(57)【要約】      （修正有）【課題】生産コストを削減し、比較的小さな実装体積を有することができるクワッドフラットノンリードチップパッケージ構造を提供する。【解決手段】リードフレーム１１０は、上表面１１２と下表面とを有し、複数のリード１１６ａ〜１１６ｃを有する。コントロールチップ１２０及び光センサチップ１３０をリードフレーム１１０の上表面１１２上に配設する。光センサチップ１３０を第１ボンディングワイヤ１４０を介してコントロールチップ１２０に電気的に接続する。コントロールチップ１２０を第２ボンディングワイヤ１５０を介して複数のリード１１６ａ〜１１６ｃに電気的に接続する。モールドコンパウンド１６０は、リードフレーム１１０の一部、コントロールチップ１２０、光センサチップ１３０、第１及び第２ボンディングワイヤ１４０，１５０を封入する。加えて、モールドコンパウンド１６０が複数のリード１１６ａ〜１１６ｃ間を満たす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上表面と、該上表面と相対する下表面とを有し、複数のリードを備えるリードフレームと、
該リードフレームの上表面上に設けたコントロールチップと、
前記リードフレームの上表面上に設けた光センサチップと、
前記光センサチップを前記コントロールチップに電気的に接続するようにコントロールチップと光センサチップとを接続する第１ボンディングワイヤと、
前記コントロールチップを前記リードに電気的に接続するようにコントロールチップとリードとを接続する複数の第２ボンディングワイヤと、
前記リードフレームの一部、コントロールチップ、光センサチップ、第1ボンディングワイヤ及び第２ボンディングワイヤを封入し、前記リード間を満たすモールドコンパウンドとを備えることを特徴とするクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項２】
前記リードフレームが、さらに前記コントロールチップ及び前記光センサチップを配置するダイパッドを有し、前記複数のリードを該ダイパッドの周囲に位置させる請求項1に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項３】
前記複数のリードのうちの１つと前記ダイパッドとを一体的に形成する請求項2に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項４】
前記モールドコンパウンドが少なくとも第１の位置決め部を有し、該第１位置決め部が凹部又は開口である請求項1に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項５】
前記リードフレームの下表面上に設けた金属導電素子をさらに備え、前記モールドコンパウンドが前記金属導電素子の一部を封入し、前記リードフレームとは反対側の金属導電素子の表面を露出する請求項1に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項６】
前記金属導電素子が、前記リードフレームとは反対側の金属導電素子の表面上に配置された第２位置決め部を有する請求項5に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項７】
前記リードの各々が、前記リードフレームの下表面にあるリードの外端縁に位置する凹部を有し、該凹部が円弧状である請求項1に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項８】
前記光センサチップを用いて前記モールドコンパウンドを通過した光信号を受信し、該光信号の波長が770nm〜1100nmの範囲である請求項1に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項９】
前記光センサチップが、フォトダイオード又はフォトトランジスタである請求項8に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項１０】
前記リードが、出力リード及び入力リードを含む請求項1に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【請求項１１】
前記モールドコンパウンドを用いて可視光を吸収する請求項1に記載のクアッドフラットノンリードチップパッケージ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップパッケージ構造に関し、特には、クワッドフラットノンリード（ＱＦＮ）チップパッケージ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の赤外線受信モジュールは、まず赤外線検知機能を具えた半導体チップを基板、リードフレーム若しくは他の伝送手段上に実装し、次いで赤外線受信モジュールを形成するようにはんだ付けによりプリント回路基板上に赤外線検知半導体チップを溶接することにより製造される。しかし、ここで用いるプリント回路基板は、高温リフロー要件を満足するだけでなく、欧州議会により規定された「電気・電子機器での有害物質の使用制限に関する指令（略称RoHS指令）」とハロゲンフリーの環境保護の要求に応える必要がある。そのため、上記プリント回路基板の使用は制限を受ける。
