(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路（ＩＣ）装置であって、
第１の平面に実質的に置かれる概して平坦なダイ取り付けパッド（ＤＡＰ）と、
前記第１の平面より上であり前記第１の平面に平行な第２の平面に実質的に置かれる概して平坦なリードバーであって、前記リードバーから突出し、且つ、前記第１の平面において実質的に終端する、少なくとも１つの下方及び外方に延びる、リードバーリードを有する、前記リードバーと、
頂部リードフレームであって、前記第２の平面より上であり前記第２の平面に平行な第３の平面に実質的に置かれる複数の概して平坦なコンタクトパッドと、前記コンタクトパッドの一部に接続される基部端部を有し、且つ、前記第１の平面において実質的に終端する下方及び外方に延びる末部端を有する、複数のリードとを含む、前記頂部リードフレームと、
前記頂部リードフレームの前記複数のコンタクトパッドの少なくとも幾つかに接続される複数の電気的コンタクトと、前記ＤＡＰに取り付けられる表面とを含むＩＣダイと、
前記ＤＡＰと前記リードバーと前記頂部リードフレームと前記ＩＣダイとの少なくともの一部を封止する封止材料と、
を含む、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記ＩＣダイが、前記頂部リードフレームの前記複数のコンタクトパッドの幾つかに動作可能に電気的に接続される、複数のはんだバンプをその上に備える第１の側と、前記ＤＡＰに接続される前記表面を含む、前記第１の側とは反対の第２の側とを有する、フリップチップを含む、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
前記頂部リードフレームが、前記複数のコンタクトパッドの少なくとも１つに接続される基部端と、前記ＤＡＰに接続される末部端とを有する少なくとも１つのリードを含む、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、
前記リードバーが前記頂部リードフレームに接続される、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、
前記頂部リードフレーム上の前記コンタクトパッドの少なくとも１つに電気的及び物理的に接続される少なくとも１つの受動構成要素を更に含む、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、
前記封止材料が、概して平坦な頂部面と底部面と側面とを備える概して矩形の箱形状を有し、前記ＤＡＰの底部表面が前記底部表面において露出され、前記頂部リードフレームの前記複数のリードの前記末部端と、前記少なくとも１つの下方及び外方に延びるリードバーリードの末部端とが、前記封止材料の前記底部面と前記側面とにおいて露出される、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、
前記ＤＡＰの前記露出された底部表面が、前記封止材料の前記底部面と実質的に同一面にあり、前記頂部リードフレームの前記複数のリードの前記末部端と前記リードバーリードの前記末部端との前記露出された表面が、前記封止材料の前記底部面と前記側面と実質的に同一面にある、装置。
【請求項８】
底部リードフレームと頂部リードフレームとを含む集積回路（ＩＣ）装置であって、
前記底部リードフレームが、
第１の平面に実質的に置かれる概して平坦な周辺フレーム部と、
前記周辺フレーム部により周囲を囲まれ、前記第１の平面に実質的に置かれる、概して平坦なダイ取り付けパッド（ＤＡＰ）部と、
前記周辺フレーム部に接続される第１の端部と前記周辺フレーム部から上方及び内方に配置される第２の端部とを有する、少なくとも１つの底部リードフレームリード部と、
を含み、
前記頂部リードフレームが、
前記第１の平面に平行であって前記第１の平面の上の第２の平面に実質的に置かれる複数の概して平坦なコンタクトパッド部と、
前記コンタクトパッドに接続される基部端と前記底部リードフレームの前記周辺フレーム部に接続される末部端とを有する、複数の下方及び外方に延びる頂部リードフレーム周辺リード部と、
を含み、
前記底部リードフレームリード部の前記第２の端部が前記頂部リードフレームに接続される、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、
前記頂部リードフレーム周辺リード部の前記末部端が、一体的に形成されるコネクタエクステンションを含み、前記周辺フレーム部が、前記コンタクトパッド部から所定の距離で前記頂部リードフレーム周辺リード部の前記コネクタエクステンションに入れ子にされる、装置。
【請求項１０】
集積回路（ＩＣ）装置をつくる方法であって、
一体的に接続される複数の頂部リードフレームを含む頂部リードフレームストリップを提供することと、
