(57)【要約】【課題】リードフレームパッケージ構造を提供する。【解決手段】リードフレームパッケージ構造は、複数のインナーリードと複数のアウターリードからなる複数のリードと、複数のインナーリードの一部に設置された複数のチップと、チップを他のインナーリードに電気的に接続する複数の導線と、インナーリードの下表面に設置され、凹槽を有し、凹槽の開口がインナーリードに向いている支承素子と、リード、チップ、導線、支承素子を被覆し、凹槽を充填して、アウターリードの一部と支承素子の一部表面を露出する成型材料と、からなる。この他、リードフレームパッケージ構造の製造方法も開示され、パッケージの品質を向上する。【選択図】図３
2009290182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームパッケージ構造であって、
複数のインナーリードと複数のアウターリードからなり、前記アウターリードが第一水平面を定義し、前記インナーリードは前記アウターリードを連接すると共に、下向けに湾曲して、水平に延伸し、第二水平面を定義する複数のリードと、
前記インナーリードの一部に設置された複数のチップと、
前記チップを他のインナーリードに電気的に接続する複数の導線と、
前記インナーリードの下表面に設置され、凹槽を有し、前記凹槽の開口が前記インナーリードに向いている支承素子と、
前記リード、前記チップ、前記導線、前記支承素子を被覆し、前記凹槽を充填して、前記アウターリードの一部と前記支承素子の一部表面を露出する成型材料と、
からなることを特徴とするリードフレームパッケージ構造。
【請求項２】
前記チップの上表面は複数のボンディングパッドを有することを特徴とする請求項１に記載のリードフレームパッケージ構造。
【請求項３】
前記導線は、前記ボンディングパッドと前記インナーリードに電気的に接続することを特徴とする請求項２に記載のリードフレームパッケージ構造。
【請求項４】
前記導線は、前記チップを前記インナーリード全てに電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のリードフレームパッケージ構造。
【請求項５】
前記支承素子の材質は非導電材料であることを特徴とする請求項１に記載のリードフレームパッケージ構造。
【請求項６】
リードフレームパッケージの製造方法であって、
複数のインナーリードと複数のアウターリードからなり、前記アウターリードが第一水平面を定義し、前記インナーリードは前記アウターリードを連接すると共に、下向けに水平に延伸して、第二水平面を定義する複数のリードを提供する工程と、
複数のチップを一部の前記インナーリードの上表面に堆積する工程と、
複数の導線を前記チップからその他のインナーリードに電気的に接続する工程と、
凹槽を有し、且つ、前記凹槽の開口が前記インナーリードに背向している支承素子をインナーリードの下表面に設置する工程と、
一部の前記インナーリードの上表面に複数のチップをスタックする工程と、
複数の導線が、前記チップをその他の前記インナーリードに電気的に接続する工程と、
支承素子に接触する型を提供して、キャビティを形成すると共に、一部の前記アウターリードを露出する工程と、
成型材料を注入して、前記リード、前記チップ、前記導線、前記支承素子を被覆し、前記凹槽を充填して、前記アウターリードの一部と前記支承素子の一部表面を露出する工程と、
からなることを特徴とするリードフレームパッケージの製造方法。
【請求項７】
前記複数のボンディングパッドは、前記チップの上表面に設置されることを特徴とする請求項６に記載のリードフレームパッケージの製造方法。
【請求項８】
前記導線は、前記ボンディングパッドと一部の前記インナーリードに電気的に接続されることを特徴とする請求項７に記載のリードフレームパッケージの製造方法。
【請求項９】
前記導線は、前記チップを前記インナーリード全てに電気的に接続することを特徴とする請求項６に記載のリードフレームパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームパッケージ技術に関するものであって、特に、チップパッケージ構造の品質を増強するリードフレームパッケージ構造、及び、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パッケージの目的は、チップとシステムに、操作環境中の機械強度に耐える作用を与えることである。しかし、モールド工程中、縦向けの型流れの圧力差を生成し、この応力は、成型材料内に被覆される構造に作用し、本来の定位構造を離散させ、リードフレームが成型材料に露出する、チップシフト、ワイヤーボンディング偏移を生じて、短絡等の欠陥を生じ、チップが損壊する恐れがある。
