(57)【要約】  半導体デバイスパッケージ（１０）は、半導体デバイス（２０）、および成形材料（１８）によって少なくとも部分的に覆われた導電性リードフレーム（２２）を含む。導電性リードフレーム（２２）は、パッケージ（１０）の周囲の近傍に配置された複数のリード（２３）、および複数のリード（２３）によって形成された中心領域に配置されたダイパッド（３０）を含む。半導体デバイス（２０）はダイパッド（３０）に取り付けられ、ダイ（２０）から外側に延在するダイパッド（３０）の部分は、成形材料（１８）との接着を改善するために荒らされる。他の態様では、ダイパッド（３０）表面に溝（５０、５２）を配置して、ダイパッド（３０）の接着をさらに促進し、半導体チップ（２０）の近傍に水分が浸透するのを防止する。
2009507394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パッケージ面（１２）と、
前記第１パッケージ面（１２）の反対側の第２パッケージ面（１４）と、
第１パッケージ面（１２）と第２パッケージ面（１４）の間に延在するパッケージ側面（１６）
の少なくとも一部を形成する成形材料（１８）と、
前記成形材料（１８）を少なくとも部分的に覆い、複数のＩ／Ｏパッド（３８）を含む半導体デバイス（２０）と、
パッケージ（１０）の周囲の近傍に配置され、それぞれが、前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１リード表面（２６）と、前記Ｉ／Ｏパッド（３８）の少なくとも１つが電気的に接続（４０）されたボンドサイト（２８）とを有する複数のリード（２３）と、
前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１ダイパッド表面（３４）と
前記第１ダイパッド表面（１２）の反対側で、自身の中心領域に半導体デバイス（２０）が取り付けられ、前記ダイ（２０）から外側に延在し、前記成形材料（１８）と接触して、前記成形材料（１８）に接触している自身の少なくとも一部が、前記成形材料（１８）と前記ダイパッド（３０）との接着を改善するために荒らされた第２ダイパッド表面（２７）と
を含む、前記複数のリード（２３）によって形成された中心領域に配置されたパッド（３０）と
を特徴とする半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項２】
前記第２表面（２７）の前記荒らした部分が、約０．４ミクロンより大きい平均粗さを有することを特徴とする、請求項１に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項３】
前記第２表面（２７）の前記荒らした部分が、約０．５ミクロンより大きい平均粗さを有する、請求項２に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項４】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第２ダイパッド表面（２７）に配置され、それぞれが個々のダイパッド側面に概ね平行に延在して、そこから偏り、前記個々のダイパッド側面と前記半導体デバイス２０との間に配置される第１複数の溝（５０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項５】
前記溝（５０）が、前記第２表面（２７）に対して、前記ダイパッド（３０）の輪郭高さの約３０％と約７０％の間の深さを有することを特徴とする、請求項４に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項６】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第２ダイパッド表面（２７）に配置され、それぞれが前記第１複数の溝（５０）から個々のダイパッド側面（２７）へと延在する第２複数の溝（５２）を含むことを特徴とする、請求項４に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）
【請求項７】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第１ダイパッド表面（３４）の端から端まで配置され、前記半導体デバイス（１０）の下方で延在する少なくとも１つの第１溝（５０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第１溝（５０）が、前記第１表面（３４）に対して、前記ダイパッド（３０）の輪郭高さの約３０％と約７０％の間の深さを有することを特徴とする、請求項８に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項９】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第１ダイパッド表面（３４）に配置され、それぞれが個々のダイパッド側面（２７）に概ね平行に延在し、そこから偏った複数の第２溝（５２）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１０】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記ダイパッド（３０）を通って配置され、前記成形材料（１８）を受けるために、前記第１（５０）および第２（５８）溝のうち少なくとも一方に配置された少なくとも１つの口（５８）を含むことを特徴とする、請求項９に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１１】
前記リードフレーム（２２）がさらに、前記ダイパッド（３０）から延在するタイバー（４２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１２】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記ダイパッド（３０）側面の少なくとも１つから延在する少なくとも１つのリップ（４４）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１３】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記ダイパッド（３０）の前記第１側（３４）から前記ダイパッド（３０）の前記第２側（２７）まで延在する少なくとも１つの開口（５８）を含み、前記半導体デバイス（２０）が、前記パッケージ（１０）から水分が出るのを容易にするために、少なくとも１つの開口（５８）にまたがることを特徴とする、請求項１に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１４】
第１パッケージ面（１２）と、
前記第１パッケージ面（１２）の反対側の第２パッケージ面（１４）と、
第１パッケージ面（１２）と第２パッケージ面（１４）の間に延在するパッケージ側面（１６）
の少なくとも一部を形成する成形材料（１８）と、
前記成形材料（１８）で少なくとも部分的に覆われ、複数のＩ／Ｏパッド（３８）を含む半導体デバイス（２０）と、
パッケージ（１０）の周囲の近傍に配置され、それぞれが、前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１リード表面（２６）と、前記Ｉ／Ｏパッド（３８）の少なくとも１つが電気的に接続されたボンドサイト（２８）とを有する複数のリード（２３）と、
前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１ダイパッド表面（３４）と
前記第１ダイパッド表面（１２）の反対側で、自身の中心領域に半導体デバイス（２０）が取り付けられた第２ダイパッド表面（２７）と、
前記ダイパッド表面（２７）に配置され、それぞれが個々のダイパッド側面に概ね平行に延在して、そこから偏り、前記個々のダイパッド側面と前記半導体デバイス（２０）の間に配置された第１複数の溝（５０）と、
を含む、前記複数のリード（２３）によって形成された中心領域に配置されたパッド（３０）と
を特徴とする半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１５】
前記溝（５０）が、前記第２表面（２７）に対して、前記ダイパッド（３０）の輪郭高さの約３０％と約７０％の間の深さを有することを特徴とする、請求項１４に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１６】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第２ダイパッド表面（２７）に配置され、それぞれが前記第１複数の溝（５０）のうちの溝から個々のダイパッド側面へと延在する第２複数の溝（５２）を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１７】
第１パッケージ面（１２）と、
前記第１パッケージ面（１２）の反対側の第２パッケージ面（１４）と、
第１パッケージ面（１２）と第２パッケージ面（１４）の間に延在するパッケージ側面（１６）
の少なくとも一部を形成する成形材料（１８）と、
