(57)【要約】【課題】高密度集積回路パッケージ構造及び集積回路を提供する。【解決手段】  高密度集積回路パッケージ構造は、金属リードフレーム、チップ及びミクロン接続ワイヤを密封する直方体プラスチックパッケージ構造を含み、前記プラスチックパッケージ構造の長さＡ１は、１.２０ ｍｍ＋（Ｂ−８ ）×０.３ｍｍ／２≦Ａ１≦４.５０ｍｍ＋（Ｂ−８）×１.００ ｍｍ／２の関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の幅Ａ２は、１.２０ｍｍ≦Ａ２≦３.５０ｍｍの関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の厚さＡ３は、Ａ３≧０.３５ｍｍの関係を満足し、Ｂは、アウターリードの個数である。 本発明のパッケージ構造は、チップ製造技術をミクロンオーダーからサブミクロンオーダー、ナノメートルオーダーの発展の要求に応じ、低電力消耗、高速、大容量、小体積の可携帯式製品の要求を満足する。【選択図】図１
2017126733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッド（die pad）、インナーリード及びアウターリードを含む金属リードフレームと、
ダイパッド上に固定されるチップと、
チップとインナーリードの間のミクロン接続ワイヤ（micron connecting wires）と、
前記金属リードフレーム、チップ及びミクロン接続ワイヤを密封する直方体プラスチックパッケージ構造（cuboid plastic package structure）と、
を含む高密度集積回路パッケージ構造であって、
前記プラスチックパッケージ構造の長さＡ１が１.２０ ｍｍ＋（Ｂ−８）×０.３０ ｍｍ/２≦Ａ１≦４.５０ｍｍ＋（Ｂ−８）×１.００ｍｍ/２の関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の幅Ａ２が１.２０ｍｍ≦Ａ２≦３.５０ｍｍの関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の厚さＡ３がＡ３≧０.３５ｍｍの関係を満足し、Ｂがアウターリードの個数であり、且つ４≦Ｂ≦６８を満足する整数である高密度集積回路パッケージ構造。
【請求項２】
前記アウターリードのスパン（span）Ｂ１が２.３０ｍｍ≦Ｂ１≦５.２０ ｍｍを満足し、アウターリードの間隔Ｂ２が０.３０ｍｍ≦Ｂ２≦１.００ｍｍを満足することを特徴とする請求項１に記載の高密度集積回路パッケージ構造。
【請求項３】
前記プラスチックパッケージ構造の長さ Ａ１は、Ａ１＝２.５０＋（Ｂ−８）×０.５３/２ｍｍの関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の幅Ａ２は、２.６０ｍｍであり、プラスチックパッケージ構造の厚さＡ３は、０.８５ｍｍであり、アウターリードのスパンＢ１は、４.００ｍｍであり、アウターリードの幅は、０.２０ｍｍ〜０.２３ ｍｍであり、リード線の中心間隔Ｂ２は、０.５３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の高密度集積回路パッケージ構造。
【請求項４】
前記直方体プラスチックパッケージ構造の底部は、更に応力緩和溝（stress releasing groove）を開設し、該応力緩和溝は、螺旋形槽体であることを特徴とする請求項１に記載の高密度集積回路パッケージ構造。
【請求項５】
前記応力緩和溝の深さと幅が何れも０.０５ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の高密度集積回路パッケージ構造。
【請求項６】
前記ダイパッドから内リード上端までの距離は、０.１５０ｍｍであり、ベース島の下に沈む距離は、０.１５２ ｍｍであり、インナーリードの長さは、０.４００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の高密度集積回路パッケージ構造。
【請求項７】
前記プラスチックパッケージ構造は、エポキシ樹脂組成物（epoxy resin composition）パッケージを採用して形成され、前記エポキシ樹脂組成物は、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（bisphenol F type epoxy resin）、スチレン−無水マレイン酸交互共重合体（styrene-maleic anhydride alternating copolymer）、ポリグリコールジグリシジルエーテル（polyglycol diglycidylether）、ポリプロピレングリコールポリテトラヒドロフラン末端ヒドロキシル（polypropylene glycol polytetrahydrofuran polytetrahydrofuran terminal hydroxyl）、ポリブテニルコハク酸イミド（polybutenyl succinimide）、シリカホワイト（silica white）、シランカップリング剤（silane coupling agen）及び離型剤（Release agent）からなることを特徴とする請求項１に記載の高密度集積回路パッケージ構造。