【０００３】
図１ａは、公知の半導体パッケージ構造を示す図である。パッケージ構造のリード１６０は、複数の長リード１６１と短リード１６５を有し、且つ、長リード１６１と短リード１６５間にギャップを形成するリードフレームと、長リード１６１上に粘着され、且つ、ギャップ中に位置する第一チップ１００と、第一チップ１００上に粘着される第二チップ１０１と、第一チップ、及び、第二チップ１００、１０１を長リード１６１、及び、短リード１６５に電気的に接続する複数の導線１３０、及び、第一チップ１００、第二チップ１０１、導線１３０、及び、長リード、短リード１６１、１６５を被覆する成型材料１５０と、からなる。これにより、多チップのスタック構造を形成して、パッケージ製品の電気性功能を向上する。
【０００４】
図１ｂは、図１ａの半導体パッケージ構造がパッケージ工程を実行する時の断面図である。前述の構造中、単一チップ、或いは、多チップの搭載でも、単辺をリードフレームの連接線の長リード１６１に連接して、チップを支承するだけで、公知のリードフレームのチップベースの、四辺が連接線の連接リブに連接されて、半導体チップを搭載するようには強固にできない。よって、パッケージ工程中、型流れ圧力の不均衡で下圧力が生成され、リード支承力が不足で、チップ位置が下垂し、長リード１６１が成型材料１５０から露出し、更に、型流れの衝撃により、導線１３０が引かれて断裂し、パッケージ製品の功能が失効する。
【０００５】
図２ａは、公知のもう一種の半導体パッケージ構造を示す図で、リードフレームの複数のリード２６０、及び、チップ搭載ベース２１０、からなり、複数のリード２６０内端は中央領域を定義し、チップ搭載ベース２１０は、中央領域に位置すると共に、複数の支承リブ２２０によりリードフレームと連接する。リードフレームの特徴は、チップ搭載ベース２１０四隅の下表面、或いは、チップ搭載ベース２１０四隅と連接する支承リブ２２０上に、複数の下向けの突起２８０を有する（図２ｂで示される）。
【０００６】
図２ｂは、チップ２００、及び、リードフレーム２０１の、パッケージ後、チップの対角線に沿った断面図である。このチップのパッケージ工程中、通常、チップ２００を、粘着層により、チップ搭載ベース２１０上に粘着し、封入材料を、型のキャビティ中に注入して、成型材料を形成する。この公知のリードフレームは、パッケージ工程中、チップ搭載ベース２１０上の突起２８０が、型のキャビティ底面と接触し、チップ搭載ベース２１０の安定性を増加し、注入工程中、チップ搭載ベース２１０とチップ２００の定位を改善する。しかし、注入工程中、生成される縦向けの応力、及び、チップ２００の重量は、上述の四隅の突起２８０により分散して負担され、圧力公式Ｐ＝Ｆ／Ａから分かるように、小搭載面積が受ける圧力が大きく、負荷が大きい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の問題を解決するため、本発明は、リードフレームパッケージ構造、及び、その製造方法を提供し、特に、支承素子をインナーリード下に設置したリードフレームパッケージ構造で、支承素子は、インナーリードの下表面に設置して、リードの位置を固定し、モールド時のリードの偏移を防止することを目的とする。
【０００８】
本発明は、リードフレームパッケージ構造、及び、その製造方法を提供し、型が、直接、支承素子に接触して、リードフレームをしっかりと支承し、モールド時に、生成される縦方向の型流れの圧力差がもたらす変形を安定して支承し、支承素子の大搭載面積が、小搭載圧力を発揮して、成型材料内のチップが偏移せず、金線の短絡等の問題を改善し、チップパッケージ品質を効果的に向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明の実施例によるリードフレームパッケージ構造は、複数のインナーリードと複数のアウターリードからなり、アウターリードが第一水平面を定義し、インナーリードはアウターリードを連接すると共に、下向けに湾曲して、水平に延伸し、第二水平面を定義する複数のリードと、インナーリードの一部に設置された複数のチップと、チップを他のインナーリードに電気的に接続する複数の導線と、インナーリードの下表面に設置され、凹槽を有し、凹槽の開口がインナーリードに向いている支承素子と、リード、チップ、導線、支承素子を被覆し、凹槽を充填して、アウターリードの一部と支承素子の一部表面を露出する成型材料と、からなる。
