DE10137956A1

DE10137956A1 - Elektronisches Bauteil mit Halbleiterchip und Systemträger für mehrere elektronische Bauteile, sowie Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE10137956A1
Application number: DE10137956A
Authority: DE
Inventors: Holger Woerner; Thomas Zeiler
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2002-10-31

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil (1) und ein Verfahren zu seiner Herstellung mit einem Halbleiterchip (2) auf einer Chipinsel (3) eingebettet in ein Flachbau-Kunststoffgehäuse (4), das in dem Zentrum seiner Unterseite (5) eine freiliegende Oberfläche (6) der Chipinsel (3) aufweist. An seinen Randseiten (7) sind metallische Außenrandkontakte (8) angeordnet, deren Außenkontaktflächen (9) mit der Gehäuserandstruktur (10) abschließen. Zusätzlich weist das elektronische Bauteil Außeneckkontakte (11) an seinen Eckrändern (12) auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil mit Halb leiterchip und einen Systemträger für mehrere elektronische Bauteile, sowie Verfahren zur Herstellung derselben gemäß der Gattung der unabhängigen Ansprüche.

Elektronische Bauteile mit Halbleiterchips in Flachbau- Kunststoffgehäusen werden als VQFN-(very thin quad flat non leaded packages) Bauteile bezeichnet und weisen keine Außen kontaktstifte oder Pins, sondern in Kunststoff verpackte Au ßenkontaktflächen auf der Unterseite und den Randseiten der elektronischen Bauelemente auf. Sowohl beim Herstellen als auch beim Testen von Vor- und Zwischenprodukten dieser Bau teile werden Ausfälle sowie schadhafte elektronische Bauteile festgestellt.

Aufgabe der Erfindung ist ein elektronisches Bauteil mit Halbleiterchip und einen Systemträger beziehungsweise einen Leadframe für mehrere elektronische Bauteile, sowie ein Ver fahren zu deren Herstellung anzugeben, bei denen die Ausfall wahrscheinlichkeit und die Schadenanfälligkeit verringert ist.