【０００３】
また、小型化の趨勢に適合するため、プリント回路基板を小型化する必要がある。さらに、赤外線受信モジュールの平置き（即ち赤外線検知半導体チップが上向き）或いは横置き（即ち赤外線検知半導体チップが左向き又は右向き）の場合に、赤外線受信モジュールが赤外線光を受信できるようにセミブラインドホールをプリント回路基板上に形成すべきである。とはいえ、コンパクトサイズで上記デザインのセミブラインドホールを有するプリント回路基板は、比較的高い製造コストで形成される。また、セミブラインドホール上に残留した金属層を度々削り取る必要があり、これはさらに労賃の増加となる。
【０００４】
赤外線検知半導体チップを有する赤外線受信モジュールは、もし赤外線検知半導体チップを露出した金属リードを曲げることにより形成したリードフレーム上に配設したならば、赤外線受信モジュールを横置き若しくは縦置きされた場合でも赤外線光を受信することができる。しかしながら、露出した金属リードを曲げることによって形成したリードフレームは、比較的大きな体積と厚みを有し、現在要求される小型化に反するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、生産コストを削減し、比較的小さな実装体積を有することができるクワッドフラットノンリード（ＱＦＮ)チップパッケージ構造を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明において、ＱＦＮチップパッケージ構造は、リードフレーム、コントロールチップ、光センサチップ、第１のボンディングワイヤ、複数の第２ボンディングワイヤ及びモールドコンパウンドを備える。リードフレームは、上表面と、これに相対する下表面とを有し、複数のリードを含む。コントロールチップをリードフレームの上表面上に配設する。光センサチップをリードフレームの上表面上に配設する。第１ボンディングワイヤは、コントロールチップと光センサチップとを接続して、光センサチップとコントロールチップとを電気的に接続する。第２ボンディングワイヤは、コントロールチップと複数のリードとを接続して、該コントロールチップとリードとを電気的に接続する。モールドコンパウンドは、リードフレームの一部、コントロールチップ、光センサチップ、第１ボンディングワイヤ及び第２ボンディングワイヤを封入する。さらに、モールドコンパウンドが複数のリード間を満たす。
【０００７】
本発明の一実施形態では、リードフレームがさらにダイパッドを含む。コントロールチップ及び光センサチップを該ダイパッド上に設け、複数のリードをダイパッドの周りに配置する。
【０００８】
本発明の一実施形態では、複数のリードのうちの１本とダイパッドとを一体化的に形成する。
【０００９】
本発明の一実施形態では、モールドコンパウンドが少なくとも第１の位置決め部を有し、該第１の位置決め部が凹部又は開口である。
【００１０】
本発明の一実施形態では、ＱＦＮチップパッケージ構造がさらに金属導電素子を備える。この金属導電素子をリードフレームの下表面上に配設する。モールドコンパウンドは、金属導電素子の一部を封入し、リードフレームから比較的離れた金属導電素子の表面を露出させる。
【００１１】
本発明の一実施形態では、金属導電素子がリードフレームから比較的離れた金属導電素子の表面上に配設した第２の位置決め部を有する。
【００１２】
本発明の一実施形態では、リードフレームの下表面にある各リードが、その外端縁に位置する凹部を有し、該凹部が円弧状である。
【００１３】
本発明の一実施形態では、光センサチップが、モールドコンパウンドを通過した光信号を受信し、該光信号の波長は770nm〜1100nmの範囲である。
【００１４】
本発明の一実施形態では、光センサチップがフォトダイオード又はフォトトランジスタである。
【００１５】
本発明の一実施形態では、複数のリードが出力リードと入力リードを含む。
【００１６】
本発明の一実施形態では、モールドコンパウンドは、可視光帯域の光を吸収する。
【００１７】
上記に基づくと、本発明の光センサチップを導電性のリードフレーム上に配設し、モールドコンパウンドは外部接点となり得るリードを配置する表面のみを露出する。従って、本発明のＱＦＮチップパッケージ構造は、平置き（即ち、光センサチップが上向き）しても、又は横置き（即ち、光センサチップが左向き或いは右向き）しても、光センサチップがモールドコンパウンドを通過した光信号を受信することができる。さらに、リードフレームの導電特性のために、ダイパッドを直接接地することができる。それによって、チップパッケージ構造の生産効率を高めることができるとともに、該チップパッケージ構造の生産コストとサイズを減ずることができる。
【００１８】
