JPH04234155A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH04234155A JPH04234155A JP3243554A JP24355491A JPH04234155A JP H04234155 A JPH04234155 A JP H04234155A JP 3243554 A JP3243554 A JP 3243554A JP 24355491 A JP24355491 A JP 24355491A JP H04234155 A JPH04234155 A JP H04234155A
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路に関し、特に集
積回路のパッケージに用いられる導線フレームに関する
。
積回路のパッケージに用いられる導線フレームに関する
。
【0002】
【従来の技術】集積回路をパッケージした装置は、全体
的に、チップ保持用パッドの上に配置された集積回路チ
ップを有する。導線接合体はICチップを導線フレーム
に接続する。プラスチックのような物体を用いて、この
構造体のカプセル封じを行なう。プラスチック小形アウ
トラインJ導線(PSOJ)パッケージが1つの例であ
る。応用に対しては、このICパッケージを印刷回路板
の表面に取り付けるために、再溶融ハンダのような技術
が用いられる。
的に、チップ保持用パッドの上に配置された集積回路チ
ップを有する。導線接合体はICチップを導線フレーム
に接続する。プラスチックのような物体を用いて、この
構造体のカプセル封じを行なう。プラスチック小形アウ
トラインJ導線(PSOJ)パッケージが1つの例であ
る。応用に対しては、このICパッケージを印刷回路板
の表面に取り付けるために、再溶融ハンダのような技術
が用いられる。
【0003】産業界はより薄いパッケージングに進んで
いるので、およびより大きな容積のパッケージングのた
めに大きな寸法のチップを有するパッケージへと進んで
いるので、新規なパッケージ技術が案出されている。こ
のような技術の1つはリード・オーバ・チップ(LOC
)パッケージングである。ウィリアム・C・ワード名の
論文、「領域導線接合技術によるIBM80ナノ秒1メ
ガビットDRAMチップのための独自のプラスチック表
面取り付けモジュールの大量生産」(1988年、IE
EEの第38回ECC出版、552頁〜557頁)に開
示されているように、この技術は集積回路の活性領域の
上に導線フレームを配置する。導線フレームは、集積回
路チップに、絶縁体接着テープによって取り付けられる
。導線接合体は、中央に配置された電源バスに回路を接
続する。導線接合体は、電源バスの上を越えて横断して
、集積回路を導線フィンガに接続する。チップ保持用パ
ッドは必要ではない。
いるので、およびより大きな容積のパッケージングのた
めに大きな寸法のチップを有するパッケージへと進んで
いるので、新規なパッケージ技術が案出されている。こ
のような技術の1つはリード・オーバ・チップ(LOC
)パッケージングである。ウィリアム・C・ワード名の
論文、「領域導線接合技術によるIBM80ナノ秒1メ
ガビットDRAMチップのための独自のプラスチック表
面取り付けモジュールの大量生産」(1988年、IE
EEの第38回ECC出版、552頁〜557頁)に開
示されているように、この技術は集積回路の活性領域の
上に導線フレームを配置する。導線フレームは、集積回
路チップに、絶縁体接着テープによって取り付けられる
。導線接合体は、中央に配置された電源バスに回路を接
続する。導線接合体は、電源バスの上を越えて横断して
、集積回路を導線フィンガに接続する。チップ保持用パ
ッドは必要ではない。
【0004】LOCパッケージの中の導線フレームの電
源バス部分と、導線接合体とが、短絡する潜在的危険性
に注目すべきである。信号ピンへの導線は金属導線フレ
ーム電源バスを横断するので、組み立て工程段階におけ
る良くない接合位置、導線配線の制御、成形用化合物の
流動、または処理工程中の偶発的接触などにより、短絡
が起こる危険がある。
源バス部分と、導線接合体とが、短絡する潜在的危険性
に注目すべきである。信号ピンへの導線は金属導線フレ
ーム電源バスを横断するので、組み立て工程段階におけ
る良くない接合位置、導線配線の制御、成形用化合物の
流動、または処理工程中の偶発的接触などにより、短絡
が起こる危険がある。
【0005】この短絡の問題点をできるだけ小さくする
1つの方法は、絶縁された導線を用いることである。ア
レックス・J・オト名の論文、「高導線数パッケージン
グのための絶縁されたアルミニウム接合用導線」(イン
タナショナル・ジャーナル・フォア・ハイブリッド・マ
イクロエレクトロニクス、第9巻、第1号、1986年
)を参照。絶縁された導線は、従来の組み立てパッケー
ジングにおいて、ある程度の成功を納めていると報告さ
れているが、LOCパッケージについてこの方法がうま
く行くかどうかは、それが集積回路の上の絶縁体膜の上
で実行される時、1つの導線接合体の長さの本性により
、問題点がある。したがって、この方法を実行すること
により、うまく行く確率は多分小さいであろう。その上
、絶縁された導線は高価である。
1つの方法は、絶縁された導線を用いることである。ア
レックス・J・オト名の論文、「高導線数パッケージン
グのための絶縁されたアルミニウム接合用導線」(イン
タナショナル・ジャーナル・フォア・ハイブリッド・マ
イクロエレクトロニクス、第9巻、第1号、1986年
)を参照。絶縁された導線は、従来の組み立てパッケー
ジングにおいて、ある程度の成功を納めていると報告さ
れているが、LOCパッケージについてこの方法がうま
く行くかどうかは、それが集積回路の上の絶縁体膜の上
で実行される時、1つの導線接合体の長さの本性により
、問題点がある。したがって、この方法を実行すること
により、うまく行く確率は多分小さいであろう。その上
、絶縁された導線は高価である。