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明のリードフレームパッケージの製造方法は、複数のインナーリードと複数のアウターリードからなり、アウターリードが第一水平面を定義し、インナーリードはアウターリードを連接すると共に、下向けに水平に延伸して、第二水平面を定義する複数のリードを提供する工程と、複数のチップを一部のインナーリードの上表面に体積する工程と、複数の導線をチップからその他のインナーリードに電気的に接続する工程と、凹槽を有し、且つ、凹槽の開口がインナーリードに背向している支承素子をインナーリードの下表面に設置する工程と、一部のインナーリードの上表面に複数のチップをスタックする工程と、複数の導線が、チップをその他のインナーリードに電気的に接続する工程と、支承素子に接触する型を提供して、キャビティを形成すると共に、一部のアウターリードを露出する工程と、成型材料を注入して、リード、チップ、導線、支承素子を被覆し、凹槽を充填して、アウターリードの一部と支承素子の一部表面を露出する工程と、からなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のリードフレームパッケージ構造、及び、その製造方法により、ワイヤーボンディング時の効果的な支承力を提供し、また、モールド成型で生じる縦向けの型流れの圧力差を克服し、大搭載面積で、承圧受力が小さい効果を発揮し、成型材料内の構造を定位して、チップパッケージの品質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図３は、本発明の実施例によるリードフレームパッケージ構造の断面図である。本実施例中、リードフレームパッケージ構造は、複数のリード３６０、複数のチップ３００、複数の導線３４０、支承素子３７０、及び、成型材料３５０、からなる。リード３６０は、複数のインナーリード３６５と複数のアウターリード３６１からなり、アウターリード３６１が第一水平面を定義し、インナーリード３６５はアウターリード３６１を連接すると共に、下向けに水平に延伸して、第二水平面を定義する。チップ３００は、インナーリード３６５の上表面に設置される。導線３４０は、チップ３００を他のインナーリード３６５に電気的に接続する。支承素子３７０はインナーリード３６５の下表面に設置され、支承素子３７５は凹槽３７５を有し、凹槽３７５の開口は、インナーリード３６５の背部に粘着される。成型材料３５０は、リード３６０、チップ３００、導線３４０、支承素子３７０を被覆し、凹槽３７５を充填して、アウターリード３６１の一部と支承素子３７０の一部表面を露出する。
【００１３】
本実施例中、成型材料３５０は、型（図示しない）により模造され、この型は、支承素子３７０の一部の下表面に接触し、つまり、注入工程中、型は外殻を提供して、リードフレームパッケージ構造のリード３６０、チップ３００、及び、導線３４０を被覆するだけでなく、更に、支承素子３７０の一部の下表面を抵頂することができ、且つ、支承素子３７０はインナーリード３６５の下に設置されて支承を提供し、このように、パッケージ工程中で生じる縦向けの型流れの圧力差に耐えると共に、更に多くのチップのスタックが承受でき、チップパッケージ品質を効果的に向上することができる。
【００１４】
上述の実施例のリードフレームパッケージ構造は、チップ３００の上表面がアクティブ面で、更に、複数のボンディングパッド（図示しない）を有し、導線３４０、例えば、金線により、インナーリード３６５を電気的に接続する。本実施例中、支承素子３７０の材質は非導体材料である。また、一実施例中、導線３４０はチップ３００を全てのインナーリード３６５に電気的に接続する（図示しない）。
【００１５】
更に、図４ａ〜図４eは、それぞれ、本発明の実施例によるリードフレームパッケージ製造方法の各工程の構造断面図である。まず、図４ａで示されるように、複数のインナーリード３６０を提供し、リード３６０は、複数のインナーリード３６５と複数のアウターリード３６１からなり、アウターリード３６１が第一水平面を定義し、インナーリード３６５はアウターリード３６１を連接すると共に、下向けに湾曲して、水平に延伸し、第二水平面を定義する。図４ｂを参照すると、複数のチップ３００を一部のインナーリード３６５の上表面に堆積する。次に、図４ｃを参照すると、複数の導線３４０は、チップ３００をその他のインナーリード３６５に電気的に接続する。