【請求項８】
前記ミクロン接続ワイヤとチップの間、及び前記ミクロン接続ワイヤとインナーリードとの間は、はんだ付けによって電気接続され、はんだ付けは、無鉛はんだを使用し、且つ前記無鉛はんだは、３.２〜３.６ｗｔ％のＩｎ、１.３〜１.５ｗｔ％のＡｇ、０.５〜０.６ｗｔ％のＢｉ、０.２５〜０.３０ｗｔ％のＣｕ、０.１０〜０.１５ｗｔ％のＧｅ、及び残りの量のＳｎを含む請求項１に記載の高密度集積回路パッケージ構造。
【請求項９】
ダイパッド、インナーリード及びアウターリードを含む金属リードフレームを提供する工程と、
チップを提供し、前記チップを前記ダイパッド上に接着し、前記チップとインナーリードの間は、ミクロン接続ワイヤによって電気接続される工程と、
射出成形法によって前記金属リードフレーム及び前記チップを密封することに用いる直方体プラスチックパッケージ構造を形成する工程と、を含む請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の高密度集積回路パッケージ構造のパッケージ方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の高密度集積回路パッケージ構造を設置して形成される集積回路。
【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の技術分野に関し、更に具体的には、高密度集積回路パッケージ構造及び該パッケージ構造を有する集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は、現代技術のコアであり、現代科学技術の発展の基礎でもあり、科学研究は、何れも集積回路をコアとする計器設備に依存する必要がある。また、それは、人類の現代文明の基礎であり、根本的に人々の生活方式を変化させる現代文明であり、例えば、モノのインターネット、インターネット、パソコン、テレビ、冷蔵庫、携帯電話、iPad（登録商標）、iPhone（登録商標）、各種自動制御機器等は、何れも集積回路に依存し、その知能化機能を実現している。
【０００３】
集積回路の製造は、設計、ウエハ製造、パッケージ、テスト等の幾つかの主要部分に分けることができ、パッケージは、鍵となる部分であり、パッケージ技術におけるパッケージ形式は、各種用途の集積回路の性能、体積、信頼性、形状及びコストに対する特殊な要求を満足する為に研究製造されている。
【０００４】
集積回路パッケージとは、単結晶材料の完全な結晶格子構造を補償できる研磨、切削技術を使用することによって、集積回路ウエハを分離し、要求に合った単一チップに分離し、導電接着剤又は共晶等の技術を用いてチップをダイパッド上に固定し、微細接続技術（ミクロンオーダー）を用いてチップを外リードピンと接続し、その後、高分子材料又はセラミック材料を用いてチップ及びリード等を保護し、一定の形状に形成し、使用者に使用させることができる集積回路製品として完成させる。
【０００５】
集積回路のパッケージタイプは、密封セラミックパッケージ及びプラスチックパッケージの大きく２つに概括することができる。密封セラミックパッケージは、真空密封装置を利用し、チップとそれを囲む構造物を隔離して封止するパッケージであり、典型的な密封セラミックパッケージは、高性能なパッケージレベルに応用される。
一方、プラスチックパッケージチップの場合は、エポキシ樹脂を使ってチップをパッケージにするので、チップを完全に環境と隔離することが困難であるので、周辺の空気がこのパッケージを透過する可能性が生じ、封止プロセスにおいては、チップの品質や生産歩留まりに及ぼす影響が懸念される。
しかし、近年では、プラスチックパッケージ技術は、その応用及び効果において顕著な発展を遂げ、大部分の工業、民間製品を完全に満足することができ、材料コストが低く、且つプラスチックパッケージの生産プロセスは、自動化生産を行うことができ、これにより、コストを有効に低減している。
【０００６】
現在、集積回路のパッケージの形式は、主にＤＩＰ、ＳＯＰ、ＳＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＭＳＯＰ、ＱＦＰ、ＰＬＣＣ、ＱＦＮ、ＤＦＮ等である。ＳＯＰ、ＳＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＭＳＯＰ等のパッケージ構造は、体積が小さく、周波数特性が良好であり、内部抵抗が比較的に低く、材料用量が少なく、生産自動化の程度が高く、且つ企業全体で使用する時に自動化作業を行い易く、生産効率が高く、コストが低く、従って、大部分の工業、民間製品で採用されるパッケージ形式である。
