(57)【要約】リードを有する集積回路パッケージを積層する改良された装置および方法を提供する。一実施態様によれば、集積回路パッケージのリードは露出され、かつハンダボールが設けられており、その上に積層されている他の集積回路パッケージの対応するリードが電気的に接続され得る。積層の結果、基板に対して集積回路密度が向上するが、それにもかかわらず集積回路パッケージは、依然として全体的に薄く、低いプロファイルを有することができる。
2006527924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層可能な集積回路パッケージであって、
内側領域および外側領域を有するリードフレームと、前記外側領域は、複数の導電性のリードを有し、前記導電性のリードのそれぞれは非ハンダ可能領域およびハンダ可能領域を有することと、
前記リードフレームの前記内側領域に電気的に接続された少なくとも１つのダイと、
前記リードフレームの前記内側領域および前記少なくとも１つのダイの少なくとも大部分を環囲する封止材料と、それにより前記導電性リードの少なくとも前記ハンダ可能領域が前記リードフレームの前記外側領域において露出される前記積層可能な集積回路パッケージを形成することとを備える集積回路パッケージ。
【請求項２】
前記非ハンダ可能領域は導電性である請求項１に記載の集積回路パッケージ。
【請求項３】
前記非ハンダ可能領域内で、前記導電性リードのそれぞれは、前記リードフレームの導電性リードの導電性でかつハンダ可能なベース材料上に提供される非ハンダ可能材料の層を有する請求項１に記載の集積回路パッケージ。
【請求項４】
前記非ハンダ可能な材料は、非ハンダ可能な金属である請求項３に記載の集積回路パッケージ。
【請求項５】
前記非ハンダ可能な金属は少なくとも１つの合金を含む請求項４に記載の集積回路パッケージ。
【請求項６】
前記非ハンダ可能な金属は、アルミニウム、銅、およびニッケルのうちの少なくとも１つを含む請求項４に記載の集積回路パッケージ。
【請求項７】
前記非ハンダ可能な金属は電気絶縁体である請求項３に記載の集積回路パッケージ。
【請求項８】
前記非ハンダ可能な材料は有機材料である請求項３に記載の集積回路パッケージ。
【請求項９】
前記電気絶縁体は前記封止材料である請求項８に記載の集積回路パッケージ。
【請求項１０】
前記リードフレームの前記外側領域における前記導電性リードの前記非ハンダ可能な領域は、露出されておらず、前記封止材料により被覆されている請求項１に記載の集積回路パッケージ。
【請求項１１】
前記導電性リードのそれぞれは、上側面および下側面を有し、
前記導電性リードのそれぞれの前記上側面と前記下側面との両方が非ハンダ可能な領域とハンダ可能領域とを有する請求項１に記載の集積回路パッケージ。
【請求項１２】
前記導電性リードのそれぞれは、上側面と下側面とを有し、
前記導電性リードのそれぞれについて前記非ハンダ可能な領域とハンダ可能領域とは、前記導電性リードの前記上側面と前記下側面との両方に対して適用される請求項１に記載の集積回路パッケージ。
【請求項１３】
前記積層可能な集積回路パッケージは、前記導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域上に提供された少なくとも１つのハンダ堆積物をさらに備える請求項１に記載の集積回路パッケージ。
【請求項１４】
前記導電性リードのそれぞれの前記非ハンダ可能な領域は、前記少なくとも１つのハンダ堆積物を前記導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域にそれぞれ閉じ込めるように作用する請求項１３に記載の集積回路パッケージ。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのハンダ堆積物は、ボール、球体、またはボールもしくは球体の一部のうちのいずれかの形状を有する請求項１３に記載の集積回路パッケージ。
【請求項１６】
前記集積回路パッケージは、前記集積回路パッケージはリードフレームチップスケールパッケージである請求項１３に記載の集積回路パッケージ。
【請求項１７】
前記集積回路パッケージの厚さは、約１．５ミリメートル以下である請求項１乃至１６のいずれかに記載の集積回路パッケージ。
【請求項１８】
不揮発性データストレージを提供するメモリカードであって、
上面と下面とを有する第１の積層可能な集積回路パッケージと、第１の積層可能な集積回路パッケージは少なくとも、
内側領域と外側領域とを有する第１のリードフレームと、前記外側領域は、複数の導電性のリードを備えることと、前記導電性のリードのそれぞれは非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有することと、
第１のリードフレームの前記内側領域に電気的に接続された少なくとも１つのダイと、
第１のリードフレームの前記内側領域および前記少なくとも１つのダイの少なくとも大部分を環囲する封止材料と、それにより前記導電性リードの少なくとも前記ハンダ可能領域が第１のリードフレームの前記外側領域において露出される第１の積層可能な集積回路パッケージを形成することと、
前記導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域上に提供された第１のハンダボールとを備えることと、
上面と下面とを有する第２の積層可能な集積回路パッケージと、第２の積層可能な集積回路パッケージは少なくとも、
内側領域と外側領域とを有する第２のリードフレームと、前記外側領域は、複数の導電性のリードを備えることと、前記導電性のリードのそれぞれは非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有することと、
