの様々
な他のこのような特徴の積層の薄膜構成により、機械的
及び熱のストレスの取扱いの問題が生じる。これらのス
トレスは、堅い熱可塑性の或いは熱硬化性プラスチック
く例えばエポキシ〉のパッケージング林料とａｍ回路チ
ップとの相互作用によって生じ、比較的小さいストレス
でもこれらのチップの小さい特徴に＠害を与え得る。集
積回路チップ上のストレスは、（どんなリードフレーム
やワイヤ・ボンドも含む）集積回路の構成に使用する材
料とその周囲のモールド・パッケージとの１１脹係数及
び弾性率の違いによって誘導され得る。これらの誘導ス
トレスにより、温度サイクル中、或いは同様の動作熱ス
トレス・テスト中に、チップのパシベーション・クラン
キング及びメタル・」ンダクタ線の破断及び破損がしば
しば生じる。このような損害は４万平方ミルはど小さい
面積を有する単層メタル・コンダクタ・チップで明らか
になり、同様に２万平方ミルら小さい面積を有する多層
メタル・１ンダクタ・チップにも現われる。一般に、よ
り大ぎなチップはそれより小さなものが受けるよりも−
・層人８なストレスを受けやづい。 抵弾性率のポリメリック・コーティングを出いることに
よりチップのストレスを縮小するという試みは部分的に
のみ成功した。ポリメリック・コーティングは典型的に
高い熱膨張係数を有し、Ａ−バーコードした回路を堅い
熱硬化性物質或いは熱可塑性物質でカプセル封じした場
合、損害はチップ表内、及びチップから外部パッケージ
・リードまでの電気的接続（ワイヤ・ボンド或いはビー
ム・リード・ボンド〉まで生じ得る。より低い弾性率及
び熱膨張係数のより良いマツチを有する直接のカプセル
封じ熱硬化性或いは熱可塑性のモールディング化合物の
使用は、他の望ましい熱の、化学的、機械的４ｊよび電
気的動作特性のｖｋ牲を伴なわずに選択可能なものでは
ない。 ストレスの問題を解決づるための従来の案はプレモール
ドされた配列にキャビティ型パ′ツケージを含む。これ
らの提案されたプレモールド・パッケージはたいてい高
ｍの熱可塑性材料に塁づいているが、いくつかは熱砂化
性プラスブックの使用に言及づる。これらのキャビティ
型パッケージはチップの組立ての前にリードフレームの
周りにモールドされており、次のチップ・マウント及び
ボンディングの条件に合うようにしなければならない。 これは、次のチップ・アタッチメント及び電気的接続或
いはボンディング作業用にリードフレームの様々な部分
を準備するべくフラッシュ（バリ）取り及び／またはプ
レクリーニングを必要とする。このようなリードフレー
ムの部分にはチップ・アタッチ・パッド及びリード・フ
ィンガーのインナー・エンドが含まれる。チップ端子（
或いはボンディング）パッド間の外部リードまで電気的
ボンドを作る工程、とくにワイヤ・ボンディングにはモ
ールドされたフラッシュのような有機残余がないきれい
な表曲が必要である。フラッシュはリードフレームの、
それがあるべきではない部分への好ましくないプラスチ
ックの（＝Ｊ　Ｍ物で、モールドの工程中に生じるもの
である。フラッシュ取り（フラッシュの除去）は機械的
方法がまたは化学的方法のどちらによっても果たすこと
ができる。どちらのフラッシュ取り工程も集積回路デバ
イスの組立て工程にとって問題を提起する。 機械的フラッシュ取りはチップ・アタッチ・パッド及び
リード・フィンガーのインナー・エンドの薄い金或いは
銀のめつきに取り消せない損害を与え１；する。めっき
はボンド・ワイヤ或いは相互接続リード、及びリード・
フィンガーとの間に良い拡散ボンドを作るために必要で
あり、またチップとチップ・アタッチ・パッドとの間に
良い化学的及び／或いは電気的接続を作るのに必要であ
る。 また、機械的フラッジｊ取り後には洗浄に程が必要であ
り、これはチップ・アタッチ・パッドとリード・フィン
ガーをよく接合させるために心髄な清浄度をそれらが有
づるのを確実にづるためである。 化学的フラッシュ取りも適切に行なわないと、機械的フ
ラッシュ取りと同様有害なものになり４する。熱可塑性
物質及び熱硬化性物質の両方に使用する化学薬品は、フ
ラッジ］をはずすため、メタル・リードフレームのフラ
ッシュ界面を侵すという原理で作用する。フラッシュ取
りの化学薬品の残苗物を含む全ての異物をパッケージ内
から除去することを確実にするために効果的なりリーン
アップが必要である。パッケージ内に残る残留物及び他
の異物は、パッケージ済み集積回路を化学的に侵すこと
ができるので、これらの異物は潜在的な信顕性問題を生
じ得る。 プレモールド・パッケージの追加の不利はモールディン
グ材料を中心としている。熱可塑性物質ｔよ、高温の熱
可塑性物質でさえ、チップ・アタッチ接着剤及びボンデ
ィング工程を施してパッケージ済み集積回路デバイスを
組立てることができるということに幾つかのｉｌｌ限を