前記頂部リードフレーム上に複数のフリップチップダイを搭載することであって、各フリップチップのはんだバンプが前記頂部リードフレームの各々上の所定のパッド部にボンディングされる、前記搭載することと、
一体的に接続される複数の底部リードフレームを含む底部リードフレームストリップを提供することであって、前記複数の底部リードフレームの各々が中央ダイ取り付けパッド（ＤＡＰ）部と周辺フレーム部とを有する、前記提供することと、
前記頂部リードフレームストリップを前記底部リードフレームストリップに取り付けることであって、各フリップチップダイの裏面が各底部リードフレームの前記ＤＡＰ部に接し、各頂部リードフレームのリード部が各底部リードフレームの前記周辺フレーム部に取り付けられる、前記取り付けることと、
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、
前記フリップチップダイと、各頂部及び底部リードフレームストリップの少なくとも一部とをモールド化合物に封止することを更に含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
各底部リードフレームストリップの前記周辺フレーム部と、それに取り付けられる前記頂部リードフレームストリップの前記頂部リードフレームの一部とを切断して取り除くことを更に含む、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、
前記切断して取り除くことが、前記封止されたフリップチップダイと頂部及び底部リードフレームストリップとを複数のＩＣパッケージにシンギュレートすることを含み、前記複数のＩＣパッケージの各々が、露出されたダイパッド表面と、前記モールド化合物の側面の切断された表面と前記モールド化合物の前記底部面と同一面にある複数の露出されたリード表面とを有する、方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、
前記複数の頂部リードフレームの各々の上に少なくとも１つの受動回路構成要素を搭載することを更に含む、方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法であって、
前記取り付けることが、各頂部リードフレーム上のリードを各底部リードフレーム上のＤＡＰにはんだボンディングすることを含む、前記頂部リードフレームストリップを前記底部リードフレームストリップにはんだボンディングすることを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記頂部及び底部リードフレームストリップを複数のＩＣモジュールにシンギュレートすることを更に含み、前記シンギュレートすることが、前記底部リードフレームと一体的に形成された少なくとも１つのリードと前記頂部リードフレームと一体的に形成された少なくとも１つのリードとの断面部を露出させるような方式である、方法。
【請求項１７】
請求項１０に記載の方法であって、
底部リードフレームストリップを前記提供することが、一体的に接続される複数の底部リードフレームを提供することを含み、前記複数の底部リードフレームの各々が、中央ダイ取り付けパッド（ＤＡＰ）と周辺フレームアッセンブリとを有し、前記周辺フレームアッセンブリが、前記ＤＡＰの周りにあり、前記ＤＡＰと、前記ＤＡＰを前記周辺フレーム部に取り付けるＤＡＰタイ部材と、実質的に同一平面関係にある、概して矩形の構成に配される、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記底部リードフレームストリップを提供することが、一体的に接続される複数の底部リードフレームを提供することを含み、前記複数の底部リードフレームの各々が、前記ＤＡＰと前記周辺フレーム部の上の平面に実質的に位置する概して平坦なリードバーと、そこから突出し、前記周辺フレーム部に取り付けられる、少なくとも１つのリードバーリードとを有する、方法。
【請求項１９】
請求項１０に記載の方法であって、
前記頂部リードフレームストリップを前記底部リードフレームストリップに取り付けることが、前記底部リードフレームストリップの各底部リードフレームの上の前記周辺フレーム部を、前記頂部リードフレームストリップの各頂部リードフレーム上のリードの端部と、入れ子となるようにはんだにより連結させることを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、
入れ子及びはんだ連結の地点の内方に配置されるソーストリートに沿って前記取り付けられた頂部及び底部リードフレームストリップをシンギュレートすることを更に含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