第２のリードフレームの前記内側領域に電気的に接続された少なくとも１つのダイと、
第２リードフレームの前記内側領域および前記少なくとも１つのダイの少なくとも大部分を環囲する封止材料と、それにより前記導電性リードの少なくとも前記ハンダ可能領域が第２のリードフレームの前記外側領域において露出される第２の積層可能な集積回路パッケージを形成することと、
前記導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域上に提供された第２のハンダボールとを備え、
第２の積層可能な集積回路パッケージは、第１の積層可能な集積回路チップ上に積層され、第２のハンダボールは、第２の積層可能な集積回路パッケージの前記導電性リードを、第１の積層可能な集積回路パッケージの前記導電性リードの対応するリードに電気的に接続するメモリカード。
【請求項１９】
前記メモリカードは、信号トレースを有する基板をさらに備え、
第１のハンダボールは、第１の積層可能な集積回路パッケージの前記導電性リードを前記基板上の前記信号トレースに電気的に接続する請求項１８に記載のメモリカード。
【請求項２０】
第１および第２の積層可能な集積回路チップは、同一のサイズおよび機能を有する請求
項１８または１９に記載のメモリカード。
【請求項２１】
第１および第２の積層可能な集積回路チップは、同一である請求項１８または１９に記載のメモリカード。
【請求項２２】
積層可能な集積回路パッケージを形成する方法であって、
複数の導電性リードを有する金属リードフレームを得る工程と、
第１のダイを前記金属リードフレームの内側領域に取着する工程と、
第１のダイを前記金属リードフレームの外側領域に導電性リンクを用いて電気的に接続する工程と、
前記金属リードフレームの前記外側領域における前記導電性リードの周辺部分が封止されないように、第１のダイ、前記導電性リンク、および前記金属リードフレームの大部分を封止する工程と、
前記金属リードフレームの前記外側領域における前記導電性リードのそれぞれにハンダ堆積物を付着させる工程とを含む方法。
【請求項２３】
前記導電性リンクはワイヤボンドである請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記導電性リンクはハンダボールである請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記導電性リードのそれぞれは、前記導電性リードの前記周辺部分において非ハンダ可能な領域とハンダ可能領域とを有する請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記導電性リードのそれぞれの前記非ハンダ可能な領域は、前記封止する工程中に形成される請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記封止する工程は、成形材料により封止を行い、
前記封止する工程中には、前記導電性リードの前記周辺部分における前記非ハンダ可能な領域上に配置された前記成形材料は、前記導電性リードの当該部分を非ハンダ可能にする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記導電性リードのそれぞれの非ハンダ可能領域は、前記集積回路パッケージを形成する前に、前記金属リードフレーム上に形成される請求項２５乃至２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
非ハンダ可能材料の層が前記導電性リードのそれぞれの非ハンダ可能領域上に提供される請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記非ハンダ可能材料は、アルミニウム、銅、およびニッケルのうちの少なくとも１つを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記封止の前に、第２のダイを第１のダイに取着する工程と、第２のダイを前記金属リードフレームの前記外側領域に導電性リンクを用いて電気的に接続する工程とをさらに含む請求項２２乃至２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記導電性リードのそれぞれの前記ハンダ堆積物は、ボール、球体、またはボールまたは球体の一部のうちのいずれかである請求項２２に記載の方法。
【請求項３３】
電子装置であって、
プリント回路基板と、
第１の延在する導電性リードを有する第１の積層可能な集積回路パッケージと、第１の延在する導電性リードは、非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有し、かつ第１の延在する導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域において第１のハンダ堆積物を有することと、
第２の延在する導電性リードを有する第２の積層可能な集積回路パッケージと、第２の延在する導電性リードは、非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有し、かつ第２の延在する導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域において第２のハンダ堆積物を有することとを備え、
第１の積層可能な集積回路パッケージは、前記プリント回路基板上に実装され、第１のハンダ堆積物は、第１の積層可能な集積回路パッケージの第１の延在する導電性リードを、前記プリント回路基板に少なくとも電気的に接続するために用いられ、