加える。熱は熱可塑性のパッケージング材料にガスを除
去させることができ、これはボンディング作業にわざわ
いし得ることである。ゆえに、これを防止するためにチ
ップ・マウント接Ｓ硬化温度を最小に保たねばならず、
それにより使用可能な接着剤の種類が制限される。ｆ’
＋Ｉ　Ｌ；　ｅｉな問題は熱硬化性樹脂のパッケージン
グ材料にも同様に発生し得る。 熱可塑性物質のさらなる問題は、パッケージング材料を
そのガラス転移湿度を越えて熱した場合のパッケージン
グ材料の不安定性と柔軟性によって生じる。ガラス転移
温度でパッケージング材料は一層柔軟かつより不安定に
なり、パッケージング材料の熱膨張係数は温度がガラス
転移潟ｒ！１以１に増加づるのに伴って急速に増加する
。ゆえに、リードフレームとチップを支持するパッケー
ジング材料が柔らかく不安定であるため良いボンドを形
成することが難しくなる。また、熱硬化性プラスチック
をパッケージング材料として使用した場合に同様の問題
が起こり得る。 熱可塑性物質及び熱硬化性物質は弱熱伝導体であり、こ
のためチップ・パッドが上に載っているパッケージング
材料を通してチップまで熱が伝わるのを困難にするが、
このチップには超音波０１用熱圧着ボンディングのよう
なボンディング工程で熱が必要となる。このことはボン
ディング工程が超音波かまたは非常に低温の超音波０用
熱圧着であることを自動的に命するが、このどちらもボ
ンディング速度に関しては、超音波併用熱圧着ボンディ
ングが摂氏プラス２００度であるので、有効ではない。 プレモールド・キャビティ型パッケージのさらなる不利
は、チップ・アタッチ・パッドがパッケージング材料と
接触しているということである。 （デツプ・パッドを含む）リードフレーム材料とパッケ
ージング材料とは異なる熱膨張係数を有し、このことは
接触部にストレスを生じる一因となる。 第１図は、プレモールド・パッケージを用いる集積回路
デバイスの構成の工程の流れをボすものである。まず１
のモールディング化合物及び２のリードフレーム材料か
ら始めるが、３でパッケージの底部のリードフレームの
周りを■−ルドする。 リードフレームには必要な場合には４でフラッシュ取り
をし、いかなる化学的残余も５で除去する。 パッケージング材料が熱可塑性物質の場合は、６でウェ
ハを切断してチップを作り出し、７でこのチップをチッ
プ・アタッチ・パッドに接着剤でマウントする。９でボ
ンド、例えばワイヤ・ボンドを形成し、１４で異物の最
終除去を実行する。１５でシリコンなどのゲルをパッケ
ージのキＶごティ内に導入して湿気を締め出し、１６で
硬化する。 １７′ｃパツケージ・リッドを洗浄し、１８でリッド・
シール接着剤をプリフォームする。１９で適所に接着性
プリフォームを有づるリッドをパッケージの底部に配酋
してパッケージを封止し、２゜゛Ｃ接着剤を硬化する。 パッケージは２１′ｃその最終リード加工を受番ノ、２
２でマーキング及びラベル付ｔ′ｊされ、２３で電気的
に検査される。プレモールド・キャビティ型パッケージ
を用（＼る従来の工程には相当数の高１１１ｉな段階が
含まれるということがわかる。 キャビティ型パッケージを用いる他の従来の技術はチッ
プ・アタッチ・パッドがパッケージング林料と接触する
ということにおいて全て同じであり、このためリードフ
レームとパッケージとが異なる熱膨張係数を有する場合
、上述した問題が生じる。プレモールド・パッケージに
伴い、接触するパッケージング材料によって望ましくな
いストレスがチップ・アタッチ・パッド上に発生し得る
。 また以上のように、パッケージング材料はパッケージを
通してチップ・アタッチ・パッドまで熱を実質的に伝え
ることを難しくする。ゆえに、超音波ボンディング或い
は抵潟のＩｉＢ波併用熱圧着ボンディングが唯一の相互
接続方法のオブシコンである。 問題点を解決するための手 キャピテイ型パッケージ及びＪ程を提供するが、そこに
おいて、パッケージの側面はリードフレームの両表山か
ら突き出すリング状にモールドされており、チップ・ア
タッチ・パッドの上に上部キャビティを、そしてチップ
・アタッチ・パッドの下に下部キャビティを形成する。 上部キャビティはパッケージ上部リッドによって外部か
ら封止されており、下部キャビティはパッケージ下部リ
ッドによって外部から封止されている。リング及び２個
のリッドにより集積（ロ）路デバイス用パッケージを形
成つる。上部及び下部キャビティの両方によりパッケー
ジ内の主キャビティを形成し、その中に１四またはそれ
以上の回路チップを吊るす。 １個またはそれ以上のチップ及びボンド・ワイヤ或い（
よ相互接続リードはなるべくならリッドかまたはリング
のどちらかに触れていないはうがよい。 いずれにせよ、それらはパッケージング材料から１−分
に離れているので、パッケージの熱膨張及び収縮ｔよ集
積回路チップ或いはボンド・ワイＶかまたは相互接続リ
