(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積デバイスパッケージであって、
パッケージ基板であって、
絶縁材料を備える絶縁体ダイパッド、および
前記絶縁体ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線を備えるパッケージ基板と、
前記絶縁体ダイパッドの上に載置される集積デバイスダイと、
キャビティを画定するために前記パッケージ基板に載置されるパッケージ蓋であって、前記キャビティ内には前記集積デバイスダイが配置される、パッケージ蓋と、
を備え、
前記絶縁体ダイパッドが環状金属リング内にあるように、前記絶縁体ダイパッドの周りに配置される前記環状金属リングをさらに備え、
前記環状金属リングの頂面は、前記パッケージ基板の上面の一部分を画定し、前記環状金属リングの底面は、前記パッケージ基板の下面の一部分を画定する、集積デバイスパッケージ。
【請求項２】
前記パッケージ基板は、金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを備える、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
前記パッケージ蓋は、無線周波数（ＲＦ）遮蔽体を形成するために電気的に接地される、請求項１又は２に記載のパッケージ。
【請求項４】
前記集積デバイスダイは、運動センサダイを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項５】
前記絶縁体ダイパッドの総厚さは、２ｍｍ未満である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項６】
前記パッケージ基板は、上面および垂直方向に沿って前記上面から離間される下面を有する複合ダイパッドを備え、前記複合ダイパッドは、前記絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドを備え、前記絶縁体ダイパッドおよび前記金属ダイパッドは、前記垂直方向に沿って互いに隣接して配置される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項７】
前記複合ダイパッドと前記集積デバイスダイとの間に配置される接着剤をさらに備える、請求項６に記載のパッケージ。
【請求項８】
前記絶縁体ダイパッドは、前記絶縁体ダイパッドが前記複合ダイパッドの前記上面に露出し、かつ前記金属ダイパッドが前記複合ダイパッドの前記下面に露出するように、前記金属ダイパッドの頂部に配置される、請求項６又は７に記載のパッケージ。
【請求項９】
前記金属ダイパッドは、前記金属ダイパッドが前記複合ダイパッドの前記上面に露出し、かつ前記絶縁体ダイパッドが前記複合ダイパッドの前記下面に露出するように、前記絶縁体ダイパッドの頂部に配置される、請求項６又は７に記載のパッケージ。
【請求項１０】
前記金属ダイパッドは、前記絶縁体ダイパッドが前記複合ダイパッドの前記上面および前記下面に露出するように、前記絶縁体ダイパッド内に包埋される、請求項６又は７に記載のパッケージ。
【請求項１１】
前記パッケージ基板は、金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを備え、前記金属ダイパッドは、前記金属リードフレームの一部分を備え、前記絶縁体ダイパッドは、前記成型材料の一部分を備える、請求項６〜１０のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１２】
前記集積デバイスダイの主要面の面積は、前記絶縁体ダイパッドの主要面の面積および前記金属ダイパッドの主要面の面積よりも小さい、請求項６〜１１のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１３】
前記垂直方向に対して平行な面が、前記集積デバイスダイ、前記絶縁体ダイパッド、および前記金属ダイパッドを通過する、請求項６〜１２のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１４】
前記垂直方向に対して平行であり、かつ前記集積デバイスダイを通過する全ての平面もまた、前記絶縁体ダイパッドの少なくとも一部分および前記金属ダイパッドの少なくとも一部分を通過する、請求項１３に記載のパッケージ。
【請求項１５】
前記金属ダイパッドの厚さは、５０ミクロン〜５００ミクロンの範囲である、請求項６〜１４のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１６】
前記金属ダイパッドは、１つ以上の穴でパターン化され、前記１つ以上の穴には、成型材料が充填される、請求項６〜１５のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１７】
前記環状金属リングは、前記パッケージ基板の外周の周りに配置される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１８】
前記環状金属リングは、リード線と前記絶縁体ダイパッドとの間に配置される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１９】
集積デバイスパッケージであって、
金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを備えるパッケージ基板であって、
環状金属リングと、
前記環状金属リングの内部に配置されるダイパッドと、
前記ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線と、
前記パッケージ基板の上面の前記ダイパッドに載置される集積デバイスダイと、を備える、パッケージ基板を備え、
前記環状金属リングの頂面は、前記パッケージ基板の前記上面の一部分を画定し、前記環状金属リングの底面は、前記パッケージ基板の下面の一部分を画定する、
集積デバイスパッケージ。
【請求項２０】
キャビティを画定するために前記パッケージ基板の前記上面に載置されるパッケージ蓋をさらに備え、前記キャビティ内には前記集積デバイスダイが配置される、請求項１９に記載のパッケージ。
【請求項２１】
前記パッケージ蓋は、無線周波数（ＲＦ）遮蔽体を形成するために電気的に接地される、請求項２０に記載のパッケージ。
【請求項２２】
前記パッケージ蓋は、前記環状金属リングの頂面に載置される、請求項２０又は２１に記載のパッケージ。
【請求項２３】
前記環状金属リングは、前記パッケージ基板の外周部分の周りに配置される、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項２４】
前記環状金属リングは、前記リード線と前記ダイパッドとの間に配置される、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項２５】
前記環状金属リングは、連続的である、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項２６】
前記ダイパッドは、絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドを備える複合ダイパッドを備え、前記絶縁体ダイパッドおよび前記金属ダイパッドは、垂直方向に沿って互いに隣接して配置される、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項２７】
前記集積デバイスダイは、運動センサダイを備える、請求項１９〜２６のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項２８】
請求項１９〜２７のいずれか一項に記載のパッケージを備えるシステムであって、システムボードをさらに備え、前記環状金属リングの前記底面は、前記システムボードに載置され、かつ電気的に接続される、システム。
【請求項２９】
前記ダイパッドは、前記システムボードに直接接続されない、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
集積デバイスパッケージを製造する方法であって、
パッケージ基板を提供することであって、該パッケージ基板は、
絶縁材料を備える絶縁体ダイパッド、および
前記絶縁体ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線を備える、提供することと、
集積デバイスダイを前記絶縁体ダイパッドの上に載置することと、
前記集積デバイスダイがキャビティ内に配置されるように前記キャビティを画定するために、パッケージ蓋を前記パッケージ基板に載置することと、
を含み、