第２の積層可能な集積回路パッケージは、第１の積層可能な集積回路パッケージ上に積層され、第２のハンダ堆積物は、第２の積層可能な集積回路パッケージの第２の延在する導電性リードを、第１の積層可能な集積回路パッケージの第１の延在する導電性リードのそれぞれのものに少なくとも電気的に接続するために用いられ、それにより第２の積層可能な集積回路パッケージの第２の延在する導電性リードを、前記プリント回路基板に、第１の積層可能な集積回路パッケージの第１の延在する導電性リードを介して少なくとも電気的に接続する電子装置。
【請求項３４】
前記電子装置はメモリカードである請求項２３に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路パッケージに関し、より具体的には積層可能な集積回路パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
メモリ集積回路（ＩＣ）パッケージがより小さくなり、そのメモリ密度が大きくなるトレンドが続くにつれ、ＩＣをパッケージングすることにおける進歩が求められる。ある最近の進歩は、単一のＩＣパッケージ内で複数の集積回路ダイを積層することである。そのような内部パッケージ積層（internal package stacking）は、より小さいダイをより大
きなダイ上に積層することである。ダイのそれぞれは、基板にワイヤボンドされる。例えば、このタイプの積層は、同じ機能ダイ（例えば２つのフラッシュメモリダイ）または異なる機能ダイ（例えば１つのフラッシュメモリダイおよび１つのＳＲＡＭダイ）に用いられてきている。２つまたは３つのダイの積層は、積層チップ大パッケージ（積層ＣＳＰ）および積層薄型小型アウトラインパッケージ（ＴＳＯＰ）についてなされてきた。単一のＩＣパッケージ内でダイを積層する以外に、ＩＣパッケージ群は、それら自身が積層されえる。従来は、集積回路パッケージを積層するためには特別なコネクタまたはモジュールが必要とされている。しかし残念ながら、特別なコネクタまたはモジュールのコストインパクトは、そのような積層技術にとって不利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、特別なコネクタまたはモジュールに依存しない集積回路パッケージのための積層技術を改良する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（クレーム参照して下さい）
本発明は、リードを有する集積回路パッケージを積層する改良された装置および方法に関する。一実施態様によれば、集積回路パッケージのリードは、露出され、かつハンダボールが設けられており、それによりその上に積層されている他の集積回路パッケージの対応するリードが電気的に接続され得る。積層の結果、基板に対して集積回路密度を高め、それにもかかわらず集積回路パッケージは、依然として全体的に薄いまたは低いプロファイルを有することができる。
【０００５】
改良された装置および方法は、同じサイズ（かつしばしば同じ機能）の集積回路パッケージを積層するのに特に有用である。そのような集積回路パッケージのための使用の一例は、２つ以上の同じようなサイズのメモリストレージ集積回路パッケージの積層物を含む不揮発性メモリ集積回路製品である。
【０００６】
本発明は、システム、装置、デバイスまたは方法として含む多くの方式で実現され得る。本発明のいくつかの実施態様を以下に説明する。
積層可能な集積回路パッケージとして、本発明の一実施態様は、少なくとも内側領域と外側領域とを有するリードフレームと、前記外側領域は、複数の導電性のリードを有し、前記導電性のリードのそれぞれは非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有することと、前記リードフレームの前記内側領域に電気的に接続された少なくとも１つのダイと、前記リードフレームの前記内側領域および前記少なくとも１つのダイの少なくとも大部分を環囲する封止材料と、これにより前記導電性リードの少なくとも前記ハンダ可能領域を前記リードフレームの前記外側領域において露出させる前記積層可能な集積回路パッケージを
形成することができる。
【０００７】
不揮発性データストレージを提供するメモリカードとして、本発明の一実施態様は、上面と下面とを有する第１の積層可能な集積回路パッケージと、上面と下面とを有する第２の積層可能な集積回路パッケージとを少なくとも備える。第２の積層可能な集積回路パッケージは、第１の積層可能な集積回路チップ上に積層される。第１の積層可能な集積回路パッケージは少なくとも内側領域と外側領域とを有する第１のリードフレームと、前記外側領域は、複数の導電性のリードを備えることと、前記導電性のリードのそれぞれは非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有することと、第１のリードフレームの前記内側領域に電気的に接続された少なくとも１つのダイと、第１のリードフレームの前記内側領域および前記少なくとも１つのダイの少なくとも大部分を環囲する封止材料と、これにより前記導電性リードの少なくとも前記ハンダ可能領域を第１のリードフレームの前記外側領域において露出させる第１の積層可能な集積回路パッケージを形成することと、前記導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域上に提供された第１のハンダボールとを備える。第２の積層可能な集積回路パッケージは少なくとも内側領域と外側領域とを有する第２リードフレームと、前記外側領域は、複数の導電性のリードを備えることと、前記導電性のリードのそれぞれは非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有することと、第２のリードフレームの前記内側領域に電気的に接続された少なくとも１つのダイと、第２のリードフレームの前記内側領域および前記少なくとも１つのダイの少なくとも大部分を環囲する封止材料と、これにより前記導電性リードの少なくとも前記ハンダ可能領域を第２のリードフレームの前記外側領域において露出させる第２の積層可能な集積回路パッケージを形成することと、前記導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域上に提供された第２のハンダボールとを備える。第２の積層可能な集積回路パッケージが第１の積層可能な集積回路パッケージ上に積層されるとき、第２のハンダボールは、第２の積層可能な集積回路パッケージの前記導電性リードを、第１の積層可能な集積回路パッケージの前記導電性リードの対応するハンダボールに電気的に接続する。