ードにストレスを生じない。 本発明により、リードフレーム上にリングをモールドす
る前に集積回路チップをリードに電気的にボンディング
することを提供する。 本発明のキャビティ型パッケージによりチップ表向のス
トレスが相当減らされる。シリコン・デツプを使ｉＪ　
Ｔる大きさは、直接カブヒル封じしたチップに生じるス
トレスより５　’８から１０（８のストレスの縮小を示
す。ゆえに、本発明は大きなサイズのチップ及び小さい
回路寸法を有するチップにとくに６効である。特に、ス
トレスの縮小は、５万軍方ミルより大きい高密度単一レ
ベルのメタルＬＳＩ及びＶ　ｌ−Ｓ　Ｉチップ、高密度
ニレベルのメタル相互接続チップ、及びマルチプル・チ
ップ・サブシステムのパッケージングを成功させる秘訣
である。 本発明はパッケージングの前に外部リードに集積回路を
ボンディングすることを提供するので、チップ・マウン
ト工程或いはボンド組立て工程には制限が伺もない。す
なわち、高温超音波併用熱圧着ボンディングは、パッケ
ージ材料内の熱を損失することなく、かつパッケージン
グを軟化しそれにより従来技術にみられるリード及びチ
ップの動きを生じてしまうという問題なしに使用するこ
とができる。同様に、ボンディング工程ではパッケージ
の相互作用がまずないので、パッケージング材料の選択
にはより多くの融通性がある。 マルチプル・チップ・サブシステムは、チップがパッケ
ージと直接接触しないので、本発明のキャビティ型パッ
ケージでパッケージすることができる。すなわち、チッ
プ主キャビティに入れられるものの形を抑制するものが
、従来技術で真実であるよりも少ないのである。 本発明は従来技術のデバイスの温度制限を必要としない
。ゆえに、チップ・アタッチメントにとの右ｍｉｉ剤を
使用するかに関して何もｔＩｌｌ限がなく、また軟質半
田７ウントか或いは金共晶合金マウントを使用する必要
性が何もなく、これらは従来技市のデバイスの問題及び
必要性であった。 チップ端子或いはボンド・パッドをリードフレームのリ
ード・フィンガー或いは基板と相互接続する工程に関し
て、本発明が必要とする温度＆１１限は何もない。金ワ
イヤ・ボンディングには超音波併用照尺着かまたは熱圧
着のどちらも使用することができる。テープ・オートメ
ーテツド・ボンディング（ＴＡＢ）かビーム・リード拡
改熱圧着、またはりフＯ−・ナイン或いはソルダーのボ
ンドが可能である。湿Ｋ１１ｌ限がないので、リードフ
レームのチップ・アタッチ・パッドにマウン１〜された
基板への相互接続ボンディングもまた可能である。 １個のチップ、或いは枚数のチップは、パッケージ・リ
ングをヒールドする前にすでに組立てられているので、
プレモールド・パッケージと関連するようなボンディン
グの関連するガス抜きの問題がない。従って、より矛盾
がない、信頼できるボンドが達成される。 パッケージ・リングはリード・フィンガーのインナー・
エンド及びチップ・アタッチ・パッドから十分に離れた
位置にモールドされており、フラッシコがそれらに着く
のを防ぐので、化学的或いは機械的フラッシュ取りはな
にも必要ではない。 ゆえに、フラッシュ取りの残留物がチップ・アタッチ・
パッド及びリード・フィンガーのインナー・エンドから
完全に除去されることを確実にするための化学的洗浄は
必要ではない。これにより、これらの位置の薄い金或い
は銀のめっきが損害をなにも与えられないことが確実に
なる。 トランスファ・モールディング工程では直接のカプセル
封じに関して金型設計の他ｔよ変更づる必要がない。モ
ールディング化合物の変更は何も必要ではない。すでに
限定された材料を使用して既知の特性能力特徴を利用す
ることができる。リッドをパッケージ・リングに貼り付
ける前に、主キャビティがパッケージ・リングの上下両
方から外部に向けて開いており、ゆえに、チップ及び／
或いはチップ・アタッチ・パッドへのアクセスが上下両
方から可能である。 チップの下にあるプラスチックのパッケージング材料に
熱を通過させる必要性なしに、チップを下から熱するこ
とができるので、これによりボンディング工程が非常に
簡単になる。最終のパッケージ済み集積回路デバイスを
産するのに必要な多くの段階は従来技術のキャビティ・
モールド工程に必要なものより少ない。 他のもう一つの実ｔｉｉｉ例において、上述したキャビ
ティ型パッケージの側面を形成するモールド・リングの
形成に、ポリメリック・テープをインターナル・ダム・
バーとして使用する。この実施例は、モールド・アライ
メント及び構成の単純化という追加の利点を右する。 実ｆＩ！１例 第２図及び第３図により本発明の詳細な説明するが、こ
れはＰＬＣＣ型集積回路デバイス２６のチップ・アタッ
チ・パッド２５上に大きな１個のチップ２４を使用する
ものである。リード・フィンガー２７にはインナー・エ
ンド２８があり、これらはボンド・ワイヤ３０によりブ
