(57)【要約】天然資源を保全し環境に優しくコスト効率が良いリードレス半導体パッケージング装置（１０００）は、優れた機械的かつ電気的特性を持ち、また独特な密封と内部のパッケージされた半導体集積回路（チップ／ダイ）（４０）を見れる機構を与えているオプションの窓のあるハウジングを持つ。独特にスタンプされかつ／または曲げ加工されたリードフレーム（３０，４１）は、モールドを使う独特の圧縮モールディング工程の間、重合体材料（１２）によりパッケージされ、特に関連技術で共通の”オーバーパッケージング”問題を避けるために形作られる。特別に形作られたモールドは、外部ポーションがプリント回路基板上のパッドに接触する有効なはんだ付け領域として、リードフレームの外部ポーションから内部ポーションの輪郭描写を容易にする。それゆえに、困難で環境に優しくないマスキング段階とデフラッシング段階を回避し、デバイスパッケージング工程を簡略化する。圧縮成型は、効果的に圧縮力のある密封開口部を供給し、そこからリードフレームの有効なはんだ付け可能領域は拡張し露出する場合があり、このように、リードフレームの内部ポーションをパッケージングするためにモールドにより独特に包含されたポリマーでコートされることを回避する。リードフレームは独特にスタンプかつ／または曲げ加工され、特別な半導体製品の電気機械的要求に適合される。独特なスタンピングかつ／または曲げ加工によりパッケージされた半導体製品の電気機械的要求に適合させるために、リードの関連技術である「ハーフエッチング」はもはや必要ない。環境保全の促進は、天然資源の保全により、そして関連したパッケージング技術において別の状況で遊離した危険な副産物を取り除くことにより達成される。
2004500718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体回路をパッケージングするためのリードレス半導体製品パッケージング装置であって、
ａ．リードフレームであって、
前記リードフレームが内部リードポーションと外部リードポーションを持ち、電気的に前記半導体回路と接合し、リードフレーム材をスタンピングすることにより形成されるリードフレームと、
ｂ．ハウジングメンバーであって、
前記ハウジングメンバーがハウジング材を含み、前記ハウジング材は外部リードポーションがはんだ付け可能領域を与えるため露出されるように前記リードフレームを保護するハウジングメンバーとを含むリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項２】
前記半導体回路であって、
ａ．少なくとも１つのダイ取り付けパッドであって、前記半導体回路が前記ダイ取り付けパッド上に実装されている、少なくとも１つのダイ取り付けパッドと、
ｂ．少なくとも１つのワイヤであって、前記少なくとも１つのワイヤは、前記回路と前記内部リードポーション間の電気的接続をもたらすようにワイヤで結合され、前記少なくとも１つのワイヤは、実質的に銅、アルミニウム、金を含む電気伝導性物質のグループから選択された電気伝導性物質から形成される少なくとも１つのワイヤと、を含む半導体回路を含み、
ハウジング材が、前記ダイ取り付けパッド、前記少なくとも１つのワイヤ、及び前記内部リードポーションを取り囲んで更に圧縮成型され、
ハウジング材が、前記外部リードポーションを取り囲んで圧縮成型されておらず、
前記スタンプされたリードフレームが、チップサイズからチップサイズに近い範囲で、前記リードレス半導体製品パッケージング装置に適合しやすいように所望の構造に機械的に曲げられる、請求項１に記載されたリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項３】
前記リードフレーム材の厚さが６ミル以下の範囲である、請求項２に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項４】
前記リードフレーム材の厚さが６ミル以下の範囲である、請求項１に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項５】
前記リードレス半導体製品であって、
ａ．少なくとも１つのダイ取り付けパッドであって、前記半導体回路が前記ダイ取り付けパッド上に実装されている、少なくとも１つのダイ取り付けパッドと、
ｂ．少なくとも１つのワイヤであって、前記少なくとも１つのワイヤは、前記回路と前記内部リードポーション間の電気的接続をもたらすようにワイヤで結合され、前記少なくとも１つのワイヤは、実質的に銅、アルミニウム、金を含む電気伝導性物質のグループから選択された電気伝導性物質から形成される少なくとも１つのワイヤと、を含むリードレス半導体製品を含み、
ハウジング材が、前記ダイ取り付けパッド、前記少なくとも１つのワイヤ、及び前記内部リードポーションを取り囲んで更に圧縮成型され、
ハウジング材が、前記外部リードポーションを取り囲んで圧縮成型されておらず、
前記スタンプされたリードフレームが、チップサイズからチップサイズに近い範囲で、前記リードレス半導体製品パッケージング装置に適合しやすいように所望の構造に機械的に曲げられる、請求項４に記載されたリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項６】
ａ．窓となる蓋のメンバーであって、
前記窓となる蓋のメンバーが前記ハウジングメンバーの一部を形成し、前記窓となる蓋のメンバーが本質的にポリマーやガラスを含む視覚的に透明なグループから選択された、視覚的に透明な物質から形成される、窓となる蓋のメンバーと、
ｂ．密封剤と、
ｃ．密封シートであって、
前記密封シートが、より大きな密封された表面積を与えるために前記ハウジングメンバーの上面上に配置された少なくとも１つの溝を含み、汚染物質の入場を防止するため前記１つの溝の中のハウジングメンバーと前記窓となる蓋のメンバー間に密封剤が置かれる密封シートとを更に含む請求項１に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項７】
ダイが、前記リードフレームの前記内部ポーションの各々に電気伝導性のないポリマーにより取り付け可能である請求項２に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項８】
ダイが、前記リードフレームの前記内部ポーションの各々に電気伝導性のないポリマーにより取り付け可能である請求項５に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項９】