【０００８】
積層可能な集積回路パッケージを形成する方法として、本発明の一実施態様は、複数の導電性リードを有する金属リードフレームを入手する工程と、第１のダイを前記金属リードフレームの内側領域に取着する工程と、第１のダイを前記金属リードフレームの外側領域に導電性リンクを用いて電気的に接続する工程と、前記金属リードフレームの前記外側領域における前記導電性リードの周辺部分が封止されないように、第１のダイ、前記導電性リンク、および前記金属リードフレームの大部分を封止する工程と、前記金属リードフレームの前記外側領域における前記導電性リードのそれぞれにハンダ堆積物を取着する工程とを備える。
【０００９】
電子装置として、本発明の一実施態様は、プリント回路基板と、第１の積層可能な集積回路パッケージと、第２の積層可能な集積回路パッケージとを少なくとも含む。第１の積層可能な集積回路パッケージは、第１の延在する導電性リードを有し、第１の延在する導電性リードのそれぞれは、非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有し、第１の延在する導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域において第１のハンダ堆積物を有する。第２の積層可能な集積回路パッケージは、第２の延在する導電性リードを有し、第２の延在する導電性リードのそれぞれは、非ハンダ可能領域とハンダ可能領域とを有し、第２の延在する導電性リードのそれぞれの前記ハンダ可能領域において第２のハンダ堆積物を有する。第１の積層可能な集積回路パッケージは、前記プリント回路基板上に実装され、第１のハンダ堆積物は、第１の積層可能な集積回路パッケージの第１の延在する導電性リードを、前記プリント回路基板に少なくとも電気的に接続するために用いられる。第２の積層可能な集積回路パッケージは、第１の積層可能な集積回路パッケージ上に積層され、第２のハンダ堆積物は、第２の積層可能な集積回路パッケージの第２の延在する導電性リードを、第１の積層可能な集積回路パッケージの第１の延在する導電性リードのそれぞれのも
のに少なくとも電気的に接続するために用いられる。したがって、第２の積層可能な集積回路パッケージの第２の延在する導電性リードを、前記プリント回路基板に、第１の積層可能な集積回路パッケージの第１の延在する導電性リードを介して少なくとも電気的に接続する（場合によってはさらに機械的に連結する）。
【００１０】
本発明の他の態様および利点は、以下の詳細な説明を、本発明の原理を例示的に示す添付の図面と併せて明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明によって容易に理解されよう。ここで同様の参照番号は同様の構成要素を表す。
本発明は、リードを有する集積回路パッケージを積層する改良された装置および方法に関する。一実施態様によれば、集積回路パッケージのリードは露出され、かつハンダボールが設けられ、それによりその上に積層される他の集積回路パッケージの対応するリードが電気的に接続され得る。積層の結果、基板に対して集積回路密度がより高くなるが、一方で積層された集積回路パッケージは、全体的には薄く、または低いプロファイルを依然として有する。
【００１２】
改良された装置および方法は、同じサイズ（およびしばしば同じ機能）の集積回路パッケージ群を積層するのに特に有用である。そのような集積回路パッケージのある使用例は、２つ以上の同じようなサイズのメモリストレージ集積回路パッケージ群の積層を含む不揮発性メモリ集積回路製品である。
【００１３】
本発明のこの態様の実施例は、以下に図１Ａ〜７Ｂを参照しつつ説明される。しかし、これら図についてここで与えられた詳細な記載は例示を目的としているに過ぎず、本発明はこれらの限定された実施態様を超えた領域に及ぶことは、当業者には容易に判るだろう。
【００１４】
図１Ａは、本発明の一実施態様による集積回路パッケージ１００の上面図である。集積回路パッケージ１００は、外側に延びる複数の導電リード１０４を有するパッケージハウジング１０２を含む。導電リード１０４は、その内側部分がパッケージハウジング１０２内にあるリードフレームの外側部分を表す。加えて、パッケージハウジング１０２は、リードフレームの内側領域に電気的に接続される少なくとも１つの集積回路ダイを封止する。したがって、導電リード１０４は、パッケージハウジング１０２内で少なくとも１つの集積回路ダイへの電気的接続を提供する。
【００１５】