ツブ２４の表面のボンド・パッド２９にワイヤ・ボンド
されている。ボンディング工程はＢ潟の超音波併用熱圧
着ボンディングかまたは熱圧着ボンディングによって行
なうことかできる。超音波併用熱圧着ボンディングは高
速ボンディングの場合、摂氏プラス２００度で行なうこ
とができる。リード・フィンガー２７及びチップ・アタ
ッチ・パッド２５は相互接続されたリードフレームの部
分であり、その上にはパッケージ・リング３１がトラン
スファ・モールドされた。第２図及び第３図に示されて
いる集積回路デバイスはモールディング後リード加工作
業をそこに実行するので、個々のリード・フィンガー２
７及びチップ・アタッチ・パッド２５はもはや相互接続
していない。第３図でわかるように、リード・フィンガ
ー２７はパッケージ・リング３１の下部突出部３２を囲
んで西げられている。 パッケージ・リング３１はなるべくなら熱可塑性物質或
いは熱硬化性プラスチックから成るのがよい。リング３
１は集積四路デバイス２６のパッケージの四方の壁を形
成し、また刈株に個々のリード・フィンガー２７をそれ
らの適切な位置でつかみ支える役割を果たす。これは第
３図の６３で示されているが、ここではパッケージング
朝料はパッケージ・リング壁６４を通って伸びているリ
ード・フィンガー２７をしつかりつかんでいる。 パッケージ・リング３１はまた４本のチップ・７タツヂ
・パッド・ストラップ３３をしつかりつかむ役割を果た
し、その上にマウントされたチップ・アタッチ・パッド
２５及び半導体チップ２４を主キャビティ３４の、垂直
及び水平にほぼ中央に置かれた位置にＦ＋するので、上
部キャビティ３５及び下部キャビティ３６の過かがほぼ
等しい。第７図はチップ・アタッチ・パッド・ストラッ
プ３３を詳細にホづものであるが、パッケージ・リング
３１内にしつかり固定されたチップ・アタッチ・パッド
・ストラップを示し、パッケージング材料は第７図に示
すようにチップ・アタッチ・パッド・ストラップの部分
を囲むようにモールドする。 ６３のこの周囲のパッケージング材料はチップ・アタッ
チ・パッド・ストラップをつかみチップ・アタッチ・パ
ッド及びチップを主キヤビテイ内のほぼ中央の位置に出
す役割を果たづ。中央に置かれたチップ・アタッチ・バ
ンド２５及び集積回路チップ２４はリング３１に直接接
触せず、またパッケージ上部リッド３７にもパッケージ
下部リッド３８にも接触しない。ゆえに、パッケージ・
リング３１或いはリッド３７及び３８の熱膨張或いは収
縮は、チップ・アタッチ・バッド２５或いはチップ２４
に大ぎな影響力を生じない。パッケージ・リッド３７．
３８はリッド・シェルフ６２に貼り付けて、主キャビテ
ィ３４を外部から密閉する。ガラス封止プリフォームを
使用して各リッドを適所に封止する。このプリフォーム
はエポキシ含浸ガラス・マットである。さらに、ポリマ
ー・プリフォーム、すなわち両面接着剤、或いは（リッ
ドへの〉スクリーン印覇接者剤を使用することができる
。 本発明はまた、第４図に示すように、マルチチップ、フ
リップチップ集積回路デバイスに使用することもできる
。本発明のこの応用において、基板３９をチップ・アタ
ッチ・パッド２５の上表面に貼り付ける。２個の集積回
路フリップチップ４０は表を下にして基板３９の上表面
の金属化回路にリフロー・ソルダーする。フリップチッ
プの表面にはバンブ４１があり、その表面はフリップチ
ップ上の集積回路との電気的接触を形成づる。バンブ４
１はリフロー・ソルダリング工程によって基板２５上の
金属化回路に電気的及び機械的に接続しである。相互接
続ワイヤ４２をリード・フィンガー２７のインナー・エ
ンド２８及び基板３９の表面の接触点とに接着し、フリ
ップチップ集積回路をリード・フィンガーに電気的に接
続する。 チップ・アタッチ・パッド２５、基板３９、及びフリッ
プチップ４０は、第７図に示したものと同様のチップ・
アタッチ・パッド・ストラップによって主キヤビテイ３
４内のほぼ中はどにＨ，１られている。ゆえに、熱膨張
及び収縮はチップ・アタッチ・パッドや基板、或いはフ
リップチップに大きなストレスを生じない。 本発明の史に他の応用を第５図に示すが、ここでは本発
明のパッケージは、フィルム４３に貼り付けた２１１Ｉ
ｊの集積回路チップをカプセル到じするために使用する
ものである。フィルム４３はその下表面に貼り付けた相
互接続リード４４及び４６を携えている。フィルム４３
及び相互接続リードを用いてテープ・オートメーテツド
・ボンディング工程の助けによって集積回路デバイス４
７を組み立てる。２個の集積回路チップ４５の表面の接
触パッドを相互接続リード４４及び４６にリフロー・ソ
ルダーし、集積回路を相互接続リード４４に電気的に接
続し、また２個のチップ４５を機械的に支持する。また
、相互接続リード４４をリード・フィンガー２７に接着
