(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ・アセンブリ（１０）であって、
ダイ（３６）を封入するパッケージ（１２）と、
前記パッケージから突出し、取り付け先端（２４）を有する複数のリード（１４）と、複数の前記取り付け先端（２４）は共通の面上にあることと、
前記パッケージ・アセンブリの第１共振周波数を高めるための第１支持部（１６，４６）と、該第１支持部は前記共通面から第１固定距離だけ離間すべく形成された第１取り付け先端を有することとから成り、
前記複数のリードおよび前記第１支持部は共通の導電性物質のシート（３０）から形成され、前記第１支持部は前記ダイから電気的に絶縁されており、および、前記パッケージ・アセンブリが前記複数のリード（１４）の複数の取り付け先端（２４）と前記第１支持部（１６，４６）の複数の第１取り付け先端とを使用して取り付け位置に配置されたときに、前記第１共振周波数は２，０００Ｈｚを超えることを特徴とするパッケージ・アセンブリ（１０）。
【請求項２】
電子パッケージ・アセンブリ（１０）であって、
加速度計（３４）を封入するパッケージ（１２）と、
前記パッケージの第１の側面から突出し、取り付け先端を有する複数のリード（１４）であって、複数の前記取り付け先端が共通な面上にあるとともに、前記複数のリードのうち少なくとも１本が前記加速度計に電気的に接続されている前記複数のリード（１４）と、
前記パッケージの第２の側面から突出し、タブ（２０）によって前記パッケージの第２の側面に係合された第１フラップ（１８）と、該第１フラップ（１８）は前記共通面から第１固定距離だけ離間して形成された第１取り付け先端を有することとから成り、
前記複数のリードおよび前記第１フラップは共通リードフレーム（３０）から形成され、前記第１フラップは前記加速度計から電気的に絶縁され、前記第１フラップは前記共通リードフレームのエッジ・レール（３２）で形成されていることを特徴とする電子パッケージ・アセンブリ（１０）。
【請求項３】
パッケージ・アセンブリを形成する方法であって、
エッジ・レール（３２）を有するリードフレーム（３０）を用意する工程と、
前記リードフレーム上に加速度計（３４）を配置する工程と、
前記加速度計と該加速度計に隣接する前記リードフレームの部分との双方の周囲に形成されたパッケージ（１２）内に前記加速度計を封入する工程と、
前記リードフレームのトリミングを行うことにより、前記パッケージの第１の側面から突出する複数のリード（１４）と、前記パッケージの第２側に接続された支持部（１６）とを、前記複数のリードは前記加速度計に電気的に接続されるとともに、共通の面に配置された複数の取り付け先端（２４）を有するように、かつ、前記支持部は前記加速度計から電気的に分離するように設ける、トリミング工程と、
前記加速度計の共振周波数を２，０００Ｈｚを超えて増大させるべく、前記支持部を折り曲げて、前記支持部の取り付け先端を前記共通面の実質的に外側に配置する工程と
から成ることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に電子パッケージに関し、更に特定すれば、電子ダイを取り付け基板上により堅固に支持するためのパッケージ・アセンブリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子パッケージは、広範囲の電子素子を収容するために用いられている。典型的に、これらのパッケージはプリント回路基板に取り付けられる。かかるパッケージングされた電子素子の具体例に加速度計がある。加速度計は、例えば、エアー・バッグを作動させるために自動車において用いられる回路基板上に取り付けられる。加速度計に使用する際に重要なのは、加速度計素子を保持するパッケージを堅固に取り付けて、例えば、自動車からの誤振動(erroneous vibration)が、車両の加速または減速の適正な検出を妨害しないようにすることである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパッケージでは、別個の支持ブラケットを接着剤で加速度計パッケージに接着し、回路基板内に特に設けた孔に支持部自体を取り付け、パッケージに対する剛性(rigidity)を補強している。この従来の手法は十分な剛性を与え、加速度計の適正な機能を可能にするものであるが、余分なアセンブリ構成要素および組み立て工程を必要とし、その上ブラケットを取り付けるために必要な余分な表面領域のために回路基板上に更に大きなフット・プリント(foot-print)を要するという欠点がある。