前記ハウジング材は重合体のモールディング化合物を含み、前記ハウジングメンバーは圧縮成型された前記ハウジング材を含み、それによって前記外部リードポーションは露出され、それにより前記外部リードポーション上のはんだ付け可能部分は保護され、それにより前記外部リードポーションのディフラッシングを避けることができる、請求項１に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項１０】
前記リードフレームは、実質的に銅、アルミニウム、金を含む電気伝導性物質のグループから選択された少なくとも１つの電気伝導性物質から形成され、前記ハウジング材は、実質的にポリマーとセラミックを含むハウジング材のグループから選択された少なくとも１つの材料を含み、前記ポリマーは、実質的にエポキシ、ポリイミド、及びビスマレイミドを含むポリマーのグループから選択される、請求項１に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置。
【請求項１１】
半導体回路をパッケージングするためのリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法であって、
ａ．リードフレームであって、
前記リードフレームは、内部リードポーションと外部リードポーションを持ち、前記リードフレームは、電気的に前記半導体回路と接合し、
前記リードフレームは、リードフレーム材をスタンピングすることにより形成される、リードフレームを供給する段階と、
ｂ．ハウジングメンバーであって、
前記ハウジングメンバーは、ハウジング材を含み、
前記ハウジング材は、外部リードポーションがはんだ付け可能領域を与えるため露出されるように前記リードフレームを保護し、それにより前記リードレス半導体製品パッケージング装置を形成する、ハウジングメンバーを供給する段階とを含むリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法。
【請求項１２】
前記リードレス半導体回路であって、
ａ．少なくとも１つのダイ取り付けパッドであって、前記半導体回路が前記ダイ取り付けパッド上に実装されている、少なくとも１つのダイ取り付けパッドと、
ｂ．少なくとも１つのワイヤであって、前記少なくとも１つのワイヤは、前記回路と前記内部リードポーション間の電気的接続をもたらすようにワイヤで結合され、前記少なくとも１つのワイヤは、実質的に銅、アルミニウム、金を含む電気伝導性物質のグループから選択された電気伝導性物質から形成される少なくとも１つのワイヤとを含むリードレス半導体回路を含み、
ハウジング材が、前記ダイ取り付けパッド、前記少なくとも１つのワイヤ、及び前記内部リードポーションを取り囲んで更に圧縮成型され、
ハウジング材が、前記外部リードポーションを取り囲んで圧縮成型されておらず、
前記スタンプされたリードフレームが、チップサイズからチップサイズに近い範囲で、前記リードレス半導体製品パッケージング装置に適合しやすいように所望の構造に機械的に曲げられ、それゆえにリードレス半導体製品パッケージング装置を形成する、請求項１１に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法。
【請求項１３】
リードフレーム材の厚さが６ミル以下の範囲である、請求項１２に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法。
【請求項１４】
リードフレーム材の厚さが６ミル以下の範囲である、請求項１１に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法。
【請求項１５】
前記リードレス半導体回路であって、
ａ．少なくとも１つのダイ取り付けパッドであって、前記少なくとも１つの半導体回路が前記ダイ取り付けパッド上に実装されている、少なくとも１つのダイ取り付けパッドと、
ｂ．少なくとも１つのワイヤであって、前記少なくとも１つのワイヤは、前記回路と前記内部リードポーション間の電気的接続をもたらすようにワイヤで結合され、前記少なくとも１つのワイヤは、実質的に銅、アルミニウム、金を含む電気伝導性物質のグループから選択された電気伝導性物質から形成される少なくとも１つのワイヤとを含むリードレス半導体回路を含み、
ハウジング材が、前記ダイ取り付けパッド、前記少なくとも１つのワイヤ、及び前記内部リードポーションを取り囲んで更に圧縮成型され、
ハウジング材が、前記外部リードポーションを取り囲んで圧縮成型されておらず、
前記リードフレームが、チップサイズからチップサイズに近い範囲で、前記リードレス半導体製品パッケージング装置に適合しやすいように所望の構造に機械的に曲げられ、それゆえにリードレス半導体製品パッケージング装置を形成する、請求項１４に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法。
【請求項１６】
ａ．窓となる蓋のメンバーであって、
前記窓となる蓋のメンバーが前記ハウジングメンバーの一部を形成し、前記窓となる蓋のメンバーが本質的にポリマーやガラスを含む視覚的に透明なグループから選択された、視覚的に透明な物質から形成される窓となる蓋のメンバーを供給する段階と、
ｂ．密封剤を供給する段階と、
ｃ．密封シートであって、
より大きな密封された表面積を与えるために前記ハウジングメンバーの上面上に配置された少なくとも１つの溝を含み、汚染物質の入場を防止するため前記１つの溝の中のハウジングメンバーと前記窓となる蓋のメンバー間に密封剤が置かれ、それゆえに前記リードレス半導体製品パッケージング装置を形成する、密封シートを供給する段階とを更に含む請求項１４に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法。
【請求項１７】
前記リードフレームの各々の前記内部ポーションに電気伝導性の無いポリマーによりダイが取り付け可能である請求項１２に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てるための方法。
【請求項１８】
前記リードフレームの各々の前記内部ポーションに電気伝導性の無いポリマーによりダイが取り付け可能である請求項１５に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てるための方法。
【請求項１９】
前記ハウジング材は重合体のモールディング化合物を含み、前記ハウジングメンバーは圧縮成型された前記ハウジング材を含み、それによって前記外部リードポーションは露出され、それにより前記外部リードポーション上のはんだ付け可能部分は保護され、それにより前記外部リードポーションのディフラッシングを避けることができる、請求項１１に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てるための方法。
【請求項２０】