Diese Aufgabe wird mit den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß wird ein elektronisches Bauteil mit einem Halbleiterchip auf einer Chipinsel geschaffen. Der Halblei terchip und die Chipinsel sind in einem Flachbau- Kunststoffgehäuse eingepackt. Das Gehäuse weist in dem Zent rum seiner Unterseite eine freiliegende Oberfläche der Chip insel und an seinen Randseiten angeordnete metallische Außen randkontakte auf. Die Außenrandkontakte schließen mit ihren Außenkontaktflächen mit der Gehäuserandstruktur ab. Das elektronische Bauteil weist zusätzliche Außeneckkontakte an seinen Eckrändern auf, welche formstabile und präzise ange ordnete Gehäuseecken bilden. Womit der Vorteil verbunden ist, dass die Bauteile beim Testen exakt positionierbar sind und beim Transport widerstandsfähige metallische Ecken aufweisen.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Au ßeneckkontakten und der Chipinsel ein Streifen aus Kunst stoffpressmasse des Gehäuses angeordnet. Diese Ausführungs form der Erfindung hat den Vorteil, dass die vier Gehäuse ecken mit ihren Außeneckkontakten als zusätzliche Signalkon taktflächen eingesetzt werden können. In diesem Fall wird das Massepotential für die Chipinsel über einen der Außenrandkon takte oder direkt an die Chipinsel herangeführt, während durch die Kunststoffpressmasse des Gehäuses zwischen Außen eckkontakten und der Chipinsel die Außeneckkontakte von der Chipinsel elektrisch isoliert sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Außeneckkontakte ein Ätzloch aufweisen, das zur Kunst stoffgehäusemasse hin offen ist. Während die Randseitenkon takte auf drei Seiten und auf ihrer Oberfläche von Kunst stoffpressmasse des Gehäuses umgeben sind, sind nur zwei Sei ten der Außeneckkontakte von Kunststoffpressmasse umgeben, wodurch die Gefahr besteht, dass die Außeneckkontakte aus Me tall leichter an den Gehäuseecken ausbrechen als die Außen randkontakte. Die weitere Ausführungsform mit einem Ätzloch, das zur Kunststoffgehäusemasse hin offen ist, gewährleistet, dass die Außeneckkontakte zusätzlich in der Kunststoffgehäu semasse verankert werden können. Das Ätzloch wird nämlich beim Verpacken in der Kunststoffpressmasse von der Kunst stoffgehäusemasse gefüllt und hat mit dieser Verbindung, so dass die Außeneckkontakte mit Hilfe einer formschlüssigen Verbindung mit der Kunststoffgehäusemasse vor einem Ausbre chen an den Gehäuseecken gesichert sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Außeneckkontakte ein Ätzloch aufweisen, das eine Unter ätzstruktur zur Verankerung des Außeneckkontaktes in der Kunststoffgehäusemasse des elektronischen Bauteils aufweist. Bei einer Unterätzstruktur ist ein Ätzloch unterhalb einer Ätzmaske größer als die Öffnung in der Ätzmaske, so dass eine bessere Verankerung mit der Kunststoffgehäusemasse beim Ver packen des elektronischen Bauteils erreicht werden kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Außeneckkontakte eine Durchgangsöffnung auf, die durch die Dicke des Außenkontaktmaterials hindurch verläuft. Die Innen wandkontur dieser Durchgangsöffnung zeigt etwa in der Materi almitte eine Verengung des Querschnitts der Durchgangsöff nung. Diese Verengung der Durchgangsöffnung etwa in der Mate rialmitte hat den Vorteil, dass die Kunststoffpressmasse eine innige formschlüssige Verbindung mit dem Durchgangsloch in dem Außeneckkontakt eingeht. Damit wird sichergestellt, dass auch bei höchster Belastung des Außeneckkontaktes, wie sie beispielsweise beim Ausstanzen des Bauteils aus einem System träger auftritt, standhält.

Die Außeneckkontakte sind an ihren Ecken abgerundet oder ab gewinkelt. Diese Abrundung oder Abwinkelung der Ecken sorgt dafür, dass keine scharfen Eckschneiden durch Winkel von 90° entstehen. Durch das Abwinkeln werden vielmehr stumpfe Winkel an den Außeneckkontakten angebracht und durch das Abrunden der Ecken kann eine scharfe Kante vollständig vermieden wer den.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ragen die Chipinsel, die Außenrandkontakte und die Außeneckkontakte aus der Unterseite des Kunststoffgehäuses heraus. Dieses Heraus ragen entspricht einer Dicke einer Dichtungsfolie, in die sich beim Verpacken der elektronischen Bauteile die Chipin sel, die Außenrandkontakte und die Außeneckkontakte eingra ben. Somit gewährleistet das Herausragen der Chipinsel der Außenrandkontakte und der Außeneckkontakte aus der Unterseite des Kunststoffgehäuses gleichzeitig die zuverlässige Bildung eines Kunststoffgehäuses.