【０００４】
したがって、回路基板への固着(rigid mount)を可能とするが、従来のパッケージ・アセンブリよりも安価で基板上の占有領域が少ない電子パッケージ・アセンブリが必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
端的に言えば、本発明は、ダイを封入するためのパッケージを含むパッケージ・アセンブリを提供する。複数のリードがパッケージから突出し、ほぼ共通な平面内に複数の取り付け先端を有する。パッケージ・アセンブリは、当該パッケージ・アセンブリの第１共振摺曲周波数(first resonant bending frequency)を高める支持部を有し、この支持部と複数のリードは、１枚の共通な導電性物質のシートで形成される。支持部は複数のリードの共通面から固定距離だけずれている取り付け先端を有し、支持部はダイから電気的に分離されている。ダイは、例えば、加速度計であり、本発明のパッケージ・アセンブリの利点は、支持部がアセンブリの剛性を十分に高めるので、加速度計はパッケージの共振による加速度の誤検出を行わないことである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４を参照して、本発明について更に詳しく説明する。以下の説明では、場合によって加速度計に使用されるパッケージ・アセンブリという特定の場合に言及するが、本発明のパッケージ・アセンブリは他の広範囲の電子ダイに使用可能である。以下、電子ダイに換えて加速度計に応用する点に言及するのは、単に例示の目的に過ぎない。
【０００７】
図１は、本発明の第１実施例によるパッケージ・アセンブリ１０の斜視図である。パッケージ１２は、当該パッケージ１２の底辺から突出している複数のリード１４を有し、２つの支持部１６がパッケージ１２の垂直辺から突出している。支持部１６は、フラップ１８と、このフラップ１８をパッケージ１２に接続するタブ２０とを有する。リード１４は複数の取り付け先端２４を有し、これらが既知の態様でパッケージ１２をプリント回路基板（図示せず）に取り付け、かつ電気的に接続する。また、フラップ１８は、プリント回路基板内の補助孔(additional hole)にパッケージ１２を取り付けるための、取り付け先端２６も有する。パッケージ１２の取り付けを補助するために、フラップ１８は、例えば、流動はんだ付け(wave soldering)の間パッケージ１２を一時的に適所に保持するための戻り止め(detent)２２を有する。リード１４も、この取り付けを補助するための戻り止め（図示せず）を有する。パッケージ１２を取り付けた後、フラップ１８およびリード１４双方の載置縁(resting edge)２８は、実質的にプリント回路基板の表面上に載っている。
【０００８】
既知のように、リード１４は、例えば、リードフレームのような共通なシート状導電性物質で形成されているので、リード１４の取り付け先端２４は、ほぼ共通面内に配置される。本発明によれば、支持部１６もこの共通導電性シートで形成されるので、タブ２０も取り付け先端２４と実質的に同一平面内にある。以下で更に詳細に論じるが、フラップ１８はタブ２０に対して直交するように折り曲げられているので、フラップ１８の取り付け先端２６は、取り付け先端２４の共通面から固定距離だけずれている。
【０００９】