【０００７】
集積回路のパッケージ形式は、集積回路の製品の性能、信頼性、コストにとって重大な役割を果たす。チップ製造技術がミクロンからナノメートルに発展するに伴い、単位面積チップの機能が１８カ月ごとに倍増するというムーアの法則は、徐々に失効し、将来の機能が強大なクラウドコンピューティング、インターネット中のモノのインターネット及びモバイルネットワーク等は、そのコア技術を集積回路の突破に頼り、集積回路の大容量、高速、低消耗の向上は、チップ製造において、益々困難になっており、更に大きな程度でパッケージ形式及び技術の突破が必要となってくる。
従来の集積回路チップ製造技術の特徴寸法は、ミクロンオーダーであり、あるいは更に広く、従って、チップの面積が普遍的に比較的大きく、比較的大きなチップ面積を許容する為、パッケージ構造の寸法が大きく、多くの原材料を消耗し、パッケージ生産効率が低く、電力消費が大きく、周波数が低く、集積回路が印刷回路板上にはんだ付けされるのに比較的大きな面積を占め、コストが比較的高いというだけではなく、同時に、各種製品の寸法の要求を満足する為、近いＳＯＰ、ＳＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＭＳＯＰ等の多種のパッケージ構造を設計している。
また、現在のパッケージ構造を用い小サイズのチップをパッケージした製品は、リードが比較的長く、周波数の特性が低下し、内部抵抗が顕著に増加し、電力消費及び熱消費が大きく、製品寿命を短縮させる。チップ製造技術がミクロンからサブミクロン、更にはナノメートルオーダー（１６ナノメートルが既に成熟し、量産可能である）に推進するにつれて、チップ面積が幾何級数的に減少し、同時にチップの電力消費、周波数特性等に対して更に高い要求が提示され、パッケージ構造も更に高い要求が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１６９６６４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
チップ製造技術がミクロンからサブミクロン、更にはナノメートルへと発展する要求に応じ、現有技術中のパッケージ構造の回路体積が大きく、製品の電熱性能が良好でなく、製品の信頼性重大な影響を及ぼし、周波数特性が低下し、製造コストが高くなる等の不足を克服するため、本発明の目的は、高密度集積回路パッケージ構造及び集積回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記発明の目的を実現する為、本発明は、以下の技術試案を採用する。
ダイパッド、インナーリード及びアウターリードを含む金属リードフレームと、ダイパッド上に固定されるチップと、チップとインナーリードの間のミクロン接続ワイヤと、前記金属リードフレーム、チップ及びミクロン接続ワイヤを密封する直方体プラスチックパッケージ構造と、を含む高密度集積回路パッケージ構造であって、前記プラスチックパッケージ構造の長さＡ１が１.２０ ｍｍ＋（Ｂ−８）×０.３０ ｍｍ/２≦Ａ１≦４.５０ｍｍ＋（Ｂ−８）×１.００ｍｍ/２の関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の幅Ａ２が１.２０ｍｍ≦Ａ２≦３.５０ｍｍの関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の厚さＡ３がＡ３≧０.３５ｍｍの関係を満足し、Ｂがアウターリードの個数であり、且つ４≦Ｂ≦６８を満足する整数である。
【００１１】
好ましくは、アウターリードのスパンＢ１が２.３０ｍｍ≦Ｂ１≦５.２０ ｍｍを満足し、アウターリードの間隔Ｂ２が０.３０ｍｍ≦Ｂ２≦１.００ｍｍを満足する。
【００１２】
好ましくは、前記プラスチックパッケージ構造の長さ Ａ１は、Ａ１＝２.５０＋（Ｂ−８）×０.５３/２ｍｍの関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の幅Ａ２は、２.６０ｍｍであり、プラスチックパッケージ構造の厚さＡ３は、０.８５ｍｍであり、アウターリードのスパンＢ１は、４.００ｍｍであり、アウターリードの幅は、０.２０ｍｍ〜０.２３ ｍｍであり、リード線の中心間隔Ｂ２は、０.５３ｍｍである。例として、アウターリードの個数は、６、８、１０、１２、１４、 １６、１８、２０、２４個であることができ、且つプラスチックパッケージ構造の長さＡ１は、それぞれ２.０５ｍｍ 、２.６０ｍｍ 、３.００ｍｍ 、３.６０ｍｍ 、４.０５ｍｍ 、４.６０ ｍｍ 、５.１０ｍｍ、５.６０ｍｍ 、６.６０ｍｍである。