前記パッケージ基板を提供することは、前記絶縁体ダイパッドが環状金属リング内にあるように、前記絶縁体ダイパッドの周りに配置される前記環状金属リングを提供することを含み、
前記環状金属リングの頂面は、前記パッケージ基板の上面の一部分を画定し、前記環状金属リングの底面は、前記パッケージ基板の下面の一部分を画定する、方法。
【請求項３１】
前記パッケージ基板を提供することは、上面および垂直方向に沿って前記上面から離間される下面を有する複合ダイパッドを提供することを含み、前記複合ダイパッドは、前記絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドを備え、前記絶縁体ダイパッドおよび前記金属ダイパッドは、前記垂直方向に沿って互いに隣接して配置される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記パッケージ基板を提供することは、金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを提供することを含む、請求項３０又は３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記金属リードフレームは、前記集積デバイスダイを載置する前に、かつ前記パッケージ蓋を載置する前に、前記成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される、請求項３２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年４月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／１４５，７１３号に対する優先権を主張するものであり、その内容全体が完全にかつ全ての目的に対して参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（背景）
技術分野
分野は、全般的に、複合基板を有するキャビティパッケージに関する。
【背景技術】
【０００３】
背景技術
種々のタイプの集積デバイスでは、より大きい電子システムへの集積化のために、応力に敏感な構成要素をパッケージングすることが難しい可能性がある。例えば、加速度計、ジャイロスコープ等の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスは、成型材料またはカプセル剤からの応力に敏感な可動構成要素を含み得る。絶対出力要件（例えば、電圧基準回路）を有する回路もまた、パッケージング応力に対して同程度の敏感性を有し得る。さらに、パッケージ基板に対する外部負荷は、不正確な較正等の数多くの問題を生じさせる可能性がある。故に、向上したパッケージング技法に対する継続的な必要性が残ったままである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態では、集積デバイスパッケージが開示される。パッケージは、パッケージ基板を備えることができる。パッケージ基板は、絶縁材料を備える絶縁体ダイパッドと、絶縁体ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線とを備えることができる。パッケージは、絶縁体ダイパッドの上に載置される集積デバイスダイを含むことができる。パッケージは、キャビティを画定するためにパッケージ基板に載置されるパッケージ蓋を含むことができ、キャビティ内には集積デバイスダイが配置される。
【０００５】
別の実施形態では、集積デバイスパッケージが開示される。本パッケージは、金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを備えるパッケージ基板を備えることができる。パッケージ基板は、環状金属リングと、環状金属リングの内部に配置されるダイパッドと、ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線とを備えることができる。本パッケージは、パッケージ基板の上面のダイパッドに載置される集積デバイスダイを含むことができる。
【０００６】
さらに別の実施形態では、集積デバイスパッケージを製造する方法が開示される。本方法は、絶縁材料を備える絶縁体ダイパッドと、絶縁体ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線とを備えるパッケージ基板を提供することを含むことができる。本方法は、絶縁体ダイパッドの上に集積デバイスダイを載置することを含むことができる。本方法は、集積デバイスがキャビティ内に配置されるように、キャビティを画定するためにパッケージ蓋をパッケージ基板に載置することを含むことができる。
【０００７】
本明細書で説明される主題の１つ以上の実現形態の詳細は、添付図面および下の説明に記載される。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図面の相対的な寸法は、一定の比率で描かれていない場合があることに留意されたい。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
集積デバイスパッケージであって、
パッケージ基板であって、
絶縁材料を備える絶縁体ダイパッド、および
上記絶縁体ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線を備えるパッケージ基板と、
上記絶縁体ダイパッドの上に載置される集積デバイスダイと、
キャビティを画定するために上記パッケージ基板に載置されるパッケージ蓋であって、上記キャビティ内には上記集積デバイスダイが配置される、パッケージ蓋と、
を備える、集積デバイスパッケージ。
（項目２）
上記パッケージ基板は、金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを備える、項目１に記載のパッケージ。
（項目３）
上記パッケージ基板は、上面および垂直方向に沿って上記上面から離間される下面を有する複合ダイパッドを備え、上記複合ダイパッドは、上記絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドを備え、上記絶縁体ダイパッドおよび上記金属ダイパッドは、上記垂直方向に沿って互いに隣接して配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目４）
上記パッケージ蓋は、無線周波数（ＲＦ）遮蔽体を形成するために電気的に接地される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目５）
上記複合ダイパッドと上記集積デバイスダイとの間に配置される接着剤をさらに備える、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目６）
上記絶縁体ダイパッドは、上記絶縁体ダイパッドが上記複合ダイパッドの上記上面に露出し、かつ上記金属ダイパッドが上記複合ダイパッドの上記下面に露出するように、上記金属ダイパッドの頂部に配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目７）
上記金属ダイパッドは、上記金属ダイパッドが上記複合ダイパッドの上記上面に露出し、かつ上記絶縁体ダイパッドが上記複合ダイパッドの上記下面に露出するように、上記絶縁体ダイパッドの頂部に配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目８）
上記金属ダイパッドは、上記絶縁体ダイパッドが上記複合ダイパッドの上記上面および上記下面に露出するように、上記絶縁体ダイパッド内に包埋される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目９）
上記パッケージ基板は、金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを備え、上記金属ダイパッドは、上記金属リードフレームの一部分を備え、上記絶縁体ダイパッドは、上記成型材料の一部分を備える、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１０）
上記集積デバイスダイの主要面の面積は、上記絶縁体ダイパッドの主要面の面積および上記金属ダイパッドの主要面の面積よりも小さい、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１１）
上記垂直方向に対して平行な面が、上記集積デバイスダイ、上記絶縁体ダイパッド、および上記金属ダイパッドを通過する、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１２）