集積回路（ＩＣ）パッケージは典型的にＩＣダイを含み、ＩＣダイは、ＩＣダイ上のコンタクトが回路外に取り付けられることを可能にするリードフレームに取り付けられる。ダイ、及びリードフレームの一部は、大抵、エポキシの被覆、又はダイ及びリードフレームを保護するその他の材料の被覆に封止される。だんだんとＩＣダイが一層小さくなってゆくにつれて、ダイ上のコンタクトの数及び密度が増大されてゆく。その結果、ＩＣパッケージ内の信号配路、及びＩＣパッケージからの熱放散が課題となってきている。１つの最近の開発はデュアルリードフレームＩＣパッケージであり、このパッケージでは、信号配路オプションを増大するために単一パッケージに２つ以上のリードフレームが提供される。しかし、デュアルリードフレームパッケージは大抵、２つのリードフレームが互いとの所望とされない電気的コンタクトを成す傾向など、それら自体の付加的な課題を有する。このようなコンタクトは短絡回路やパッケージ欠陥となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】頂部リードフレームストリップ及びフリップチップダイの底部斜視図である。
【０００３】
【図２】フリップチップが各リードフレーム上に搭載された、図１のリードフレームストリップの底部斜視図である。
【０００４】
【図３】取り付け前の頂部リードフレームストリップ及び底部リードフレームストリップの頂部斜視図である。
【０００５】
【図４】取り付けられた頂部及び底部リードフレームストリップ、及びそれらの間に取り付けられるフリップチップダイの頂部斜視図であり、更に、１つの頂部リードフレーム上のディスクリート回路構成要素の搭載を示す。
【０００６】
【図５】ディスクリート回路構成要素が各頂部リードフレーム上に搭載された、図４の取り付けられた頂部及び底部リードフレームストリップの頂部斜視図である。
【０００７】
【図６】図５に示すような３つの封止されたデュアルリードフレームアッセンブリの頂部斜視図である。
【０００８】
【図７】モールディングされた図６に示すようなデュアルリードフレームアッセンブリからシンギュレートされた集積回路パッケージの断面側立面図である。
【０００９】
【図８】図７に示す集積回路パッケージの底部斜視図である。
【００１０】
【図９】図７及び図８に示す集積回路パッケージの頂部斜視図である。
【００１１】
【図１０】集積回路モジュールをつくる方法の一実施例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、一体的に接続される頂部リードフレーム１２、１４、１６、１８を有する頂部リードフレームストリップ１０を図示する。頂部リードフレームストリップ１０は、図３の底部表面２２及び頂部表面２４を有する。各頂部リードフレーム１２、１４などは、個別のコンタクトパッド３１、３２、３３、３４、３６、３８などを含む、複数の概して同一平面上にあるコンタクトパッド部３０を有する。例えば３１、３３などのコンタクトパッドの幾つかは、例えば１２である各頂部リードフレームの概して矩形のダイ搭載エリア３７において搭載される。各リードフレームはまた、複数の周辺リード部５０を含み、複数の周辺リード部５０は、複数の比較的大きなリード部５２、５４、５６、５８、及び複数の比較的小さなリード部５３、５５、５７などを含み得る。１つ又は複数の内部リード部５９も、各頂部リードフレーム１２などの上に提供され得る。内部リード部５９は、後述の底部リードフレーム１１０のダイ取り付けパッド（ＤＡＰ）部１３０に取り付けられ得る。各周辺リード部５０は、少なくとも１つのコンタクトパッド部３０に取り付けられる基部端６０を有し、更に、下方及び外方に延びる末部端６２を含む。周辺リード部５０の少なくとも幾つかが、コネクタエクステンション６４、６５を含み、コネクタエクステンション６４、６５は、隣接する接続されたリードフレームがあるか否かに応じて、概して反転されたＵ型又は反転されたＬ型を有し得る。コネクタエクステンション６４、６５は、図３の頂部リードフレームストリップ１０の底部リードフレームストリップ１１０への取り付けを促進する。コネクタエクステンション６４、６５は、頂部及び底部リードフレームストリップ１０、１１０間の接続を促進するために適合される他の形状を含み得る。
【００１３】
図１及び図２を参照して、複数のフリップチップ７２、７４、７６、７８が、それぞれ、頂部リードフレーム１２、１４、１６、１８上に搭載される。各フリップチップは、図７の断面図において最もよくわかるように、第１又は活性側８２と、第２又は不活性側８４とを有する。活性側８２は、矩形のグリッドパターンでその上に形成される、複数のはんだバンプ８５、８７、８９などを有する。はんだバンプの各々は、リフロー過熱の間ダイ搭載領域３７において、例えば３１、３３である、関連するコンタクトパッド部にボンディングされる。頂部リードフレームストリップ１０は、図２に示す構成にあるとき、フリップチップ７２などを頂部リードフレーム１２などにはんだ付けするためリフロー炉（図示せず）に移され得、これは、頂部リードフレームストリップ１０の底部リードフレームストリップへの取り付け前である。