前記成形材料（１８）で少なくとも部分的に覆われ、複数のＩ／Ｏパッド（３８）を含む半導体デバイス（２０）と、
パッケージ（１０）の周囲の近傍に配置され、それぞれが、前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１リード表面（２６）と、前記Ｉ／Ｏパッド（３８）の少なくとも１つが電気的に接続されたボンドサイト（２８）とを有する複数のリード（２３）と、
前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１ダイパッド表面（３４）と
前記第１ダイパッド表面（１２）の反対側で、自身の中心領域に半導体デバイス（２０）が取り付けられた第２ダイパッド表面（２７）と、
前記第１ダイパッド表面（３４）の端から端まで配置され、それぞれが前記第１複数の溝（３４）内にあって、前記半導体デバイス（２０）の下方で延在する少なくとも１つの第１溝（５０）と、
を含む、前記複数のリード（２３）によって形成された中心領域に配置されたパッド（３０）と
を特徴とする半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの第１溝（５０）が、前記第１表面（３４）に対して、前記ダイパッド（３０）の輪郭深さの約３０％と約７０％の間の深さを有することを特徴とする、請求項１７に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１９】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第１ダイパッド表面（３４）に配置され、それぞれが個々のダイパッド側面に概ね平行に延在し、そこから偏ることを特徴とする、請求項１７に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項２０】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記ダイパッド（３０）を通って配置され、前記成形材料（１８）を受けるために、前記第１（５０）および第２（５２）溝のうち少なくとも一方に配置されることを特徴とする、請求項１９に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項２１】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記ダイパッド（３０）を通って配置され、前記成形材料（１８）を受けるために、前記少なくとも１つの第１溝（５０）に配置されることを特徴とする、請求項１７に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体デバイスパッケージに関する。特に、本発明はダイパッドを有する半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスパッケージは、集積回路デバイス（ダイ）を環境から保護する。このようなパッケージは通常、成形材料がダイおよび基板の少なくとも一部をコーティングする状態で、リードフレームタイプの基板またはインタポーザタイプの基板に電気的に接続された入出力（Ｉ／Ｏ）パッドを有する少なくとも１つの半導体デバイス（ダイ）を含む。通常、ダイ上のＩ／Ｏパッドは、ワイヤボンディング、テープボンディングまたはフリップチップボンディング方法を使用して基板のサイトに電気的に接続される。リードフレームまたはインタポーザ基板は、Ｉ／Ｏパッドとパッケージ外部の電気回路との間で電気信号を伝送する。
【０００３】
リードフレームタイプの基板を有する半導体デバイスパッケージでは、電気信号が、導電性リードフレームによって少なくとも１つのダイとプリント回路基板などの外部回路との間で伝送される。リードフレームは複数のリードを含み、それぞれがリード内端および反対側のリード外端を有する。リード内端はダイ上のＩ／Ｏパッドに電気的に接続され、リード外端は外部回路に接続する端子を提供する。リード外端がパッケージ本体の面で終端する場合、パッケージは「リード線なし（ｎｏ−ｌｅａｄまたはｌｅａｄｌｅｓｓ）」パッケージとして知られる。よく知られているリードなしパッケージの例は、正方形のパッケージ本体の底部周囲に配置された４組のリードを有するｑｕａｄ  ｆｌａｔ  ｎｏ−ｌｅａｄ（ＱＦＮ）パッケージ、およびパッケージ本体の底部の対向する側に沿って配置された２組のリードを有するｄｕａｌ  ｆｌａｔ  ｎｏ−ｌｅａｄ（ＤＦＮ）パッケージを含む。
【０００４】
多くの半導体デバイスパッケージでは、ダイを支持し、ダイとパッケージの外部環境との間で熱を伝達する働きをするリードフレームの一部に、ダイを取り付ける。リードフレームのこの部分は、ダイパッドとして知られている（ダイパッド、ダイパドル、ヒートスプレッダ、またはヒートシンクとしても知られる）。特定の半導体デバイスパッケージでは、ダイパッドはパッケージの表面で露出している。ダイパッドが露出した状態で、ダイとパッケージの外部環境との間の熱伝達が向上する。しかし、ダイパッドがパッケージの表面で露出しているので、ダイパッドの露出表面を支持する成形材料がなく、ダイパッドがパッケージから外れないことを保証するステップを実行しなければならない。
【０００５】
ダイパッドがパッケージから外れるのを防止する１つの方法が、米国特許第６，１４３，９８１号に記載されている。第‘９８１号特許は、ダイパッドおよびリードが、封入剤と係合する凹部分および隆起を含む側面を有するパッケージを指向している。凹部位置および隆起は、ダイパッドおよびタブとプラスチック封入剤材料との接続を強化する。
【０００６】
ダイがパッケージから外れるのを防止する別の方法が、米国特許第６，２８１，５６８号に記載されている。第‘５６８号特許は、ダイパッドの周辺部分の厚さを部分的にエッチングし、リードの一部の厚さも部分的にエッチングするエッチングステップによって、ダイパッドおよびリードの下面に階段状輪郭が設けられたパッケージを指向している。封入剤材料が、上述したエッチングステップによって形成されたダイパッドおよびリードの窪んだ実質的に水平の表面の下方を充填し、それによってダイパッドおよびリードがパッケージ本体から垂直に引っ張られるのを防止する。
【０００７】
第‘９８１号および第‘５６８号特許に記載された解決法は、特定の用途では良好であるが、欠点がないわけではない。例えば、ダイパッドの側面の半分エッチングされた段または凹部分は、特定の状態で、または特定の用途ではパッケージ内にダイパッドを保持するほど十分に頑丈でないことがある。別の例では、米国特許第６，５２５，４０６号に記載されているように、この半分エッチングした段または凹部分のサイズまたは長さが、半導体チップの近傍に水分が浸透するのを完全に防止するには不十分である。したがって、半導体チップの動作中に存在する高温状態で、半導体チップの近傍に多くの水分が集まることがある。これで、水分が半導体パッケージの内側に後半に広がり、その結果、半導体パッケージがひび割れるか、半導体パッケージの表面に盛り上りを形成させることがある。
【０００８】
この欠点を矯正するために、第‘４０６号特許は、ダイパッドの上下両方の表面の周囲を半分エッチングして、完成したパッケージの水分浸透路を増加させることを提案し、半導体チップとパッケージ底面との間の水分浸透路は、ダイパッドと成形材料との境界面に沿っている。この解決法は、完成したパッケージの水分浸透路を増加させる際には効果的であるが、ダイパッドの上下両方の表面の周囲を半分エッチングすると、ダイパッドの周囲に延在する隆起が（ダイパッドの厚さに対して）非常に薄くなり、パッケージの製造または使用中に破損することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、パッケージから外れにくい露出ダイパッドを有するパッケージが、なお必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した先行技術の欠点は、成形材料によって少なくとも部分的に覆われた半導体デバイスおよび導電性リードフレームを備えた半導体デバイスパッケージによって克服されるか、緩和される。成形材料は、第１パッケージ面、第１パッケージ面に対向する第２パッケージ面、および第１パッケージ面と第２パッケージ面の間に延在するパッケージ側面の少なくとも一部を形成する。導電性リードフレームは、パッケージの周囲に隣接して配置された複数のリード、および複数のリードによって形成された中心領域に配置されたダイパッドを含む。各リードは、第１パッケージ面に配置された第１リード表面、および半導体デバイスが電気的に接続されたボンドサイトを有する。ダイパッドは、第１パッケージ面に配置された第１ダイパッド表面、および第１ダイパッド表面に対向する第２ダイパッド表面を含む。半導体デバイスは、第２ダイパッド表面の中心領域に取り付けられ、第２ダイパッド表面は、ダイから外側に延在し、成形材料と接触している。成形材料と接触している第２表面の少なくとも一部が、成形材料とダイパッドとの接着を改善するために荒らされる。第２表面の荒らされた部分は、約０．４ミクロンより大きい、さらに好ましくは約０．５ミクロンより大きい平均粗さ（Ｒａ）を有してよい。
【００１１】