Beim Ausstanzen der elektronischen Bauteile aus einem System träger liegt jedoch das Kunststoffgehäuse nicht auf der Schnittplatte des Stanzwerkzeuges auf, so dass die Gefahr von Ausbrüchen und Mikrorissen in dem Kunststoffgehäuse besteht. Somit ist das gleichzeitige Ausstanzen der metallischen Au ßenrandkontakte und Außeneckkontakte und der dazwischen ange ordneten Kunststoffpressmasse problematisch, da lediglich die metallischen Teile auf der Schnittfläche beim Stanzen voll ständig aufliegen, während die dazwischen liegende Kunst stoffmasse nicht auf der Schnittplatte aufliegen kann. Auf die Lösung dieses Problems wird bei der Erörterung des Her stellungsverfahrens des elektronischen Bauteils näher eingegangen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ragen die Au ßenrandkontakte und die Außeneckkontakte aus den Randseiten des Kunststoffgehäuses heraus. Durch diese Ausbildung der Er findung werden die Randseiten der Außenrandkontakte und der Außeneckkontakte von den Randseiten, die durch das Kunst stoffgehäuse gebildet werden, räumlich getrennt. Das hat den Vorteil, dass die Randseiten des Kunststoffgehäuses mit einem anderen Verfahren bearbeitet werden können als die Außenrand kontakte und die Außeneckkontakte.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Randseiten des Kunststoffgehäuses Laserschneidspuren auf. Diese Laserschneidspuren rühren daher, dass das Kunststoffge häuse zwischen den Außenrandkontakten und den Außeneckkontak ten durch Laserschneiden bearbeitet wurden, womit ermöglicht wird, die Randseiten des Kunststoffgehäuses gegenüber den Randseiten der Außenrandkontakte und der Außeneckkontakte räumlich zu versetzen. Darüber hinaus hat das Laserschneiden des Kunststoffgehäuserandes den Vorteil, dass auf den Kunst stoff während der Bearbeitung kein Druck ausgeübt wird, so dass Mikrorisse und Ausbrüche im Kunststoffbereich bei diesem Verfahren vermieden werden.

Während die Randseiten aus Kunststoff Laserschneidspuren auf weisen, zeigen die Randseiten der Außenrandkontakte und der Außeneckkontakte Spuren eines Stanzwerkzeuges. Da bei dieser Ausführungsform der Erfindung das Stanzwerkzeug keine Kunst stoffpressmasse zu schneiden hat, sondern nur die Metalle der Außenkontakte zu stanzen sind, ist die Standzeit des Werk zeugs wesentlich höher als bei einem gleichzeitigen Trennen von Kunststoffmasse und metallischen Außenrandkontakten und Außeneckkontakten durch ein Stanzwerkzeug. Darüber hinaus hat ein elektronisches Bauteil mit herausragenden Außeneckkontak ten und Außenrandkontakten, sowie herausragenden Kontaktflä chen auf der Unterseite des elektronischen Bauteils den Vor teil, dass die elektrische Verbindung vereinfacht und auch verbessert wird gegenüber Kontaktformen, die mit dem Kunst stoffgehäuse bündig abschließen.

Ein Systemträger für mehrere elektronische Bauteile mit einem gemeinsamen Systemträgerrahmen weist in jeder Bauteilposition eine zentrale Chipinsel zur Aufnahme von Halbleiterchips auf. Die Chipinsel ist in einem Abstand von Außenrandkontakt- und Außeneckkontaktstreifen umgeben. Die Außenrandkontakt- und Außeneckkontaktstreifen werden von Haltestegen in Position gehalten, die mit dem Systemträgerrahmen verbunden sind. Min destens einer der Außenkontaktstreifen ist mechanisch mit der Chipinsel verbunden.

Dieser Systemträger hat den Vorteil, dass er Außeneckkontakte für das elektronische Bauteil vorsieht. Derartige Außeneck kontakte lassen sich äußerst präzise aus den Außeneckkontakt streifen des Systemträgerrahmens ausstanzen. Die Außeneckkon takte aus den Außeneckkontaktsteifen des Systemträgers haben gegenüber Bauteilen mit Kunststoffecken den Vorteil, dass sie beim Einspannen nach dem Freischneiden der Seitenkontakte in den Testsockel bei Funktionsprüfungen und auch beim Transport der Bauteile weder zu Mikrorissen noch zu Beschädigungen nei gen. Somit ist die Schadenanfälligkeit und die Ausfallwahr scheinlichkeit von elektronischen Bauteilen, die mit diesem Systemträger hergestellt sind, verringert.