【００１３】
好ましくは、前記パッケージ構造において、直方体プラスチックパッケージ構造の底部は、更に応力緩和溝を開設し、該応力緩和溝の深さと幅は、それぞれ０.０５ ｍｍであり、且つ前記応力緩和溝は、螺旋形槽体である。集積回路パッケージ構造がプラスチックパッケージ樹脂、金属リードフレーム、シリコンチップ等の異なる材料を含み、使用する材料の性質の差異が大きく、熱膨張係数が異なり、一つに組み合わせる時、応力を発生する。
該応力は、異なる材料間で層離れを発生させ、製品の信頼性に影響を及ぼすだけでなく、チップに湾曲を生じさせ、シリコン格子の歪みの大量の比較実験で表明されており、本発明のパッケージ構造に対し、上記の螺旋形槽体、及び常規の形状の応力緩和溝（例えば、常規の網状応力緩和溝）を設置することで集積回路の使用時の温度変化及び外力の作用の応力ベクトルの重なりを回避し、シリコン格子の歪みを有効に回避し、応力の集積回路の性能に対する影響を最大限に回避することができる。
【００１４】
好ましくは、集積回路の導熱性能を改善する為、本発明のパッケージ構造の内部の位置関係等に対して更なる改良を行う。
設計のベース島から内リード上端までの距離は、０.１５０ｍｍであり、ベース島の下に沈む距離は、０.１５２ ｍｍであり、インナーリードの長さは、０.４００ｍｍである。上記設計及び合理的配線によって、容量、インダクタ、抵抗等のパラメータが集積回路内の温度を低減するように良好に改善し、更に、集積回路の使用寿命及び信頼性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の第２の特徴は、上記高密度集積回路パッケージ構造のパッケージ方法に関する。
前記パッケージ方法は、
ダイパッド、インナーリード及びアウターリードを含む金属リードフレームを提供する工程と、
チップを提供し、前記チップを前記ダイパッド上に接着し、前記チップとインナーリードの間は、ミクロン接続ワイヤによって電気接続される工程と、
射出成形法方法にとって前記金属リードフレーム及び前記チップを密封することに用いる直方体プラスチックパッケージ構造を形成する工程と、を含む。
【００１６】
本発明の第３の特徴は、集積回路に関する。前記集積回路は、複数の本発明の上記高密度集積回路パッケージ構造を設置して形成される。
【発明の効果】
【００１７】
現有技術と比較し、本発明に記載の高密度集積回路パッケージ構造は、以下の有益効果を有する。
（１）内部抵抗を大幅に減少し、パッケージ構造の電気性能及び熱性能を改善し、約半分の金属資源及びコストを節約することができる。
（２）電気信号の伝送距離を短縮し、信号伝送の遅延時間及び寄生パラメータを減少し、周波数特性を大幅に改善する。
（３）パッケージ効率を更に高め、パッケージコストが比較的低くなり、総パッケージ材料コストを約４５％節減し、構造の改良により、生産効率を大幅に向上でき、全体の生産効率が約３５％向上することができ、最も効率の高いプロセス、例えば、切断、射出成形工程は、元の２倍以上に改善することができる。メーカー全体で該集積回路のプリント回路に占有する面積を減少でき、正味面積７５％を減少できる。
（４）多種パッケージ構造、例えば、ＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＳＳＯＰ、ＭＳＯＰ及び一部のＱＦＮ、ＤＦＮと互換性を有することができ、急成長する携帯式製品の要求を満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一つの実施例のダイパッドの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
当業者が本発明の構想、技術試案を完全、精確且つ深く理解できるようにするため、以下に具体的実施例を組み合わせ、本発明の高密度集積回路パッケージ構造及び集積回路に対して更に説明を行う。
【００２０】
実施例 1
図１に示すように、本実施例に記載の高密度集積回路パッケージ構造は、ダイパッド１、インナーリード２及びアウターリード３を含む金属リードフレームと、ダイパッド上に固定されるチップと、チップ及びインナーリードの間のミクロン接続ワイヤと、金属リードフレーム、チップ及びミクロン接続ワイヤを密封する直方体プラスチックパッケージ構造と、を含み、前記インナーリード及びアウターリードが互いに接続し、実施において、インナーリード及びアウターリードの間は、銀合金めっき層を介して接続することもできる。前記プラスチックパッケージ構造の長さＡ１は、１.２０ ｍｍ＋（Ｂ−８）×０.３０ｍｍ/２≦Ａ１≦４.５０ｍｍ＋（Ｂ−８）×１.００ｍｍ/２の関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の幅Ａ２は、１.２０ｍｍ≦Ａ２≦３.５０ｍｍの関係を満足し、プラスチックパッケージ構造の厚さＡ３は、Ａ３≧０.３５ｍｍの関係を満足し、Ｂは、アウターリードの個数であり、Ｂは、４ ≦Ｂ ≦６８を満足する整数である。以下は、アウターリードピンの個数が８であるパッケージ構造を例とし、本発明の高密度集積回路パッケージ構造に対して更に説明する。