別の態様では、第１複数の溝が第２ダイパッド表面に配置され、第１複数の溝のうちの各溝は、個々のダイパッド側面と概ね平行に延在して、そこから偏り、個々のダイパッド側面と半導体デバイスの間に配置される。溝の深さは、ダイパッドの輪郭高さの約３０％と約７０％の間、さらに好ましくはダイパッドの輪郭高さの約４０％と約６０％の間でよい。第２複数の溝を第２ダイパッド表面に配置することができ、第２複数の溝のうちの各溝は、第１複数の溝のうちの溝から個々のダイパッド側面へと延在する。
【００１２】
別の態様では、第１ダイパッド表面の端から端までに少なくとも１つの第１溝が配置され、少なくとも１つの第１溝が半導体デバイスの下方に延在する。少なくとも１つの第１溝の深さは、ダイパッドの輪郭高さの約３０％と約７０％の間、さらに好ましくはダイパッドの輪郭高さの約４０％と約６０％でよい。複数の第２溝を第１ダイパッド表面に配置することができ、複数の第２溝の各第２溝は、個々のダイパッド側面と概ね平行に延在して、そこから偏る。ダイパッドは、自身を通って配置された少なくとも１つの開口を含んでよく、少なくとも１つの開口は、成形材料を受けるために、第１および第２溝の少なくとも一方に配置される。
【００１３】
実施形態のいずれでも、ダイパッドはさらに、自身から延在するタイバーを含むことができ、少なくとも１つのリップが、ダイパッドの側面から延在してよい。また、少なくとも１つの開口がダイパッドの第１側からダイパッドの第２側へと延在し、半導体デバイスが、パッケージから水分が出るのを容易にするために、少なくとも１つの開口にまたがっている。
【００１４】
半導体デバイスパッケージを形成する方法は、パッケージの周囲の近傍に配置された複数のリード、および複数のリードによって形成された中心領域に配置されたダイパッドを備える導電性リードフレームを形成し、ダイパッドの第２表面の少なくとも一部を荒らし、半導体デバイスをダイパッドの第２表面に取り付け、半導体デバイスのＩ／Ｏパッドをリードに電気的に接続し、成形材料がリードフレームの第２表面の荒らした部分に接着して、リードフレームの第２表面に対向するリードフレームの第１表面が成形材料から露出するように、成形材料を半導体デバイスおよびリードフレームに塗布することを含む。方法はさらに、成形材料を塗布した後に、複数の相互接続したリードフレームを個別化して、複数の半導体デバイスを提供することを含む。第２表面の荒らした部分は、約０．４ミクロンより大きい、さらに好ましくは約０．５ミクロンより大きい平均粗さ（Ｒａ）を有してよい。
【００１５】
１つの態様では、方法は、第２ダイパッド表面に複数の溝を形成することを含み、複数の溝のうちの各溝は、個々のダイパッド側面に概ね平行で、そこから偏り、個々のダイパッド側面と半導体デバイスの間に配置される。方法は、第２ダイパッド表面に第２複数の溝を形成することも含んでよく、第２複数の溝のうちの各溝は、第１複数の溝のうちの溝から個々のダイパッド側面に延在する。
【００１６】
別の態様では、方法は、第１ダイパッド表面に少なくとも１つの第１溝を形成することを含み、少なくとも１つの第１溝は、半導体デバイスの下方で延在する。方法は、第１ダイパッド表面に複数の第２溝を形成することを含み、第２複数の第２溝のうちの各第２溝は、個々のダイパッド側面に概ね平行で、そこから片寄る。方法はさらに、ダイパッドを通して少なくとも１つの開口を配置することを含んでよく、少なくとも１つの開口は、第１および第２溝の少なくとも一方に配置され、成形材料を受ける。
【００１７】
実施形態のいずれでも、ダイパッドはさらに、自身から延在するタイバーを含むことができ、方法はさらに、ダイパッドの第１面と同一平面上にあるタイバーの表面の一部をエッチングして、ダイパッドの第１表面から偏るタイバーの表面を形成することを含んでよい。方法は、ダイパッドの側面に少なくとも１つのリップを形成することも含んでよい。また、少なくとも１つの開口が、ダイパッドの第１側からダイパッドの第２側に延在してよく、半導体デバイスは、パッケージから水分が出るのを容易にするために、少なくとも１つの開口にまたがっている。
【００１８】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細を、添付図面および以下の説明で述べる。本発明の他の特徴、目的および利点は、この説明および図面、および請求の範囲から明らかになる。
【００１９】
本発明は、以下の詳細な説明を添付図面と組み合わせて考察することによって、さらに十分に理解される。ここで、同様の要素には同様の番号が与えられる。
【実施例】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態により４辺リードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージの部分切り取り上部斜視図であり、図２は、半導体デバイスパッケージ１０の縦断面図である。図１および図２を参照すると、半導体デバイスパッケージ１０は、パッケージ底（第１）面１２、パッケージ底面１２の反対側のパッケージ上（第２）面１４、およびパッケージ底面と上面１２、１４の間に延在するパッケージ側面１６を有する。様々なパッケージ面は、一部が成形材料１８で形成され、これは半導体デバイス（ダイ）２０、および導電性リードフレーム２２の一部を覆う。導電性リードフレーム２２は複数のリード２３を含む。各リード２３は、パッケージ底面１２に配置された第１リード表面、および第１リード表面２６の反対側のボンドサイト２８を有する。図示の実施形態では、ボンドサイト２８は、ワイヤ４０を介してダイ２０上の関連する入出力Ｉ／Ｏパッド３８に電気的に接続される。
【００２１】
複数のリード２３によって形成された中心領域には、ダイ支持パッド（ダイパッド）３０が配置される。ダイパッド３０の第１（底）面３４は、パッケージ底面１４で露出し、ダイ２０は、ダイパッド３０の第２（上）面２７に取り付けられる。ダイパッド３０は、自身上に形成され、ワイヤ４０によってダイ２０上の関連するＩ／Ｏパッド３８に、およびリード２３上のボンドサイト２８に電気的に接続されたボンドサイト３２を有してよい。電気信号が、各Ｉ／Ｏパッド３８、ワイヤ４０およびリード２３を介して、ダイ２０と外部回路の間で伝送される。
【００２２】
図３は、リードフレーム２２の上部斜視図を示し、図４は、リードフレーム２２の縦断面図を示す。図３および図４に示すように、ダイパッド３０の各隅からタイバー４２が延在し、ダイパッド３０の各側面からリップ４４が延在する。タイバー４２は、その端部から延在する突起４６を有し、厚さが減少した中心領域４８を有する概ね直線のバーとして形成される。リップ４４は、ダイパッド３０の側面から延在する厚さが減少した突起を備える。タイバー４２およびリップ４４の厚さが減少することによって、成形材料１８をタイバー４２およびリップ４４の下で受けることができ、したがってタイバー４２およびリップ４４を成形材料１８内のダイパッド３０に係留し、パッケージ１０内でダイパッド３０の保持を補助することができる。
【００２３】
本発明の様々な態様によれば、ダイパッド３０は、ダイパッド３０をパッケージ１０内に固定し、ダイ２０の近傍に水分が浸透するのを防止するという追加の特徴を含む。図１で最もよく見られるように、ダイパッド３０は、ダイ２０のそれより大きい周囲を有し、したがって第２ダイパッド表面２７がダイ２０から外側に延在し、成形材料１８と接触する。成形材料１８に接触する第２ダイパッド表面２７の少なくとも一部は、成形材料１８へのダイパッド３０の接着を改善するために荒らされる。また、ダイパッド３０がダイ２０から外側に延在するので、水分浸透路が増加する。
【００２４】
また、図３および図４で最もよく見られるように、ダイパッド３０は、第２ダイパッド表面２７に配置された第１複数の溝５０も含む。各溝５０は、個々のダイパッド３０の側面に概ね平行に延在し、そこから偏り、個々のダイパッド３０の側面と半導体デバイス２０（図１）の間に配置される。図２に示すように、溝５０は成形材料１８を受け、したがって成形材料１８へのダイパッド３０のロックに役立つ。また、溝５０は、ダイパッド３０の水分浸透路を増加させる。図示の実施形態では、各溝５０がダイパッド３０の全幅に沿って延在し、したがって隣接する溝５０がダイパッド３０の隅付近で交差する。第２複数の溝５２を、第２ダイパッド表面２７に配置することができ、各溝５２が溝５０から個々のダイパッド３０の側面に延在する。第２溝５２が成形材料１８を受け、さらに成形材料へのダイパッド３０のロックに役立つ。
【００２５】
図１および図２を参照すると、リード２３は、自身から延在して、リードを成形材料１８に係留するリップ５６を含む。リード２３は、相互から、およびダイパッド３０から離間されて、リードを相互から、およびダイパッド３０から電気的に絶縁する。図示の実施形態では、リードフレーム２２はダイパッド３０の４つの側部それぞれに配置された４つのリード２３を含む。しかし、リード２３の数および位置は、特定の用途に合わせて必要に応じて改造できることが認識される。例えば、リードフレーム２２は、以降で説明するように、２辺リードなし半導体パッケージで使用するために、ダイパッド３０の対向する側部に配置された２組のリード２３を含んでよい。
【００２６】