して１！積回路をリード・フィンガーに電気的に接続す
る。集積回路チップ４５はフィルム４３によって主キャ
ビティ３４内のなかほどに吊るが、このフィルム４３は
パッケージ・リング３１によって位Ｖｉ　４８に保持す
る。 パッケージ・リング３１はフィルムをそれらの位置で封
じ込めるべくモールドする。このフィルムは柔軟であり
、チップ４５はパッケージング材料に接触しないので、
大きなストレスはチップになにもはたらかない。 第２図乃至第５図及び第７図はＰＬＣＣを描いているが
、本発明は他のパッケージ・スタイル、例えばＤ　Ｉ　
Ｒに同様に応用できる。本発明の１程の流れを第６図に
示すが、これはＰＬＣＣ及びＤＩＰや、他のサーフェイ
ス・マウント・パッケージ或いはスルー・ホール・マウ
ント・パッケージ（Ｑ　Ｆ　Ｐ及びＰ　Ｐ　Ｇ　Ａ　）
を含む種々のパッケージ・スタイルに応用できるもので
ある。 第６図に示すように、ウェハを４８で切断してそれらを
個々の集積回路チップに個別化する。チップをチップ・
アタッチ・パッド上にマウントして接着剤でパッドに貼
り付け、次にそれを４９で砂止づる。チップ・アタッチ
・パッドに貼り付けたチップに５０でボンディングを行
なうが、他のパッケージング段階を行なう前に行なうも
のである。このボンディングにはボンド・ワイヤ或いは
相互接続リードを使用することができ、熱圧着、超音波
４Ｊ１川熱圧着、或いは超音波ボンディングを使用する
ことができる。熱硬化性或いは熱可塑性のモールディン
グ化合物を５１で準備し、パッケージ・リングを５２で
リードフレームにモールドする。パッケージ・リングに
よりチップ・マウント領域（＠えばデツプ・アタッチ・
パッド）を囲み、リードフレームの両表面から突出させ
て、上部キャビティ３５及び下部キャビティ３６を形成
づる。５３で示すように、必要ならばカプセル封じゲル
を上部及び下部キャビティに注入してもよい。このゲル
は低弾性率を有し、湿気が集積回路チップに達するのを
妨害する役割を果たす。低弾性率は、大きなストレスが
もし存在りるとしたら、それをゲルがチップ、ボンディ
ング・ワイヤ或いｔよ相互接続、及びチップ・アタッチ
・パッドに加えるのを防ぐ。もしゲルを使用した場合は
、５４でそれを硬化及びポスト硬化する。５５で上部パ
ッケージ・リッド３７及び下部パッケージ・リッド３８
を５７での使用に備えて洗浄するが、５７ではそれらは
リッド・シェルフ６２上に賀く。リッドをパッケージ・
リングに貼り付けるための接着剤を５６で準備する。こ
の接着剤はガラス封止プリフォームであるが、これはエ
ポキシ樹脂を含ａするガラス・マットである。ポリマー
・プリフォーム、すなわち両内接者剤或いは（リッドへ
の）スクリーン印刷接着剤を使用することができる。 封止プリフォーム及びリッドを５７で所定の位置に隨い
て上部及び底部キャビティを封止する。接着剤は５８で
硬化する。組み立てたパッケージに４、ｔ　ｂ９で部品
番号をマーキングし、６ｏでリード加工によって仕上げ
をする。完成した集積回路デバイスを６１で電気的に検
査する。 第８図は、集積回路或いはマルチ・チップ集積回路の組
み立て用に受は取った場合のポリメリック・ストリップ
が適所に置かれているリードフレームの図である。リー
ドフレーム１００にはチップ・アタッチ・パッド２５、
リード・フィンガー及びチップ・アタッチ・パッド・ス
トラップ３３が含まれている。さらに、リードフレーム
１００にはポリメリック・ストリップがリード・フィン
７Ｊ−２７のサイド・エツジの上に実質的に垂直に含ま
れている。ポリメリック・ストリップ１０２はポリイミ
ド（例えば、Ｋａｐｔｏｎ　　ＴＭ）フィルム、或いは
絶縁性の十分に延性のある変形可能ないかなるフィルム
から形成してもよく、約３００℃より低い温度では液体
にならない。それは、図示していないが、適切な接着剤
（例えば、熱硬化性接着剤〉でリード・フィンガー２７
に接着することができる。ポリメリック・フィルム及び
接着剤の合計の厚さはリードフレーム林料の厚さに依存
する。ポリメリック・フィルム及び接着剤の厚さは、実
用的にはリードフレーム１００の厚さの３／４から１／
２の間である。例えば、リードフレーム１００が厚さ６
ミルであった場合、３ミルのテープと厚さ１ミルの接着
剤が有効である。 例えば、リードフレーム１００が厚さ８ミルであった場
合、５ミルのテープと摩さ１ミルの接着剤が有効である
。テープ１０２のｋさが厚くなり過ぎると、モールド・
クロージング（クランピング）中にリードフレーム２７
をゆがめてしまうことになる。テープが薄すぎる場合は
、ダム・バーとして働くべく十分な変形可能量を提供せ
ず、プラスブーツクがキャビティ中に流れ込んでしまう
。 第９ａ図は部分的なリード・フレーム部の平面図で、上
部及び底部モールド・キャビティ６５の中間に位’？ｌ