上記垂直方向に対して平行であり、かつ上記集積デバイスダイを通過する全ての平面もまた、上記絶縁体ダイパッドの少なくとも一部分および上記金属ダイパッドの少なくとも一部分を通過する、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１３）
上記集積デバイスダイは、運動センサダイを備える、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１４）
上記金属ダイパッドの厚さは、５０ミクロン〜５００ミクロンの範囲である、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１５）
上記絶縁体ダイパッドの総厚さは、２ｍｍ未満である、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１６）
上記金属ダイパッドは、１つ以上の穴でパターン化され、上記１つ以上の穴には、成型材料が充填される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１７）
上記絶縁体ダイパッドが環状金属リング内にあるように、上記絶縁体ダイパッドの周りに配置される上記環状金属リングをさらに備える、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１８）
上記環状金属リングの頂面は、上記パッケージ基板の上記上面の一部分を画定し、上記環状金属リングの底面は、上記パッケージ基板の上記下面の一部分を画定する、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目１９）
上記環状金属リングは、上記パッケージ基板の外周の周りに配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２０）
上記環状金属リングは、リード線と上記絶縁体ダイパッドとの間に配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２１）
集積デバイスパッケージであって、
金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを備えるパッケージ基板であって、
環状金属リングと、
上記環状金属リングの内部に配置されるダイパッドと、
上記ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線と、
上記パッケージ基板の上面の上記ダイパッドに載置される集積デバイスダイと、を備える、パッケージ基板を備える、
集積デバイスパッケージ。
（項目２２）
キャビティを画定するために上記パッケージ基板の上記上面に載置されるパッケージ蓋をさらに備え、上記キャビティ内には上記集積デバイスダイが配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２３）
上記環状金属リングの頂面は、上記パッケージ基板の上記上面の一部分を画定し、上記環状金属リングの底面は、上記パッケージ基板の下面の一部分を画定する、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２４）
上記パッケージ蓋は、上記環状金属リングの頂面に載置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２５）
上記環状金属リングは、上記パッケージ基板の外周部分の周りに配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２６）
上記環状金属リングは、上記リード線と上記ダイパッドとの間に配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２７）
上記パッケージ蓋は、無線周波数（ＲＦ）遮蔽体を形成するために電気的に接地される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２８）
上記環状金属リングは、連続的である、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目２９）
上記ダイパッドは、絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドを備える複合ダイパッドを備え、上記絶縁体ダイパッドおよび上記金属ダイパッドは、垂直方向に沿って互いに隣接して配置される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目３０）
上記集積デバイスダイは、運動センサダイを備える、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目３１）
システムボードをさらに備え、上記環状金属リングの上記底面は、上記システムボードに載置され、かつ電気的に接続される、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目３２）
上記ダイパッドは、上記システムボードに直接接続されない、上記項目のいずれか一項に記載のパッケージ。
（項目３３）
集積デバイスパッケージを製造する方法であって、
パッケージ基板を提供することであって、該パッケージ基板は、
絶縁材料を備える絶縁体ダイパッド、および
上記絶縁体ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線を備える、提供することと、
集積デバイスダイを上記絶縁体ダイパッドの上に載置することと、
上記集積デバイスダイがキャビティ内に配置されるように上記キャビティを画定するために、パッケージ蓋を上記パッケージ基板に載置することと、
を含む、方法。
（項目３４）
上記パッケージ基板を提供することは、上面および垂直方向に沿って上記上面から離間される下面を有する複合ダイパッドを提供することを含み、上記複合ダイパッドは、上記絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドを備え、上記絶縁体ダイパッドおよび上記金属ダイパッドは、上記垂直方向に沿って互いに隣接して配置される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５）
上記パッケージ基板を提供することは、上記絶縁体ダイパッドが環状金属リング内にあるように、上記絶縁体ダイパッドの周りに配置される上記環状金属リングを提供することを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６）
上記パッケージ基板を提供することは、金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを提供することを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７）
上記金属リードフレームは、上記集積デバイスダイを載置する前に、かつ上記パッケージ蓋を載置する前に、上記成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（摘要）
集積デバイスパッケージが開示される。パッケージは、上面および垂直方向に沿って上面から離間される下面を有する複合ダイパッドを備えるパッケージ基板を含むことができる。複合ダイパッドは、絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドを含むことができる。絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドは、垂直方向に沿って互いに隣接して配置することができる。基板は、複合ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置される複数のリード線を含むことができる。集積デバイスダイを複合ダイパッドの上面に載置することができる。
【０００８】