図５は、パッケージ２０の底部斜視図である。図５に示すように、各リード２３のリード表面２６およびダイパッド３０の第１表面３４は、パッケージ１０の底面１２に配置される。底面１２には、タイバー４２の端部で突起４６の底面も露出している。パッケージ１０は、プリント回路板、別の半導体デバイスパッケージ、または試験デバイスなどの外部回路と、接触表面２６およびダイパッドの第１表面３４のいずれでも、電気的に接続することができる。
【００２７】
図４および図５の想像線で示すように、ダイパッド３０は、自身内に配置され、ダイパッド３０の第１表面からダイパッド３０の第２表面２７へと延在する少なくとも１つの開口５８を含んでよい。少なくとも１つの開口５８がダイ２０の下方に配置され、ダイ２０が少なくとも１つの開口５８にまたがって、パッケージ１０により吸収された水分が出るのを容易にする。
【００２８】
次に図６ａから図６ｈを参照すると、様々な組立段階におけるパッケージ１０が図示されている。図６ａに示すように、複数のリードフレーム２２を相互接続して、パッケージ１０の同時組立を可能にすることができる。図６ａは２つの相互接続されたリードフレーム２２を示しているが、複数のパッケージ１０を組み立てるために、任意の数のリードフレームを相互接続できることが想定される。パッケージ１０を個別に組み立てられることも想定される。
【００２９】
リードフレーム２２は、任意の適切な導体のシートから形成することができ、銅または銅合金であることが好ましい。銅合金とは、材料が重量で５０％を超える銅を含む、という意味である。リードフレーム２２を形成する導電性材料のシートは、ダイパッド３０および接点２３の所望の輪郭高さと等しい輪郭高さ「ｈ」を有する。
【００３０】
ダイパッド３０、リード２３、ダイパッド３０内の開口５８、およびタイバー４２を含むリードフレーム２２（図３）の形体は、スタンピング、化学エッチング、レーザアブレーションなどの任意の知られている方法を使用して形成することができる。これらの形体それぞれに形成された様々な窪みは、制御された化学エッチングまたはレーザアブレーションなどのサブトラクティブ法を使用して実行することが好ましい。例えば、リード２３の接触表面２６とダイパッド３０およびタイバー４２の第１表面３４（図４）を形成するように意図された各表面を、化学レジストでコーティングし、残りの表面は、残りの表面の下の厚さを、リップ４４および５６およびタイバー４２の中心領域４８（図３）の所望の厚さ「ｔ」まで減少させるのに効果的な時間だけ、適切なエッチング剤に露出させることができる。リップ４４および５６およびタイバー４２の中心領域４８の厚さ「ｔ」は、ダイパッド３０の輪郭高さ「ｈ」の約３０％と約７０％の間、さらに好ましくはダイパッド３０の輪郭高さ「ｈ」の約４０％と約６０％の間でよい。
【００３１】
同様に、これらの構造の意図された上面を、次に化学レジストでコーティングし、残りの表面は、ダイパッド３０に溝５０および５２を、接点２６の外側端に厚さが減少した部分を形成するために、材料を除去するのに効果的な時間だけ、エッチング剤に露出させることができる。溝５０の深さ、および接点の外側端にある厚さが減少した部分の厚さは、ダイパッド３０の輪郭高さ「ｈ」の約３０％と約７０％の間、さらに好ましくはダイパッド３０の輪郭高さ「ｈ」の約４０％と約６０％の間でよい。
【００３２】
図６ｂを参照すると、リードフレーム２２の形体が形成される前または後に、都合がよい方法を使用して、第２ダイパッド表面２７を荒らす。例えば、第２ダイパッド表面２７は、機械的研磨（例えばサンドブラスト、引っ掻き、エッチング、マイクロエッチングなど）、表面変形（例えばパンチング、機械加工、粗圧延など）、または化学的研磨を使用して荒らすことができる。１つの例示的技術は、複数の銅または酸化銅の樹状突起を形成して、表面を荒らすことを含む。米国特許第４，４６８，２９３号および第４，５１５，６７１号が、この処理を開示している。別の電解粗面処理は、米国特許第５，８００，９３０号で開示するように、銅／ニッケルのこぶ状生成物を表面に付着させる。別の例では、米国特許第５，１１４，５４３が、約２０から１００ｇ／ｌの過硫酸アンモニウムを含む水溶液に銅を約２０から１００秒、約３０から５０℃の浴温で液浸する化学研磨（エッチング）プロセスについて説明している。
【００３３】
第２ダイパッド表面２７は、約０．４ミクロン（μｍ）より大きい、さらに好ましくは約０．５ミクロンより大きい平均粗さ（Ｒａ）を有することが好ましい。平均表面粗さは、測定長内で中心線からの粗さ輪郭の全絶対距離の算術平均値と定義される。粗さ輪郭は、ダイアモンド針付きのプロフィルメータを使用して求められる（接触法）。
【００３４】
図６ｃを参照すると、リードフレーム２２の形成後に、リード２３のボンドサイト３６およびダイパッド３０のボンドサイト３２を、ボンドワイヤのボンディングを容易にする材料でめっきすることができる。例えば、ボンドサイト３２および３６を、ニッケル、パラジウム、金、銀、および任意の他のワイヤボンディング可能な冶金のうち１つまたは複数でめっきすることができる。
【００３５】
図６ｄを参照すると、ワイヤボンディングの準備で、各リード２３のリード表面２６、ダイパッド３０の第１表面３４、およびタイバー４２の突起４６の底面（図３）を、表面７０に固定する。図示の実施形態では、表面７０を接着テープ上に形成する。次に、はんだ、エポキシ、両面接着テープなどの任意の都合のよい方法を使用して、ダイ２０をダイパッド３０に固定する。
【００３６】
図６ｅを参照すると、ダイ２０をダイパッド３０に固定した後、ワイヤ４０をダイ２０上のＩ／Ｏパッド３８と、リード２３およびダイパッド３０それぞれのボンドサイト３６、３２との間で個別に接続する。例えば、超音波ボンディングを使用して、ワイヤボンディングを実行することができ、圧力と超音波振動バーストとの組合せを適用して、金属冷間圧接、熱圧着を生成する、圧力と高温との組合せを適用して、溶接、または超音波併用熱圧着ボンディングを形成する、圧力、高温および超音波振動バーストの組合せを適用して、溶接を形成する。ボンディングに使用するワイヤ４０のタイプは、金、金合金、アルミ、またはアルミ合金から作成することが好ましい。ワイヤボンディングの代替法として、テープ自動ボンディング（ＴＡＢ）を使用することができる。
【００３７】
図６ｆを参照すると、ワイヤボンディングの終了後、ダイ２０、リードフレーム２２、およびボンドワイヤ４０を成形材料１８で覆う。成形材料１８は、転写または射出成形プロセスなどの任意の都合のよい技術を使用して適用することができる。成形材料は、約２５０℃から約３００℃の範囲の流れ温度を有する電気絶縁性材料、好ましくはエポキシなどのポリマ成形用樹脂である。成形材料１８は、低温の耐熱ガラス複合材でもよい。
【００３８】
図６ｇを参照すると、コーティング後、相互接続したパッケージ１０を表面７０から分離し、接触表面２６を、外部電気回路との電気接続を容易にする材料でめっきすることができる。例えば、接触表面２６は、ニッケル、パラジウム、金、銀、および任意の他の適切な材料のうち１つまたは複数でめっきすることができる。次に、相互接続したパッケージ１０を、刃、水噴射などでのソーイングによって個別化する。
【００３９】
ダイパッド３０は、リップ４４およびタイバー４２がある、またはない状態で、荒らした表面２７および溝５０、５２のいずれか一方または両方を組み込んでよいことが想定される。例えば、図７は、本発明の第２の実施形態により４辺リードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージ１００の部分切り取り上部斜視図であり、図８は、半導体デバイスパッケージ１００の縦断面図である。図７および図８のパッケージ１００は、図１から図６に示したパッケージ１０とほぼ同様であるが、パッケージ１００のリードフレーム１２２は、パッケージ１０のリードフレーム２２で見られるようなダイパッド３０の側部から突出するリップ４４を含まない。リードフレーム２２の用に、リードフレーム１２２は、ダイパッド３０に配置した荒れた表面２７および通路５０および５２を含み、これはダイパッド３０を成形材料１８に固定する際に効果的である。
【００４０】
リード２３の数および位置は、特定の用途に合わせて必要に応じて改造してよいことも想定される。例えば、図９は、本発明の第３の実施形態により２辺をリードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージのリードフレーム２２２の上部斜視図であり、図１０は、リードフレーム２２２の縦断面図である。図９および図１０のリードフレーム２２２は、図１から図６に示したリードフレーム２２とほぼ同様であるが、リードフレーム２２２は、リードフレーム２２のように４辺全部ではなく、ダイパッド３０の２辺に配置されたリード２３を含む。これもリードフレーム２２のダイパッド３０とは異なり、リードフレーム２２２のダイパッド３０は、４辺ではなくダイパッド３０の２辺にのみ通路５０、５２およびタブ４４を含み、タイバー４２が隅ではなくダイパッド３０の側部から延在する。リードフレーム２２と同様に、リードフレーム２２２は、ダイパッド３０に配置された荒れた表面２７および通路５０および５２を含む。以前の実施形態のように、ダイパッド３０は、リップ４４およびタイバー４２がある、またはない状態で、荒らした表面２７および溝５０、５２のいずれか一方または両方を組み込んでよいことが想定される。
【００４１】