するダム・バーを産するポリメリック・フィルム１０２
を右するリードフレーム２８を説明りるものである。第
９ｂ図はモールド・クロージング（クランピング）を始
める前の第９ａ図の同一部分の側面図である。第９Ｃ図
はモールド・クランピング後の第９ｂ図と１【】１じ図
である。ホット・モールド・クランピングを通し【行な
うのは、ポリメリック・フィルムを変形し、結果として
フィルムが隣接のリード間のリード・フレームの開いて
いる領域に動き、ゆえにインターナル・ダム・バーを形
成することである。 第１０図は、第８図のリードフレームを使用するモール
ディング後のパッケージにポリメリック・ダム・バーを
有する４４ピンＰＬＣＣキヤビテイ型パツケージのクォ
ーター・セクションである。 同図は、リード・フィンガー２７のまわりに、ポリメリ
ック・テープ１０２にモールドされてキャビティを形成
するパッケージ・リング３１を示すものである。 以上に本発明を幾分か詳細に説明し論じたが、これは本
発明の応用を制限することを意味するものではなく、様
々な実施例において実行することができるしのである。 以上の説明に関連して、更に、下記の項を開示する。 （１）　　積回路パッケージを構成するリードフレーム
・」ンビネーシコンであって、集積回路パッケージにお
いてチップ・アタッチ・パッド及びそのデツプ・アタッ
チ・パッド上の少なくとも１個の半導体集積回路デツプ
をパッケージ内のほぼ中央に四いて、少なくとも１個の
チップ及びチップ・アタッチ・パッドに生じるストレス
を減らす集積回路パッケージを構成するリードフレーム
・コンビネーションが、 ＠　複数のフィンガー・リード及びチップ・パッドを有
するメタル・リードフレームと、０　メタル・リードフ
レームに接着されたポリメリック・テープと、 （ｃ）リードフレームにモールドされたパッケージ・リ
ングであって、パッケージ・リングが各リード・フィン
ガーの部分を囲んでつかみ、かつ内側がポリメリック・
テープによって定められ−（１＋＼るチップ・アタッチ
・パッドを取り囲んでおり、チップ・パッドがパッケー
ジ・リングに直接接触せずにチップ・アタッチ・パッド
がほぼ中央に置かれているリング内に主キャビティを定
めるようにしてリードフレームにモールドされたパッケ
ージ・リングとを含むリードフレーム・」ンビネーシ］
ン。 （２）　　第（１）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションにおいて、ポリメリック・テープが接着剤
を用いてリードフレームに接着されているリードフレー
ム・コンビネーション。 （３）　　第（１）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションにおいて、ポリメリック・テープがポリイ
ミドであるリードフレーム・コンビネーション。 （４）　　第（１）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションにおいて、ポリメリック・テープが１ｆＩ
Ｉ％温変形可能ポリマー材料であるリードフレーム・コ
ンビネーション。 （５）　　第（１）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションにおいて、ポリメリック・テープが耐′ｔ
ＪＡ潟変形可能材料であるリードフレーム・コンビネー
ション。 （６）　　第（１）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションであって、さらに、パッケージ・リング内
に固定された少なくとも１個のデツプ・アタッチ・パッ
ド・ストラップを含み、少なくとも１個のチップ・アタ
ッチ・パッド・ストラップがチップ・アタッチ・パッド
に接着されており、主ギャビテイ内の所定の位置に吊ら
れているチップ・アタッチ・パッドをつかんでいること
を含むリードフレーム・コンビネーション。 （７）　　第（６）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションであって、さらに、主キャビティを封じる
べく上部リッド及び下部リッドをマウントタ′るリッド
・シェルフ手段を含み、リッドがチップ・アタッチ・パ
ッドにもまた、少なくとも１個の半導体集積回路チップ
にも機械的に接触していないリードフレーム・コンビネ
ーション。 （８）　　第（７）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションにおいて、上部及び下部リッドが、スクリ
ーン印刷接着剤、ポリメリック・フィルム接着剤、或い
はエポキシ含浸ガラス・マットのいずれかから成るグル
ープから選んだ接着物質を用いて接着されているリード