前記リードフレームは電気伝導性物質から形成され、前記電気伝導性物質は銅を含み、前記ハウジング材は、実質的にポリマーとセラミックを含むハウジング材のグループから選択された少なくとも１つの材料を含み、前記ポリマーは、実質的にエポキシ、ポリイミド、及びビスマレイミドを含むポリマーのグループから選択される、請求項１１に記載のリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てるための方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの半導体回路をパッケージングするために少なくとも１つのリードレス半導体製品パーッケーング装置を組み立てるための方法で、
ａ．少なくとも１つのスタンプされたリードフレームを供給するためにリードフレーム材をスタンピングし、前記リードフレームは６ミル以下の範囲の厚さを持ち、前記少なくとも１つのスタンプされたリードフレームは内部リードポーションと外部リードポーションを持つ段階と、
ｂ．前記少なくとも１つのリードフレームの各々に対して、前記ダイを前記内部リードポーションに取り付けるため、ダイと前記内部リードポーション間のインターフェースに電気伝導性の無い接着剤を供給する段階と、
ｃ．前記少なくとも１つのスタンプされたリードフレームの各々に対して、前記電気伝導性の無い接着剤を硬化する段階と、
ｄ．前記少なくとも１つのスタンプされたリードフレームの各々に対してワイヤを供給し、前記ワイヤは第１と第２の終端を持ち、前記第１のワイヤの終端は前記ダイに接合し、前記第２のワイヤの終端は前記リード内部ポーションに接合する段階と、
ｅ．前記少なくとも１つのスタンプされたリードフレームの各々に対して、ハウジングメンバーを形成するためにホットプレスを使って、モールド中の前記リード内部ポーションを取り囲むハウジング材を成型し，前記モールドは、上側ポーションと下側ポーションを有し、前記ホットプレスは、お互いに平行である上側のプラテンと下側のプラテンを有し、前記上側のモールドポーションは前記上側のプラテン上に内部へ配置され、前記下側のモールドポーションは前記下側のプラテン上に内部へ配置され、前記リード内部ポーションは前記ダイに取り付けられ、前記下側のモールドポーションに対して、前記上側のモールドポーションを、各々、圧縮している前記プラテンに垂直方向に前記上側のホットプレスプラテンと前記下側のホットプレスプラテンが一緒に変形され、それによって、外部リードポーション上にわずかに局所化された変形を発生させるため前記外部リードポーション上に前記モールドポーションにより圧縮力が加えられ、それによって、前記内部リードポーションと前記外部リードポーション間の密封が、前記圧縮力と前記わずかに局所化された変形を通してもたらされ、それによって、前記ハウジング材は前記モールド内で硬化され、それによって、前記ハウジングメンバーを形成し、それによって、前記少なくとも１つのリードレス半導体製品パーッケーング装置を形成する段階と、
ｆ．レーザーにより、前記少なくとも１つの形成されたリードレス半導体製品パッケージング装置の各々の前記外部リードポーションにマーキングする段階と、
ｇ．お互いから、前記少なくとも１つの形成されたリードレス半導体製品パッケージング装置の各々の前記外部リードポーションをシンギュレートする段階と、ｈ．前記シンギュレートされた前記少なくとも１つのリードレス半導体製品パッケージング装置をパックする段階と、
ｉ．パックされたリードレス半導体製品パッケージング装置を出荷する段階とを含む方法。
【請求項２２】
前記リードフレームが、チップサイズからチップサイズに近い範囲で、前記リードレス半導体製品パッケージング装置に適合しやすいように所望の構造に機械的に曲げられる、請求項２１に記載された少なくとも１つの半導体回路をパッケージングするための少なくとも１つのリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの半導体回路をパッケージングするために少なくとも１つの窓のあるリードレス半導体製品パーッケーング装置を組み立てるための方法で、
ａ．少なくとも１つのスタンプされたリードフレームを供給するためにリードフレーム材をスタンピングし、前記リードフレームは６ミル以下の範囲の厚さを持ち、前記少なくとも１つのスタンプされたリードフレームは内部リードポーションと外部リードポーションを持つ段階と、
ｂ．前記少なくとも１つのスタンプされたリードフレームをプリプレーティングする段階と、
ｃ．前記少なくとも１つのスタンプされたリードフレームの各々に対して、ハウジングメンバーを形成するためにホットプレスを使って、モールド中の前記リード内部ポーションを取り囲むハウジング材を成型し，前記モールドは、上側ポーションと下側ポーションを有し、前記上側のモールドポーションは見える蓋を収容するためのモールドラインを持ち、前記ホットプレスは、お互いに平行である上側のプラテンと下側のプラテンを有し、前記上側のモールドポーションは前記上側のプラテン上に内部へ配置され、前記下側のモールドポーションは前記下側のプラテン上に内部へ配置され、前記リード内部ポーションは前記ダイに取り付けられ、前記下側のモールドポーションに対して、前記上側のモールドポーションを、各々、圧縮している前記プラテンに垂直方向に前記上側のホットプレスプラテンと前記下側のホットプレスプラテンが一緒に変形され、それによって、外部リードポーション上にわずかに局所化された変形を発生させるため前記外部リードポーション上に前記モールドポーションにより圧縮力が加えられ、それによって、前記内部リードポーションと前記外部リードポーション間の密封が、前記圧縮力と前記わずかに局所化された変形を通してもたらされ、それによって、前記ハウジング材は前記モールド内で硬化され、それによって、前記ハウジングメンバーを形成し、それによって、前記少なくとも１つのリードレス半導体製品パーッケーング装置を形成する段階と、
ｄ．前記少なくとも１つのリードフレームの各々に対して、前記ダイを前記内部リードポーションに取り付けるため、ダイと前記内部リードポーション間のインターフェースに電気伝導性の無い接着剤を供給する段階と、
ｅ．前記少なくとも１つのリードフレームの各々に対して、前記電気伝導性の無い接着剤を硬化する段階と、
ｆ．前記少なくとも１つのリードフレームの各々に対してワイヤを供給し、前記ワイヤは第１と第２の終端を持ち、前記第１のワイヤの終端は前記ダイに接合し、前記第２のワイヤの終端は前記リード内部ポーションに接合する段階と、