本発明の上述した態様は、露出したダイパッドを有するパッケージを提供し、ダイパッドは、パッケージから外れにくく、水分が半導体チップの近傍に浸透するのを防止する。ダイ２０から突出するように、ダイパッド３０の周囲を増加させ、ダイパッド３０の第２表面２７を荒らすことによって、成形材料１８へのダイパッド３０の接着が改善され、水分浸透路（つまり、ダイパッド３０と成形材料１８との境界面に沿って水分が移動する距離）が増加する。第１複数の溝５０を第２ダイパッド表面２６に配置することによって、成形材料１８へのダイパッド３０の接着がさらに改善され、水分浸透路がさらに増加する。さらに、第２複数の溝５２を第２ダイパッド表面２６に追加した状態で、成形材料１８へのダイパッド３０の接着力が増加する。
【００４２】
図１１は、本発明の別の態様によるリードフレーム３２２の底部斜視図であり、図１２は、リードフレーム３２２を含むパッケージ３００の底部斜視図を示す。図１１に示すように、リードフレーム３２２は、ダイパッド３３０の周囲に配置され、そこから離間された複数のリード２３を含む。ダイパッド３３０の各隅からは、タイバー４２が延在し、ダイパッド３３０の各側面からは、リップ４４が延在する。タイバー４２は、自身の端から延在し、厚さが減少した中心領域４８を有する突起４６を有する概ね直線のバーとして形成される。リップ４４は、ダイパッド３３０の側面から延在する厚さの減少した突起を備える。タイバー４２およびリップ４４の厚さが減少することによって、図１２に示すように成形材料１８をタイバー４２およびリップ４４の下で受けることができ、したがってタイバー４２およびリップ４４を成形材料１８内のダイパッド３３０に係留し、パッケージ３００内でダイパッド３３０の保持を補助することができる。
【００４３】
再び図１１を参照すると、リード２３は、相互から、およびダイパッド３３０から離間されて、リードを相互から、およびダイパッド３３０から電気的に絶縁する。図示の実施形態では、リードフレーム３２２はダイパッド３３０の４辺それぞれに配置された３つのリード２３を含む。しかし、リード２３の数および位置は、特定の用途に合わせて必要に応じて改造できることが認識される。例えば、リードフレーム３２２は、図１０に関して上述したように、２辺リードなし半導体パッケージで使用するために、ダイパッド３３０の対向する側部に配置された２組のリード２３を含んでよい。
【００４４】
図１２に示すように、各リード２３のリード表面２６、およびダイパッド３３０の第１表面３４が、パッケージ３００の底面１２に露出している。底面１２にはポスト４７も露出し、これはタイバー４２の１つから延在している。パッケージ３００は、パッケージ３００は、プリント回路板、別の半導体デバイスパッケージ、または試験デバイスなどの外部回路と、接触表面２６およびダイパッド３３０の第１表面３４のいずれでも、電気的に接続することができる。ポスト４７を使用して、パッケージ３００を外部回路に電気的に接続している時に、パッケージ３００の適切な配向を確認することができる。
【００４５】
図１に関して前述したものと同様に、ダイパッド３３０は、ダイパッド３３０を通って延在し、ダイパッド３３０の上（第２）面２７からダイパッド３３０の底（第１）面３４へと延在する少なくとも１つの開口５８（想像線で図示）を含むことができる。少なくとも１つの開口５８は、パッケージ３００内でダイの下方に配置され、パッケージ３００に吸収された水分が出るのを容易にする。
【００４６】
本発明の様々な実施形態によれば、ダイパッド３３０は、パッケージ３００内でのダイパッド３３０の固定に役立つ追加の形体を含む。図１１に示すように、ダイパッド３３０は、第１（底部）ダイパッド表面３４の端から端まで配置され、ダイが載っているダイパッド３００の部分の下方で延在する第１溝３５０を含む。図１２に示すように、第１溝は成形材料１８を受け、パッケージ３００内でのダイパッド３３０の固定に役立つ。
【００４７】
図１３から図１６は、ダイパッド３３０の底部にある第１溝３５０の代替構成を示す。例えば、図１３は、２つの第１溝３５０が第１ダイパッド表面３４の端から端まで配置されて、ダイパッド３３０の一方側の縁からダイパッド３０の反対の縁へと延在する実施形態を示す。図１４は、図１３のリードフレーム３２２を含むパッケージ３００の底部斜視図を示す。別の例では、図１５は、２つの第１溝３５０が第１ダイパッド表面３４の端から端まで配置され、ダイパッド３３０の１つの隅からダイパッド３３０の反対の隅へと延在する実施形態を示す。図１６は、図１５のリードフレーム３２２を含むパッケージ３００の底部斜視図を示す。本明細書で説明する様々な実施形態では、ダイパッド３３０は１つまたは２つの第１溝３５０を含むが、任意の数の第１溝３５０を使用できることが想定される。例えば、３つ、４つ、５つ、６つなどの第１溝３５０を使用することができる。第１溝３５０を多くすると、成形材料１８内でのパッド３３０の固定が向上するが、第１溝３５０の数の増加は、ダイパッド３３０の露出表面３４の減少にもつながり、その結果、ダイパッド３３０の熱放散能力が低下する。したがって、第１溝３５０の数は、特定の用途の要件に基づいて選択される。
【００４８】
図１７および図１８は、第１溝３５０に加えて、第２溝３５２がダイパッド３３０の第１（底）面３４の端から端まで配置されたダイパッド３３０の実施形態のそれぞれ上部および底部斜視図を示す。図１８で最もよく見られるように、各第２溝３５２は、ダイパッド３０の個々の側面に概ね平行に延在し、そこから偏る。第２溝３５２には複数の開口３５４が配置され、これはダイパッド３３０を通して第１（底）面３４から第２（上）面２７へと延在する。開口３５４は、開口３５４がダイパッド３３０の隅に配置されるように、溝３５２の交点に配置してもよい。
【００４９】
図１９は、図１７および図１８のダイパッド３３０を含むパッケージ３００の底部斜視図を示す。図１９に示すように、第１および第２溝３５０、３５２は、成形材料１８を受けて、パッケージ３００内でのダイパッド３３０の固定に役立つ。また、成形材料１８を開口３５４（図１８）内で受けて、パッケージ３００内でダイパッド３３０をさらに固定する。
【００５０】
次に図２０ａから図２０ｇを参照すると、様々な組立段階におけるパッケージ３００が図示されている。図２０ａに示すように、複数のリードフレーム３２２を相互接続して、パッケージ３００の同時組立を可能にすることができる。図６ａは、２つの相互接続されたリードフレーム３２２を図示しているが、複数のパッケージ３００を組み立てるために、任意の数のリードフレーム３２２を相互接続できることが想定される。パッケージ３００を個別に組み立てられることも想定される。
【００５１】
リードフレーム３２２は、任意の適切な導体のシートから形成することができ、銅または銅合金であることが好ましい。銅合金とは、材料が重量で５０％を超える銅を含む、という意味である。リードフレーム３２２を形成する導電性材料のシートは、ダイパッド３３０および接点２３の所望の輪郭高さと等しい輪郭高さ「ｈ」を有する。
【００５２】
ダイパッド３３０、リード２３、ダイパッド３０内の開口５８、およびタイバー４２を含むリードフレーム３２２（図１１）の形体は、スタンピング、化学エッチング、レーザアブレーションなどの任意の知られている方法を使用して形成することができる。同様に、ダイパッド３３０を通して配置された開口３５４（図１７および図１８）は、このような方法を使用して形成することができる。これらの形体それぞれに形成された様々な窪みは、制御された化学エッチングまたはレーザアブレーションなどのサブトラクティブ法を使用して実行することが好ましい。例えば、リード２３の接触表面２６とダイパッド３３０およびタイバー４２の第１表面３４（図１１）を形成するように意図された各表面を、化学レジストでコーティングし、残りの表面は、残りの表面の下の厚さを、リップ４４および５６およびタイバー４２の中心領域４８（図１１）の所望の厚さ「ｔ」まで減少させるのに効果的な時間だけ、適切なエッチング剤に露出させることができる。リップ４４および５６およびタイバー４２の中心領域４８の厚さ「ｔ」は、ダイパッド３３０の輪郭高さ「ｈ」の約３０％と約７０％の間、さらに好ましくはダイパッド３３０の輪郭高さ「ｈ」の約４０％と約６０％の間でよい。さらに、残りの表面は、所望の深さ「ｄ」の第１溝３５０および第２溝３５２（図１７および図１８）を生成するのに効果的な時間だけ、適切なエッチング剤に露出させることができる。第１および第２溝３５０、３５２の深さ「ｄ」は、ダイパッド３３０の輪郭高さ「ｈ」の約３０％と約７０％の間、さらに好ましくはダイパッド３３０の輪郭高さ「ｈ」の約４０％と約６０％の間でよい。
【００５３】
図２０ｂを参照すると、リードフレーム３２２の形成後に、リード２３のボンドサイト３６およびダイパッド３３０のボンドサイト３２を、ボンドワイヤのボンディングを容易にする材料でめっきすることができる。例えば、ボンドサイト３２および３６を、ニッケル、パラジウム、金、銀、および任意の他のワイヤボンディング可能な冶金のうち１つまたは複数でめっきすることができる。
【００５４】
図２０ｃを参照すると、ワイヤボンディングの準備で、各リード２３のリード表面２６、およびダイパッド３３０の第１表面３４を、表面７０に固定する。図示の実施形態では、表面７０を接着テープ上に形成する。次に、はんだ、エポキシ、両面接着テープなどの任意の都合のよい方法を使用して、ダイ２０をダイパッド３３０に固定する。図２０ｃに示すように、開口５８が存在する場合、ダイ２０は開口５８をまたぐように配置される。