本発明のパッケージ構造は、本発明で称されるのは、ＣＰＣ系列パッケージ構造、即ち、ＣＰＣ４、ＣＰＣ６、ＣＰＣ８等である。下方は、表記に便利であるため、本発明は、ＣＰＣ８を、本発明を代表するアウターリードの個数が８であるパッケージ構造とする。
【００２１】
本実施例において、前記プラスチックパッケージ構造は、エポキシ樹脂組成物パッケージを採用して形成され、好ましくは、前記エポキシ樹脂組成物は、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂（DGEBF）、スチレン−無水マレイン酸交互共重合体（SMA1000）、ポリグリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールポリテトラヒドロフラン末端ヒドロキシル、ポリブテニルコハク酸イミド、シリカホワイト、シランカップリング剤及び離型剤からなる。好ましくは、前記エポキシ樹脂組成物は、２５〜２７.５ｗＴ％のスチレン- 無水マレイン酸共重合体（SMA1000）、２８〜３０ｗｔ％の溶融シリカホワイト、１０〜１２ｗｔ％のポリプロピレングリコールポリテトラヒドロフラン末端ヒドロキシル、５.５〜６.０ｗｔ％のシリカホワイト、３.５〜４.０ｗｔ％のポリグリコールジグリシジルエーテル、１.５〜２.０ｗｔ％の ポリブテニルコハク酸イミド、０.５〜０.８ｗｔ％のシランカップリング剤、離型剤、及び残りの量のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（DGEBF）から構成される。
本実施例中に記載のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂のエポキシ当量は、１７１〜１７５であり、２５℃時の粘度が４０００〜６０００ｍＰａ・ Ｓである。前記シリカホワイトの比表面積が１００〜３００ｍ2/ｇであり、粒径が１０〜５０ｎｍである。溶融シリカホワイトの顆粒寸法は、好ましくは、１〜５０μｍである。前記シランカップリング剤は、好ましくは、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（γ- glycidoxypropyltrimethoxysilane）、γ-アクリルオキシメチルトリメトキシシラン（γ- acryloxymethyl trimethoxysilane）、γ-アクリルオキシメチルプロピルトリエトキシシラン（γ- acryloxymethyl propyl triethoxysilane）、又はγ-アクリルオキシメチルジメトキシシラン（γ- acryloxymethyl dimethoxysilane）中の少なくとも一種である。前記離型剤は、有機シリコン系離型剤又はステアリン酸金属塩を選択することができる。
本実施例において、ポリプロピレングリコールポリテトラヒドロフラン末端ヒドロキシル及びポリブテニルコハク酸イミドを添加し、耐リフロー性及び耐湿性を驚異的に改善し、且つ、硬化後のパッケージ構造の弾性率が比較的小さく、インタフェースの形状変化によって発生する応力を有効に吸収することができ、基本的にチップ分層及び内部の亀裂の状況を観察することなく、パッケージ効果が良好である。
【００２２】
本実施例において、前記ミクロン接続ワイヤは、直径が１０〜２５μｍの合金線であり、前記銅合金中に２.５０〜３.０５ｗｔ％ のＡｇ、０.０８〜０.１０ｗｔ％ のＩｎ、０.０５〜０.０６ｗｔ％のＧｅ、０.０１〜０.０２ｗｔ％のＮｂ、０.００３〜０.００５ｗｔ％のＺｒ及び残りの量のＣｕを含む。前記ミクロン接続ワイヤは、常規の鋳錠、キャスティング（casting）、ラフストレッチング（rough stretching）、アニーリング（annealing）、精確描画（accurate drawing）、アニーリング処理工程によって得られ、且つ前記銅合金線表面上に銀保護層をメッキし、該ミクロン接続ワイヤは、優れた酸化防止性能を有し、はんだ付け間隔の短縮に有利であり、特に本発明が記載する高密度、多リードの集積回路パッケージに適合する。
前記ミクロン接続ワイヤとチップ、及び前記ミクロン接続ワイヤとインナーリードの間は、はんだ付けによって電気接続される。はんだ付けは、無鉛はんだを使用し、且つ前記無鉛はんだは、３.２〜３.６ｗｔ％のＩｎ、１.３〜１.５ｗｔ％のＡｇ、０.５〜０.６ｗｔ％のＢｉ、０.２５〜０.３０ｗｔ％のＣｕ、０.１０〜０.１５ｗｔ％のＧｅ、及び残りの量のＳｎを含む。