ｇ．少なくとも１つの溝を持つ密封シートへの密封剤を硬化させることにより前記ハウジングメンバー上に窓となる蓋のメンバーを取り付け、前記密封剤は前記窓と前記成型されたリードフレーム間に異種混合で配置され、前記密封剤は、前記見える蓋により圧縮され、前記密封剤の一部は、それゆえ前記少なくとも１つの溝へプレスされ、それにより密封がもたらされ、それにより前記窓となる蓋のメンバーを持つ前記少なくとも１つの窓のあるリードレス半導体製品パッケージング装置を形成する段階と、
ｈ．レーザーにより、前記少なくとも１つの窓のある形成されたリードレス半導体製品パッケージング装置の前記外部リードポーションにマーキングする段階と、ｉ．お互いから、前記少なくとも１つの窓のある形成されたリードレス半導体製品パッケージング装置の前記外部リードポーションをシンギュレートする段階と、ｊ．前記シンギュレートされた前記少なくとも１つの窓のあるリードレス半導体製品パッケージング装置をパックする段階と、
ｋ．パックされた少なくとも１つの窓のあるリードレス半導体製品パッケージング装置を出荷する段階とを含む方法。
【請求項２４】
前記リードフレームが、チップサイズからチップサイズに近い範囲で、前記リードレス半導体製品パッケージング装置に適合しやすいように所望の構造に機械的に曲げられる、請求項２２に記載された少なくとも１つの半導体回路をパッケージングするための少なくとも１つの窓のあるリードレス半導体製品パッケージング装置を組み立てる方法。
【発明の詳細な説明】
本出願は、同じ出願者による同時係属中の米国暫定特許出願、第６０／１９３，３１９、題名「ガラスの窓となる蓋を持つリードレス半導体製品パッケージング装置とパッケージングするための方法」、２０００年３月３０日提出、に関する。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製品のパッケージングとパッケージされた半導体製品を生産するための組み立て方法に関する。より詳細には、本発明は、リードレス半導体製品のパッケージングとリードレスパッケージされた半導体製品を生産するための組み立て方法に関する。更に詳細には、本発明は、リードレス半導体製品のパッケージングと、時間を浪費し環境に優しくない関連技術であるリードフレームエッチング、及びディフラッシング技術を使用しないパッケージされた半導体製品を量産するための組み立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
必要な機能回路を持つ電子製品を設置したプリント回路基板に関連する製造コストの関心に応じて、半導体製品パッケージング産業はリードレス回路部品の生産を発展させた（それはまた表面実装可能な電子製品として知られている）。以下「リードレス製品」として言及する。その名が暗示しているように、リードレス製品は、パッケージされた電子製品で、それは、機械式の実装手段として、またはプレナーボード上の回路を形成している他の電子部品に対する電気的接続として、そのようなプレナーボード上に与えられる接合ホールへ差し込むための物理的なリードの使用を必要としない。一般に、リードレス製品は、プリント回路基板の製造を容易にし、それによりボードホールへの構成要素のリードの挿入、及びボードのはんだパッドへのこれらリードのはんだ付けが除かれる。リードレス技術は、１９８０年の初期から電子部品のパッケージングのためのオプションとして十分に受け入れられてきた。例として、現在の関連技術の工業製品は「ＱＦＮ」を含む。（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｎｏ　Ｌｅａｄ、ＪＥＤＥＣ　ＳＴＤ　ＭＯ　１９７、１９８，２０８，２０９，ａｎｄ２２０として登録されている）。もちろん電子部品機能はまだ、リード型のパッケージング構造で利用できる場合がある。
【０００３】
関連したリードレス半導体製品のパッケージング技術で、「ハーフエッチング」技術はリードフレームを形成するため使われ、その時、かなり危険な物質を生成する。（すなわち、酸の廃棄物、金属の廃棄物、あるいは有機溶剤）。そして非絶縁状態でリードフレームの有効なはんだ付け可能領域を保護するために、成型プロセス中に加えられるパッケージング材料からリードフレームのそのような有効なはんだ可能領域（外部Ｉ／Ｏとして知られている）を一時的にマスクするため、接着テープが使われ、過剰のテープや恐らくは有機溶剤の廃棄物を生成する。もう一つ別の関連した半導体製品のパッケージング技術において、リードフレームは完全に成型工程によってパッケージされ、そしてリードフレームの有効なはんだ付け可能領域は、次の工程で「バリ取り」を行う必要があり、ここでそのような部分は「オーバーパッケージング」を除くため、高圧の水性微粒子スラリー（すなわちウエットブラスティング）で吹き飛ばされる。従って、重合体廃棄物スラリーの形態で、かなり危険な材料を生成する。従って、天然資源の保全及びリードレス半導体製品をパッケージングするための環境に優しい方法と装置を供給する必要性がある。
【０００４】
本発明の開示
本発明は、すなわちリードレス半導体パッケージング装置は、優れた機械的、電気的、そして熱的特性を持ち、コスト効率が良い製品を与え、また独特な密封のみならず内部にパーケージされ集積化された半導体回路（チップ／ダイ）を見るための機構を与えるオプションの窓のある蓋の特徴（すなわち見える蓋（ｓｉｇｈｔ　ｌｉｄ））を有している。コスト低減は、（ａ）デバイスをパッケージングするために伝統的な関連技術であるセラミック材料よりむしろエポキシのような重合体材料を任意に使う（ｂ）パッケージング工程を簡略化し、それにより生産性を改善する、ことにより成し遂げられる。
【０００５】
本発明は、関連技術の「ハーフエッチされた」リードフレームと対照的に、成型工程中に重合体材料によりパッケージされる、独特の「スタンプされた」かつ／または「曲げ加工された」標準のソルダープレートされた、またはプリプレートされたリードフレームを使う。本発明の工程は独特な圧縮タイプの型を供給し、この型は特に、関連技術で共通の問題であるリードフレームの有効なはんだ付け可能領域の「オーバーパッケージング」を避けるように構成されることを含む。本出願者の発明は、デバイスの組み立てとパッケージング工程を簡略化したものである。特別に形作られた圧縮型は、リードフレームの外部ポーションから内部ポーションの輪郭描写を容易にする。ここで外部ポーションはプリント回路基板上のパッドに接触する有効なはんだ付け可能領域を有する。型は効果的に「圧縮力のある密封口」を供給し、そこから、リードフレームの有効なはんだ付け可能領域は拡張され露出される場合があり、このようにしてリードフレームの内部ポーションをパッケージングするために型により包含された重合体でコートされることを避け、それによって困難なマスキング段階と退屈なバリ取り段階を回避する。
【０００６】