【0006】LOCパッケージにおける金属の導線フレ
ームとパッケージをカプセル封じするのに用いられる成
形用化合物との間での、潜在的な層間剥離の危険性につ
いても注目したい。導線接合体の近傍での層間剥離は剪
断故障の原因となり、導線接合体の破断が起こる。
ームとパッケージをカプセル封じするのに用いられる成
形用化合物との間での、潜在的な層間剥離の危険性につ
いても注目したい。導線接合体の近傍での層間剥離は剪
断故障の原因となり、導線接合体の破断が起こる。
【0007】さらに、従来のパッケージ装置とLOCパ
ッケージ装置との両方について、成形化合物の層間剥離
は、印刷回路基板に取り付ける際、プラスチック・パッ
ケージのひび割れを生ずるという、重大な問題点がある
。ハンダ再溶融の間、この工程段階によって生ずる熱は
、ICパッケージの中の異なる種類の材料の間の熱的不
整合により、大きな応力の発生という状態を生ずる。 ハンダ再溶融工程段階の間、温度が約215℃〜260
℃になるが、カプセル封じ成形用化合物の中に存在する
であろう湿気が、水蒸気に変換する。この水蒸気の圧力
により、層間剥離およびパッケージのひび割れが起こる
ことがある。この問題点を解決するために、典型的には
、「乾燥パッキング」が必要である。
ッケージ装置との両方について、成形化合物の層間剥離
は、印刷回路基板に取り付ける際、プラスチック・パッ
ケージのひび割れを生ずるという、重大な問題点がある
。ハンダ再溶融の間、この工程段階によって生ずる熱は
、ICパッケージの中の異なる種類の材料の間の熱的不
整合により、大きな応力の発生という状態を生ずる。 ハンダ再溶融工程段階の間、温度が約215℃〜260
℃になるが、カプセル封じ成形用化合物の中に存在する
であろう湿気が、水蒸気に変換する。この水蒸気の圧力
により、層間剥離およびパッケージのひび割れが起こる
ことがある。この問題点を解決するために、典型的には
、「乾燥パッキング」が必要である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の1つの目的は
、リード・オーバ・チップ集積回路パッケージ装置にお
ける、導線接合体短絡の問題点の解決法をうることであ
る。
、リード・オーバ・チップ集積回路パッケージ装置にお
ける、導線接合体短絡の問題点の解決法をうることであ
る。
【0009】本発明のさらに別の目的は、リード・オー
バ・チップ集積回路パッケージ装置と従来のパッケージ
装置との両方における、パッケージひび割れの問題点の
解決法をうることである。
バ・チップ集積回路パッケージ装置と従来のパッケージ
装置との両方における、パッケージひび割れの問題点の
解決法をうることである。
【0010】本発明のその他の目的および利点は、下記
説明により当業者には明らかであるであろう。
説明により当業者には明らかであるであろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】絶縁された導線フレーム
が開示される。好ましい実施例は、電源バスの電気的接
続が行なわれる部分の上に酸化アルミニウムをそなえた
、リード・オーバ・チップ導線フレームを有する。酸化
アルミニウムは、プラズマ沈着によるようなアーク沈着
工程段階によって、容易に沈着することができる。マス
クは、導線接合体によるなどの電気的接続の行なわれる
電源バスの上の位置を、酸化アルミニウムで被覆しない
ようにする。導線接合体が接合用パッドを導線フレーム
に接続する時、導線接合体は電源バスの上を越えて横切
り、したがって、絶縁された電源バスと短絡する可能性
は非常に小さい。
が開示される。好ましい実施例は、電源バスの電気的接
続が行なわれる部分の上に酸化アルミニウムをそなえた
、リード・オーバ・チップ導線フレームを有する。酸化
アルミニウムは、プラズマ沈着によるようなアーク沈着
工程段階によって、容易に沈着することができる。マス
クは、導線接合体によるなどの電気的接続の行なわれる
電源バスの上の位置を、酸化アルミニウムで被覆しない
ようにする。導線接合体が接合用パッドを導線フレーム
に接続する時、導線接合体は電源バスの上を越えて横切
り、したがって、絶縁された電源バスと短絡する可能性
は非常に小さい。
【0012】チップ保持パッドの下側に、酸化アルミニ
ウムを有する半導体パッケージ装置が、また開示される
。酸化アルミニウム被覆体により、典型的にはプラスチ
ックであるカプセル封じ体とチップ保持パッドとの間の
接着が強化され、そしてこのことにより、層間剥離とパ
ッケージひび割れの可能性は小さくなる。
ウムを有する半導体パッケージ装置が、また開示される
。酸化アルミニウム被覆体により、典型的にはプラスチ
ックであるカプセル封じ体とチップ保持パッドとの間の
接着が強化され、そしてこのことにより、層間剥離とパ
ッケージひび割れの可能性は小さくなる。
【0013】
【実施例】図1は産業用標準形プラスチック・スモール
・アウトラインJ(PSOJ)導線付き表面取り付けパ
ッケージに構成された、集積回路パッケージ装置10で
ある。半導体集積回路チップ11は、取り付け支持用パ
ッド(チップ取り付け装置)12の上に取り付けられる
。導線接合体14は、半導体回路11の外側端部に沿っ
て配置された接合用パッド(図示されていない)を、導
電体である「J」形導線フィンガ15に接続する。プラ
スチックのような成形化合物材料16により、これらの
部品のカプセル封入が行なわれる。
・アウトラインJ(PSOJ)導線付き表面取り付けパ
ッケージに構成された、集積回路パッケージ装置10で
ある。半導体集積回路チップ11は、取り付け支持用パ
ッド(チップ取り付け装置)12の上に取り付けられる
。導線接合体14は、半導体回路11の外側端部に沿っ
て配置された接合用パッド(図示されていない)を、導
電体である「J」形導線フィンガ15に接続する。プラ
スチックのような成形化合物材料16により、これらの
部品のカプセル封入が行なわれる。
【0014】図2は、LOCの概念の初期の段階を示す