集積回路パッケージ１００の１つの特徴は、積層可能なことである。換言すれば、集積回路パッケージ１００の異なるものが互いの上に積層され得る。典型的には、集積回路パッケージ１００は、一つのパッケージの上に他のパッケージが載るよう垂直に積層されるが、積層の方向は垂直である必要はない。集積回路パッケージ１００を積層する工程についてのさらなる詳細を以下により詳細に説明する。それにもかかわらず、このような積層化を促進するために、集積回路パッケージ１００の導電リード１０４は、ハンダ可能領域（Ｓｏｌｄａｂｌｅ  ｒｅｇｉｏｎ）１０６と非ハンダ可能領域（Ｎｏｎ−ｓｏｌｄａｂｌｅ  ｒｅｇｉｏｎ）１０８とを有するよう設計される。それぞれの導電リード１０４の非ハンダ可能領域１０８は、単一の領域または複数の領域であり得る。例えば、図１Ａに示すように、導電リード１０４のそれぞれは、非ハンダ可能領域１０８をハンダ可能領域１０６のそれぞれの側部上に有する。一実施態様において、リード１０４は導電性であるが、これはそれらがリードフレームの一部だからである。例えば、リードフレーム、ひいては導電性リード１０４は、銅または金のような導電性金属からなる。
【００１６】
導電性リード１０４のそれぞれのハンダ可能領域１０６と非ハンダ可能領域１０８とは、様々な方法で形成または提供され得る。一実現例においては、導電性リード１０４上のハンダ可能領域１０６は、導電性リード１０４が導電性で、かつハンダ可能である材料からなる場合には、単に導電性リード１０４そのものの一部である。このような場合には、導電性リード１０４上の非ハンダ可能領域を非ハンダ可能にするためには、非ハンダ可能材料が非ハンダ可能領域１０８に適用される。一例として、非ハンダ可能材料は、ハンダ付けすることが不可能であり、かつ導電性リード１０４の非ハンダ可能領域１０８に設けられる（例えば堆積される）金属の層（例えばアルミニウム、銅、ニッケル、または合金）である。他の例では、非ハンダ可能材料は、成形材料（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）のような誘電体である。この成形材料は、封入材料（ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ  ｍａｔｅｒｉａｌ）としても知られる。成形材料が非ハンダ可能領域１０８を提供するよう用いられる場合、成形材料は、例えば、パッケージハウジング１０２の成形材料と同じ、および／または連続でありえる。導電性リード１０４は、非ハンダ可能領域１０８の使用にかかわらず、電気的な伝導性を維持する。
【００１７】
図１Ａは、集積回路パッケージ１００の上面図に関するが、典型的には導電性リード１０４の上面および下面の両方が同様のハンダ可能領域と非ハンダ可能領域とを含むことは理解されるべきである。さらに、図１Ａに示される集積回路パッケージ１００は、その４辺のうちの２辺において導電性リード１０４を有するが、一般に、集積回路パッケージ１００は、導電性リード１０４をその辺の１つ以上において有し得ることに注意されたい。
【００１８】
図１Ｂは、本発明の一実施態様による図１Ａに示す集積回路パッケージ１００の側面図である。この実施態様において、リード１０４はパッケージハウジング１０２に対して中央に設けられている。他の実施態様において、リードは、パッケージハウジング１０２に対して垂直位置に設けられる。例えば、リード１０４は、パッケージハウジング１０２の底部または上部と整列している。リードの位置にかかわらず、集積回路パッケージは薄く、よって低いプロファイルを有する。例として、集積回路パッケージ１００の高さ（または厚さ）は約０．５〜１．５ミリメートル（ｍｍ）である。集積回路パッケージ１００の長さおよび幅は、例えば５×５ｍｍの小さいサイズから３５×３５ｍｍの大きいサイズまでのように大きく変わり得る。例えば、集積回路パッケージ１００は、一実施態様においては、リードフレームチップスケールパッケージ（リードフレームＣＳＰ）と呼ばれえる。リードフレームＣＳＰの例には、クワッドフラットノーリード（ＱＦＮ）およびスモールアウトラインノーリード（ＳＯＮ）パッケージがある。
【００１９】
図２Ａは、本発明の一実施態様による集積回路パッケージ２００の側面図である。図２Ａに示す集積回路パッケージ２００は、図１Ｂに示す集積回路パッケージ１００と類似である。より具体的には、図２Ａに示す集積回路パッケージ２００は、パッケージハウジング２０２から延びる導電性リード２０４を備えるパッケージハウジング２０２を含む。加えて、パッケージハウジング２０２から外に延びる導電性リード２０４のそれぞれの上には、ハンダボール２０６が設けられている。ハンダボール２０６は、集積回路パッケージ２００の導電性リード２０４を、基板（例えばプリント回路基板）または他の同じまたは同様の集積回路パッケージ（例えば積層されるとき）に電気的に接続するために用いられる。一実施例において、導電性リード２０４は、約１００〜２５０ミクロンの高さ（厚さ）を有し、ハンダボールは、約０．５〜１．５ｍｍの直径を有し、集積回路パッケージ２００全体の高さ（厚さ）は０．５〜１．５ｍｍの範囲にある。一実施態様においてハンダボールの直径、より具体的には、ハンダボールの高さは、集積回路パッケージ２００全体の高さ（厚さ）と同様である。
【００２０】
図２Ｂは、図２Ａに示す集積回路パッケージ２００の導電性リード２０４のうちの一つの分解図である。この分解図において、導電性リード２０４のうちの一つは、パッケージ
ハウジング２０２から外へ延びるように描かれている。導電性リード２０４は、導電性リード２０４の上面上に設けられたハンダボール２０６を有するように図示されている。より具体的には、ハンダボール２０６は、導電性リード１０４の上面のハンダ可能領域２０８に付着している。一方、非ハンダ可能領域を導電性リード２０４の上面上に設けるために、非ハンダ可能材料２１０の層が、非ハンダ可能領域に対応する領域中の導電性リード２０４の上面上に設けられる。例として、非ハンダ可能材料２１０の層は、導電性であるが、非ハンダ可能な（例えばアルミニウム、銅、またはニッケル）金属または合金である。他の例としては、非ハンダ可能材料２１０の層は、有機材料である。
【００２１】