本発明はリードフレームの「スタンピング」かつ／または「曲げ加工」の独特な技術を供給し、それによって、それを独特な半導体製品の電気機械的要求に適合させる。所望の形状へリードフレーム材料をスタンピングかつ／または曲げ加工することにより、本発明は、パッケージされた半導体製品の電気機械的要求に適合させるためのリードの旧技術である「ハーフエッチング」を必要としない。例えば、関連技術のプロセスは必要な形状を作るためリードフレームを「ハーフエッチング」する（例えば、元が１０ミルの導電体物質を約５ミル、エッチングすると、それによって大量の酸と導電体物質の危険な廃棄物を発生させる）。従って、６ミル以下の範囲にあるような薄いリードフレーム材料が本発明で使われる場合がある。本発明は、下記の幾つかの更に特色のある利点を提供している。（ａ）顧客仕様のパッケージサイズ（ｂ）現存の表面実装技術（ＳＭＴ）プロセスが適用可能（ｃ）低コストで全体の性能を向上できる（ｄ）危険な副産物を発生させずにフルスケールの生産が達成できる（環境に優しい、すなわち、酸の廃棄物を無くし、揮発性有機化合物の遊離を無くし、そして前記の固体重合体のスラリー廃棄物を無くす）。（ｅ）より薄いリードフレーム材料（天然資源の保全）。
【０００７】
発明の実施の形態
本発明をよりよく理解するために、以下の参照添付図を用いて説明する。参照番号は、幾つかの図面を通して本発明の同じ部分、または等価な部分を指し示す。
【０００８】
図１．１の断面図は、本発明による第１の具体例である「チップサイズに近い」リードレス半導体パッケージング装置１０００（すなわち、ここではパッケージングと外部リード部分が、与えられたチップの平面図領域を越えて最小に拡張している）を例示しているが、それはパッケージングモールドライン１０と銅のような導電性物質を「スタンピング」かつ「曲げ加工」することにより形成された、独特の「スタンプされた」かつ「曲げ加工された」リードフレーム３０を持ち、効果的にはんだ付け可能な長さ６０と有効な曲部３４、すなわちモールド１１（図示されず）により独特に圧縮的に保持されている独特にスタンプされ曲げ加工されたリードフレーム３０、を備えている。そこに示されている他のリードレス半導体デバイスの構成部品は、ダイ４０、パッドメタルを形成する場合があるダイ取り付けパッド４１、そして金のような導電性物質から形成される結合されたワイヤである。モールド１１は（図示されていない）、独特かつ効果的に圧縮（例えばホットプレスを使う）により、スタンプされ曲げ加工されたリードフレーム３０の内部ポーションのみを取り囲むために重合体モールディング化合物のような重合体物質１２を保持し、それによりスタンプされ曲げ加工されたリードフレーム３０上のきれいではんだ付け可能な領域を保護し、そしてそれにより過剰なパッケージング物質のバリ取りに対して環境に優しくない関連技術の必要性を回避する。スタンプされ曲げ加工されたリードフレーム３０をトリミングするための方法は、矢印７０により示された方向にソーイング（ｓａｗｉｎｇ）またはポンチカッティング（ｐｕｎｃｈ−ｃｕｔｔｉｎｇ）することを含む場合がある。
【０００９】
図１．２は、本発明による第２の具体例の断面図で、チップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン１０、銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成された独特のスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０、有効な曲部３４、そしてそれらの間で下側で結合された金のような導電性物質により形成されたワイヤ５０を備えるダイ４０を持つ。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１０】
図１．３は、本発明による第３の具体例の断面図で、チップサイズに近い耐熱性の高いリードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン１０、銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成された独特のスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０、有効な曲部３４、そしてそれらの間で上側で結合された金のような導電性物質により形成されたワイヤ５０を備えるダイ４０を持ち、そしてスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０とダイ４０は、型からはみ出した（すなわち露出した）共通のダイ取り付けパッド４１を共有している。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１１】
図１．３ａは、本発明による第４の具体例の断面図で、チップサイズに近い耐熱性の高いリードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン１０、銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成された独特のスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０、有効な曲部３４、そしてそれらの間で上側で結合された金のような導電性物質により形成されたワイヤ５０を備えるダイ４０を持ち、そしてダイ取り付けパッド４１の下面は、はみ出した（すなわち露出した）状態である。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１２】
図１．４は、本発明による第５の具体例の断面図で、チップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン１０、銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成された独特のスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０、有効な曲部３４、そしてそれらの間で上側で結合された金のような導電性物質により形成されたワイヤ５０を備えるスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０の下側に置かれた中心パッド４０ａを持つ。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１３】