先端２６の取り付け位置を取り付け先端２４の共通面からずらすことによって、パッケージ・アセンブリ１０をプリント回路基板に取り付けた後では、その剛性は飛躍的に上昇する。一例として、自動車のエアー・バッグに用いるための典型的な加速度計は、０ないし２，０００Ｈｚの動作振動周波数範囲を必要とする。パッケージ１２はシングル・イン・ライン・パッケージ（ＳＩＰ）であり、典型的に自動車内の回路基板に加速度計を取り付けるために用いられるので、加速度計の作用線(line of action of the accelerometer)は、自動車の長手方向運動(longitudinal access)に平行となる。例えば、従来の８ピンＳＩＰパッケージは約７５０Ｈｚの第１自然共振摺曲周波数(first natural resonant bending frequency)を有し、これは動作要件である２，０００Ｈｚより低い。したがって、このパッケージは加速度の誤測定の原因となり得る。しかしながら、本発明によれば、支持部１６によって剛性が付加され、パッケージ・アセンブリ１０の剛性が十分に上昇するので、取り付け位置におけるパッケージ・アセンブリ１０の第１共振周波数は、これは動作要件である２，０００Ｈｚよりも高い約３，０００Ｈｚとなる。
【００１０】
通常、取り付け先端２６の取り付け先端２４からの固定オフセット量が増大するほど、パッケージ・アセンブリ１０の第１自然摺曲周波数も高くなる。具体例として、固定オフセット距離は約２ミリメートルとすることができるが、この値は他の用途では大きく変化する可能性がある。当業者は認めようが、典型的に、パッケージ１２の要件は、特定の用途、動作周波数範囲、および封入されるダイによって決定される。固定オフセット距離の選択は、パッケージ・アセンブリ１０の第１共振周波数が、必要な動作周波数範囲よりも高くなるように行われる。当業者は認めようが、リード１４および／またはフラップ１８の厚さが増大する程、これに対応して、所与の共振周波数を達成するために必要なオフセット距離は小さくなる。動作中、リード１４は、パッケージ１２内に封入されているダイ（図２参照）への電気信号入出力のために用いられる。対照的に、フラップ１８は、パッケージ１２内のダイから電気的に分離されている。言い換えれば、支持部１６は本質的にパッケージ１２のための機械的取り付け部のみを与えるものである。
【００１１】
また、フラップ１８は取り付け先端２４の共通面から遠ざかるように、同一方向に折り曲げられることが好ましいが、他の実施例では、これら折り曲げ方向は共通面の対向する両側に取り付け先端２６が位置するように設定してもよい。更に、固定オフセット距離も、各フラップ１８毎に変えてもよい。通常、リード１４の共通面は、プリント回路基板に対してほぼ垂直である。加速度計に適用するために用いる場合、パッケージ・アセンブリ１０は、２，０００Ｈｚよりも高い第１共振摺曲周波数を有することが好ましい。
【００１２】
図２および図３は、本発明によるパッケージ・アセンブリ１０を形成する方法を示す。具体的に説明すると、図２はエッジ・レール(edge rail)３２を有するリードフレーム３０の上面図である。検出ダイ３４および制御ダイ３６が、既知のリードフレーム３０上に取り付けられている。例えば、検出ダイ３４は、制御ダイ３６に電気的に結合されている、二重コンデンサ加速度変換器(dual-capacitor accelerometer transducer)であり、検出ダイ３４および制御ダイ３６は、ダイ３４，３６をリードフレーム３０から電気的に分離する接着剤を用いて、リードフレーム３０に接着されるが、これは既に知られていることである。この製造段階では、リードフレーム３０は既にパターニングされリード１４が形成されているが、エッジ・レール３２は未だパターニングされていないことを注記しておく。エッジ・レール３２のパターニングについては以下で論じる。
【００１３】
ダイ３４，３６を取り付けた後、例えば、ワイヤ・ボンディングのような既知の技法を用いて、ダイ３４，３６およびリード１４間を電気的に接続する。次に、ダイ３４，３６およびリードフレーム３０の一部を封入してパッケージ１２を形成する。次に、リードフレーム３０のトリミングを行ってリード１４を分離し、トリム・パターン(trim pattern)３８を用いてフラップ１８を形成する。タブ２０がトリム・パターン３８に隣接(adjoin)するので、フラップ１８はパッケージ１２に接続される。
【００１４】