本発明による上記及びその他の特徴及び利点をより分かり易くするため、いくつかの実施例を以下に添付の図面と併せて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付図は、本発明のさらなる理解のために用いられ、本明細書に組み込まれた、本明細書の一部である。添付図は、本発明の実施形態を示し、発明の詳細な説明とともに本発明の原理を説明する。
【００２０】
【図１】図１は、本発明に係るＱＦＮチップパッケージ構造の一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】図２は、図１に示したＱＦＮチップパッケージ構造の概略底面図である。
【図３】図３は、図１に示したＱＦＮチップパッケージ構造の概略三次元背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図1は、本発明の一実施形態に係るＱＦＮチップパッケージ構造の概略平面図である。図２は、図１に示したＱＦＮチップパッケージ構造の概略底面図である。図３は、図１に示したＱＦＮチップパッケージ構造の概略三次元背面図である。図1、２及び３を参照すると、本実施形態におけるＱＦＮチップパッケージ構造100は、リードフレーム110、コントロールチップ120、光センサチップ130、第１ボンディングワイヤ140、複数の第２ボンディングワイヤ150及びモールドコンパウンド160を備える。
【００２２】
特に、リードフレーム110は、上表面112と、該上表面112に相対する下表面114とを有する。さらに、リードフレーム110は、複数のリード116a〜116c及びダイパッド118を有する。リード116a〜116cをダイパッド118の周囲に位置させ、下表面114にあるリード116a〜116cがそれぞれ、リード116a〜116cの外端縁に位置する凹部116aを有する。凹部116aは、位置決めマークとしての役目を果たすことができ、例えば円弧形状を有する。本実施形態では、リードフレーム110を金属導電材料から製造することができ、リード116a及びダイパッド118を一体的に形成することに留意すべきである。一体的に形成したリード116a及びダイパッド118は、接地リードとみなすことができる。
【００２３】
コントロールチップ120及び光センサチップ130の両方をリードフレーム110の上表面112に配置し、かつダイパッド118上に位置させる。ここで、光センサチップ130は、モールドコンパウンド160からの光信号を受信し、受信した光信号を電気信号へ変換する。光信号の波長範囲は、770nm〜1100nmである。すなわち、光センサチップ130は、赤外線帯域の光信号を受信し、コントロールチップ120は、コーディング、デコーディング及び／又は論理演算機能を有する。特に、本実施形態では、光センサチップ130が、例えばフォトダイオード又はフォトトランジスタである。
【００２４】
第１ボンディングワイヤ140はコントロールチップ120と光センサチップ130とを接続して、光センサチップ130を第１ボンディングワイヤ140を介してコントロールチップ120に電気的に接続する。すなわち、光センサチップ130は、光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換し、第１ボンディングワイヤ140を通じてコントロールチップ120へ伝送される光信号を出力できる。次に、コントロールチップ120は、光センサチップ130によって受信した光信号についてコーディング、デコーディング又は論理演算を行うことができる。
【００２５】
２本の第２ボンディングワイヤ150はそれぞれ、コントロールチップ120とリード116bとを接続し、コントロールチップ120とリード116cとを接続して、コントロールチップ120を２本の第２ボンディングワイヤ150を介してリード116b、116cに電気的に接続する。ここで、リード116bは出力リードであり、リード116cは入力リードである。一般に、入力リードは、使用に供する電気エネルギーをコントロールチップ120上に供給する電力端子である。出力リードは信号出力端子である。多くの場合、コントロールチップ120によってコーディング、デコーディング又は論理演算された光信号が、出力リードを介して出力され、またコントロールチップ120は外部回路に電気的に接続される。リード116b、116cのタイプを本発明では限定するものではない。上述のリード116b、116cはそれぞれ、出力リード及び入力リードに言及している。しかしながら、他の実施例におけるリード116b及びリード116cもそれぞれ、入力リード及び出力リードとすることができ、これもまた本発明の技術的提案の一部であり、本発明が保護しようとする範囲を離脱するものではない。
【００２６】