【００５５】
図２０ｄを参照すると、ダイ２０をダイパッド３３０に固定した後、ワイヤ４０をダイ２０上のＩ／パッド３８と、リード２３およびダイパッド３３０それぞれのボンドサイト３６、３２との間で個別に接続する。例えば、超音波ボンディングを使用して、ワイヤボンディングを実行することができ、圧力と超音波振動バーストとの組合せを適用して、金属冷間圧接、熱圧着を生成する、圧力と高温との組合せを適用して、溶接、または超音波併用熱圧着ボンディングを形成する、圧力、高温および超音波振動バーストの組合せを適用して、溶接を形成する。ボンディングに使用するワイヤ４０のタイプは、金、金合金、アルミ、またはアルミ合金から作成することが好ましい。ワイヤボンディングの代替法として、テープ自動ボンディング（ＴＡＢ）を使用することができる。
【００５６】
図２０ｅを参照すると、ワイヤボンディングの終了後、ダイ２０、リード２３、リードフレーム２２、およびボンドワイヤ４０を成形材料１８で覆う。成形材料１８は、転写または射出成形プロセスなどの任意の都合のよい技術を使用して適用することができる。成形材料は、約２５０℃から約３００℃の範囲の流れ温度を有する電気絶縁性材料、好ましくはエポキシなどのポリマ成形用樹脂である。成形材料１８は、低温の耐熱ガラス複合材でもよい。
【００５７】
図２０ｆを参照すると、コーティング後、相互接続したパッケージ３００を表面７０から分離し、接触表面２６を、外部電気回路との電気接続を容易にする材料でめっきすることができる。例えば、接触表面２６は、ニッケル、パラジウム、金、銀、および任意の他の適切な材料のうち１つまたは複数でめっきすることができる。次に、相互接続したパッケージ３００を、図２０ｇに示すように、刃、水噴射などでのソーイングによって個別化する。
【００５８】
ダイパッド３３０は、パッケージ内にダイパッドを固定するのに役立つ前述の形体のいずれも組み込めることが想定される。例えば、図３に関して説明したダイパッドの荒らした表面２７、および溝５０、５２のいずれか、または両方である。リード２３の数および位置が、特定の用途に合わせて必要に応じて改造できることも想定される。例えば、リードフレーム３２２は、図９に示したものと同様の４辺全部ではなく、ダイパッド３３０の２辺に配置したリード２３を含む２辺リードなしパッケージとして構成することができる。
【００５９】
本発明の幾つかの実施形態について説明してきた。にもかかわらず、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な改造ができることが理解される。したがって、他の実施形態も請求の範囲に入る。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態により４辺リードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージの部分切り取り上部斜視図である。
【図２】図１の半導体デバイスパッケージの縦断面図である。
【図３】図１の半導体デバイスパッケージリードフレームの上部斜視図である。
【図４】図３のリードフレームの縦断面図である。
【図５】図１の半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図６】図６ａから図６ｉは、様々な組立段階にある図１の半導体デバイスパッケージの縦断面図を示す。
【図７】本発明の第２の実施形態により４辺リードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージの部分切り取り上部斜視図である。
【図８】図７の半導体デバイスパッケージの縦断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態により２辺リードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージの上部斜視図である。
【図１０】図９のリードフレームの縦断面図である。
【図１１】ダイパッドの底面に配置した溝を有するリードフレームの底部斜視図である。
【図１２】図１１のリードフレームを含む半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図１３】ダイパッドの底面の端から端まで配置された溝を有するリードフレームの底部斜視図である。
【図１４】図１３のリードフレームを含む半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図１５】ダイパッドの底面の端から端まで対角線上に配置された溝を有するリードフレームの底部斜視図である。
【図１６】図１５のリードフレームを含む半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図１７】自身を通って配置された複数の開口を得含むリードフレームの上部斜視図である。
【図１８】ダイパッドの底面の端から端まで配置された溝を示す、図１７のリードフレームの底部斜視図である。
【図１９】図１７および図１８のリードフレームを含む半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図２０】図２０ａから図２０ｇは、様々な組立段階にある図１１の半導体デバイスパッケージの縦断面図を示す。
【図１】
2009507394.tif 000003
【図２】
2009507394.tif 000004
【図３】
2009507394.tif 000005
【図４】
2009507394.tif 000006
【図５】
2009507394.tif 000007
【図６Ａ】
2009507394.tif 000008
【図６Ｂ】
2009507394.tif 000009
【図６Ｃ】
2009507394.tif 000010
【図６Ｄ】
2009507394.tif 000011
【図６Ｅ】
2009507394.tif 000012
【図６Ｆ】
2009507394.tif 000013
【図６Ｇ】
2009507394.tif 000014
【図６Ｈ】
2009507394.tif 000015
【図７】
2009507394.tif 000016
【図８】
2009507394.tif 000017
【図９】
2009507394.tif 000018
【図１０】
2009507394.tif 000019
【図１１】
2009507394.tif 000020
【図１２】
2009507394.tif 000021
【図１３】
2009507394.tif 000022
【図１４】
2009507394.tif 000023
【図１５】
2009507394.tif 000024
【図１６】
2009507394.tif 000025
【図１７】
2009507394.tif 000026
【図１８】
2009507394.tif 000027
【図１９】
2009507394.tif 000028
【図２０Ａ】
2009507394.tif 000029
【図２０Ｂ】
2009507394.tif 000030
【図２０Ｃ】
2009507394.tif 000031
【図２０Ｄ】
2009507394.tif 000032
【図２０Ｅ】
2009507394.tif 000033
【図２０Ｆ】
2009507394.tif 000034
【図２０Ｇ】
2009507394.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月21日(2008.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パッケージ面（１２）と、
前記第１パッケージ面（１２）の反対側の第２パッケージ面（１４）と、
第１パッケージ面（１２）と第２パッケージ面（１４）の間に延在するパッケージ側面（１６）
の少なくとも一部を形成する成形材料（１８）と、
前記成形材料（１８）を少なくとも部分的に覆い、複数のＩ／Ｏパッド（３８）を含む半導体デバイス（２０）と、
パッケージ（１０）の周囲の近傍に配置され、それぞれが、前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１リード表面（２６）と、前記Ｉ／Ｏパッド（３８）の少なくとも１つが電気的に接続（４０）されたボンドサイト（２８）とを有する複数のリード（２３）と、
前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１ダイパッド表面（３４）と
前記第１ダイパッド表面（１２）の反対側で、自身の中心領域に半導体デバイス（２０）が取り付けられ、前記ダイ（２０）から外側に延在し、前記成形材料（１８）と接触して、前記成形材料（１８）に接触している自身の少なくとも一部が、前記成形材料（１８）と前記ダイパッド（３０）との接着を改善するために荒らされ、当該荒らされた部分が０．４ミクロン以上の平均粗さを有する、第２ダイパッド表面（２７）と
を含む、前記複数のリード（２３）によって形成された中心領域に配置されたパッド（３０）と
を特徴とする半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項２】