フレーム・コンビネーション。 （９）　　第（６）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションであって、さらに、主キャビティをｉ４じ
るべく上部リッド及び下部リッドをマウントするリッド
・シェルフ手段を含み、上部リッドがチップ・アタッチ
・パッドか、或いは活性サイドが下部リッドに面してい
る少なくとも１個の半導体集積回路チップかに機械的に
接触しているリードフレーム・コンビネーション。 （１０）第（９）項に記載したリードフレーム・コンビ
ネーションにおいて、上部及び下部リッドが、スクリー
ン印刷接着剤、ポリメリック・フィルム接着剤、或いは
エポキシ含浸ガラス・マットのいずれかから成るグルー
プから選んだ接着物質を用いて接着されているリードフ
レーム・コンビネーション。 （１１）第（６）項に記載したリードフレーム・コンビ
ネーションであって、さらに、主キャビティを封じるべ
く上部リッド及び下部リッドをマウントするリッド・シ
ェルフ手段を含み、下部リッドがチップ・アタッチ・パ
ッドか、或いは活性ナイドが上部リッドに面している少
なくとも１個の半導体集積回路チップかに機械的に接触
しているリードフレーム・コンビネーション。 （１２）　　第（１１）項に記載したリードフレーム・
コンビネーションにおいて、上部及び下部リッドが、ス
クリーン印刷接着剤、ポリメリック・フィルム接着剤、
或いはエポキシ含浸ガラス・マットのいずれかから成る
グループから選んだ接着物質を用いて接着されているリ
ードフレーム・コンビネーション。 （１３）第（１）項に記載したリードフレーム・コンビ
ネーションにおいて、パッケージ・リングがプラスチッ
クを含むリードフレーム・コンビネーション。 （１４）第（１３）項に記載したリードフレーム・］ン
ビネーシコンにおいて、ポリメリック・テープが接着剤
を用いてリードフレームに接着されているリードフレー
ム・コンビネーション。 （１５）　　第（１３）項に記載したリードフレーム・
コンビネーションにおいて、ポリメリック・テープがポ
リイミドであるリードフレーム・コンビネーション。 （１６）第（１３）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションにおいて、ポリメリック・テープが耐高温
変形可能ポリマー材料であるリードフレーム・コンビネ
ーション。 （１７）第（１３）項に記載したリードフレーム・コン
ビネーションにおいて、ポリメリック・テープがｍｌ高
温変形可能材料であるリードフレーム・コンビネーショ
ン。 （１８）少なくともｌｆｉ＆ｌの集積回路チップ及びチ
ップ・アタッチ・パッドのパッケージング材料によって
加えられるストレスを減らすキャビティ型パッケージ半
導体デバイスを製造する方法が、（２）　少なくとも１
梱の集積回路チップをリードフレームのチップ・アタッ
チ・パッド上にマウントする段階と、 ０　リード・ワイヤ或いは相互接続リードをリードフレ
ームの部分であるリード・フィンガーのインナー・エン
ドにボンディングする段階と、Ｏ各リード・フィンガー
の部分がパッケージ・リング材料によってつかみ囲まれ
ているようにして、ポリメリック・テープを内部ダム・
バーとして用いてパッケージ・リングをリード・フィン
ガーにモールディングする段階とを含む方法。 （１９）第（１８）項に記載した方法において、パッケ
ージ・リングにより主キャビティを定め、主キヤビテイ
内ではチップ・アタッチ・パッド及び少なくとも１個の
集積回路チップの相合わせがチップ・アタッチ・パッド
に機械的に接触することなくほぼ中央に賀かれている方
法。 （２０）第（１９）項に記載した方法であって、さらに
、主キヤビテイ内にカプセル封じゲルを注入しで少なく
と６１個の集積回路チップにｉｌｌ達づる閲見の樽を減
ら寸段階を含む方法。 （２１）第（１９）項或いは第（２０）項に記載した方
法であって、さらに、上部リッドをパッケージ・リング
の上部に、また下部リッドをパッケージ・リングの底部
にマウントし封じて、主キャビティを密１２１する段階
を含む方法。 （２２）第（２１）項に記載した方法において、リッド
をマウントする段階が、シーリング・ブレノオームを各
リッドに置いて、各リッドをパッケージ・リングに貼り
付ける段階を含む方法。 （２３）キャビティ型パッケージ（３１）を組立てた半
導体デバイス（２４）の周りに製造する方法を開示する
。この方法には、各チップ・アタッチ・パッド・ストラ
ップ（３３〉がチップ・アタッチ・パッド（２５）のア
ウター・エツジから外側に向かって、チップ・パッドの
エツジの周りに間隔をあけて伸びている複数のチップ・
アタッチ・パッド・ストラップを有するチップ・アタッ
チ・パッドを検査することと、ボンド・パッドを有する
集積回路（２４〉をチップ・アタッチ・パッド上にマウ
ントすることと、パッケージ材料（３１）をリード・フ