非ハンダ可能領域の有益な影響は、ハンダボール２０６が溶融状態にまで加熱されるとき、ハンダボール２０６は非ハンダ可能領域上へと流出せず、よってハンダのボールとしてのその形状を実質的に維持することである。ハンダボール２０６は、溶融状態にまで加熱されると、ボール状の形状から若干は変形する（図２Ｂ参照）が、ハンダボール２０６の全体の高さは実質的に同じのまま維持される。非ハンダ可能領域が存在しなければ、ハンダボール２０６は導電性リード２０４の上面にわたってリフローして、その結果ボールとしてのその特性の全てを失い、さらに、その元の高さから大幅に減少した高さを有するようになるだろう。
【００２２】
導電性リード２０４の底部側は同様に構成され、ハンダ可能領域２１２と非ハンダ可能領域とを有する。非ハンダ可能領域は、非ハンダ可能領域に対応する領域において導電性リード２０４の下面上に非ハンダ可能材料の層を提供することによって形成される。典型的には導電性リード２０４のそれぞれは、ハンダボールが上面または下面のいずれかの上に設けられているので、図２Ｂに示す施態様においては、ハンダ可能領域２１２はハンダボールを含まない。それにもかかわらず、集積回路パッケージ２００が互いに積層される場合は、一方のパッケージからのハンダボール２０６は、ハンダ可能領域２１２において他の集積回路パッケージの導電性リード２０４と接続するべく使用される。
【００２３】
図３は、本発明の一実施態様による集積回路パッケージ形成処理３００のフロー図である。集積回路パッケージ形成処理３００は、まずリードフレームを準備することから始まる（３０２）。典型的には、リードフレームは、複数の集積回路パッケージが同時に製造されえるように、シート状に形成される個別のリードフレームのアレイである。したがって、図３については、リードフレームは、個別のリードフレームのアレイに対応するものと考えられる。
【００２４】
リードフレームが準備された（３０２）あと、ダイ（集積回路チップ）がリードフレームに取着される（３０４）。ここでリードフレームアレイ内のそれぞれのリードフレームインスタンスは、１つ以上のダイを受け取り、そのような１つ以上のダイは、特定のリードフレームインスタンスに接続される。ダイは、さまざまな方法でリードフレームに取着される（３０４）。例えば、所与のリードフレームインスタンスについて、ダイは接着剤を用いて接着される。そのような実施例においては、所与のリードフレームインスタンスは、リードフレームに直接に、またはダイおよびリードフレームの間に設けられる中間ダイアタッチパッドを介してリードフレームに間接的に取着される。ダイは、その後リードフレームに電気的に接続される（３０６）。ここで、電気的接続は、多くの異なる方法で提供され得る。一実現例においては、ダイは、リードフレームにワイヤボンディングされる。他の実施例においては、ハンダボールがダイをリードフレームに接続する。
【００２５】
次にダイおよびリードフレームが封止される（３０８）。ダイとリードフレームとの封止により、ダイ、電気的接続部およびリードフレームを保護するパッケージボディ（つまりハウジング）が形成される。そのパッケージボディを形成するために成形材料または封止剤材料が用いられる。しかしながら、そのようにダイおよびリードフレームが封止され
ても、アレイ中のリードフレームインスタンスのそれぞれのリードフレームの周辺リードは露出されたままである。これら露出されたリードは、それからそれにハンダボールを取着（３１０）される。露出されたリードは、上述のように形成されるので、ハンダボールは、溶融状態にあるときでも実質的にその形状を維持することができる。
【００２６】
この段階において、複数の集積回路パッケージが調製され、個別のリードフレームのアレイ上に存在することになる。さらに、アレイが個別の集積回路パッケージに単体化（ｓｉｎｇｕｌａｔｅ）される（３１２）。この単体化は、具体的な用途および集積回路パッケージタイプに依存して大きく変わり得る。例えば、単体化は、機械的なパンチング操作および／またはソーイング操作を通して達成されえる。集積回路パッケージがアレイ構造から分離された後、集積回路パッケージ形成処理３００は完了して終わる。
【００２７】
図４は、本発明の一実施態様による集積回路パッケージ４００の断面図である。集積回路パッケージ４００は、本発明の一実施態様の単一ダイの実施例である。例えば、集積回路パッケージ４００は、図２に示される集積回路パッケージ２００の一実施例を表す。集積回路パッケージ４００の形成は、例えば、図３について上述の集積回路パッケージ形成処理３００に則って実施される。より具体的には、集積回路パッケージ４００は、リードフレーム４０２の周りに構成される（ブロック３０２）。ここでリードフレーム４０２は、個別リードフレームのアレイの個別のリードフレームインスタンスに対応する。リードフレーム４０２は、内側領域と外側領域とを含むと考えられる。外側領域は、集積回路パッケージ４００のパッケージボディ４０５から外へ延びるリード４０４を含む。ダイ４０８は、ダイアタッチパッド４０６によってリードフレーム４０２に取着される（ブロック３０４）。ダイアタッチパッド４０６は、接着剤によってリードフレーム４０２の内側領域に取着され、ダイ４０８は、ダイアタッチパッド４０６に接着剤により接着される。ダイ４０８は、ワイヤボンド４１０を用いてリードフレーム４０２に電気的に接続される（ブロック３０６）。成形材料４１２は、パッケージボディ４０５を形成し、リードフレーム４０２の内側領域、ダイアタッチパッド４０６、ダイ４０８およびワイヤボンド４１０を封止する（ブロック３０８）。その後、ハンダボール４１４は、リードフレーム４０２のリード４０４上に設けられる（ブロック３１０）。集積回路パッケージ４００は、アレイ状に同時に形成され、その後、処理の最終段階において単一化されることにより、個別の集積回路パッケージを形成する（ブロック３１２）単一のインスタンス（チップ）を表す。
【００２８】