前記第２表面（２７）の前記荒らした部分が、約０．５ミクロンより大きい平均粗さを有する、請求項１に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項３】
第１のパッケージ面と、当該第１のパッケージ面の反対側の第２のパッケージ面と、および当該第１及び第２のパッケージ面との間に延在するパッケージ側面との少なくとも一部を構成する成形材料と、
前記成形材料で少なくとも部分的に覆われる半導体デバイスであって、当該半導体デバイスは複数のＩ／Ｏパッドを含む半導体デバイスと、
前記パッケージの周囲の近傍に配置された複数のリードであって、当該リードの各々は前記第１のパッケージ面と、少なくとも一つの前記Ｉ／Ｏパッドが電気的に接続されたボンドサイトとに設けられた複数のリードと、および
前記複数のリードで構成される中心領域に配置されたダイパッドとからなる導電リードフレームと、
当該ダイパッドは、
前記第１パッケージ面に配置された第１のダイパッド面と、および
前記第１のダイパッド面の反対側の第２のダイパッド面であって、前記半導体デバイスが当該第２のダイパッド面の中心領域に取り付けられ、前記第２のダイパッド面は前記ダイから外側に延在して前記成形材料と接触し、少なくとも前記生計材料と接触する前記第２のダイパッド面の部分は当該成形材料と前記ダイパッドとの間の接着を改善するために荒らされ、第１複数の溝が前記第２のダイパッド面に配置され、前記第１複数の溝の各々の溝は対応するダイパッド面から概ね平行に延在して偏り、かつ個々のダイパッド面と前記半導体デバイスとの間に配置された第２のダイパッド面、とを含む、
半導体デバイスパッケージ。
【請求項４】
前記溝（５０）が、前記第２表面（２７）に対して、前記ダイパッド（３０）の輪郭高さの約３０％と約７０％の間の深さを有することを特徴とする、請求項３に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項５】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第２ダイパッド表面（２７）に配置され、それぞれが前記第１複数の溝（５０）から個々のダイパッド側面（２７）へと延在する第２複数の溝（５２）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項６】
第１のパッケージ面と、当該第１のパッケージ面の反対側の第２のパッケージ面と、及び前記第１及び第２のパッケージ面との間に延在するパッケージ側面とからなる半導体デバイスパッケージと、
少なくとも一部が成形材料で覆われた半導体デバイスであって、当該半導体デバイスは複数のＩ／Ｏパッドを含む半導体デバイスと、
前記パッケージの周囲の近傍に配置された複数のリードであって、各々のリードは前記第１のパッケージ面と少なくとも一つのＩ／Ｏパッドが電気的に接続されたボンドサイトに配置された第１のリード面と、及び前記複数のリードから構成される中心領域に配置されるダイパッドとからなる導電リードフレームと、
前記ダイパッドは、
少なくとも一つの第１の溝が前記第１のダイパッド面を横切って前記第１のパッケージ面に配置された第１のダイパッド面であって、少なくとも一つの溝は半導体デバイスの下を延在する第１のダイパッド面と、および
前記第１のダイパッド面の反対側の第２のダイパッド面であって、前記半導体デバイスは前記第２のダイパッド面の中心領域に取り付けられ、前記第２のダイパッド面は前記ダイから外側に延在して前記成形材料と接触し、少なくとも前記成形材料と接触する前記第２のダイパッド面の一部は前記成形材料と前記ダイパッドとの間の接着を改善するために荒された第２ダイパッド面とを有するダイパッド、と
からなる半導体デバイスパッケージ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第１溝（５０）が、前記第１表面（３４）に対して、前記ダイパッド（３０）の輪郭高さの約３０％と約７０％の間の深さを有することを特徴とする、請求項６に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項８】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第１ダイパッド表面（３４）に配置され、それぞれが個々のダイパッド側面（２７）に概ね平行に延在し、そこから偏った複数の第２溝（５２）を含むことを特徴とする、請求項７に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項９】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記ダイパッド（３０）を通って配置され、前記成形材料（１８）を受けるために、前記第１（５０）および第２（５８）溝のうち少なくとも一方に配置された少なくとも１つの口（５８）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１０】
第１のパッケージ面と、前記第１のパッケージ面の反対側の第２のパッケージ面と、および前記第１及び第２のパッケージ面との間に延在するパッケージ側面の少なくとも一部を構成する成形材料と、
少なくとも一部を前記成形材料で覆われた半導体デバイスであって、当該半導体デバイスは複数のＩ／Ｏパッドとを有する半導体デバイスと、
前記パッケージの周囲の近傍に配置された複数のリードであって、各々のリードは前記第１のパッケージ面及び少なくとも前記Ｉ／Ｏパッドの一つが接続されたボンドサイトとに配置された第１のリード面を有した複数のリードと、前記複数のリードから構成されて中央領域に配置されたダイパッドとからなる、導電リードフレームと、
前記ダイパッドは；
前記第１のパッケージ面に配置された第１のダイパッド面と、
前記第１のダイパッド面の反対側の第２のダイパッド面と、前記半導体デバイスは前記第２のダイパッド面の中心領域に取り付けられ、前記第２のダイパッド面は前記ダイの外側に延在し前記成形材料と接触し、少なくとも前記第２のダイパッド面の前記成形材料と接触する少なくとも一部は前記成形材料と前記ダイパッドとの間の接着を改善するよう荒らされている第２のダイパッド面と、および
前記ダイパッドから延在するタイバーを有するダイパッド、と
からなる半導体デバイスパッケージ。
【請求項１１】
第１のパッケージ面と、前記第１のパッケージ面の反対側の第２のパッケージ面と、及び前記第１及び第２のパッケージ面との間に延在するパッケージ側面との少なくとも一部を構成する成形材料と、
前記成形材料で少なくとも一部を覆われる半導体デバイスであって、当該半導体デバイスは複数のＩ／Ｏパッドを含む半導体デバイスと、
前記パッケージの周囲の近傍に配置された複数のリードであって、各々のリードは前記第１のパッケージ面と前記Ｉ／Ｏパッドの少なくとも一つが電気的に接続されたボンドサイトに配置された第１のリード面を有した複数のリードと、および
前記複数のリードで構成される中央領域に配置されたダイパッドとからなる導電リードフレームと、
前記ダイパッドは、
前記第１パッケージ面に配置された第１のダイパッド面と、
前記第１のダイパッド面の反対側の第２のダイパッド面であって、前記半導体デバイスが当該第２のダイパッド面の中心領域に取り付けられ、当該第２のダイパッド面は前記ダイパッドから外側に延在して前記成形材料に接触し、前記第２のダイパッド面の前記成形材料に接触する少なくとも一部が前記成形材料と前記ダイパッドとの間の接着を改善するために荒らされた第２のパッド面と、および
少なくとも一つの前記第１のダイパッド側面と及び前記第２のダイパッド側面から延在する少なくとも一つのリップとを含むダイパッドと、
からなる半導体デバイスパッケージ。
【請求項１２】
第１のパッケージ面と、当該第１のパッケージ面の反対側の第２のパッケージ面と、前記第１および第２のパッケージ面との間に延在するパッケージ側面の少なくとも一部を構成する成形材料と、
前記成形材料で少なくとも一部を覆われた半導体デバイスであって、当該半導体デバイスは複数のＩ／Ｏパッドを含む半導体デバイスと、
前記パッケージの周囲の近傍に配置された複数のリードであって、各々のリードは前記第１のパッケージ面と少なくとも一つのＩ／Ｏパッドが電気的に接続されたボンドサイトに配置された第１のリード面と、及び
前記複数のリードで構成される中心領域に配置されたダイパッドと、からなる導電リードフレームと、
前記ダイパッドは、
前記第１パッケージ面に配置された第１のダイパッド面と、
前記第１のダイパッド面の反対側の第２のダイパッド面であって、前記半導体デバイスは前記第２のダイパッド面の中心領域に取り付けられ、前記第２のダイパッド面は前記ダイから外側に延在して前記成形材料と接触し、少なくとも前記第２のダイパッド面の前記成形材料と接触する一部は前記成形部材と前記ダイパッドとの間の接着を改善するために荒らされ、前記ダイパッドの第１面から前記ダイパッドの第２の面に延在する少なくとも一つの開口を備え、前記第２の半導体デバイスは前記パッケージから水分が出るのを容易にするために、少なくとも１つの開口にまたがる前記第２のダイパッド面、とからなる導電リードフレーム
とからなる半導体デバイスパッケージ。
【請求項１３】
第１パッケージ面（１２）と、
前記第１パッケージ面（１２）の反対側の第２パッケージ面（１４）と、