【００１４】
図３は、相互接続される底部リードフレーム１１２、１１４、１１６、１１８を有する底部リードフレームストリップ１１０を図示する。底部リードフレームストリップ１１０は、頂部表面１２２及び底部表面１２４を有する。ダイ取り付けパッド（ＤＡＰ）部１３０が周辺フレーム部１３２に接続され、周辺フレーム部１３２は、複数の延長フレーム部材１３４、１３６、１３８、１４２により形成され得る。各ＤＡＰ部１３０は、関連する周辺フレーム部１３２により周囲を囲まれる。ＤＡＰ部１３０は、囲んでいる周辺フレーム部１３２に複数のタイバー１５２、１５４、１５６、１５８により接続される。各底部リードフレーム１１２、１１４などが延長リードバー１６０を含み、延長リードバー１６０は、ＤＡＰ部１３０、周辺フレーム部１３２、及びタイバー部１５２などが置かれる平面に、平行で、且つ、それより上にある、平面に配置される。第１のリードバーリード部１６２及び第２のリードバーリード部１６４が、リードバー１６０の反対の端部に取り付けられる。リードバーリード部１６２、１６４は、それらの末部端と一体的に形成され、それらの末部端において、関連する周辺フレーム部１３２の延長側部材１３４に取り付けられる。そのため、各リードバーリード部１６２、１６４における末部端１６８は、ＤＡＰ部１３０及び周辺フレーム部１３２と実質的に同じ平面に置かれる。例えば１６、１１６である頂部及び底部リードフレームが、以下に説明するように接続されるとき、リードバー１６０は、頂部リードフレームコンタクトパッド部３０と実質的に同じ平面に置かれ、コンタクトパッド部３０の少なくとも１つの底部表面を連結する。
【００１５】
頂部リードフレームストリップ１０は、頂部リードフレームストリップ１０にフリップチップ７２、７４、７６、７８が取り付けられた後、デュアルリードフレームストリップ１７０を形成するように底部リードフレームストリップ１１０に、底部表面２２を下に、取り付けられる。これは、一実施例において、はんだペーストを底部リードフレームストリップ１１０の周辺フレーム部１３２及びリードバー１６０上に置くこと、及びその後、関連する周辺フレーム部１３２に接する頂部リードフレーム周辺リード部５０、及び頂部リードフレームコンタクトパッド部１３０に接する底部リードフレームリードバー１６０のコネクタエクステンション６４、６５を位置決めすることにより成される。頂部リードフレームストリップ１０は、周辺フレーム部１３２とのリード部コネクタエクステンション６４、６５の正の及びロケ―ティング連結を介して、底部リードフレームストリップ１１０上で「入れ子になる」。頂部リードフレーム周辺リード部５０の各々の末部端６２及びリードバーリード部１６２、１６４は、図４に示すデュアルリードフレームストリップアッセンブリ１７０において垂直スペーサとして機能する。頂部リードフレーム１０、１２などの周辺リード部５０はまた、適切な横方向及び角度位置決めのため、底部リードフレーム１１０、１１２などのリードフレームの周辺フレーム部１３２と協働する。リード末部端６２及びリードバーリード部１６２、１６４は、底部リードフレームＤＡＰ部１３０及び周辺フレーム部１３２より高い所定の高さに頂部リードフレームコンタクトパッド部３０を保持する。リード末部端６２はまた、各底部リードフレーム１１２、１１４、１１６、１１８の周辺フレーム部１３２に対して概して横方向で中央となる関係にコンタクトパッド部３０を保持する。
【００１６】
次に、図４で更に図示するように、受動回路構成要素１８２、１８４、１８６であり得る複数のディスクリート構成要素が、各頂部リードフレーム１２、１４、１６、１８の頂部表面上に搭載され得る。これはまず、はんだペーストを各頂部リードフレームの関連するコンタクトパッド部３０に塗ることにより達成され得る。ディスクリート回路構成要素１８２、１８４、１８６は、その後、デュアルリードフレームストリップ１７０をリフロー炉に置くことにより、例えば１６である関連する頂部リードフレームにはんだ付けされる。１つの方法において、各ディスクリート構成要素１８２、１８４、１８６の下のはんだペーストのリフロー過熱は、周辺フレーム部１３２などの上のはんだペーストのリフローと同時に成され得る。別の実施例において、底部リードフレーム上のはんだペーストは、ディスクリート部材１８２、１８４、１８６が、例えば１６である関連する頂部リードフレーム上に置かれる前に、第１のオペレーションにおいてリフローされる。図５は、各頂部リードフレーム１２、１４、１６、１８上のディスクリート構成要素１８２、１８４、１８６の搭載後のデュアルリードフレームストリップ１７０を図示する。
【００１７】