図４ｄを参照すると、支承素子３７０をインナーリード３６５の下表面に設置し、支承素子３７０は、凹槽３７５を有し、且つ、凹槽３７５の開口がインナーリード３６５に背向している。図４ｅを参照すると、型３５１を提供して、キャビティを形成すると共に、一部のアウターリード３６１を露出する。型３５１は、支承素子３７０を頂接する。最後に、図４ｆを参照すると、成型材料３５０を注入して、リード３６０、チップ３００、導線３４０、支承素子３７０を被覆し、凹槽３７５を充填して、アウターリード３６１の一部と支承素子３７０の一部表面を露出して、図３で示されるようなリードフレームのチップパッケージ構造を形成する。支承素子３７０はインナーリード３６５を支承しながら、型３５１を頂接し、ワイヤーボンディングの支承力を提供するか、或いは、パッケージ過程中、生成される縦向けの型流れの圧力差を克服し、成型材料内構造の定位を改善し、チップのパッケージ品質を効果的に向上する。また、一実施例中、支承素子３７０は、型３５１内に粘着設置すると共に、導線フレームのインナーリード３６５を支持し、同様に、モールド時のリード３６０の偏移問題を改善することができる。
【００１６】
本実施例中、チップ３００の上表面はアクティブ面で、更に、複数のボンディングパッド（図示しない）を有し、導線３４０、例えば、金線により、インナーリード３６５を電気的に接続する。又、一実施例中、導線３４０はチップ３００を全てのインナーリード３６５に電気的に接続する（図示しない）。
【００１７】
総合すると、本発明のリードフレームパッケージ構造、及び、その製造方法は、支承素子をインナーリード上に設置するリードフレームパッケージ構造を提供し、支承素子は、インナーリードの下表面に設置されて、インナーリードを支承し、ワイヤーボンディング時の効果的な支承力を提供する。この他、支承素子は、モールド工程中で型に接触し、成型材料で支承素子の凹槽を充填すると共に、一部のアウターリードと支承素子の一部表面を露出し、モールド成型で生じる縦向けの型流れの圧力差を克服して、大搭載面積で、承圧受力が小さい効果を発揮し、成型材料内の構造を定位して、チップパッケージの品質を向上する。
【００１８】
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範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１ａ】公知の半導体パッケージ構造の断面図である。
【図１ｂ】公知の半導体パッケージ構造の断面図である。
【図２ａ】公知のもう一つの半導体パッケージ構造を示す図である。
【図２ｂ】公知のもう一つの半導体パッケージ構造の断面図である。
【図３】本発明のリードフレームパッケージ構造の断面図である。
【図４ａ】本発明のリードフレームパッケージ製造方法の各工程を示す断面図である。
【図４ｂ】本発明のリードフレームパッケージ製造方法の各工程を示す断面図である。
【図４ｃ】本発明のリードフレームパッケージ製造方法の各工程を示す断面図である。
【図４ｄ】本発明のリードフレームパッケージ製造方法の各工程を示す断面図である。
【図４ｅ】本発明のリードフレームパッケージ製造方法の各工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
100、101、200、300  チップ
210  チップ搭載ベース
220  支承リブ
130、340  導線
150、250、350  成型材料
351  型
160、260、360  リード
161  長リード
165  短リード
361  アウターリード
365  インナーリード
201  リードフレーム
280  突起
370  支承素子
375  凹槽
【図１ａ】
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【図１ｂ】
2009290182.tif 000004
【図２ａ】
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【図２ｂ】
2009290182.tif 000006
【図３】
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【図４ａ】
2009290182.tif 000008
【図４ｂ】
2009290182.tif 000009
【図４ｃ】
2009290182.tif 000010
【図４ｄ】
2009290182.tif 000011
【図４ｅ】
2009290182.tif 000012