ここで、本発明の具体的な実現形態は、以下の図面を参照して説明されるが、一例として提供されるものであり、限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、一実施形態による集積デバイスパッケージの概略上面、左面、および正面斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示されるパッケージの概略底面、左面、および正面斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａ〜１Ｂのパッケージで使用されるパッケージ基板の概略上面、左面、および正面斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、図１Ｃのパッケージ基板の概略上面および正面斜視断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、図１Ａ〜１Ｂに示されるパッケージの概略上面、左面、および正面斜視断面図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、別の実施形態によるパッケージの概略上面、左面、および正面斜視断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、別の実施形態による集積デバイスパッケージの概略底面、左面、および正面斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示されるパッケージの概略上面、左面、および正面斜視断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ｂに示される融合リード線構造の拡大図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、種々の実施形態に従う、固体ラインおよび模型の成型体における一実施形態のリード線の形態を示すパッケージ基板の概略斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、別の実施形態による集積デバイスパッケージの概略上面、左面、および正面斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示されるパッケージの概略底面、左面、および正面斜視図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、例示の目的で蓋を取り外した、図３Ａ〜３Ｂに示されるパッケージの概略上面、左面、および正面斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、別の実施形態によるパッケージ基板の概略底面斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、さらに別の実施形態によるパッケージ基板の概略底面斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ｂの実施形態で使用される金属リードフレームの概略上面斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ｃに示される金属リードフレームの概略底面斜視図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、例示の目的で成型体を省略した、図４Ｃの金属リードフレームの頂面に載置される集積デバイスダイの概略上面、左面、および正面斜視図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは、例示の目的で成型体を示し、蓋を省略した、図４Ｃのパッケージ基板の頂面に載置される集積デバイスダイの概略上面、左面、および正面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書で開示される種々の実施形態において、集積デバイスダイは、リードフレームチップスケールパッケージ（ＬＦＣＳＰ）等のデバイスパッケージにパッケージすることができる。例えば、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ダイ（例えば、ジャイロスコープ、加速度計等）は、リードフレーム等のパッケージ基板に載置することができる。パッケージ基板は、プラスチック成型材料の中に予め成型または包埋される成型リードフレーム、例えば金属リードフレームを備えることができる。ＬＦＣＳＰパッケージにおいて成型リードフレームをパッケージ基板として使用することは、スモールアウトライン集積回路（ＳＯＩＣ）キャビティパッケージと比較して、製造コストまたはパッケージングコストを好都合に削減することができ、また、物体に対して敏感過ぎてオーバーモールドすることができないデバイスのためのキャビティパッケージを作るために、蓋を使用することを容易にすることができる。さらに、ＬＦＣＳＰパッケージは、プリント回路基板（ＰＣＢ）に基づくランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）と比較したときに、向上した信頼性を呈し得る。
【００１１】
本明細書で開示される種々の実施形態では、デバイスダイ（複数可）が位置付けられるキャビティを形成するために、パッケージ蓋をダイ（複数可）上のパッケージ基板に載置することができる。好都合には、キャビティパッケージの使用は、オーバーモールドまたはカプセル化したパッケージ等の他のパッケージと比較して、デバイスダイ（複数可）に与えられる外部応力の量を低減させることができる。例えば、運動センサパッケージにおいて、デバイスダイ（ＭＥＭＳダイ等）は、外力または加速に応じて振動または別様には移動する１つ以上の可動構成要素を備え得る。デバイスダイをエアキャビティ内に配置することは、可動構成要素を、別の場合であれば移動構成要素に応力を誘導し得る、パッケージまたはシステムの他の部分から可動構成要素を好都合に隔離することができる。同様に、絶対出力が必要とされる基準電圧回路および他の回路は、オーバーモールドカプセル化とは対照的に、キャビティパッケージの利益を享受し得る。
【００１２】
いくつかの配設において、リードフレームの使用は、比較的低い剛性を有するパッケージをもたらし得、それは、外部負荷条件に対して脆弱であり得、また、不正確な較正を生じさせ得る。例えば、従来の金属リードフレームは、比較的薄い（例えば、厚さ約１２ミリメートル以下）であり得、それは、パッケージの全体的な剛性を低減させる可能性がある。比較的薄いリードフレームを組み込み、したがって比較的低い剛性を有するパッケージは、外部負荷または応力の影響をより受け易くなり得る。さらに、比較的薄いリードフレームを組み込んだパッケージは、低い共振周波数を有し得、それは、故障の危険性または較正エラーを増加させ得る。故に、ダイ（複数可）への応力の伝達を最小にするために、パッケージ基板が十分に高い剛性および／または厚さを有するリードフレームに基づくパッケージに対する継続的な必要性がある。
【００１３】
本明細書で開示される種々の実施形態において、パッケージ基板は、金属リードフレームが成型材料の中に少なくとも部分的に包埋される成型リードフレームを備えることができる。集積デバイスダイは、金属（例えば、金属リードフレーム材料）および絶縁材料（例えば、金属リードフレームが包埋される成型材料）の双方を含む複合ダイパッドに載置し、接着することができる。絶縁材料は、例えば、プラスチックまたはセラミック成型材料であり得る。いくつかの実施形態において、成型材料は、例えばリード線を短絡させることなく熱伝導率を増加させるために、充填材料（例えば、導電充填剤）を備え得る。複合ダイパッドは、上面および垂直方向に沿って上面から離間される下面を有することができる。複合ダイパッドは、絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドを備えることができる。絶縁体ダイパッドおよび金属ダイパッドは、垂直方向に沿って互いに隣接して配置することができ、よって、金属ダイパッドを、絶縁ダイパッドの上側、下側とするか、またはその中に包埋することができる。複数のリード線を複合ダイパッドの周囲の少なくとも一部分の周りに配置することができる。リード線は、成型材料内に包埋することができ、一方で、底部および／または外縁部に露出させることができ、また、成型材料によって互いに、および複合ダイから電気的に分離することができる。
【００１４】
好都合には、絶縁体ダイパッド（例えば、成型材料を備える得る）の厚さは、所望の基板剛性を達成するように選択され得る。いくつかの実施形態において、絶縁体ダイパッドは、基板から集積デバイスダイに伝達される応力がデバイスダイの機能性を損なわないように、十分な厚さになるように選択され得る。さらに、パッケージの共振周波数は、絶縁体ダイパッドの対応する厚さを選択することによって調整され得る。故に、金属ダイパッド（金属リードフレームに対応し得る）の厚さが金属リードフレームの供給元または製造業者によって固定または予め定められている状況であっても、必ずしもリード線の厚さを調整することなく、パッケージの剛性および／または共振周波数を調整するために、絶縁体ダイパッドの厚さを変動させることができる。したがって、いくつかの例示される実施形態において、複合ダイパッドは、金属リード線よりも厚い。
【００１５】