。下記の出願中でかつ譲渡された特許はまた、LOCの
概念を説明している。
。下記の出願中でかつ譲渡された特許はまた、LOCの
概念を説明している。
【0015】
シリアル番号 発明者
受付日 TI整理
番号第373,742号 ハイネンほか 1989
年 6月30日 第14287号第455,210
号 リムほか 1989年12月22日
第14600号第455,105号 リムほか
1989年12月22日 第14603号
受付日 TI整理
番号第373,742号 ハイネンほか 1989
年 6月30日 第14287号第455,210
号 リムほか 1989年12月22日
第14600号第455,105号 リムほか
1989年12月22日 第14603号
【
0016】図2fのパッケージされた装置において、接
合用パッド23が、半導体集積回路チップ21の中央の
水平軸に沿って配置される。半導体21は、リード・オ
ーバ・チップ導線フレーム25の下に配置される。フレ
ーム25は導電材料で形成されてもよい。1つの例は、
厚さが約0.2ミリメートルの完全硬化焼戻しCDA合
金151であり、これは金、銀、またはこれらと同等の
金属で点メッキされてもよい。半導体チップ21は、例
えば、約8.3ミリメートル×17ミリメートルの上に
1600万個以上のデータ・ビットを記憶する、16メ
ガビット・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
(DRAM)であってもよい。2個の両面接着テープ2
2aおよび22bが半導体回路21の上側活性表面の上
に配置され、そして導線フレーム25をチップ21の上
側に取り付ける。この構造により、「リード・オーバ・
チップ」(LOC)という用語が生れた。中央に配置さ
れた接合用パッド23により、さらに「リード・オーバ
・チップ・センタ・ボンド」(LOCCB)という用語
が生れた。両面接着テープ22aおよび22bは、例え
ば、両面熱硬化エポキシ接着剤被覆ポリイミド膜で構成
されることができ、この膜はまた、活性障壁体として作
用する。チップ21と導線フレーム25は、自己支持構
造体を構成する。チップ保持パッドは必要でない。
0016】図2fのパッケージされた装置において、接
合用パッド23が、半導体集積回路チップ21の中央の
水平軸に沿って配置される。半導体21は、リード・オ
ーバ・チップ導線フレーム25の下に配置される。フレ
ーム25は導電材料で形成されてもよい。1つの例は、
厚さが約0.2ミリメートルの完全硬化焼戻しCDA合
金151であり、これは金、銀、またはこれらと同等の
金属で点メッキされてもよい。半導体チップ21は、例
えば、約8.3ミリメートル×17ミリメートルの上に
1600万個以上のデータ・ビットを記憶する、16メ
ガビット・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
(DRAM)であってもよい。2個の両面接着テープ2
2aおよび22bが半導体回路21の上側活性表面の上
に配置され、そして導線フレーム25をチップ21の上
側に取り付ける。この構造により、「リード・オーバ・
チップ」(LOC)という用語が生れた。中央に配置さ
れた接合用パッド23により、さらに「リード・オーバ
・チップ・センタ・ボンド」(LOCCB)という用語
が生れた。両面接着テープ22aおよび22bは、例え
ば、両面熱硬化エポキシ接着剤被覆ポリイミド膜で構成
されることができ、この膜はまた、活性障壁体として作
用する。チップ21と導線フレーム25は、自己支持構
造体を構成する。チップ保持パッドは必要でない。
【0017】図2aは、導線フレーム25が、図2fに
示された方式で集積回路21の上に取り付けられること
により得られた、構造体を示す。電源バス28aおよび
28bは、チップ21の中央部に沿って配置され、かつ
、間隔を有して平行に配置された、導電体バスを有する
。電源バス28aは、例えば、Vssを供給することが
でき、そして電源バス28bはVddを供給することが
できる。チップ21の接合用パッド23が、導線フレー
ム25の導線フィンガ27との接合のために露出するよ
うに、接着テープ22aおよび22bが間隔を有して配
置される。
示された方式で集積回路21の上に取り付けられること
により得られた、構造体を示す。電源バス28aおよび
28bは、チップ21の中央部に沿って配置され、かつ
、間隔を有して平行に配置された、導電体バスを有する
。電源バス28aは、例えば、Vssを供給することが
でき、そして電源バス28bはVddを供給することが
できる。チップ21の接合用パッド23が、導線フレー
ム25の導線フィンガ27との接合のために露出するよ
うに、接着テープ22aおよび22bが間隔を有して配
置される。
【0018】図2bは、パッケージングされた装置20
のその後の組立段階を示した図である。この段階では、
接合用パッド23を種々の導線フィンガ27および電源
バス28aおよび28bに接合するために、高速熱的超
音波金球導線接合が行なわれる。種々の形式の導線接合
を用いることができるが、直径が約0.025ミリメー
トルの金線を用いた接合で十分である。導線接合体24
の1つの端部が、種々の接合用パッド23に接続される
。種々の導線接合体24の他の端部は、導線フレーム2
5の中央に配置された2個の電源バス28aおよび28
bに接続される。より効率的に電圧を分配するために、
これらのバスに対し、多重導線接合接触体を作成するこ
とができる。種々の導線接合体24の他の端部は、電源
バスの上を横断して、導線フィンガ27の内側端部と接
触する。導線接合体24aは1つの例である。導線接合
体24aの1つの端部は、導線フィンガ27aの内側端
部に取り付けられる。導線接合体24aは、電源バス2
8aの上を横断して、導線接合体24aの他の端部が接
合用パッド23aに接続される。不必要に導線が湾曲す
ると、導線接合体24aが電源バス28aに接触するこ
とがあり、それにより好ましくない短絡が起こることが