図５は、本発明の別の実施態様による集積回路パッケージ５００の断面図である。集積回路パッケージ５００は、集積回路パッケージ５００内に、一方のダイが他方のダイの上に積層されている複数のダイを含む。例えば、集積回路パッケージ５００は、リードフレームの垂直位置は異なるが、図２Ａに示される集積回路パッケージ２００の１つの実施例を表す。集積回路パッケージ５００の形成は、例えば、図３について上述の集積回路パッケージ形成処理３００によっても実施される。より具体的には、集積回路パッケージ５００は、リードフレーム５０２の周りに構成される（ブロック３０２）。ここでリードフレーム５０２は、個別リードフレームのアレイの個別のリードフレームインスタンスに対応する。リードフレーム５０２は、内側領域と外側領域とを含むと考えられる。外側領域は、集積回路パッケージ５００のパッケージボディ５０５から外へ延びるリード５０４を含む。第１のダイ５０６は、集積回路パッケージ５００の第１の表面において露出された表面を有する。第１のダイ５０６は、ダイアタッチパッド（図示せず）を使用して、または使用せずにリードフレーム５０２に取着される。第１のダイ５０６は、ワイヤボンド５１０を用いてリードフレーム５０２に電気的に接続される（ブロック３０６）。第２のダイ５０８は、第１のダイ５０６の上に積層される。第２のダイ５０８は、例えば、第１ダイ５０６に接着剤によって、および／またはダイアタッチパッド（図示せず）により取着される。第２のダイ５０８は、ワイヤボンド５１１を用いてリードフレーム５０２に電気的
に接続される（ブロック３０６）。成形材料５１２は、パッケージボディ５０５を形成し、リードフレーム４０２の内側領域、第１のダイ５０６、第２のダイ５０８およびワイヤボンド５１０、５１１を封止する（ブロック３０８）。その後、ハンダボール４１４は、リードフレーム５０２のリード５０４上に設けられる（ブロック３１０）。集積回路パッケージ４００は、アレイ状に同時に形成され、その後、処理の最後に単一化されることによって、個別の集積回路パッケージを形成されて（ブロック３１２）生成された単一のインスタンスを表す。
【００２９】
ダイ５０６および５０８（さらなる付加的なダイも同様）を集積回路パッケージ５００内で積層するために、さまざまな代替の方法が用いられえる。例えば、「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｐａｃｋａｇｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｓｔａｃｋｅｄ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」と題された２００４年６月３日に出願された国際特許出願第１０／４６３７４２号に記載されたアプローチまたは技術がある。
【００３０】
一実現例において、集積回路パッケージ５００は、不揮発性メモリ集積回路パッケージに対応する。集積回路パッケージ５００内のダイは、同じ機能であってもよく、異なる機能であってもよい。例えば、ダイの両方がメモリチップに対応してもよく、またはダイの一方がメモリチップに対応し、ダイの他方がコントローラチップに対応してもよい。
【００３１】
図６は、本発明のある実施態様による集積回路パッケージの組み立てられて積層された構成６００の側面図である。積層されている集積回路パッケージは、例えば、図２Ａに示される集積回路パッケージ２００である。積層された構成６００は、基板６０２上に集積回路パッケージ群の積層物を形成する。一実施例において、基板６０２は、プリント回路基板（ＰＣＢ）である。他の実施態様において、基板６０２は、フレックステープである。基板６０２の上面は、基板６０２の上部の上に配置される集積回路パッケージに取着するよう用いられる導電性トレースを含む。
【００３２】
積層された構成６００は、第１のリード６０６と第１のハンダボール６０８とを含む第１の集積回路パッケージ６０４、および第２のリード６１２と第２ハンダボール６１４とを含む第２集積回路パッケージ６１０を含む。第１の集積回路パッケージ６０４の第１のリード６０６は、基板６０２の導電性トレースに第１のハンダボール６０８を介して接続する。第２の集積回路パッケージ６１０は、第１の集積回路パッケージ６０４の上に積層される。この実施態様において、第２の集積回路パッケージ６１０は、第１の集積回路パッケージ６０４が有すると同一な物理的寸法（すなわちサイズ）を有する。第２の集積回路パッケージ６１０が第１の集積回路パッケージ６０４上に積層されると、第２の集積回路パッケージ６１０の第２のリード６１２のそれぞれを、第１の集積回路パッケージ６０４の対応する第１のリード６０６に接続するために、第２のハンダボール６１４が用いられる。したがって、第１および第２の集積回路パッケージ６０４,６１０の同様のリード
は、第２のハンダボール６１４によって互いにそれぞれ電気的に接続され、さらに基板６０２上の対応する導電性トレースにハンダボール６０８を介して接続される。
【００３３】
基板６０２についての集積回路パッケージ６０４,６１０の積層された構成６００は、
さまざまな種類の電子装置に利用される。積層された構成６００は、電子装置を小型に維持し、よって積層された集積回路パッケージの厚さ（基板と共に）を薄く維持することが望まれるときに特に有用である。例えば、そのような電子装置としては、メモリカードがある。メモリカードの場合、第１および第２の集積回路チップパッケージ６０４,６１０
は、互いに積層されると、基板６０２の上面上の面積をさらに消費することなく、メモリ容量を倍にする能力を提供しながら、（積層された集積回路パッケージのそれぞれの高さが薄い場合）積層された集積回路パッケージの高さを薄いまま維持することができるメモ
リチップパッケージである。
【００３４】