図１Ａは、一実施形態による集積デバイスパッケージ１の概略上面斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示されるパッケージ１の概略底面斜視図である。図１Ａ〜１Ｂで示されるように、パッケージ１は、パッケージ基板２およびパッケージ基板２の上面１１に載置される蓋６を備えることができる。蓋６は、成形した金属蓋または成形したプラスチック蓋を備えることができ、また、金属で被覆することができる。図１Ｅに関して下でさらに詳細に説明するように、蓋６は、基板２に載置したときにキャビティを画定するように成形することができる。他の実施形態（図示せず）において、パッケージ基板は、キャビティを画定するために平面蓋と協働する壁を有することができる。いくつかの実施形態において、蓋６は、電磁放射線からパッケージの構成要素を遮蔽するための無線周波数（ＲＦ）遮蔽体を形成するために、電気的に接地することができる。例えば、蓋６は、蓋６と電気的接地リード線との間の電気的接続を提供するために、導電エポキシによって基板６の上面１１に載置することができる。蓋６を基板２に載置したときに、および／またはパッケージをより大きい電子デバイス（例えば、システムボード）に載置したときに、パッケージ１内から空気を逃がすことを可能にするために、パッケージ基板２の下面１２を通して（例えば、基板２のリード線を通して）ベント穴７を画定することができる。ベント穴７は、随意に、蓋を載置した後に、および／または蓋をシステムボードに載置している間に塞ぐことができる。図１Ａ〜１Ｂにおいてラベルを付した特徴のいくつかは、図１Ｃ〜１Ｄに関して下で説明される。
【００１６】
図１Ｃは、図１Ａ〜１Ｂのパッケージ１で使用されるパッケージ基板２の概略上面斜視図である。図１Ｄは、図１Ｃのパッケージ基板２の概略斜視側断面図である。図１Ａ〜１Ｄに示されるパッケージ基板２は、プラスチック成型材料３の中に包埋されるか、または予め成型される金属リードフレームを含む、金属リードフレーム基板を備えることができる。金属リードフレームは、金属ダイパッド４および複数のリード線５を含むことができる。成型材料３は、金属ダイパッド４およびリード線５の少なくとも一部分の周りに成型することができる。図１Ｂ〜１Ｄで示されるように、パッケージ基板２は、複合ダイパッド２０を備えることができ、複数の電気的リード線５は、複合ダイパッド２０の周囲の周りに少なくとも部分的に配置することができる。リード線５は、パッケージ基板２の下面１２および／または側縁部に露出させることができ、また、適切な電気的接続（例えば、はんだ）を経由して、プリント回路基板（ＰＣＢ）等のシステムボードに電気的に接続するように構成することができる。金属リードフレームは、銅または合金４２等の任意の適切な導体を含むことができる。成型材料３は、エポキシ成型化合物または液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の任意の適切なポリマーを含み得る。種々の実施形態において、パッケージ蓋６は、金属（例えば、銅またはステンレス鋼）または金属で被覆したプラスチック（例えば、ＬＣＰまたはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ））を含むことができる。
【００１７】
図１Ｂ〜１Ｄに示されるように、複合ダイパッド２０は、金属ダイパッド４および絶縁体ダイパッド８を備えることができる。絶縁体ダイパッド８は、成型材料３の一部分を備えることができ、金属ダイパッド４は、金属リードフレームの一部分を備えることができる。絶縁体ダイパッド８は、金属ダイパッド４に垂直方向に隣接して配置することができる。図１Ａ〜１Ｄの実施形態において、絶縁体ダイパッド８は、金属ダイパッド４の頂部に配置することができ、よって、絶縁体ダイパッド８がパッケージ基板２（または複合ダイパッド２０）の上面１１に露出し、該上面を部分的に画定し、金属ダイパッド４がパッケージ基板２（または複合ダイパッド２０）の下面１２に露出する（または該下面を少なくとも部分的に画定する）。しかしながら、他の実施形態では、金属ダイパッド４を絶縁体ダイパッド８の頂部に配置することが適切であり得、よって、金属ダイパッド４がパッケージ基板２（または複合ダイパッド２０）の上面１１に露出し、該上面を部分的に画定し、絶縁体ダイパッド８がパッケージ基板２（または複合ダイパッド２０）の下面１２に露出する（または該下面を少なくとも部分的に画定する）。さらに他の配設では、ダイパッド２０は、成型材料（または絶縁体ダイパッド）だけを含むことができる（例えば、図１Ｆを参照されたい）。
【００１８】
複合ダイパッド２０は、より大きい電子システムの動作中に経験し得る外部負荷および振動に適応するのに十分な剛性をパッケージ１に提供する厚さを有するように選択することができる。例えば、従来のリードフレームパッケージにおいて、リードフレームは、所定の厚さ（例えば約１２ミリメートル以下）を有し得、それは、加速度計およびジャイロスコープ等の、ある特定のタイプのダイについて、十分な剛性を有するパッケージを設計する能力を制限する場合がある。本明細書で開示される実施形態において、成型材料３（したがって、絶縁体ダイパッド８）の厚さは、パッケージ１について、所望の剛性および／または共振周波数を提供するように合わせることができる。したがって、開示される実施形態において、パッケージの剛性および／または共振周波数は、金属ダイパッド４の厚さがリードフレームの供給元または製造業者等のサードパティによって固定または予め決定されている状況であっても、絶縁体ダイパッド８の対応する厚さを選ぶことによって選択することができる。
【００１９】
例えば、種々の実施形態において、複合ダイパッド２０の厚さＴＣは、５０ミクロン〜２ｍｍの範囲、５０ミクロン〜１．５ｍｍの範囲、またはより具体的には、５０ミクロン〜１ｍｍの範囲とすることができる。いくつかの配設において、金属ダイパッド４の厚さＴＭは、５０ミクロン〜５００ミクロンの範囲、７５ミクロン〜３５０ミクロンの範囲、またはより具体的には、１００ミクロン〜３００ミクロンの範囲とすることができる。絶縁体ダイパッド８の全体的な、または総厚さＴＩは、２ｍｍ未満、１．９５ｍｍ未満、１．５ｍｍ未満、１．４５ｍｍ未満、１．２ｍｍ未満とすることができる。絶縁体ダイパッド８の全体的な、または総厚さＴＩは、５０ミクロン〜２ｍｍの範囲、または５０ミクロン〜１．５ｍｍの範囲とすることができる。
【００２０】
さらに、図１Ｃ〜１Ｄに示されるように、リード線５は、内側リード線部分５ａおよび外側リード線部分５ｂを備えることができる。内側リード線部分５ａは、（例えば、ワイヤボンディングを介した）ダイ（複数可）への電気的接続を容易にするために、外側リード線部分５ｂに対して複合ダイパッド２０に向かって内側に延在することができる。例えば、図１Ｄに示されるように、各リード線５の内側リード線部分５ａは、内側リード線部分５ａがパッケージ基板２の上面１１に露出するように、外側リード線部分５ｂの上側に垂直方向にオフセットすることができる。露出した内側リード線部分５ａは、ワイヤボンドのための電気的接点として、または１つ以上の集積デバイスダイに接続するための他の電気コネクタとして作用することができる。外側リード線部分５ｂは、パッケージ基板２の下面１２に露出するように、内側リード線部分５ｂの下側に配置することができる。外側部分５ｂは、より大きい電子システムのシステムボードへの接続のための電気的接点として作用することができる。例えば、より大きい電子システム（コンピューティングデバイス、自動車等）のシステムボードは、リード線５の外側部分５ｂにはんだ付けされ得る。例えば、リード線５および金属ダイパッド４の下面のハーフエッチング部分によって作られるオーバーハングは、モールドに包埋することを容易にすることができ、また、リード線５の外側部分５ｂの外縁部に作られるオーバーハングは、はんだ接合部の目視検査を容易にすることができる。
【００２１】
加えて、パッケージ基板２は、パッケージ蓋６の遠位部分またはリップを受容するようにサイズ決定され、成形される、ダム９を備えることができる。例えば、図１Ｃ〜１Ｄに示されるように、ダム９は、内側環状壁１０ａおよび内壁１０ａから離間される外側環状壁１０ｂを含むことができる。ダム９は、基板２の成型材料３一部分を備えることができる。好都合には、ダム９は、蓋６を基板２と整合するのを補助するようにサイズ決定することができる。加えて、ダム９は、蓋６を基板２に取り付けるエポキシの滲み出しを防止するのを補助することができ、例えば、ダム９は、エポキシがパッケージの外側に漏出するのを、および／またはダイパッド２０の上へ漏出するのを防止することができ、また、蓋のフランジまたはリップをエポキシの中に包埋するのを容易にすることができる。
【００２２】