ィンガー（２８〉の中央部及びチップ・アタッチ・パッ
ド・ストラップにモールディングし、パッケージ材料で
各リード・フィンガーをつかみ囲み、各リード・フィン
ガーの部分がその外部及び内部の両方でリング〈３１）
からずっと伸びているようにし、かつチップ・パッド・
ストラップ（３３）を中に確保することと、ボンド・パ
ッドを、リングの内側に向かって伸びているリード・フ
ィンノｊ−の望ましいものの部分に電気的に接続するこ
とと、リングの両端を囲んでリング内にキャビティ（３
４〉を提供して、上に集積口路があるチップ・アタッチ
・パッドをチップ・アタッチ・ストラップでキャビティ
内に吊すこととが含まれる。またヒート・シンクを用い
て熱散逸の高レベルを助長することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術のプレモールド・キャビティ型パッケ
ージを使用する従来技術のＩＣデバイスの製造工程の流
れ図である。 第２図はＰＬＣＣ型集積回路デバイスの部分としての適
所の木光明のパッケージ・リングの平面図である。簡単
にするために、リード・フィンガーのインナー・エンド
、或いはボンドパッド及びワイヤ・ボンドは全て図示し
ていない。 第３図は第２図のデバイスの側１ｉｉ１ｈｉ図であるが
、上部及び下部パッケージ・リッドを適所に有づるもの
である。 第４図は上部及び下部パッケージ・リッドを適所に有づ
るマルチチップ、フリップチップＰＬＣｃｙ集積回路デ
バイスの側断面図である。 第５Ｆｌ！４は上部及び下部パッケージ・リッドを適所
に有するマルチチップ、テープ・オートメーテツド・ボ
ンドＰＬＣＣ型集積回路デバイスの側断面図である。 第６図は本発明のキャビティ型パッケージを用いるＩＣ
デバイス製造工程の実施例の流れ図である。 第７図は第２図の集積回路デバイスの側断血図である。 第８図は集積回路或いはマルチ・チップ集積回路に使用
するために受は取った場合のポリメリック・ストリップ
が適所に置かれているリードフレームの図である。 第９ａ図は部分的なリード・フレーム部の平面図である
。 第９ｂ図はモールド・り［１−シンク（クランピング）
を始める前の第９ａ図と同一部分の側面図である。 第９Ｃ図はモールドクランピング後の第９ｂ図と同じ図
である。 第１０図は第８因のリードフレームを使用づるモールデ
ィング後のパッケージにインターナル・ポリメリック・
ダム・バーを有する４４ビンＰＬ２４：集積回路チップ ２５：チップ・アタッチ・パッド ２７：リード・フィンガー ３１：パッケージ・リング ３３：チップ・アタッチ・パッド・ストラップ３４：キ
ャビティ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）集積回路パッケージを構成するリードフレーム・
   コンビネーションであって、集積回路パッケージにおい
   てチップ・アタッチ・パッド及びそのチップ・アタッチ
   ・パッド上の少なくとも１個の半導体集積回路チップを
   パッケージ内のほぼ中央に置いて、少なくとも１個のチ
   ップ及びチップ・アタツチ・パッドに生じるストレスを
   減らす集積回路パッケージを構成するリードフレーム・
   コンビネーションが、 （ａ）複数のフィンガー・リード及びチップ・パッドを
   有するメタル・リードフレームと、 （ｂ）メタル・リードフレームに接着されたポリメリッ
   ク・テープと、 （ｃ）リードフレームにモールドされたパッケージ・リ
   ングであつて、パッケージ・リングが各リード・フィン
   ガーの部分を囲んでつかみ、かつ内側がポリメリツク・
   テープによつて定められているチップ・アタッチ・パッ
   ドを取り囲んでおり、チップ・パッドがパッケージ・リ
   ングに直接接触せずにチップ・アタッチ・パッドがほぼ
   中央に置かれているリング内に主キャビティを定めるよ
   うにしてリードフレームにモールドされたパッケージ・
   リングとを含むリードフレーム・コンビネーション。
2. （２）少なくとも１個の集積回路チップ及びチップ・ア
   タッチ・パッドのパッケージング材料によつて加えられ
   るストレスを減らすキャビティ型パッケージ半導体デバ
   イスを製造する方法が、（ａ）少なくとも１個の集積回
   路チップをリードフレームのチップ・アタツチ・パッド
   上にマウントする段階と、 （ｂ）リード・ワイヤ或いは相互接続リードをリードフ
   レームの部分であるリード・フィンガーのインナー・エ
   ンドにボンディングする段階と、（ｃ）各リード・フィ
   ンガーの部分がパッケージ・リング材料によつてつかみ
   囲まれているようにして、ポリメリツク・テープを内部
   ダム・バーとして用いてパッケージ・リングをリード・
   フィンガーにモールディングする段階とを含む方法。