図７Ａは、本発明の他の実施態様による集積回路パッケージ７００の上面図である。図７Ｂは、図７Ａに示す集積回路パッケージ７００の側面図である。集積回路パッケージ７００は、非ハンダ可能領域が成形材料により形成されるときの図１Ａ、図１Ｂおよび図２Ａに示す集積回路パッケージ１００,２００の一実施態様を表す。集積回路パッケージ７
００は、複数の導電性リード７０４を有するパッケージハウジング７０２を含み、これらリードはハウジングから外方に延びる。しかし、この実施態様において、パッケージハウジング７０２を形成する成形材料が、導電性リード７０４の非ハンダ可能領域の上にも設けられる。この付加的な成形材料７０６は、典型的にはパッケージハウジング７０２と一体化されているかまたは同ハウジングに近接しており、したがって同時に供される。すなわち、付加的な成形材料７０６は、パッケージハウジング７０２が形成されるときに形成される。成形材料が最初に導電性リード７０４の全体にも供される場合においては、成形材料は、導電性リード７０４のハンダ可能領域を露出させるために除去される（エッチングプロセスなどによる）。導電性リード７０４の非ハンダ可能領域上の成形材料の厚さは、例えば、約０．２〜０．３ｍｍでありえる。また、この実施態様においては、ハンダブロック７０８は、導電性リード７０４のハンダ可能領域に取着される。ハンダブロック７０８は、他の実施態様において用いられるハンダボールと同様に、それらの高さを維持することができる。集積回路パッケージ７００は、集積回路１００と同様に積層可能である。
【００３５】
上記において使用されるハンダボールおよびハンダブロックは、より一般には、ハンダエレメントまたはハンダ堆積物である。ハンダエレメントまたは堆積物の形状は用途により変わり得る。ハンダエレメントまたは堆積物の形状は、例えば、少なくともボールまたはブロックを含む。ハンダボールを用いる実施態様は、ハンダブロックを代替として使用でき、その逆も言えることが理解されよう。本願において使用したように、「ハンダボール」という語は、純粋の球体形状を要求するものではない。例えば、ハンダボールは、ほぼ円形、球形、半球、または半球よりも小さい形状を有してもよい。
【００３６】
本発明による集積回路パッケージは、メモリシステムにおいて用いられる。本発明は、上述のようにメモリシステムを含む電子システムにさらに関する。メモリシステムは、さまざまな電子製品に使用するためにデジタルデータを記憶するのによく用いられる。しばしばメモリシステムは、電子システムから取り外し可能であり、よって記憶されたデジタルデータは携帯可能である。これらメモリシステムは、メモリカードと呼ばれる。本発明によるメモリシステムは、比較的小さいフォームファクタを有し、カメラ、ハンドヘルドまたはノートブックコンピュータ、ネットワークカード、ネットワーク機器、セットトップボックス、ハンドヘルドまたは他の小型オーディオプレイヤー／レコーダー（例えばＭＰ３機器）、および医療用モニタのような電子製品のためにデジタルデータを記憶するために用いられる。メモリカードの例は、ＰＣカード（以前のＰＣＭＣＩＡデバイス）、フラッシュカード、フラッシュディスク、マルチメディアカード、およびＡＴＡカードがある。例として、メモリカードは、データを記憶するためにフラッシュまたはＥＥＰＲＯＭタイプのメモリセルを用いる。より一般には、メモリシステムは、メモリカードだけではなく、メモリスティックまたは他の半導体メモリ製品である。
【００３７】
本発明の利点は無数にある。多様な実施態様または実施例は、以下の利点をもたらす。本発明の一つの利点は、薄い集積回路パッケージが積層可能になることである。本発明の他の利点は、集積回路パッケージを積層するための特別なコネクタまたはモジュールが必要とされないので、集積回路パッケージの積層可能性が低コストで利用可能であることである。本発明のさらに他の利点は、メモリストレージを提供する集積回路パッケージを併せて積層することによって、高密度メモリ製品が得られることである。
【００３８】
本発明の多くの特徴および利点は、本記載から明らかであり、よって、添付の特許請求の範囲は、本発明のそのような全ての特徴および利点をカバーするものと意図される。さらに、多くの改変および変更が当業者には容易に想起されるので、本発明において図示および説明した構成および操作に限定することを意図するものではない。したがって、あらゆる適切な改変および等価物は、本発明の範囲に含まれるものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】本発明の一実施態様による集積回路パッケージの上面図。
【図１Ｂ】本発明の一実施態様による図１Ａに示す集積回路パッケージの側面図。
【図２Ａ】本発明の一実施態様による集積回路パッケージの側面図。
【図２Ｂ】図２Ａに示す集積回路パッケージの導電性リードのうちの一つの分解図。
【図３】本発明の一実施態様による集積回路パッケージを形成する工程のフロー図。
【図４】本発明の一実施態様による集積回路パッケージの断面図。
【図５】本発明の別の実施態様による集積回路パッケージの断面図。
【図６】本発明の一実施態様による組み立てられ積層された構成の集積回路パッケージの側面図。
【図７Ａ】本発明の他の実施態様による集積回路パッケージの上面図。
【図７Ｂ】図７Ａに示す集積回路パッケージの側面図。
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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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【国際調査報告】
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