図１Ｅは、図１Ａ〜１Ｂに示されるパッケージ１の概略斜視断面図である。図１Ｅに示されるように、１つ以上の集積デバイスダイが、パッケージ基板２の上面１１に載置され得る。例えば、第１の集積デバイスダイ１３は、ダイ１３と複合ダイパッド２０との間に配置される接着剤を経由して、複合ダイパッド２０に載置され得る。図１Ｅの実施形態において、第１の集積デバイスダイ１３は、絶縁体ダイパッド８の上面１１（図１Ｃを参照されたい）に接着することができる。第２の集積デバイスダイ１４および第３の集積デバイスダイ１５は、第１の集積デバイスダイ１３上に載置することができる。図１Ｅには示されていないが、第１の集積デバイスダイ１３は、１つ以上のボンディングワイヤまたは他の電気コネクタによって、リード線の内側リード線部分５ａに電気的に接続することができる。第２の集積デバイスダイ１４および第３の集積デバイスダイ１５のそれぞれは、ワイヤボンドによって、またはフリップチップ接続を経由して、第１の集積デバイスダイ１３上の対応するボンドパッドに電気的に接続することができる。代替的に、第２のデバイスダイ１４および第３のデバイスダイ１５は、ボンディングワイヤ等の電気コネクタを経由して、内側リード線部分５ａに電気的に接続することができる。
【００２３】
図１Ｅに示されるデバイスダイ１３〜１５は、集積回路ダイ（例えば、特定用途向け集積回路）、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ダイ、または任意の他のタイプのダイ等の、任意の適切なタイプの集積デバイスダイとすることができる。例示される実施形態において、第１のダイ１３は、プロセッサダイを備えることができ、第２のダイ１４および第３のダイ１５は、ＭＥＭＳ運動センサダイ等の運動センサダイを備えることができる。例えば、第２のダイ１４は、加速度計ダイを備えることができ、第３のダイ１５は、ジャイロスコープダイを備えることができ、またはその逆に備えることもできる。そのような実施形態において、第１のダイ１３は、第２のダイ１４および第３のダイ１５によって変換される電気信号を受け取り、処理することができる。第１のダイ１３（ならびに／または第２のダイ１４および第３のダイ１５）は、リード線５を経由して、より大きい電子システムと電気的に通信することができる。
【００２４】
さらに、図１Ｅに示されるように、パッケージ蓋６は、ダイ１３〜１５が配置されるキャビティ１６を画定するために、基板２の上面１１（図１Ｃ参照されたい）に載置することができる。好都合には、キャビティ１６は、エアキャビティを備えることができ、それは、ダイ１３〜１５を外部の力および振動から機械的に隔離するのに役立ち得る。蓋６は、蓋６の壁から外方へ延在するリップ１７を含むことができる。リップ１７は、蓋６のための足部または支持面として作用することができ、また、ダム９の壁１０ａ、１０ｂの間に配置することができる。蓋６を基板２に取り付けるために、接着剤（導電エポキシまたははんだ等）をリップ１７と基板２との間に適用することができる。いくつかの実施形態において、接着剤一部分はまた、蓋６の基板２への係止または取り付けを支援するように、リップの上にも配置することができる。いくつかの実施形態において、接着剤は、蓋６を接地に電気的に接続してＲＦ遮蔽体を形成するために、基板２のリード線または他の電気的接点に接触し得る。
【００２５】
図１Ｅに示されるように、各集積デバイスダイ１３〜１５のそれぞれの主要面の面積は、絶縁体ダイパッド８の主要面の面積および金属ダイパッド４の主要面の面積よりも小さくすることができる。デバイスダイ１３〜１５は、垂直方向に対して平行な平面が絶縁体ダイパッド８、金属ダイパッド４、およびデバイスダイ１３〜１５のうちの１つを通過することができるように、複合ダイパッド２０の頂部に配置することができる。さらに、垂直方向に対して平行な、かつデバイスダイ１３〜１５のうちの１つを通過する全ての平面はまた、絶縁体ダイパッド８の少なくとも一部分および金属ダイパッド４の少なくとも一部分も通過することができる。
【００２６】
種々の実施形態において、金属リードフレームは、金属ダイパッド４およびリード線５を画定するために、適切なマスキングおよび材料除去過程（例えば、エッチング過程）を使用してパターン化することができる。結果として生じる金属リードフレームは、金属ダイパッド４およびリード線５が成型材料３の中に少なくとも部分的に包埋または成型されるように、（例えば、射出成型、オーバーモールディング、または任意の他の適切な技法によって）成型することができる。集積デバイスダイ１３〜１５は、接着剤を経由してパッケージ基板２の上面１１に載置し、そして、（例えば、ボンディングワイヤによって）対応するリード線５に電気的に接続することができる。蓋６は、ダイ１３〜１５がキャビティ１６内に配置されるように、ダイ１３〜１５を覆って基板２に載置することができる。蓋６は、蓋６を接地し、ＲＦ遮蔽体を形成するように、いくつかの実施形態において、導電接着剤（例えば、エポキシまたははんだ）によって基板２に接着することができる。成型リードフレームは、より多数の一連のリードフレームの一部分を備え得、一連のリードフレームは、成型後等に、複数のパッケージ基板２を画定するために、（例えば、鋸引きによって）個片化され得ることを認識されたい。
【００２７】
好都合には、図１Ａ〜１Ｅに示されるパッケージ１は、パッケージの剛性および共振周波数を正確に選択または制御することができる成型リードフレームキャビティパッケージの使用を可能にすることができる。金属ダイパッドだけを含む他のパッケージにおいて、応力、振動、およびはんだ接合部の信頼性は、利用できるリードフレームの厚さおよび製造性によって制限され得る。複合ダイパッド２０を使用することによって、全体的なダイパッドの厚さは、異なる量の成型材料３を適用して、絶縁体ダイパッド８を画定することによって変動させることができる。したがって、複合ダイパッド２０の剛性および他の機械的特性は、所定の厚さを有する金属ダイパッド４を使用することによって、および絶縁体ダイパッド８のための成型材料３の厚さを（モールド過程中に）調整することによって、制御可能に調整することができる。剛性は、ダイへの外部応力の伝達をより良好に阻止するために、成型材料３の厚さによって調整することができる。金属ダイパッド４は、省略することもできるが、金属ダイパッド４のメンテナンスは、所与の剛性についてダイプラットフォームの全体的な厚さを好都合に低減させることができる。
【００２８】
図１Ｆは、別の実施形態によるパッケージ１の概略斜視断面図である。図１Ｆの構成要素は、別途指定されない限り、図１Ａ〜１Ｅに記載される参照番号に類似する参照番号を有し得る。図１Ａ〜１Ｅの実施形態とは異なり、図１Ｆの配設では、ダイ１３〜１５が、金属ダイパッドは含み得ない絶縁体ダイパッド８を備えるダイパッド領域上に載置される。例示される実施形態において、ダイパッドは、絶縁材料、例えば成型材料３だけを（または実質的にそれだけを）備える。したがって、図１Ｆにおいて、成型材料３は、パッケージ基板２の上面１１およびパッケージ基板２の下面１２の双方に露出し得る。図１Ａ〜１Ｅの実施形態と同様に、絶縁体ダイパッド８の厚さは、モールドの設計において、所望のパッケージ剛性および／または共振周波数を達成するように選択され得る。絶縁体ダイパッド８の全体的な厚さは、図１Ａ〜１Ｅの絶縁体ダイパッド８に関して上で説明される全体的な厚さと同じ範囲、例えば、約５０ミクロン〜２ｍｍの範囲であり得る。
【００２９】
図２Ａは、別の実施形態による集積デバイスパッケージ１の概略底面斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示されるパッケージ１の概略斜視断面図である。別途注記のない限り、図２Ａ〜２Ｂで使用される参照番号は、図１Ａ〜１Ｅで使用される同じ参照番号によって示される構成要素と同じまたは略類似する構成要素を表す。例えば、図１Ａ〜１Ｅに示される実施形態と同様に、パッケージ１は、パッケージ基板２と、パッケージ基板２に載置される１つ以上のダイ１３〜１５と、ダイ（複数可）１３〜１５が配置されるキャビティ１６を画定するためにパッケージ基板２に載置されるパッケージ蓋６とを含むことができる。ダイ（複数可）１３〜１５は、ボンディングワイヤ（図示せず）等の適切な電気コネクタを経由して、リード線５の内側リード線部分５ａに電気的に接続することができる。外側リード線部分５ｂは、例えばはんだボールを経由して、システムボードに電気的に接続するように構成することができる。図１Ａ〜１Ｆの実施形態と同様に、蓋６は、蓋６のリップ１７が基板２のダム９内に配置されるように、基板２に取り付けることができる。接着剤（導電エポキシまたははんだ等）は、蓋６を基板２に固定するために、リップ１７と基板２との間に配置することができ、また、リップ１７の頂部にも配置され得る。
【００３０】