ある。
のその後の組立段階を示した図である。この段階では、
接合用パッド23を種々の導線フィンガ27および電源
バス28aおよび28bに接合するために、高速熱的超
音波金球導線接合が行なわれる。種々の形式の導線接合
を用いることができるが、直径が約0.025ミリメー
トルの金線を用いた接合で十分である。導線接合体24
の1つの端部が、種々の接合用パッド23に接続される
。種々の導線接合体24の他の端部は、導線フレーム2
5の中央に配置された2個の電源バス28aおよび28
bに接続される。より効率的に電圧を分配するために、
これらのバスに対し、多重導線接合接触体を作成するこ
とができる。種々の導線接合体24の他の端部は、電源
バスの上を横断して、導線フィンガ27の内側端部と接
触する。導線接合体24aは1つの例である。導線接合
体24aの1つの端部は、導線フィンガ27aの内側端
部に取り付けられる。導線接合体24aは、電源バス2
8aの上を横断して、導線接合体24aの他の端部が接
合用パッド23aに接続される。不必要に導線が湾曲す
ると、導線接合体24aが電源バス28aに接触するこ
とがあり、それにより好ましくない短絡が起こることが
ある。
【0019】図2cは、透明なプラスチックのカプセル
封じ体26を有する、次の組立段階におけるパッケージ
された装置20を示す。モボラック・エポキシのような
成形化合物を用いて、転写成形が行なわれる。装置をカ
プセル封じするのに、低応力成形技術が十分によく機能
する。プラスチック封じ体26は、集積回路21と、導
線フレーム25と、導線接合体24とを取り囲み、それ
により、プラスチック体が構成される。導線フレーム2
5の形が整えられ、そして導線フィンガ27は「J」形
に曲げられ、そしてその外側導線フィンガは、端部がプ
ラスチック封じ体26を貫通して延長される。これらの
外側導線フィンガ端部により、外部回路との適切な物理
的接続および電気的接続が得られる。24個の導線フィ
ンガ27が、プラスチック封じ体を貫通している。
封じ体26を有する、次の組立段階におけるパッケージ
された装置20を示す。モボラック・エポキシのような
成形化合物を用いて、転写成形が行なわれる。装置をカ
プセル封じするのに、低応力成形技術が十分によく機能
する。プラスチック封じ体26は、集積回路21と、導
線フレーム25と、導線接合体24とを取り囲み、それ
により、プラスチック体が構成される。導線フレーム2
5の形が整えられ、そして導線フィンガ27は「J」形
に曲げられ、そしてその外側導線フィンガは、端部がプ
ラスチック封じ体26を貫通して延長される。これらの
外側導線フィンガ端部により、外部回路との適切な物理
的接続および電気的接続が得られる。24個の導線フィ
ンガ27が、プラスチック封じ体を貫通している。
【0020】図2dは、完成したリード・オーバ・チッ
プ・パッケージ装置20の側面図である。前記の型材サ
イズのためのパッケージ寸法は、約10.2ミリメート
ル×18.4ミリメートルの程度で、厚さは約1.3ミ
リメートルより薄い。このパッケージの外観は、24ピ
ンPSOJのものである。
プ・パッケージ装置20の側面図である。前記の型材サ
イズのためのパッケージ寸法は、約10.2ミリメート
ル×18.4ミリメートルの程度で、厚さは約1.3ミ
リメートルより薄い。このパッケージの外観は、24ピ
ンPSOJのものである。
【0021】図2eは、完成した半導体装置パッケージ
20の一部分を破断して、中が見えるようにした立体図
である。
20の一部分を破断して、中が見えるようにした立体図
である。
【0022】図3は、本発明の好ましい実施例を示した
図2bのリード・オーバ・チップ中央装置の一部分を破
断した、部分平面図である。(図を明確にするために、
図3には、2個の導線ボンドだけが示されている。導線
フレーム25は、その外側端部が破断されている。)導
線フレーム25は、電源バス28aおよび28bの選択
された部分を被覆する絶縁体(誘導体)30を付加する
ことによって、大幅に改良される。誘電体30は、導線
接合体24が接続される部分以外の電源バスを被覆する
。電源バス28aおよび28bの影をつけた部分が、絶
縁体30が取り付けられた部分である。電源バス28a
および28bの影のついていない部分は、電源バスの絶
縁されていない領域を表す。
図2bのリード・オーバ・チップ中央装置の一部分を破
断した、部分平面図である。(図を明確にするために、
図3には、2個の導線ボンドだけが示されている。導線
フレーム25は、その外側端部が破断されている。)導
線フレーム25は、電源バス28aおよび28bの選択
された部分を被覆する絶縁体(誘導体)30を付加する
ことによって、大幅に改良される。誘電体30は、導線
接合体24が接続される部分以外の電源バスを被覆する
。電源バス28aおよび28bの影をつけた部分が、絶
縁体30が取り付けられた部分である。電源バス28a
および28bの影のついていない部分は、電源バスの絶
縁されていない領域を表す。
【0023】図3において、導線接合体24bの1つの
端部が、接合用パッド23bに接続される。導線接合体
24bは、電源バス28bの絶縁された部分の上を横断
する。導線接合体24bの他の端部は、導線フィンガ2
7bに接続される。導線接合体24aの1つの端部は、
接合用パッド23aに接続される。導線接合体24aの
他の端部は、電源バス28aの絶縁されていない部分に
接続される。絶縁体30を備えることにより、導線接合
体28bが電源バス28bと短絡する機会は小さくなる
であろう。
端部が、接合用パッド23bに接続される。導線接合体
24bは、電源バス28bの絶縁された部分の上を横断
する。導線接合体24bの他の端部は、導線フィンガ2
7bに接続される。導線接合体24aの1つの端部は、
接合用パッド23aに接続される。導線接合体24aの
他の端部は、電源バス28aの絶縁されていない部分に
接続される。絶縁体30を備えることにより、導線接合