図１．４ａは、本発明による第６の具体例の断面図で、チップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン１０、銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成されたスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０、有効な曲部３４、そしてそれらの間で上側で結合された金のような導電性物質により形成されたワイヤ５０を備えるスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０の下側に置かれた中心パッド４０ａを持ち、そして中心パッド４０ａの下面は、はみ出した（すなわち露出した）状態である。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１４】
図１．４ｂは、本発明による第７の具体例の断面図で、チップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン、銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成された独特のスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０、有効な曲部３４、及び、スタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０とフリップチップ４０ｂ間に配置され接触している少なくとも１つの導電性パーティクル５１を備えた、スタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０の下側に置かれたフリップチップ４０ｂを持つ。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１５】
図１．４ｃは、本発明による第８の具体例の断面図で、「チップサイズ」のリードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン１０、銅のような導電性物質をスタンピングすることにより形成された独特のスタンプされたリードフレーム３０、及びスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０とフリップチップ４０ｂ間に配置され接触している少なくとも１つの導電性パーティクル５１を備えた、スタンプされたリードフレーム３０の上側に置かれたフリップチップ４０ｂを持つ。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１６】
図１．５は、本発明による第９の具体例の断面図で、チップサイズのリードレス半導体パッケージング装置１０００（すなわち、ここではパッケージングと外部リードポーションが、与えられたチップの平面図領域を越えて最小限に拡張している。ここで平面図パッケージング領域はダイ平面図領域の１２倍以下である）を示し、それは、パッケージングモールドライン１０、銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成された独特のスタンプされかつ曲げ加工されたリードフレーム３０上に置かれたダイ４０、そして、それらの間で上側で結合された金のような導電性物質により形成されたワイヤ５０を備える。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１７】
図１．６は、本発明による第１０の具体例の断面図で、チップサイズのリードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン１０、銅のような導電性物質をスタンピングすることにより形成された少なくとも１つ以上の独特のスタンプされたリードフレーム３０上に置かれたダイ４０、
及びそれらの間で上側で結合された金のような導電性物質から形成されたワイヤ５０を備える。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１８】
図１．７は、本発明による第１１の具体例の断面図で、リードレス半導体パッケージング装置１０００を示し、それは、パッケージングモールドライン、銅のような導電性物質をスタンピングすることにより形成された独特のスタンプされたリードフレーム３０に対して側面に置かれ露出したダイ４０、及びそれらの間で上側で結合された金のような導電性物質から形成されたワイヤ５０を備える。これらの構成部品は、図１．１で述べられた方法で、独特に圧縮成型される。
【００１９】
図１．８の断面図は、第３の具体例と同等の本発明によるチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置１０００を例示しているが、それは、パッケージングモールドライン１０と、銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成される場合がある少なくとも１つの独特のスタンプされ曲げ加工されたリードフレーム３０と、有効な曲部３４を持ち、製造工程中に生ずるであろうモールド１１（図示せず）により保持されている有効はんだ付け可能長６０を備えている。ここに図示される他のリードレス半導体デバイスの構成部品は、少なくとも１つのダイ４０と、パッドメタルを形成する場合がある少なくとも１つのダイ取り付けパッド４１と、金のような導電性物質により形成される少なくとも１つの結合したワイヤ５０である。複数のリードレス半導体デバイスをパッケージングするとき、アセンブリライン形式で大量生産されパッケージされたデバイスを分離するための方法は、矢印７０で示された方向にソーイング（ｓａｗｉｎｇ）やポンチカッティング（ｐｕｎｃｈ−ｃｕｔｔｉｎｇ）を行うことを含む場合がある。モールド１１（図示せず）は、圧縮力を通して、少なくとも１つの独特のスタンプされ曲げ加工されたリードフレーム３０（すなわち外部ポーションへの漏れが無い、少なくとも１つのスタンプされたリードフレーム）の内部ポーションのみを取り囲むために少なくとも１つの重合体物質１２を独特かつ効果的に保持する。従って、少なくとも１つの独特にスタンプされ曲げ加工されたリードフレーム３０の外部ポーション上のきれいではんだ付け可能な領域を保護し、それにより過剰なパッケージング物質のバリ取りのための関連技術の必要性を回避する。
【００２０】