さらに、図１Ａ〜１Ｅの実施形態と同様に、ダイ（複数可）１３〜１５は、金属ダイパッド４および絶縁体ダイパッド８を含むことができる複合ダイパッド２０に載置することがでる。しかしながら、図１Ａ〜１Ｅに示される実施形態とは異なり、図２Ａ〜２Ｂの実施形態において、金属ダイパッド４は、絶縁体ダイパッド８内に包埋することができる。例えば、図２Ｂに示されるように、金属ダイパッド４は、上部絶縁体パッド８ａと下部絶縁体パッド８ｂとの間に配置することができる。上部絶縁体パッド８ａおよび下部絶縁体パッド８ｂは、金属ダイパッド４が絶縁体ダイパッド８に実質的に囲まれるか、またはその中に包埋されるように、金属ダイパッド４の外周（またはその一部運に接合することができる。図１Ａ〜１Ｅの実施形態と同様に、絶縁体ダイパッド８（上部絶縁体パッド８ａおよび下部絶縁体パッド８ｂを含む）は、成型材料３の一部分を備えることができ、金属パッド４は、金属リードフレームの一部分を備えることができる。したがって、図２Ｂの実施形態において、上部絶縁体パッド８ａは、基板２の上面１１に露出させることができ、下部絶縁体パッド８ｂは、基板２の下面１２に露出させることができる。
【００３１】
好都合には、絶縁体ダイパッド８の厚さは、作動負荷および振動に耐えるのに十分な複合パッド２０の全体的な厚さ（すなわち、上部パッド８ａの厚さ、金属ダイパッド４の厚さ、および下部パッド８ｂの厚さの合計）を提供するように選択することができる。図１Ａ〜１Ｂの実施形態と同様に、全体的な厚さは、ダイ１３〜１５への過剰な外部応力の伝達を阻止するために、パッケージ１の共振周波数および剛性を制御するように選択することができる。
【００３２】
例えば、種々の実施形態において、上部絶縁体パッド８ａの厚さは、２５ミクロン〜２ｍｍの範囲、５０ミクロン〜１ｍｍの範囲、またはより具体的には、５０ミクロン〜５００ミクロンの範囲とすることができる。下部絶縁体パッド８ｂの厚さは、２５ミクロン〜２ｍｍの範囲、５０ミクロン〜１ｍｍの範囲、またはより具体的には、５０ミクロン〜５００ミクロンの範囲とすることができる。絶縁体パッド８の全体的な、または総厚さ（すなわち、上部絶縁体パッド８ａおよび下部絶縁体パッド８ｂの厚さの合計）は、５０ミクロン〜４ｍｍの範囲、５０ミクロン〜２ｍｍの範囲、またはより具体的には、１００ミクロン〜１ｍｍの範囲とすることができる。金属パッド４の厚さは、５０ミクロン〜５００ミクロンの範囲、または１００ミクロン〜３００ミクロンの範囲とすることができる。
【００３３】
さらに、図２Ｂに示されるように、パッケージ基板２は、例えば融合リード線構造１８とより大きい電子システムのシステムボードの対応する接地ボンドパッド２１との間に電気的接続を提供することによって、パッケージ１を接地するために使用され得る、融合リード線構造１８を備えることができる。図２Ｃは、図２Ｂに示される融合リード線構造１８の概略拡大斜視断面図である。融合リード線構造１８は、電気的接地への接続を提供するように構成され金属リードフレームの一部分を備えることができる。例えば、図２Ｃに示されるように、融合リード線構造１８は、２つの壁１０ａ、１０ｂによって画定されるダム９の下に配置することができる。蓋６のリップ１７は、導電接着剤２２（例えば、エポキシまたははんだ）を経由して、融合リード線構造１８に電気的に接触することができる。したがって、融合リード線構造１８は、ＲＦ遮蔽体を形成するために、蓋６を電気的に接地するために使用することができる。図１Ａ〜１Ｅに関連して例示されていないが、図２Ａ〜２Ｂの融合リード線構造１８はまた、図１Ａ〜１Ｅの実施形態と併せても使用され得ることを理解されたい。
【００３４】
図２Ｄは、種々の実施形態に従うパッケージ基板２の概略斜視図である。図２Ｄにおいて、成型材料３は、明確にするために想像線で示され、よって、金属リードフレーム（例えば、リード線５および金属ダイパッド４）だけが実践で示される。種々の実施形態において、複合ダイパッドは、基板の剛性を制御するようにさらに改良することができる。例えば、絶縁体ダイパッド８を形成する成型材料３の厚さを調整することに加えて（またはその代替物として）、金属ダイパッド４および／または絶縁体ダイパッド８は、基板２およびパッケージ１の全体的な剛性を調整するためにパターン化することができる。図２Ｄに示されるように、穴１９を金属ダイパッド４に形成することができ、また、該穴には、基板剛性を改良するために成型材料３を充填することができる。図２Ｄに示される穴１９は、貫通孔である（すなわち、金属ダイパッド４の全厚さを通る）が、他の配設において、穴１９は、金属ダイパッド４の全厚さを通して形成されない凹部または止まり穴を備え得ることを認識されたい。図２Ｆに示される穴１９は、略円形（例えば、円形または楕円形）であるが、他の実施形態において、穴１９は、長方形、平行六面体等の任意の適切な形状とすることができる。さらに、穴１９は、種々の配設において、金属ダイパッド４の異なる場所で、異なるサイズを有し得る。
【００３５】
したがって、図２Ｄの実施形態において、パッケージ１の剛性は、穴１９（例えば、貫通穴または凹部）で金属ダイパッド４をパターン化し、該パターンに成型材料３を充填することによってさらに調整することができる。よって、パッケージ基板２の断面プロファイルに対する結果として生じる改良はまた、パッケージ１の剛性も改良して、ダイへの応力の伝達を低減させ、および／またはパッケージ１の共振周波数を制御する。図２Ｄの実施形態において、金属ダイパッド４は、絶縁体ダイパッドの頂部に配置するか、絶縁体ダイパッドの下側に配置するか、または絶縁体ダイパッド内に包埋することができる。
【００３６】
図３Ａは、別の実施形態による集積デバイスパッケージ１の概略上面斜視図である。図３Ｂは、図３Ａに示されるパッケージ１の概略底面斜視図である。図３Ｃは、例示の目的で蓋６を取り外した、図３Ａ〜３Ｂに示されるパッケージ１の概略上面斜視図である。別途注記のない限り、図３Ａ〜３Ｃで使用される参照番号は、図１Ａ〜１Ｅおよび図２Ａ〜２Ｄで使用される同じ参照番号によって示される構成要素と同じまたは略類似する構成要素を表す。例えば、図１〜図２Ｄの実施形態と同様に、パッケージ１は、パッケージ基板２と、パッケージ基板２に載置される１つ以上のダイ１４と、ダイ（複数可）１４が配置されるキャビティを画定するためにパッケージ基板２に載置されるパッケージ蓋６とを含むことができる。図３Ａ〜３Ｃに示されるリード線５は、基板２の上面１１に露出する部分および基板２の下面１２に露出する部分を有するように、基板２の厚さを通して形成され得る。ダイ１４は、ボンディングワイヤ（図示せず）等の適切な電気コネクタを経由して、リード線５に電気的に接続することができる。露出したリード線５の下面は、例えばはんだボールを経由して、システムボードに電気的に接続するように構成することができる。
【００３７】
デバイスダイ１４は、中央ダイパッド１２０上に配置することができ、該中央ダイパッドは、金属ダイパッド４だけ、図１Ｆの単なる絶縁ダイパッド等の絶縁ダイパッドだけ、または図１Ａ〜１Ｅおよび図２Ａ〜２Ｄに例示される複合ダイパッド２０等の金属および絶縁材料を含む複合ダイパッドだけを備え得る。図３Ａ〜３Ｃの実施形態において、中央ダイパッド１２０は、金属ダイパッド４を備える。ダイ１４は、例えばボンディングワイヤを経由して、ダイパッド１２０を取り囲む信号リード５に電気的に接続することができる。加えて、外側金属リング３０がリード線５（およびリード線５が包埋される任意の成型材料３）を取り囲むように、リング３０（例えば、環状金属層）を基板２の外周の周りに配置することができる。したがって、リード線５は、金属リング３０に対して差し込まれる。金属リング３０は、基板２の上面１１および下面１２に露出させる（または該上面および下面の一部分を画定する）ことができる。種々の実施形態において、リング３０は、基板２の全ての側部の周りに配置される連続構造を備えることができる。他の実施形態において、リング３０は、リング３０が完全に閉じないように、間隙を備え得る。パッケージ蓋６は、接着剤（例えば、導電エポキシ）を経由して、リング３０の露出した頂面３２に取り付けることができる。金属リング３０は、いくつかの配設において、パッケージ蓋６がＲＦ遮蔽体として作用できるように、蓋６を、例えばシステムボード上の、接地接点に電気的に接続することができる。いくつかの実施形態において、蓋６のリップは、リング３０の露出した頂面３２の凹部分の中に配置され得、よって、凹部分は、蓋６を基板２に整合すること、および固定することを補助し得る。
【００３８】
金属リング３０の露出した底面３４は、適切な電気的接続（はんだ等）を経由して、プリント回路基板またはＰＣＢ等のシステムボードに接着することができる。図１Ａ〜図２Ｄの実施形態と同様に、基板２は、ベント穴７を備えることができる。金属リング３０がシステムボードに取り付けられるときに、ベント穴７を経由してパッケージのキャビティから空気を逃がすことができ、キャビティは、リング３０をシステムボードに接続するはんだによって気密封止することができる。代替的に、リングに適用されるはんだは、完全に囲まれない場合があり、パッケージから空気を逃がすことができる。したがって、本明細書で開示される金属リング３０は、蓋６を基板２に取り付け、接地することができ、また、高いはんだ接合部の信頼性（ＳＪＲ）を維持しながら基板２をシステムボードに取り付けることができる、好都合な機構を提供することができる。さらに、外部デバイス（例えば、システムボード）に接続するためにダイパッド１２０から離間される金属リング３０を使用することで、外部デバイスまたはシステムボードからはんだを通して伝達される外部応力からダイ（複数可）１４を隔離し得る。対照的に、他のパッケージにおいて、ダイパッドは、システムボードにはんだ付けされ得るが、それは、ダイパッドおよびデバイスダイにおいて応力を発生させる可能性がある。故に、リング３０は、ダイパッドを経由してダイ１４において応力を発生させることなく、リード線５によって提供される表面積よりも大きい表面積を通じてパッケージ１をシステムボードに取り付けることを好都合に可能にすることができる。