体28bが電源バス28bと短絡する機会は小さくなる
であろう。
【0024】図3の絶縁体30は適当な絶縁体材料であ
ることができるが、好ましい実施例では、市販されてい
る酸化アルミニウムAl2 O3 のような絶縁体を用
いる。酸化アルミニウムを用いることにより、標準的な
市販品で、かつ、低コストであり、かつ、沈着速度の大
きい、フレーム噴霧沈着およびプラズマ・アーク沈着の
ようなアーク沈着法によって、導線フレーム25の上に
絶縁体を付けることができる。
ることができるが、好ましい実施例では、市販されてい
る酸化アルミニウムAl2 O3 のような絶縁体を用
いる。酸化アルミニウムを用いることにより、標準的な
市販品で、かつ、低コストであり、かつ、沈着速度の大
きい、フレーム噴霧沈着およびプラズマ・アーク沈着の
ようなアーク沈着法によって、導線フレーム25の上に
絶縁体を付けることができる。
【0025】導線フィンガ/接合用パッドおよび導線フ
ィンガ/電源バス接続の方式を知ることにより、電源バ
スと導線接合体の交差および接続に対応するマスクを作
成することができる。プラズマ・アーク沈着法では、非
転送電気アークを通過する気体が、部分的にまたは完全
にイオン化され、そしてプラズマ発生装置から排出され
る。プラズマは粉末粒子に熱を供給し、そしてプラズマ
と粉末が導線フレームへ向けて推し進められる。導線フ
レームに衝突すると、粒子は急速に固化し、そして被覆
体が形成される。マスクは、被覆体が必要でない領域に
できるのを防止する。
ィンガ/電源バス接続の方式を知ることにより、電源バ
スと導線接合体の交差および接続に対応するマスクを作
成することができる。プラズマ・アーク沈着法では、非
転送電気アークを通過する気体が、部分的にまたは完全
にイオン化され、そしてプラズマ発生装置から排出され
る。プラズマは粉末粒子に熱を供給し、そしてプラズマ
と粉末が導線フレームへ向けて推し進められる。導線フ
レームに衝突すると、粒子は急速に固化し、そして被覆
体が形成される。マスクは、被覆体が必要でない領域に
できるのを防止する。
【0026】電源バスの被覆されない導線接合体接続の
ための部分の長さは、マスクの寸法を変えることによっ
て調整することができる。図3の好ましい実施例では、
被覆されない部分は、それぞれ、約0.38ミリメート
ルである。もちろん、アーク沈着によって絶縁される電
源バスの面積領域は、マスク・パターンを変えることに
よって、選定可能であり、変更可能である。電源バスの
特定の部分だけを、もしそれが好ましいならば、絶縁す
ることができる。図3に示された導線フレーム25の全
体を、もしそれが好ましいならば、絶縁することもでき
る。沈着工程段階は、パッケージングの前、または部分
的に組み立てられたパッケージに対し、導線フレームに
行なうことができる。
ための部分の長さは、マスクの寸法を変えることによっ
て調整することができる。図3の好ましい実施例では、
被覆されない部分は、それぞれ、約0.38ミリメート
ルである。もちろん、アーク沈着によって絶縁される電
源バスの面積領域は、マスク・パターンを変えることに
よって、選定可能であり、変更可能である。電源バスの
特定の部分だけを、もしそれが好ましいならば、絶縁す
ることができる。図3に示された導線フレーム25の全
体を、もしそれが好ましいならば、絶縁することもでき
る。沈着工程段階は、パッケージングの前、または部分
的に組み立てられたパッケージに対し、導線フレームに
行なうことができる。
【0027】絶縁体30の厚さは、プラズマ沈着パラメ
ータによって、また調整可能である。この厚さはさらに
厚くすることも、さらに薄くすることも可能であるが、
絶縁体30は、約0.013ミリメートルと1.3ミリ
メートルの間の範囲の厚さにプラズマ・アーク沈着され
たAl2 O3 の薄膜層である。好ましい実施例では
、絶縁体30の厚さは約0.025ミリメートルである
。誘電的強度は、厚さに依って変わる。厚さが0.76
ミリメートルのプラズマ・アーク沈着被覆体の絶縁体で
は、約1500ボルトの誘電的強度がえられ、一方、厚
さが1.3ミリメートルのプラズマ・アーク沈着被覆体
の絶縁体では、約3000ボルトの誘電的強度がえられ
る。
ータによって、また調整可能である。この厚さはさらに
厚くすることも、さらに薄くすることも可能であるが、
絶縁体30は、約0.013ミリメートルと1.3ミリ
メートルの間の範囲の厚さにプラズマ・アーク沈着され
たAl2 O3 の薄膜層である。好ましい実施例では
、絶縁体30の厚さは約0.025ミリメートルである
。誘電的強度は、厚さに依って変わる。厚さが0.76
ミリメートルのプラズマ・アーク沈着被覆体の絶縁体で
は、約1500ボルトの誘電的強度がえられ、一方、厚
さが1.3ミリメートルのプラズマ・アーク沈着被覆体
の絶縁体では、約3000ボルトの誘電的強度がえられ
る。
【0028】アーク沈着された酸化アルミニウムはまた
、表面取り付けの間、従来のパッケージと、リード・オ
ーバ・チップ導線フレーム構成を用いたパッケージとの
両方において、プラスチック・パッケージひび割れを防
止するのにも役立つ。金属の導線フレームの上にアーク
沈着された酸化アルミニウムにより、成形化合物の導線
フレームへの接着がよくなり、それにより、表面取り付
けの最中に、ハンダの再溶融により起こりうる層間剥離
が起こりにくくなる。
、表面取り付けの間、従来のパッケージと、リード・オ
ーバ・チップ導線フレーム構成を用いたパッケージとの
両方において、プラスチック・パッケージひび割れを防
止するのにも役立つ。金属の導線フレームの上にアーク
沈着された酸化アルミニウムにより、成形化合物の導線
フレームへの接着がよくなり、それにより、表面取り付
けの最中に、ハンダの再溶融により起こりうる層間剥離
が起こりにくくなる。
【0029】図4は、図1の従来のパッケージ装置10
にアーク沈着された、酸化アルミニウムの好ましい実施
例を示す。標準的なアーク沈着により、酸化アルミニウ
ムの層13が金属チップ保持パッド12の底の表面上に