図３は、フラップ１８をそれらの最終位置に折り曲げる前の、パッケージ・アセンブリ１０の側面図である。フラップ１８のトリミングは標準技術を用いて行われ、ここで論じるフラップ１８の折り曲げ前では、フラップ１８はリード１４と同じ共通面内にある。
【００１５】
最終製造段階は、フラップ１８をリード１４の共通面に直交する位置に折り曲げる作業を伴う。この折り曲げは当業者には既知の技法を用いて行われる。選択肢として、この段階で戻り止め２２（図１参照）をフラップ１８および／またはリード１４に形成する。
【００１６】
リードフレーム３０およびパッケージ１２には多数の物質を使用可能であることを、当業者は認めよう。例えば、リードフレーム３０はアルミニウムのような金属で形成し、パッケージ１２は熱硬化性プラスチックで形成すればよい。
【００１７】
具体的ではあるが非限定的な本発明の一例として、図１に示したものとほぼ同様のパッケージ・アセンブリを組み立て、プリント回路基板上に取り付けた。ホログラフィック様式検査(holographic modal testing)を用いてパッケージ・アセンブリの検査を行ってその共振周波数を決めたが、この検査では共振周波数は３，６７５Ｈｚであることが判明した。また、支持部１６のない他のパッケージ・アセンブリをプリント回路基板上に取り付け同様の検査を行い、共振周波数が８１０Ｈｚであることが確かめられた。
【００１８】
図４は、本発明の他の実施例によるパッケージ・アセンブリ４０の斜視図である。パッケージ４２からは複数のリード４４が突出しており、支持部４６は、タブ５０によってパッケージ４２に接続されたフラップ４８を含む。フラップ４８の取り付け先端５２は、オフセット距離だけリード４４の共通面の外側に配されている。また、フラップ４８はこの共通面にほぼ直交する。パッケージ・アセンブリ４０の利点は、支持部４６がパッケージ４２の最上部５４に封入されている素子（図示せず）からの熱伝導経路として機能することである。かかる熱伝導経路は、支持部４６がパッケージ４２の一方側５６に配される場合よりも短くなる。
【００１９】
以上の説明から、プリント回路基板に取り付けられた電子パッケージの剛性および垂直方向支持を改善する支持部を有する、新規なパッケージ・アセンブリが提供されたことが認められよう。このように剛性が改善されたことにより、自然共振周波数を２，０００Ｈｚよりも高くすることができる。他の利点は、パッケージ・アセンブリに必要なフット・プリント(foot-print)が、従来のパッケージよりも小さくて済むようになったことである。この理由は、支持部１６がリード１４と共に共通の材料シートで形成されるため、別個の取り付けブラケットが不要となるからである。更に、かかる別個の取り付けブラケットが不要となるので、パッケージ・アセンブリのコストも低減する。
【００２０】
以上具体的なパッケージ形式および加速度計への応用を参照しながら本発明について説明したが、本発明は、振動や衝撃インパルスに感応する他の電子素子または正確な配列を必要とする他の電子素子と共に用いても利点が得られることは、当業者には理解されよう。かかる電子素子の一例は光電素子である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパッケージ・アセンブリの斜視図。
【図２】本発明による検出および制御ダイを保持するためのリードフレームの上面図。
【図３】本発明による、フラップを折り曲げる前のパッケージの側面図。
【図４】本発明の他の実施例によるパッケージ・アセンブリの斜視図。
【符号の説明】
１０  パッケージ・アセンブリ
１２  パッケージ
１４  リード
１６  支持部
１８  フラップ
２０  タブ
２２  戻り止め
２４，２６  取り付け先端
２８  支持縁
３０  リードフレーム
３２  エッジ・レール
３４  検出ダイ
３６  制御ダイ
３８  トリム・パターン
４０  パッケージ・アセンブリ
４２  パッケージ
４４  リード
４６  支持部
４８  フラップ
５０  タブ
５２  取り付け先端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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