前記無鉛はんだの融解温度は２０１〜２０６℃であり、そのはんだ付け性及び信頼性が良好であり、抗せん断強度が３５.５ＭＰａより大きく、伝導率は、１０.２〜１０.５％ＩＡＣＳであり、本発明が記載する高密度、多リードの集積回路パッケージに適合する。また、ミクロン接続ワイヤは、純銅線を採用し、ミクロン接続ワイヤとチップ、及び前記ミクロン接続ワイヤとインナーリードの間が高温である状況においても、原子吸引によって結合することができる。
更に、リード線とＰＣＢの間は、はんだ付けによって電気接続されることができる。はんだ付けは、無鉛はんだを使用し、且つ前記無鉛はんだは、３.２〜３.６ｗｔ％のＩｎ、１.３〜１.５ｗｔ％のＡｇ、０.５〜０.６ｗｔ％のＢｉ、０.２５〜０.３０ｗｔ％のＣｕ、０.１０〜０.１５ｗｔ％のＧｅ、及び残りの量のＳｎを含む。
【００２３】
プラスチックパッケージ体の幅の確定：
パッケージ内部抵抗の減少に対する専門的研究によって、本発明は、ダイパッドからリード線ピンの間隔が０.１５ｍｍ以内である時、電気性能が顕著に改善され、生産効率、生産歩留まり、コスト等の総合効果が良好であることが分かっている。信頼性の研究に基づき、プラスチックパッケージ体の幅が約２.６０ｍｍである時、信頼性、電気性能、汎用性等の総合性能が良好であることが分かっている。現有技術中のチップの生産技術は、この種のパッケージ形式のチップに対して、製造プロセスは、一般に０.６ミクロン以下であり、製造するチップサイズは、通常０.５×０.５ ｍｍ2〜１.５×１.８ ｍｍ2の間であり、要求されるリードフレームのベース島のサイズは、≦１.５×１.８ｍｍ2である。ベース島の辺縁から内リード上端までの間隔は、材料の厚さ、ツールの材料及び加工精度により決まり、現在の技術の要求は、０.１０上に到達し、効率、ツールの寿命を考慮した後、最も合理的な間隔は、約０.１５ｍｍである。インナーリード上端からプラスチックパッケージ体辺縁までの距離は、０.２０〜０.４０ｍｍであり、リードピンの強度及び信頼性によって決定される。
従って、製品の汎用性のみを考慮する場合、プラスチックパッケージ体の幅が２.０ｍｍより大きくなる。リードフレーム生産技術のみを考慮する場合、最小のベース島は、０.７６２×０.７６２ｍｍ2であり、プラスチックパッケージ体の幅は、１.４０ｍｍのみが必要であり、このように、約４０％の製品を満足することができ、２.６０ｍｍのプラスチックパッケージ体の幅に比較し、プラスチックパッケージ樹脂が１５％減少でき、総材料コストの１.０％を占め、投資コスト、標準化の応用の要求を考慮し、パッケージ構造の単独開発は、好ましくない。同様に、幅を３.５ｍｍまで増加する場合、コストは、約７.０％増加し、生産効率が低下し、性能及び汎用性等のその他の特性は、改善されておらず、考慮すべきではない。
上記を総合し、プラスチックパッケージ体の幅は、２.６０ｍｍとすべきである。幅が１.４ｍｍ〜３.５ｍｍの間のその他の幅は、幅が２.６０ｍｍである場合と比較し、総合コストが高くなり、本質的差別がなく、品質は、改善されておらず、好ましくないが、但し同様に本発明の保護範囲に属するものである。
【００２４】
プラスチックパッケージ体の長さの確定：
集積回路のプリント回路板上に占有空間を減少し、集積回路の重量を軽減し、集積回路パッケージ材料を減少し、集積回路の生産時の効率を向上し（注：集積回路が短いほど、集積回路を配列するリードフレームは、より多くの製品を収容することができ、生産効率が高くなる）、コストを低減する為、集積回路のプラスチックパッケージ体を設計する時にできる限りその長さを減少させる必要があり、プラスチックパッケージ体が短いほど良好である。
メーカー全体の応用におけるＰＣＢ板の製造を考慮した場合、線幅０.２０ｍｍ以上、間隔が０.３０ｍｍ以上である時、生産コストが最低、効率が最高、品質が安定するので、リードピンの間隔は、０.５０ｍｍ以上であり、電気性能、機械加工の要求を考慮する場合、リードピン幅が０.２０ｍｍ〜０.２３ｍｍであり、相応してＰＣＢ板の線幅は、０.２２〜０.２３ｍｍであることが好ましく、即ち、リードピンの間隔は、０.５２ｍｍである場合、効率及び総合コストが最も良好である。
以上のサイズより小さい場合、品質が劣化し、効率が低下し、ＰＣＢ板のコストが大幅に上昇する。従って、パッケージ及びメーカー全体で使用する総合コストが反って高くなり、パッケージコスト及びメーカー全体の使用コストを考慮した場合、リードピンの間隔は、０.５３ｍｍに確定される。ピンの間隔が０.３５ｍｍ〜０.５３ｍｍの間では、性能が改善されず、但し総合コストが上昇し、ピンの間隔が０.５３ｍｍ〜１.００ｍｍの間であれば、コストが高くなり、性能は改善されない。上記を総合し、リードピンの間隔は、０.５３ｍｍに確定される。