次に、図５のデュアルリードフレームアッセンブリ１７０は、図６のサポートフレーム１９４上に置かれ、トランスファモールドステーションなどの封止ステーションに移され、そこで、封止されたデュアルリードフレームストリップ１９０を提供するためにモールド化合物がデュアルリードフレームストリップアッセンブリ１７０に塗られる。頂部及び底部リードフレームストリップ１０、１１０の少なくともの一部、及びフリップチップ７２、７４など及び受動回路構成要素１８２、１８４、１８６が、硬い保護被覆を提供するために硬化する従来のモールド化合物などの封止材料２００で覆われる。このように形成された封止されたデュアルリードフレームストリップ１９０は、初期的に共に取り付けられた頂部及び底部リードフレーム１０、１１０のサイズ及び長さに応じて種々のサイズ及び長さであり得る。図６に図示する封止されたデュアルリードフレームストリップ１９０は、封止材料２００で覆われた３つの２×２デュアルリードフレームアッセンブリ１７０を有する。封止されたデュアルリードフレームストリップ１９０は、概して平坦な頂部表面１９２及び平坦な底部（図示せず）及び側面１９５を有する。１９６で示される破線は、３つの４×４封止デュアルリードフレームストリップ１９０の境界を表す。各４×４封止リードフレームアッセンブリ１９０はその後、例えば１２、１１２である各個別の取り付けられた頂部及び底部リードフレームアッセンブリの周りのソーストリート１００、１０１、１０２、１０３（図１〜図５）に沿ってシンギュレートされる。
【００１８】
図７、図８、及び図９において最もよく示されるように、封止されたデュアルリードフレームストリップ１９０のシンギュレーションは、各々、平坦な頂部面２１２と平坦な底部面２１４と複数の平坦な側面２１６とを有する、複数の個別の集積回路（ＩＣ）パッケージ２１０を提供する。ＤＡＰ部１３０の底部表面１３１が、各ＩＣパッケージの底部面２１４において露出される。また、小さなリード部５３、５５など及び大きなリード部５２、５４などを含む頂部リードフレームリード部５０の底部表面部６６及び端子端部表面部６８が、底部面２１４及び側面２１６上で露出される。また、底部リードフレームリード部１６２、１６４の表面部も露出される。ＤＡＰ部１３０の露出された底部表面１３１は、封止層２００の底部面２１４と実質的に同平面にあり得る。頂部リードフレーム周辺リード５０の切断された末部端６２の、及び各リードバーリード部１６２、１６４の切断された末部端１６８の、露出された表面は、封止層２００の底部面２１４及び側面２１６と実質的に同平面にあり得る。
【００１９】
例えば１２である各頂部リードフレームの、例えば１１２である各底部リードフレームへの取り付け、及び後続のシンギュレーション、及び周辺リード部５０及び取り付けられた周辺フレーム部１３２の外側端の除去の記載された方法の結果、図７のかなりのギャップ９２が、ＤＡＰ部１３０と最も近い外方に延びる周辺リード部５０との間に提供される。そのため、頂部リードフレームリードの共通デュアルリードフレームが、底部リードフレームと所望とされない接触をし底部リードフレーム上で短絡するという問題が避けられる。記載される底部リードフレームリードバー構造又は同様の構造を提供することにより付加的な信号配路オプションがパッケージ設計者に提供されることも理解されたい。具体的に説明した実施例においてリードバーは１つのみであるが、２つの付加的なリードが提供され、付加的なリード、そのため、付加的な信号配路オプションが提供され得ることを理解されたい。
【００２０】
図１０は、集積回路パッケージをつくる方法を図示する。図１０に示すように、この方法は、ブロック２３１で示すように、一体的に接続される複数の頂部リードフレーム１２、１４などを含む頂部リードフレームストリップ１０を提供することを含む。この方法はまた、２３２で示すように、頂部リードフレームストリップ１０上に複数のフリップチップダイ７２、７４などを搭載することを含み、各フリップチップダイのはんだバンプ８５、８７などが、頂部リードフレーム１２、１４などの各々の上の所定のコンタクトパッド部３０にボンディングされる。この方法は更に、２３３で示すように、各々中央ダイ取り付けパッド（ＤＡＰ）部１３０と周辺フレーム部１３２とを有する、一体的に接続される複数の底部リードフレーム１１２、１１４などを含む底部リードフレームストリップ１１０を提供することを含む。この方法はまた、ブロック２３４で示すように、頂部リードフレームストリップ１０を底部リードフレームストリップ１１０に取り付けることを含み、各フリップチップダイ７２などの裏面８４が、各底部リードフレーム１１２、１１４などのＤＡＰ部１３０に接し、各頂部リードフレーム１２、１４などの周辺リード部５０が、各底部リードフレーム１１２、１１４などの周辺フレーム部１３２に取り付けられる。
【００２１】
本発明に関連する技術に習熟した者であれば、本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び他の実施例を実装し得ることが分かるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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