モールドコンパウンド160は、リードフレーム110の一部、コントロールチップ120、光センサチップ130、第１ボンディングワイヤ140及び２本の第２ボンディングワイヤを封入する。さらに、モールドコンパウンド160はリード116a〜116cの間を満たす。ここで、リード116a〜116cが位置する下表面124露出し、それによりリード116a〜116cが外部装置へ電気的に接続する電気的接点としての役目を果たすことができる。本実施形態では、モールドコンパウンド160は、可視光の波長帯(例えば、赤外線波長帯に近い)の光の大部分が光センサチップ130内に進入するのをブロッキングでき、これにより光センサチップ130が光信号を受信するときに発生したノイズを減少させることができる。加えて、モールドコンパウンド160は、それぞれモールドコンパウンド160の側縁に位置し、位置決めマークとして作用する二つの第１位置決め部162を有する。ここで、第１位置決め部162は、例えば凹部又は開口である。
【００２７】
本実施形態によれば、光センサチップ130を導電特性を有するリードフレーム110上に配設し、モールドコンパウンド160は、外部接点として作用し得るリード116a〜116cが位置する下表面124のみを露出する。従って、本実施形態のＱＦＮチップパッケージ構造100におけるリードフレーム110の導電特性によって、リードフレーム110を平置き（即ち、光センサチップ130が上向き）又は横置き（即ち、光センサチップが左向き又は右向き）を問わず、モールドコンパウンドを通過した光信号を光センサチップ130により受信することができ、また該光信号は770nm〜1100nmの波長範囲を有する。
【００２８】
さらに、モールドコンパウンド160は、リードフレーム110の一部を封入し、外部接点として作用し得るリード116a〜116cが位置する下表面124のみを露出する。従来の赤外線受信モジュールに比べて、本実施形態のＱＦＮチップパッケージ構造100は小型化の要求に適合することができる。他方、本実施形態のリードフレーム110は導電特性を有するため、追加的な処理を行うことなくダイパッド118を直接接地することができ、コストを低減し、チップパッケージ構造の形状及び外観の制限を減らすことができる。
【００２９】
さらに、本実施形態のＱＦＮチップパッケージ構造100は、リードフレーム110の下表面114上に配置した金属導電素子170を備える。モールドコンパウンド160は、金属導電素子170の一部を封入し、リードフレーム110から比較的離れた金属導電素子170の表面172を露出する。ここで金属導電素子170は、モールドコンパウンド160で封入されてない表面172から熱エネルギーを放出するための熱放散素子として作用し得ることに留意する。ここで、熱エネルギーがコントロールチップ120及び光センサチップ130により発生される。或いはまた、金属導電素子170を接地して、モールドコンパウンド160で封入されてない表面172も直接接地することができる。
【００３０】
また、金属導電素子170は、リードフレーム110から比較的離れた金属導電素子170の表面172上に配置した第２位置決め部174を有する。第２位置決め部174は、位置決めマークとして作用することができる。ＱＦＮチップパッケージ構造100を他の外部装置に電気的に接続するとき、金属導電素子170の第２位置決め部174を用いて位置決め機能を行うことができるだけでなく、モールドコンパウンド160の第１位置決め部162又はリード116a〜116cの凹部117を用いて位置決めを行うことができる。
【００３１】
まとめると、本発明の光センサチップを導電特性を有するリードフレーム上に配置し、モールドコンパウンドは外部接点として作用し得るリードが位置する表面のみを露出する。このため、本発明のＱＦＮチップパッケージ構造におけるリードフレームを平置き（すなわち、光センサチップが上向き）又は横置き（すなわち、光センサチップが左向き或いは右向き）に置いて、光センサチップがモールドコンパウンドを通過した光信号を受信することができる。さらに、リードフレームの導電特性によって、ダイパッドを直接接地することができ、チップパッケージ構造の生産効率を促進し、生産コストを低減し、チップパッケージ構造を小型化することが可能となる。
【００３２】
なお、この発明を上記実施形態により開示したが、本発明の精神から逸脱することなく所望の実施形態への変更を行い得ることは当業者に明白である。そのため、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定められ、上記詳細な説明によって定められるものではない。
【符号の説明】
【００３３】
100    ＱＦＮチップパッケージ構造
110    リードフレーム
120    コントロールチップ
130    光センサチップ
160    モールドコンパウンド
112    上表面
114    下表面
116a〜116c    リード
117    凹部
118    ダイパッド
140    第１ボンディングワイヤ
150    第２ボンディングワイヤ
162    第１位置決め部
170    金属導電素子
172    モールドコンパウンドで封入されてない表面
174    第２位置決め部  
【図１】
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【図２】
2010199587.tif 000004
【図３】
2010199587.tif 000005
【外国語明細書】
2010199587000001.pdf