沈着される。酸化アルミニウム層13の厚さは前記の通
りである。
にアーク沈着された、酸化アルミニウムの好ましい実施
例を示す。標準的なアーク沈着により、酸化アルミニウ
ムの層13が金属チップ保持パッド12の底の表面上に
沈着される。酸化アルミニウム層13の厚さは前記の通
りである。
【0030】標準的アーク沈着段階のパラメータは制御
可能であり、それにより、種々の粗さの沈着された絶縁
体をうることができ、そしてパッケージされた装置の接
着をさらに強固にすることができる。出願中特許で共に
譲渡された、リム名の1989年12月22日出願され
た米国特許出願第455,105号(TI−14603
)に開示されているように、半導体型板の裏面を粗くす
ることにより、プラスチック・カプセル封じ体に対する
型板の粘着が増大し、そして表面取り付け中のひび割れ
の防止に役立つ。図3のプラズマ沈着膜30および図4
のプラズマ沈着膜13の例では、約130マイクロメー
トルのRMS(ここで、RMSは膜の最終厚さの2乗平
均の平方根を表す)を有する。この他の値もまた、層間
剥離を小さくするであろう。
可能であり、それにより、種々の粗さの沈着された絶縁
体をうることができ、そしてパッケージされた装置の接
着をさらに強固にすることができる。出願中特許で共に
譲渡された、リム名の1989年12月22日出願され
た米国特許出願第455,105号(TI−14603
)に開示されているように、半導体型板の裏面を粗くす
ることにより、プラスチック・カプセル封じ体に対する
型板の粘着が増大し、そして表面取り付け中のひび割れ
の防止に役立つ。図3のプラズマ沈着膜30および図4
のプラズマ沈着膜13の例では、約130マイクロメー
トルのRMS(ここで、RMSは膜の最終厚さの2乗平
均の平方根を表す)を有する。この他の値もまた、層間
剥離を小さくするであろう。
【0031】LOCCBパッケージ導線フレームに対し
アーク沈着された酸化アルミニウムは、中央に配置され
た電源バスに対する導線接合体の短絡を防止するのに役
立つばかりでなく、また導線フレームとプラスチック・
カプセル封じ体成形化合物との間の層間剥離を接着力の
増大によって防止するのにも役立つ。この工程段階は、
LOCCBパッケージ導線フレームへの応用に限定され
るのではなく、チップ保持用パッドを用いた産業界の標
準的PSOJパッケージを包含する任意の導線フレーム
構造体に対し、接着力を増進しおよび層間剥離を小さく
するために適用することができる。
アーク沈着された酸化アルミニウムは、中央に配置され
た電源バスに対する導線接合体の短絡を防止するのに役
立つばかりでなく、また導線フレームとプラスチック・
カプセル封じ体成形化合物との間の層間剥離を接着力の
増大によって防止するのにも役立つ。この工程段階は、
LOCCBパッケージ導線フレームへの応用に限定され
るのではなく、チップ保持用パッドを用いた産業界の標
準的PSOJパッケージを包含する任意の導線フレーム
構造体に対し、接着力を増進しおよび層間剥離を小さく
するために適用することができる。
【0032】本発明は、例示された実施例を参照して説
明されたが、この説明は、本発明がそれらに限定される
ことを意味するものではない。前記説明に基づいて、当
業者には、本発明のこの他の種々の実施例の可能である
ことがすぐにわかるであろう。したがって、本発明はこ
のような変更された実施例をすべて包含するものである
。
明されたが、この説明は、本発明がそれらに限定される
ことを意味するものではない。前記説明に基づいて、当
業者には、本発明のこの他の種々の実施例の可能である
ことがすぐにわかるであろう。したがって、本発明はこ
のような変更された実施例をすべて包含するものである
。
【0033】以上の説明に関し更に以下の項を開示する
。 (1) カプセル封じ体の中に配置され、かつ、活
性表面および裏面表面を有する半導体型板と、前記カプ
セル封じ体の中に配置され、かつ、底部および前記半導
体型板の前記裏面表面に隣接する頂部を有する型板保持
用パッドと、前記型板保持用パッドと前記カプセル封じ
体との間の接着を強化するための前記型板保持用パッド
の前記底部の上に取り付けられた酸化物被覆体と、を有
するカプセル封じされた半導体装置。
。 (1) カプセル封じ体の中に配置され、かつ、活
性表面および裏面表面を有する半導体型板と、前記カプ
セル封じ体の中に配置され、かつ、底部および前記半導
体型板の前記裏面表面に隣接する頂部を有する型板保持
用パッドと、前記型板保持用パッドと前記カプセル封じ
体との間の接着を強化するための前記型板保持用パッド
の前記底部の上に取り付けられた酸化物被覆体と、を有
するカプセル封じされた半導体装置。
【0034】(2) 第1項において、前記酸化物
被覆体が前記型板保持用パッドの前記底部の上にプラズ
マ・アーク沈着された酸化アルミニウムである前記カプ
セル封じされた半導体装置。
被覆体が前記型板保持用パッドの前記底部の上にプラズ
マ・アーク沈着された酸化アルミニウムである前記カプ
セル封じされた半導体装置。
【0035】(3) 第2項において、前記酸化物
被覆体が前記型板保持用パッドの前記底部の上にフレー
ム噴霧沈着された酸化アルミニウムである前記カプセル
封じされた半導体装置。
被覆体が前記型板保持用パッドの前記底部の上にフレー
ム噴霧沈着された酸化アルミニウムである前記カプセル
封じされた半導体装置。
【0036】(4) 第1項、第2項、または第3
項において、複数個の導線フィンガと、前記カプセル封
じ材料の中に配置された前記複数個の導線フィンガの中
の1つに接続された電源バスと、前記カプセル封じ材料
の外に延長された前記複数個の導線フィンガの部分と、
を有する導線フレームと、前記複数個の導線フィンガの
いくつかを前記半導体型板の複数個の端子のいくつかに
前記電源バスを越えて横断して接続し、かつ、前記カプ
セル封じ体の中に配置された装置と、前記複数個の導線
フィンガのいくつかを前記複数個の端子のいくつかに前