間隔が０.３５ｍｍ〜１.００ｍｍの間のその他の寸法である場合、可能ではあり、品質が規範内であり、コストが上昇するが、本発明の保護範囲に属するものである。それが相応するプラスチックパッケージ体の長さは、２.６０ｍｍに確定され、プラスチックパッケージ体の長さは、１.２０ｍｍ〜４.５０ｍｍの間のその他のサイズである場合も、同様に本発明の保護範囲に属するものである。
【００２５】
プラスチックパッケージ体の厚さの確定：
エンド製品の軽量化、薄型化の要求を満たすため、薄いほど良好である。プラスチックパッケージ材料の用量を考慮する場合、プラスチックパッケージ体も薄いほど良好である。チップの厚さが一般に０.１９ｍｍ以上であることを考慮し、チップの表面からプラスチックパッケージ体の表面までの距離は、ワイヤーの安全性を考慮して高さが０.２ｍｍであり、ベース島の底面からプラスチックパッケージ体の底面までの高さが０.２ｍｍ以上であり、リードフレームの厚さが０.１１ｍｍ以上であり、従って、プラスチックパッケージ体の厚さは、０.７０ｍｍ以上とすべきである。但し、チップを薄くするコスト、孤線の制御の難易度の品質に対する影響、抵抗及び強度のリードフーレムの厚さに対する要求、リードピンの成型時に発生する応力、プラスチックパッケージ材料の気密性及び汎用性を考慮した場合、本発明は、コストと品質の総合考慮後に厚さが０.８５ｍｍに確定される。
厚さ０.３５ｍｍ〜０.８５ｍｍである場合、生産難度が増加し、総合的コストが高くなり、厚さが０.８５ｍｍ以上である場合、用いる材料が増加し、コストが顕著に高くなる。上記を総合し、厚さが０.８５ｍｍに確定される。厚さが０.３５ｍｍ以上のその他のサイズは、可能であり、このサイズと比較し、利点が顕著な差異を有さず、総合効果は弱いであるが、本発明の保護範囲に属するものである。
【００２６】
プラスチックパッケージ体の高さ方向の角度及び稜角：
一般的には、研究が行われず、鋳型企業により離型の要求及び外観の美観により確定される。
【００２７】
直方体プラスチックパッケージ構造の底部は、更に応力緩和溝を開設し、該応力緩和溝の深さと幅は、何れも０.０５ｍｍであり、該応力緩和溝の長さは、直方体プラスチックパッケージ構造の幅と等しく、且つ前記応力緩和溝は、螺旋形槽体である。前記螺旋形槽体内にポリブテニルコハク酸イミドおよびアミノポリアミド樹脂の組成物を充填し、４０〜５０℃で３.０〜５.０ｍｉｎ硬化処理を行い、そのうち、ポリブテニルコハク酸イミドおよびアミノポリアミド樹脂の品質の比が３：１である。集積回路のパッケージ構造は、プラスチックパッケージ樹脂、金属リードフレーム、シリコンチップ等の異なる材料を含み、使用する材料によって性質の差異が大きく、熱膨張係数が異なり、一つに組み合わせる時、応力を発生する。
該応力は、異なる材料間に層離れを発生し、製品の信頼性に影響を及ぼし、更にチップに湾曲を発生させ、シリコン格子の歪みを発生させ、大量の比較実験により、本発明のパッケージ構造に対し、上記のような構造、及び常規形状の応力緩和溝（例えば、常規の網状応力緩和溝）を設置することで集積回路の使用時の温度変化及び外力の作用応力ベクトルの重なりを回避することができ、且つ応力を方向性なく発散させることができ、シリコン結晶格子の歪みを有効に回避することができ、応力の集積回路の性能への影響を最大限に回避することができる。
【００２８】
現有技術中のＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＳＳＯＰ、ＭＳＯＰパッケージ形式は、本実施の製品ＣＰＣ８と最も近く、よって、それらを最も近い現有技術とみなすことができる。
【００２９】
本発明中のその他のリードピン製品は、具体的に実施する時、電気性能、熱性能、電力消費、信頼性及び生産効率、品質等の状況を総合的に考慮し、本発明の範囲内で最も優れた具体な構造サイズを選択する。又、ＩＣの入力/出力の数、熱性能、耐圧、周波数特性等に応じて、リードピン構造を調節することが可能である。例えば、CPC8-4L或いはCPC8-5Lに関しては、片側の四つのリードピンを二つ或いは一つに繋ぐことは放熱効率を増加させるためであり、もう一方の側の一つ或いは二つのリードピンを取り除くことは耐圧性能を向上させ、或いはその他の目的等のためである。要するに、本発明の範囲内に置いて、具体的な需要による如何なる局部的な改善で得られる製品は全て本発明の保護範囲に属するものである。
【００３０】
ＣＰＣ８は、現有のＳＯＰ８に比較し、以下の利点を有する。
一、品質に優れる
１．信頼性が顕著に改善される
本発明が提示する応力槽の理論、ベース島表面構造、短流路構造が外形の変形、異なる物質間の分層、チップの変形、プラスチックパッケージ体と異なる物質の間の結合、プラスチックパッケージ体の分子構造、及び射出成形の過程において、流体の微小接続線に対する損壊等を有効に解決しており、結果として、製品の信頼性が向上し、品質の保障を得る。応力緩和溝は、螺旋形槽体であり、ねじ山形の構造特性を応力の力学設計中に良好に応用することができる。