図２０の断面図は、本発明のもう１つ別の具体例である、本発明による窓のあるリードレス半導体パッケージング装置２０００を例示しているが、それは銅のような導電性物質をスタンピングし、かつ曲げ加工することにより形成される独特のスタンプされ曲げ加工されたリードフレーム３０を含むリードレス半導体デバイスと、有効な曲部３４と、電気伝導性が無い接着剤４２によりダイ取り付けパッド４１に接着されたダイ４０と、金のような物質から形成されるワイヤ５０を持ち、それらは、ガラスや高温ポリマのような視覚的に透明な物質から作られた見える蓋（サイトリッド）８０によりパッケージされ、紫外線で硬化可能なエポキシ樹脂のような密封剤１４により硬化重合体物質１３に対して独特に密封されている。密封剤１４は、汚染物質の入場に対して、独特のより大きな密封表面積とより良い密封性を与えるため、密封剤１４の一部が内側の溝１６に流れ込むように、独特な２つの部分からなる溝の密封シートの外側の溝１５の中へ入れられ、見える蓋８０により圧縮される。しかしながら本発明は、２つの部分からなる溝の使用に限定されず、パッケージされる与えられた半導体回路により要求される少なくとも１つの溝を利用する場合がある。硬化重合体物質１３は、スタンプされたリードフレーム３０の外部ポーション３１と内部ポーション３２の両方に置かれた重なった先細りのモールドラインを持ち、またダイ取り付けパッド４１とスタンプされたリードフレーム３０の内部ポーション３３間に置かれた同じ高さのモールドラインを持つ。強化された充填物質１５は、内部ポーション３３が以前にモールド１１（図示せず）により独特な圧縮力で保持されたように、スタンプされたリードフレーム３０の内部ポーション３３の下面まで硬化される。
【００２１】
図３．０の斜視図は、本発明による窓のあるリードレス半導体パッケージング装置２０００を例示しているが、それは、銅のような導電性物質をスタンピングかつ／または曲げ加工することにより形成されたスタンプかつ／または曲げ加工されたリードフレーム３０を持ち、この独特のスタンプ加工は空所３５により示されたように、リードフレーム材を効果的に除去して、硬化重合体１３に形成された少なくとも１つの溝を持つ独特な密封シート１５，１６に対して密封された見える蓋８０を通して見られるようにそれらの間でワイヤ５０を結合することにより共通のダイ４０を共有し、重合体１３は、前記の独特な圧縮成型技術により形成される。
【００２２】
図４．０は、本発明による、少なくとも１つのリードレス半導体パッケージング装置１０００をパッケージするための一般的な組み立て方法Ｍ−１の流れ図を示す。方法Ｍ−１は次のステップから成る。（ａ）工程ブロック１００に示されたように、リードフレーム材料をソーイング（ｓａｗｉｎｇ）またはポンチカッティング（ｐｕｎｃｈ−ｃｕｔｔｉｎｇ）することにより少なくとも１つのリードを持つ少なくとも１つのスタンプされたリードフレームを供給する。（ｂ） 工程ブロック２００に示されたように、電気伝導性が無い接着剤（ダイ取り付け）を供給し少なくとも１つのリードフレームにダイを接着する。（ｃ）工程ブロック３００に示されたように、電気伝導性が無い接着剤を硬化させる。（ｄ） 工程ブロック４００に示されたように、少なくとも１つのリードのそれぞれにダイからワイヤを接続する。（ｅ） 工程ブロック５００に示されたように、上側プラテンと下側プラテンを持つホットプレスを使う加熱圧縮成型のような技術により重合体モールディング化合物のようなもう一つ別の重合体物質で半導体デバイス構成要素を成型し、それは独特な密封開口部をもたらし、そこから外部リードポーションが圧縮力とわずかに局所化された変形によって拡張し、それにより少なくとも１つのリードレス半導体パッケージング装置１０００を形成する。（ｆ） 工程ブロック６００に示されたように、レーザーにより少なくとも１つの形成されたリードレス半導体パッケージング装置１０００をマーキングする。（ｇ）工程ブロック７００に示されたように、少なくとも１つのレーザーマークされたリードレス半導体パッケージング装置１０００をシンギュレートする。（ｈ）工程ブロック８００に示されたように、少なくとも１つのシンギュレートされたリードレス半導体パッケージング装置１０００ をパックする。（ｉ） 工程ブロック９００に示されたように、少なくとも１つのパックされたリードレス半導体パッケージング装置１０００を出荷する。
【００２３】
図５．０は、本発明による、少なくとも１つの窓のあるリードレス半導体パッケージング装置２０００をパッケージングするための一般的な組み立て方法Ｍ−２の流れ図を示す。方法Ｍ−２は次のステップから成る。（ａ）工程ブロック１０２に示されたように、リードフレーム材料をプリプレーティングすることにより、少なくとも１つのリードを持つ少なくとも１つのスタンプされたリードフレームを供給する。（ｂ） 工程ブロック１０３に示されたように、上側プラテンと下側プラテンを持つホットプレスを使う加熱圧縮成型のような技術により重合体モールディング化合物のような重合体物質で少なくとも１つのスタンプされプリプレートされたリードフレームを成型し、それは独特な密封開口部もたらし、そこから外部リードポーションが圧縮力とわずかに局所化された変形によって拡張している。（ｃ） 工程ブロック１０１に示されたように、リードフレーム材をソーイング（ｓａｗｉｎｇ）またはポンチカッティング（ｐｕｎｃｈ−ｃｕｔｔｉｎｇ）する。（ｄ） 工程ブロック２０２に示されたように、少なくとも１つのリードフレーム（ダイ取り付け）にダイを取り付ける。（ｅ） 工程ブロック３０３に示されたように、電気伝導性の無い接着剤を硬化させる。（ｆ） 工程ブロック４０４に示されたように、少なくとも１つのリードにダイからワイヤを接合する。（ｇ） 工程ブロック５０５に示されたように、紫外線で硬化可能なエポキシのような密封剤を供給することにより成型されたリードフレーム上に窓を取り付け、それにより、少なくとも１つのリードレス半導体パッケージング装置２０００を形成する。（ｈ） 工程ブロック６０６に示されたように、レーザー技術により、少なくとも１つの形成された窓のあるリードレス半導体パッケージング装置２０００をマーキングする。（ｉ） 工程ブロック７０７に示されたように、少なくとも１つのレーザーマークされた窓のあるリードレス半導体パッケージング装置２０００ をシンギュレートする。（ｊ） 工程ブロック８０８に示されたように、少なくとも１つのシンギュレートされた窓のあるリードレス半導体パッケージング装置２０００ をパックする。（ｋ） 工程ブロック９０９に示されたように、少なくとも１つのパックされた窓のあるリードレス半導体パッケージング装置２０００ を出荷する。
【００２４】