記電源バスを越えて横断して接続する位置において前記
電源バスの上に取り付けられた誘電体被覆体と、を有す
る前記カプセル封じされた半導体装置。
項において、複数個の導線フィンガと、前記カプセル封
じ材料の中に配置された前記複数個の導線フィンガの中
の1つに接続された電源バスと、前記カプセル封じ材料
の外に延長された前記複数個の導線フィンガの部分と、
を有する導線フレームと、前記複数個の導線フィンガの
いくつかを前記半導体型板の複数個の端子のいくつかに
前記電源バスを越えて横断して接続し、かつ、前記カプ
セル封じ体の中に配置された装置と、前記複数個の導線
フィンガのいくつかを前記複数個の端子のいくつかに前
記電源バスを越えて横断して接続する位置において前記
電源バスの上に取り付けられた誘電体被覆体と、を有す
る前記カプセル封じされた半導体装置。
【0037】(5) 第1項、第2項、または第3
項において、その上に端子を有する半導体回路と、導線
フィンガと、前記半導体回路の前記端子と前記導線フィ
ンガとの間にある金属のストリップと、金属の前記スト
リップを横断して前記半導体回路の前記端子を前記導線
フィンガに接続するための接続装置と、金属の前記スト
リップの上を前記接続装置が横断する位置に金属の前記
ストリップを前記接続装置から絶縁するための被覆体と
、を有する前記カプセル封じされた半導体装置。
項において、その上に端子を有する半導体回路と、導線
フィンガと、前記半導体回路の前記端子と前記導線フィ
ンガとの間にある金属のストリップと、金属の前記スト
リップを横断して前記半導体回路の前記端子を前記導線
フィンガに接続するための接続装置と、金属の前記スト
リップの上を前記接続装置が横断する位置に金属の前記
ストリップを前記接続装置から絶縁するための被覆体と
、を有する前記カプセル封じされた半導体装置。
【0038】(6) 活性表面と、裏面表面と、前
記活性表面の上に複数個の接合用パッドとを有する半導
体集積回路チップと、前記チップの下にあり、かつ、第
1表面および対抗する表面を有し、かつ、前記第1表面
が前記半導体集積回路チップの前記裏面表面に隣接して
いる、金属チップ保持用パッドと、その導線フィンガの
1つの端部が前記チップの接合用パッドに接続された、
導電性導線フレームと、前記チップと、前記金属チップ
保持用パッドと、前記導線フレームと、をカプセル封じ
するカプセル封じ体であって、前記導線フィンガの他の
端部が前記カプセル封じ体を貫通して延長されそれによ
り前記半導体回路への電気的接続を行うことができる、
前記カプセル封じ体と、前記金属チップ保持用パッドの
前記対抗する表面と前記カプセル封じ体との間の接着を
強化するために前記金属チップ保持用パッドの前記対抗
する表面の上に取り付けられた酸化アルミニウム被覆体
と、を有する半導体パッケージ装置。
記活性表面の上に複数個の接合用パッドとを有する半導
体集積回路チップと、前記チップの下にあり、かつ、第
1表面および対抗する表面を有し、かつ、前記第1表面
が前記半導体集積回路チップの前記裏面表面に隣接して
いる、金属チップ保持用パッドと、その導線フィンガの
1つの端部が前記チップの接合用パッドに接続された、
導電性導線フレームと、前記チップと、前記金属チップ
保持用パッドと、前記導線フレームと、をカプセル封じ
するカプセル封じ体であって、前記導線フィンガの他の
端部が前記カプセル封じ体を貫通して延長されそれによ
り前記半導体回路への電気的接続を行うことができる、
前記カプセル封じ体と、前記金属チップ保持用パッドの
前記対抗する表面と前記カプセル封じ体との間の接着を
強化するために前記金属チップ保持用パッドの前記対抗
する表面の上に取り付けられた酸化アルミニウム被覆体
と、を有する半導体パッケージ装置。
【0039】(7) 半導体回路と、前記半導体回
路を保持するための一片の金属と、前記半導体回路およ
び前記一片の金属をカプセル封じするための前記カプセ
ル封じ体と、前記カプセル封じ体との接着を強化するた
めに前記一片の金属の上にプラズマ沈着された材料と、
を有するカプセル封じされた半導体装置。
路を保持するための一片の金属と、前記半導体回路およ
び前記一片の金属をカプセル封じするための前記カプセ
ル封じ体と、前記カプセル封じ体との接着を強化するた
めに前記一片の金属の上にプラズマ沈着された材料と、
を有するカプセル封じされた半導体装置。
【0040】(8) 絶縁された導線フレームが開
示される。好ましい実施例は、電源バス28の電気的接
続の行なわれない部分の上に、酸化アルミニウム絶縁体
30をそなえた、リード・オーバ・チップ導線フレーム
25を有する。酸化アルミニウム30は、プラズマ沈着
によるようなアーク沈着工程段階によって、容易に沈着
することができる。マスクにより、電源バスの上の導線
接合体などによる電気的接続が行なわれる位置が、酸化
アルミニウムで被覆されないようにされる。したがって
、電源バス28の上を横断する導線接合体は、これらの
導線接合体が接合用パッド23を導線フレーム25の導
線フィンガ27に接続する時、絶縁された電源バス28
と短絡する可能性は非常に小さくなる。チップ保持用パ
ッドの下側に酸化アルミニウム被覆体を有する半導体パ
ッケージ装置が、また開示される。酸化アルミニウム被
覆体により、典型的にはプラスチックであるカプセル封
じ体と、チップ保持用パッドとの間の接着が強化され、
それにより、層間剥離とパッケージひび割れの起こるこ
とが防止される。
示される。好ましい実施例は、電源バス28の電気的接
続の行なわれない部分の上に、酸化アルミニウム絶縁体
30をそなえた、リード・オーバ・チップ導線フレーム
25を有する。酸化アルミニウム30は、プラズマ沈着
によるようなアーク沈着工程段階によって、容易に沈着
することができる。マスクにより、電源バスの上の導線
接合体などによる電気的接続が行なわれる位置が、酸化
アルミニウムで被覆されないようにされる。したがって
、電源バス28の上を横断する導線接合体は、これらの