２．電、熱性能、周波数特性が顕著に改善され、線幅が日増しに縮小するチップの要求を満足する
ミクロン接続ワイヤを短縮し、リードピンを短縮し、パッケージの内部提供及び熱抵抗を顕著に低下させ、電熱性能及び周波数特性を改善し、信頼性も向上する。
【００３１】
二、コスト優位性が明白である
１．ＳＯＰ８のプラスチックパッケージ体の体積は、長さ４.９ｍｍ＊幅３.９ｍｍ＊厚さ１.５ｍｍ＝２８.７ｍｍ3であり、本発明は、８ピンを例とし、ＣＰＣ８のプラスチックパッケージ体のサイズは、長さ２.６０ｍｍ＊幅２.６０ｍｍ* 厚さ０.８５ｍｍ＝５.７４６ｍｍ3であり、プラスチックパッケージ樹脂を８０％に節減することができ、中国全体の年間生産量500 億個以上の製品であり、人民元５００＊０.００８＊０.８０（各樹脂コスト）＝３.２０億元を節減することができる。
２．ＳＯＰ８の金属リードフレームの平面展開体積は、（幅７.８ｍｍ＊長さ４.９ｍｍ＊厚さ０.２０３ｍｍ）＝７.７６ｍｍ3 であり、ＣＰＣ８の金属リードフレームの平面展開は、(５.００ｍｍ＊２.６０ｍｍ＊０.１５４ｍｍ）＝２.００ｍｍ3であり、金属材料を７４％節減することができ、中国全体の年間生産量５００億個以上の製品であり、銅の価格が１ｋｇ当たり５０元であり、銅の密度が８.９３である場合、人民元５００＊（７.７６−２.１３）＊８.９３/１０００/１０００＊５０＝１.２６億元を節約することができる。
３．電気鍍金面積を減少することができ、それにより、錫の消費量を減少し、包装、運輸コストを減少し、リードフレーム密度が大幅に向上されることにより、生産総合効率を３５％以上向上させることができる。
【００３２】
上記を総合し、本発明の発明製品の応用は、人類の貴重な資源を大幅に節減し、生産及び使用企業にエネルギー消費を節減させ、効率を向上し、利益をもたらし、終端使用者に支出を節約させる。年間の本製品のコストのみで、人民元５億元以上の節約を達成することができる。
本発明の初期開発製品には、ＣＰＣ８、ＣＰＣ１２、ＣＰＣ１４、ＣＰＣ１６、ＣＰＣ２０、ＣＰＣ２４の６シリーズ(現在において使用量が最大の６シリーズ製品) があり、それらの使用によって、人民元１０億元以上を節減することができる。本発明の全ての系列製品の開発によって、人類に毎年数十億元人民元を節約させることができる。
【００３３】
三、その他の利点
１．体積の微小型化によって、プリント回路板全体に占有する空間を縮小し、全体体積を更に小さくすることができる。同じ大きさのプリント回路板は、更に多くの電子部材を収容でき、同じ体積の全体性能を更に強化することができる。
２． 体積の微小型化によって、製品の重量を軽減し、集積回路をはんだ付けしたプリント回路板の重量を軽減させることができる。
要約すると、本発明のパッケージを採用した製品は、経済効果が顕著であり、製品品質、機能、産業チェーン効率及び利益等が何れも大幅に改善される。
【００３４】
ＣＰＣ８及びＴＳＳＯＰ８、ＳＳＯＰ、ＭＳＯＰ８、一部のＱＦＮ、ＤＦＮを互いに比較する。
一、品質の利点
１．信頼性が顕著に改善される
本発明が提示する応力槽の理論、ベース島表面構造、短い流路構造が外形の変形、異な物質間の分層、チップ変形、プラスチックパッケージ体及び異なる物質間の結合、プラスチックパッケージ体の分子構造、及び射出成形過程中の流体の微小接続線に対する損壊等を有効に解決し、製品の信頼性を向上させ、品質を保障する。
２．電、熱性能、周波数特性が顕著に改善される
ミクロン接続ワイヤを短縮し、リードピンを短縮し、パッケージ内部抵抗及び熱抵抗を顕著に低下させ、電気性能を改善し、信頼性も向上する。
【００３５】
二、コスト等のその他の利点
１． 銅、樹脂、錫材料の消費が大幅に減少する。
２． 生産効率が顕著に向上する。
３．適用範囲が更に広くなる。
４. ＱＦＮ、ＤＦＮに比較し、生産難度を低減させ、材料製造コストの削減を更に顕著にする。
【００３６】
要約すると、元々以上の対照しか使用できなかったパッケージ製品は、本発明のパッケージ形式を採用し、比較的高い経済効果を得ることができる。
【００３７】
現代社会は、人件費が高騰し、資源が欠乏し、原材料の価格も益々高くなっており、低炭素は、社会の趨勢であり、社会の必然でもある。本発明は、時代の要求を満足し、貴重な自然資源及び人力資源を節減し、低炭素で、グリーンな社会の発展の要求に適合する。
【００３８】
なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ダイパッド
２  インナーリード
３  アウターリード
【図１】
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