ここに示された情報及び詳細は、現在の好ましい発明の具体例として、つまり本発明により広く考えられる属する代表的なものとして、その発明の上述された目的を達成することが十分に可能である。本発明の範囲は、当業者に明らかになるであろう他の具体例も十分に包含し、従って添付された本請求項以外の何物によっても制限されない。ここで単数の要素に言及したときは、明白に述べていない限り、それは「１つまたは１つのみ」ではなく「１つまたは１つ以上」を意味することを意図している。一般の当業者に知られた上述の好ましい具体例及び追加的な具体例の要素と、構造的，機能的に同等なものすべては、これにより明白に参照により組み込まれ、本請求項により包含されるものであることが意図されている。更に、本請求項により包含されるそのようなものに対して、本発明により解決を求められる各々の、そしてあらゆる問題を処理するためのデバイスまたは方法に対する要件は存在しない。更に、要素、構成要素、または方法の段階が明白に本請求項に列挙されているかどうかに関係なく、本発明で公開された要素、構成要素、または方法は、公衆に奉げられると言う意図は持たない。しかしながら、様々な形状、半導体材料、及び組み立て材料の詳細な変更や修正は添付された請求項に述べられているような発明の精神と範囲から逸脱することなく成されることは普通の当業者なら容易に理解されるだろう。語句「〜のための手段」を使って要素が明白に列挙されていないなら、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ１１２、第６項の規定により解釈される請求項は、ここには無い。
【図面の簡単な説明】
【図１．１】本発明による、ワイヤがスタンプされたリードフレームに結合し、もう一つ別のワイヤがダイ取り付けパッドに結合した状態で、「上側」の位置に置かれたダイを持つリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近い基本リードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．２】本発明による、スタンプされたリードフレームと「下側」の位置に、それらの間で結合したワイヤを備えるダイを持つリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．３】本発明による、スタンプされたリードフレームと、「上側」の位置に、それらの間で結合したワイヤを備え、かつ、共通のダイ取り付けパッドを共有するダイを備えるリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近く耐熱性の高いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．３ａ】本発明による、スタンプされたリードフレームと「上側」の位置に、それらの間で結合したワイヤを備え、かつ、型からはみ出した（すなわち露出された）ダイ取り付けパッドの下面を備えるダイを持つリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近く耐熱性の高いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．４】本発明による、スタンプされたリードフレームと「上側」の位置に、それらの間で結合したワイヤを備え、かつ、スタンプされたリードフレームの下側に置かれた中心パッドを持つリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．４ａ】本発明による、スタンプされたリードフレームと、「上側」の位置にそれらの間で結合したワイヤを備え、かつ中心パッドの下面が型からはみだしている、スタンプされたリードフレームの下側に置かれた中心パッドを持つリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．４ｂ】本発明による、スタンプされたリードフレームと、少なくとも１つの伝導性パーティクルと接触し、かつ、それがリードフレームとフリップチップ間に配置されている、スタンプされたリードフレームの下側に置かれたフリップチップを持つリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．４ｃ】本発明による、スタンプされたリードフレームと、少なくとも１つの伝導性パーティクルと接触し、かつ、それがリードフレームとフリップチップ間に配置されているスタンプされたリードフレームの上側に置かれたフリップチップを持つリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．５】本発明による、リードフレーム上に置かれたダイと、「上側」の位置に、それらの間で結合したワイヤを備えたリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．６】本発明による、少なくとも１つのリードフレーム上に置かれたダイと、「上側」の位置に、それらの間で結合したワイヤを備えたリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．７】本発明による、リードフレームに対して横に置かれて露出されたダイと、「上側」の位置に、それらの間で結合したワイヤを備えたリードレス半導体デバイス形状について示されたパッケージングモールドラインを持つチップサイズに近いリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図１．８】本発明による、製造工程中に産出されるであろう少なくとも１つのリードレス半導体デバイスについて示されたパッケージングモールドラインを持つリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図２】本発明による、スタンプされたリードフレームの内部ポーションに置かれた平らなモールドラインを持つ硬化した重合体材料に対して密封された見える蓋によりパッケージされているスタンプされたリードフレーム、ダイ、及び結合したワイヤを持つリードレス半導体デバイス形状を有する窓を取り付けたリードレス半導体パッケージング装置の断面図である。
【図３】本発明による、見える蓋を通して見られるように、それらの間のワイヤを結合することにより、共通のダイを共有する複数のリードを持つスタンプされたリードフレームを持つ窓を取り付けたリードレス半導体パッケージング装置の斜視図である。
【図４】本発明による、リードレス半導体パッケージング装置をパッケージするための組み立て方法のフローチャートである。
【図５】本発明による、窓のあるリードレス半導体パッケージング装置をパッケージングするための組み立て方法のフローチャートである。
【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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2004500718.tif 000006
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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2004500718.tif 000036
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