導線接合体が接合用パッド23を導線フレーム25の導
線フィンガ27に接続する時、絶縁された電源バス28
と短絡する可能性は非常に小さくなる。チップ保持用パ
ッドの下側に酸化アルミニウム被覆体を有する半導体パ
ッケージ装置が、また開示される。酸化アルミニウム被
覆体により、典型的にはプラスチックであるカプセル封
じ体と、チップ保持用パッドとの間の接着が強化され、
それにより、層間剥離とパッケージひび割れの起こるこ
とが防止される。
【図1】典型的な集積回路パッケージの横断面図。
【図2】aはその下に集積回路チップの接続を示すリー
ド・オーバ・チップ中央接合装置の平面図。 bは接続用導線接合体を示すリード・オーバ・チップ中
央接合装置の平面図。 cはカプセル封じ用成形化合物が透明であるリード・オ
ーバ・チップ中央接合装置の平面図。 dは完成したリード・オーバ・チップ中央接合パッケー
ジの側面図。 eは完成したリード・オーバ・チップ中央接合集積回路
パッケージの一部を破断して示した立体図。 fは導線フレームと接着テープと集積回路とを示したリ
ード・オーバ・チップ中央接合装置の立体分解図。
ド・オーバ・チップ中央接合装置の平面図。 bは接続用導線接合体を示すリード・オーバ・チップ中
央接合装置の平面図。 cはカプセル封じ用成形化合物が透明であるリード・オ
ーバ・チップ中央接合装置の平面図。 dは完成したリード・オーバ・チップ中央接合パッケー
ジの側面図。 eは完成したリード・オーバ・チップ中央接合集積回路
パッケージの一部を破断して示した立体図。 fは導線フレームと接着テープと集積回路とを示したリ
ード・オーバ・チップ中央接合装置の立体分解図。
【図3】電源バスの選定された部分に絶縁用誘電体を付
加した、本発明によるリード・オーバ・チップ導線フレ
ームの平面図。
加した、本発明によるリード・オーバ・チップ導線フレ
ームの平面図。
【図4】本発明の1つの特徴によって改良された図1の
典型的な集積回路の側面図。
典型的な集積回路の側面図。
28 金属シート・ストックのストリップ、電源バス
30 誘電体、酸化アルミニウム絶縁体25 導線
フレーム 23 接合用パッド 27 導線フィンガ 24 導線接合体
30 誘電体、酸化アルミニウム絶縁体25 導線
フレーム 23 接合用パッド 27 導線フィンガ 24 導線接合体
Claims (1)
- 【請求項1】 カプセル封じ体の中に配置され、かつ
、活性表面および裏面表面を有する半導体型板と、前記
カプセル封じ体の中に配置され、かつ、底部および前記
半導体型板の前記裏面に隣接する頂部を有する型板保持
用パッドと、前記型板保持用パッドと前記カプセル封じ
体との間の接着を強化するための前記型板保持用パッド
の前記底部の上に取り付けられた酸化物被覆体と、を有
するカプセル封じされた半導体装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US58718990A | 1990-09-24 | 1990-09-24 | |
| US587189 | 1990-09-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04234155A true JPH04234155A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=24348754
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3243551A Pending JPH04246853A (ja) | 1990-09-24 | 1991-09-24 | 集積回路のための絶縁された導線フレームとその製造法 |
| JP3243554A Pending JPH04234155A (ja) | 1990-09-24 | 1991-09-24 | 半導体装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3243551A Pending JPH04246853A (ja) | 1990-09-24 | 1991-09-24 | 集積回路のための絶縁された導線フレームとその製造法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5359224A (ja) |
| EP (2) | EP0478240A3 (ja) |
| JP (2) | JPH04246853A (ja) |
| KR (2) | KR100241476B1 (ja) |
| SG (1) | SG52332A1 (ja) |
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- 1991-09-20 EP EP19910308598 patent/EP0478241A3/en not_active Ceased
- 1991-09-20 KR KR1019910016545A patent/KR920007132A/ko not_active Ceased
- 1991-09-20 SG SG1996002955A patent/SG52332A1/en unknown
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- 1991-09-24 JP JP3243554A patent/JPH04234155A/ja active Pending
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1993
- 1993-07-15 US US08/092,659 patent/US5359224A/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0478240A2 (en) | 1992-04-01 |
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