【００３９】
図４Ａは、別の実施形態による、パッケージ基板２の概略底面斜視図である。別途注記のない限り、図４Ａで使用される参照番号は、図１Ａ〜図３Ｃで使用される参照番号によって示される構成要素と同じまたは略類似する構成要素を表す。例えば、パッケージ基板２は、複数のリード線５が成型材料３に包埋されるか、または該成型材料とともに成型される、成型リードフレームを備えることができる。基板２はまた、中央ダイパッド１２０も備えることができ、該中央ダイパッドは、図１Ｆの単なる絶縁ダイパッド８等の絶縁ダイパッド８、または図１Ａ〜１Ｅおよび図２Ａ〜２Ｄに例示される複合ダイパッド２０等の金属および絶縁材料を含む複合ダイパッドを備え得る。図４Ａの実施形態において、成型材料３（例えば、絶縁体基板８の一部分）は、基板２の下面１２に露出する。
【００４０】
図４Ａの実施形態において、環状金属シールまたは金属リング１３０は、中央ダイパッド１２０とリード線５との間で中央ダイパッド１２０の周囲の少なくとも一部分の周りに配置することができる。したがって、金属リング１３０は、リード線５に対して差し込まれる。金属リング１３０は、パッケージ基板２の下面１２に露出させることができ、または該下面の一部分を画定することができる。いくつかの配設において、リング１３０は、基板２の上面に露出するように、または該上面の一部分を画定するように、基板の厚さを通して延在させることができる。他の実施形態において、リング１３０は、基板２の厚さを一部分だけ通して延在させることができる。図３Ａ〜３Ｃの実施形態と同様に、リング１３０は、ＰＣＢ等のシステムボードにはんだ付けするか、または別様には電気的に接続することができる。上で説明されるように、ダイパッド１２０から離間される場所でシステムボードをリング１３０にはんだ付けすることによって、ダイパッド１２０およびダイ（複数可）に伝達される応力が低減または排除され得るが、それでも、リード線５によって提供される表面積よりも大きい表面積を通じて取り付けることを可能にする。
【００４１】
図４Ｂは、さらに別の実施形態による、パッケージ基板２の概略底面斜視図である。別途注記のない限り、図４Ｂで使用される参照番号は、図１Ａ〜図４Ａで使用される参照番号によって示される構成要素と同じまたは略類似する構成要素を表す。例えば、パッケージ基板２は、複数のリード線５が成型材料３に包埋されるか、または該成型材料とともに成型される、成型リードフレームを備えることができる。基板２はまた、中央ダイパッド１２０も備えることができ、該中央ダイパッドは、金属ダイパッド４だけ、または図１Ａ〜１Ｅおよび図２Ａ〜２Ｄに例示される複合ダイパッド２０等の金属および絶縁材料を含む複合ダイパッドだけを備え得る。図４Ｂの実施形態において、金属ダイパッド４は、基板２の下面１２に露出する。
【００４２】
図４Ｂの実施形態において、環状金属シールまたは金属リング１３０は、中央ダイパッド１２０とリード線５との間で中央ダイパッド１２０（例えば、金属ダイパッド４）の周囲の少なくとも一部分の周りに配置することができる。したがって、図４Ａのように、金属リング１３０は、リード線５に対して差し込まれる。金属リング１３０は、パッケージ基板２の下面１２に露出させることができ、または該下面の一部分を画定することができ、また、成型材料３の一部分によって金属ダイパッド４から分離される。図３Ａ〜図４Ａの実施形態と同様に、リング１３０は、ＰＣＢ等のシステムボードにはんだ付けするか、または別様には電気的に接続することができる。上で説明されるように、ダイパッド１２０から離間される場所でシステムボードをリング１３０にはんだ付けすることによって、ダイパッド１２０およびダイ（複数可）に伝達される応力が低減または排除され得るが、それでも、リード線５によって提供される表面積よりも大きい表面積を通じて取り付けることを可能にする。
【００４３】
図４Ｃは、図４Ｂの実施形態で使用される金属リードフレーム１４０の上面１１’の概略上面斜視図である。図４Ｄは、図４Ｃに示される金属リードフレーム１４０の下面１２’の概略底面斜視図である。図４Ｃ〜４Ｄに示される金属リードフレーム１４０は、例示を簡単にするために成型材料３を伴わずに例示されるが、図４Ａおよび４Ｂに示されるように、剛性を加えるために金属ダイパッド４の上側および／または下側に絶縁ダイパッド特徴を有するか、有しないかにかかわらず、上の実施形態で説明されるように成型材料がパッケージング基板を形成することが認識されるであろう。金属リードフレーム１４０は、金属ダイパッド４および複数のリード線５を備えることができる。図４Ｃに示されるように、リードフレーム１４０の一部分は、金属リング１３０の頂面の上凹部３３を画定するために、エッチング（例えば、ハーフエッチング）することができる。図４Ｄに示されるように、リードフレーム１４０の一部分は、金属ダイパッド４の周囲の周りの金属ダイパッド４の下面に下凹部３５を画定するために、エッチング（例えば、ハーフエッチング）することができる。したがって、凹部３３および３５は、協働して、リング１３０と金属ダイパッド４との間に間隙を形成することができる。金属接続部分３７は、いくつかの配設において、リング１３０をダイパッド４に電気的に接続することができる。
【００４４】
図４Ｅは、例示の目的で成型材料を省略した、金属リードフレーム１４０の上面１１’に載置される集積デバイスダイ１４の概略上面斜視図である。図１Ａ〜図３Ｃの実施形態と同様に、集積デバイスダイ１４は、プロセッサ、ＭＥＭＳダイ（運動センサダイ等）等の任意の適切なタイプのダイを備えることができる。図４Ｅに示されていないが、ダイ１４は、例えばボンディングワイヤを経由して、リード線５に電気的に接続することができる。図４Ｆは、パッケージ基板２の上面１１に載置される集積デバイスダイ１４の概略上面斜視図である。図４Ｆでは、成型材料３が例示される。図４Ａ、４Ｂ、および４Ｆに示されるように、したがって、金属リング１２０または１３０は、パッケージ基板２の上面１１にではなく下面１２に露出し得る。いくつかの実施形態において、デバイスダイ１４は、例えばデバイスダイ１４に接地するために、ダイパッド４、接続部分３７、および／または金属リング１３０に電気的に接続することができる。金属リング１３０は、高いはんだ接合部の信頼性を有するシステムボードとのはんだ接続を好都合に可能にすることができる。対照的に、ダイパッド４は、システムボードにはんだ付けされない場合があり、それは、ダイ１４に対する応力の隔離を提供することができる。本明細書で説明されるように、金属ダイパッド４をパッケージ基板に使用するのではなく、代わりに、図４Ａおよび４Ｂに示されるように、成型材料または金属を基板２の下面に露出させることができるように、複合ダイパッドを使用することができる。
【００４５】
本発明は、特定の実施形態および実施例の文脈において開示されているが、本発明が、具体的に開示される実施形態を超えて、他の代替の実施形態、ならびに／または本発明の使用、および明らかな修正物およびその等価物まで広がることが当業者によって理解されるであろう。加えて、本発明の複数の変形物が詳細に示され、説明されているが、本開示に基づいて、当業者には、本発明の範囲内にある他の修正物が容易に明らかになるであろう。また、実施形態の特定の特徴および態様の種々の組み合わせまたは副次的な組み合わせが行われ、それでも本発明の範囲内に入ることも考えられる。開示される実施形態の種々の特徴および態様は、開示される発明の様々なモードを形成するために、互いに組み合わせること、または置き換えることができることを理解されたい。したがって、本明細書で開示される本発明の範囲は、上で説明される特定の開示される実施形態によって限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲を公正に読み取ることによってのみ決定されるべきであることが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0006293812.tif 000003
【図１Ｃ】
0006293812.tif 000004
【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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