第１パッケージ面（１２）と第２パッケージ面（１４）の間に延在するパッケージ側面（１６）
の少なくとも一部を形成する成形材料（１８）と、
前記成形材料（１８）で少なくとも部分的に覆われ、複数のＩ／Ｏパッド（３８）を含む半導体デバイス（２０）と、
パッケージ（１０）の周囲の近傍に配置され、それぞれが、前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１リード表面（２６）と、前記Ｉ／Ｏパッド（３８）の少なくとも１つが電気的に接続されたボンドサイト（２８）とを有する複数のリード（２３）と、
前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１ダイパッド表面（３４）と
前記第１ダイパッド表面（１２）の反対側で、自身の中心領域に半導体デバイス（２０）が取り付けられた第２ダイパッド表面（２７）と、
前記ダイパッド表面（２７）に配置され、それぞれが個々のダイパッド側面に概ね平行に延在して、そこから偏り、前記個々のダイパッド側面と前記半導体デバイス（２０）の間に配置された第１複数の溝（５０）と、
を含む、前記複数のリード（２３）によって形成された中心領域に配置されたパッド（３０）とを有し、
前記溝は前記第２の面に関して、前記ダイパッドのプロフィール高さの約３０％から７０％の間の深さを有する、
ことを特徴とする半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１４】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第２ダイパッド表面（２７）に配置され、それぞれが前記第１複数の溝（５０）のうちの溝から個々のダイパッド側面へと延在する第２複数の溝（５２）を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１５】
第１パッケージ面（１２）と、
前記第１パッケージ面（１２）の反対側の第２パッケージ面（１４）と、
第１パッケージ面（１２）と第２パッケージ面（１４）の間に延在するパッケージ側面（１６）
の少なくとも一部を形成する成形材料（１８）と、
前記成形材料（１８）で少なくとも部分的に覆われ、複数のＩ／Ｏパッド（３８）を含む半導体デバイス（２０）と、
パッケージ（１０）の周囲の近傍に配置され、それぞれが、前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１リード表面（２６）と、前記Ｉ／Ｏパッド（３８）の少なくとも１つが電気的に接続されたボンドサイト（２８）とを有する複数のリード（２３）と、
前記第１パッケージ面（１２）に配置された第１ダイパッド表面（３４）と
前記第１ダイパッド表面（１２）の反対側で、自身の中心領域に半導体デバイス（２０）が取り付けられた第２ダイパッド表面（２７）と、
前記第１ダイパッド表面（３４）の端から端まで配置され、それぞれが前記第１複数の溝（３４）内にあって、前記第２の面に関して、前記ダイパッドのプロフィール高さの約３０％から７０％の間の深さを有する、前記半導体デバイス（２０）の下方で延在する少なくとも１つの第１溝（５０）と、
を含む、前記複数のリード（２３）によって形成された中心領域に配置されたパッド（３０）と
を特徴とする半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１６】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記第１ダイパッド表面（３４）に配置され、それぞれが個々のダイパッド側面に概ね平行に延在し、そこから偏ることを特徴とする、請求項１５に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１７】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記ダイパッド（３０）を通って配置され、前記成形材料（１８）を受けるために、前記第１（５０）および第２（５２）溝のうち少なくとも一方に配置されることを特徴とする、請求項１６に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【請求項１８】
前記ダイパッド（３０）がさらに、
前記ダイパッド（３０）を通って配置され、前記成形材料（１８）を受けるために、前記少なくとも１つの第１溝（５０）に配置されることを特徴とする、請求項１５に記載の半導体デバイスパッケージ（１０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図５は、パッケージ１０の底部斜視図である。図５に示すように、各リード２３のリード表面２６およびダイパッド３０の第１表面３４は、パッケージ１０の底面１２に配置される。底面１２には、タイバー４２の端部で突起４６の底面も露出している。パッケージ１０は、プリント回路板、別の半導体デバイスパッケージ、または試験デバイスなどの外部回路と、接触表面２６およびダイパッドの第１表面３４のいずれでも、電気的に接続することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
本発明の上述した態様は、露出したダイパッドを有するパッケージを提供し、ダイパッドは、パッケージから外れにくく、水分が半導体チップの近傍に浸透するのを防止する。ダイ２０から突出するように、ダイパッド３０の周囲を増加させ、ダイパッド３０の第２表面２７を荒らすことによって、成形材料１８へのダイパッド３０の接着が改善され、水分浸透路（つまり、ダイパッド３０と成形材料１８との境界面に沿って水分が移動する距離）が増加する。第１複数の溝５０を第２ダイパッド表面２７に配置することによって、成形材料１８へのダイパッド３０の接着がさらに改善され、水分浸透路がさらに増加する。さらに、第２複数の溝５２を第２ダイパッド表面２７に追加した状態で、成形材料１８へのダイパッド３０の接着力が増加する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態により４辺リードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージの部分切り取り上部斜視図である。
【図２】図１の半導体デバイスパッケージの縦断面図である。
【図３】図１の半導体デバイスパッケージリードフレームの上部斜視図である。
【図４】図３のリードフレームの縦断面図である。
【図５】図１の半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図６】図６ａから図６ｈは、様々な組立段階にある図１の半導体デバイスパッケージの縦断面図を示す。
【図７】本発明の第２の実施形態により４辺リードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージの部分切り取り上部斜視図である。
【図８】図７の半導体デバイスパッケージの縦断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態により２辺リードなしワイヤボンディングした半導体デバイスパッケージの上部斜視図である。
【図１０】図９のリードフレームの縦断面図である。
【図１１】ダイパッドの底面に配置した溝を有するリードフレームの底部斜視図である。
【図１２】図１１のリードフレームを含む半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図１３】ダイパッドの底面の端から端まで配置された溝を有するリードフレームの底部斜視図である。
【図１４】図１３のリードフレームを含む半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図１５】ダイパッドの底面の端から端まで対角線上に配置された溝を有するリードフレームの底部斜視図である。
【図１６】図１５のリードフレームを含む半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図１７】自身を通って配置された複数の開口を得含むリードフレームの上部斜視図である。
【図１８】ダイパッドの底面の端から端まで配置された溝を示す、図１７のリードフレームの底部斜視図である。
【図１９】図１７および図１８のリードフレームを含む半導体デバイスパッケージの底部斜視図である。
【図２０】図２０ａから図２０ｇは、様々な組立段階にある図１１の半導体デバイスパッケージの縦断面図を示す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2009507394.tif 000036
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2009507394.tif 000037
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2009507394.tif 000038
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2009507394.tif 000039
【国際調査報告】
2009507394.tif 000040