In einer weiteren Ausführungsform des Systemträgers weisen die Außeneckkontaktstreifen auf der Oberseite ein Ätzloch auf. Dieses Ätzloch unterstützt nach dem Einbringen der Kunststoffmasse die Verankerung des Außeneckkontaktes in der Kunststoffgehäusemasse. Das Ätzloch kann eine Unterätzstruk tur aufweisen, bei der das Ätzloch größer ist als die Öffnung in der Ätzmaske.

Eine weitere Ausführungsform des Systemträgers weist eine Durchgangsöffnung in jedem Außeneckkontaktstreifen auf. Diese Durchgangsöffnung erstreckt sich durch die Materialdicke des Außeneckkontaktes hindurch. Zur Verbesserung der Veranke rungswirkung der Durchgangsöffnung kann diese eine Innenwand kontur aufweisen, welche etwa in der Materialmitte eine Ver engung des Querschnitts aufweist. Eine derartige Verengung kann durch beidseitige Markierung des Systemträgerrohlings hergestellt werden, wobei von beiden Seiten aus der Ätzvor gang für die Durchgangsöffnung durchgeführt wird.

Eine weitere Ausführungsform des Systemträgers sieht vor, dass die Außeneckkontakte abgerundete Ecken aufweisen und die Haltestege der Außeneckkontaktstreifen mit einem Abschnitt dieser Abrundung mechanisch verbunden sind. Somit sind die Außeneckkontakte bis auf einen kleinen Abschnitt, der mit den Haltestegen in Verbindung steht, vorgeformt. Diese Ausgestal tung hat den Vorteil, dass nur noch geringe Schneidkräfte nö tig sind, um den Haltesteg der Außeneckkontakte von den Au ßeneckkanten zu trennen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Außenkontakte abgewinkelte Ecken aufweisen und die Halte stege der Außeneckkontaktstreifen mit den abgewinkelten Be reichen der abgewinkelten Ecken mechanisch verbunden sind. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Außeneckkontakt im wesentlichen durch die Außeneckkontaktstreifen vorgeformt und lediglich die Haltestege müssen in einem endgültigen Trenn schritt von den Außeneckkontakten abgetrennt werden.

Eine weitere Ausführungsform des Systemträgers sieht vor, dass die strukturierten Bereiche des Systemträgers ein dop pelseitiges Ätzprofil aufweisen, wobei etwa in der Material mitte die strukturierten Bereiche des Systemträgers ein scharfkantiges Profil aufweisen. Dieses scharfkantige Profil in der Materialmitte entsteht, wenn der Ätzprozess von beiden Seiten aus gleichzeitig durchgeführt wird und beim Erreichen der Materialmitte ein Ätzstop erfolgt. Eine derartige Profi lierung in dem strukturierten Bereich des Systemträgers sorgt dafür, dass die Kunststoffpressmasse eine verbesserte Veran kerung für die Chipinsel, die Außeneckkontakte und die Außen randkontakte erreichen kann.

Der Systemträger kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein perforiertes Metallband oder eine Metallplatte sein. Dieses Metallband oder diese Metallplatte können aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt sein. Die Per foration des Metallbandes hat den Vorteil, dass beispielsweise die Positionen der elektronischen Bauteile auf dem Systemträger weiterverarbeitet werden können, indem die Perforation dem Transport des Metallbandes dient. Besteht der Systemträger aus einer Metallplatte, so werden gleichzeitig mit Bauteilpo sitionen sowohl in Zeilen als auch in Spalten verarbeitet. Dabei kann jede Bauteilposition auf dem Systemträger einzeln mit einem Spritzgußwerkzeug für sämtliche Bauteilpositionen mit einem Gehäuse versehen werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Systemträger eine lötbare Beschichtung auf der Oberseite der Chipinsel aufweist. Über diese lötbare Beschichtung kann der Halbleiterchip auf der Chipinsel elektrisch und mecha nisch verbunden werden. Ferner ist es vorgesehen, dass die Außenrandkontaktstreifen und die Außeneckkontaktstreifen auf ihren Unterseiten eine lötbare Beschichtung aufweisen, damit sie über diese lötbare Beschichtung mit entsprechenden Kon taktflächen auf einer Leiterplatte verbunden werden können. Ferner weisen die Außenrandkontaktstreifen und die Außeneck kontaktstreifen in Teilbereichen ihrer Oberseiten eine bond bare Beschichtung auf. Auf dieser bondbaren Beschichtung kön nen Bonddrähte von den Kontaktflächen des Halbleiterchips zu den Außenkontakten enden. Die bondbare Beschichtung kann Gold, Silber oder Aluminium oder Legierungen derselben auf weisen. Auf einem in dieser Weise präparierten Systemträger können elektronische Bauteile mit verminderter Schadenanfäl ligkeit und verringerter Ausfallwahrscheinlichkeit herge stellt werden.

Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen elektronischen Bauteils weist folgende Verfahrensschritte auf:

- Herstellen eines Systemträgers für mehrere elektronische Bauteile mit einem gemeinsamen Systemträgerrahmen und zentralen Chipinseln in jeder Bauteilposition zur Auf nahme von Halbleiterchips. Der Systemtträger wird derart strukturiert, dass die Inseln von Außen randkontakt- und Außeneckkontaktstreifen umgeben sind. Ferner erstrecken sich ausstanzbare Haltestege von dem Systemträgerrahmen zu den Außenrandkontakt- und Außeneckkontaktstreifen, um die Außenrandkontakte und die Außeneckkontakte in Posi tion zu halten. Diese Systemträgerstruktur kann mittels doppelseitiger Ätztechnik unter Bilden von Ätzlöchern in den Außeneckkontaktstreifen hergestellt werden.
- Danach wird eine lötbare Beschichtung auf der Oberseite der Chipinsel aufgebracht.
- Auf Abschnitten der Oberseiten der Außenrandkontakt- und Außeneckkontaktstreifen wird für Bondverbindungen eine bondbare Beschichtung aufgebracht.
- Auf jede Chipinsel wird ein Halbleiterchip aufgebracht.
- Schließlich werden Bondverbindungen zwischen Kontaktflä chen auf einer aktiven Oberseite des Halbleiterchips und der bondbaren Beschichtung auf den Außenrandkontakt- und Außeneckkontaktstreifen des Systemträgers hergestellt.
- Ein Flachbau-Kunststoffgehäuse wird mindestens in jeder der Bauteilpositionen unter Auffüllen der Ätzlöcher in den Außeneckkontakten aufgebracht.
- Die Kunststoffränder jedes elektronischen Bauteils wer den zunächst vorgetrennt.
- Die Haltestege der Außenrandkontakte der elektronischen Bauteile werden unter Beibehalten der Haltestege der Au ßeneckkontakte ausgestanzt.
- Die elektronischen Bauteile werden noch innerhalb des Systemträgers einer Funktionsprüfung unterzogen.
- Abschließend werden die Haltestege der Außeneckkontakte für funktionsfähige Bauteile ausgestanzt.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass in drei Stufen aus dem Systemträger mit verpackten Bauteilen die Einzelbauteile her ausgetrennt werden. Zunächst wird beim Vortrennen durch vor zugsweise ein Lasertrennverfahren jeder der Kunststoffränder in der Weise bearbeitet, dass der Kunststoff zwischen den Au ßenrandkontakten bis zu einem vorbestimmten Kunststoffgehäu serand entfernt wird. In einem zweiten Schritt werden dann die Außenrandkontakte ausgestanzt, so dass nur noch vier dün ne Haltestege zu den Außeneckkontakten beibehalten bleiben. Diese vier dünnen Haltestege haben den Vorteil, dass sie die Bauteile im Systemträger in Position halten. Somit kann der Systemträger als Ganzes zu einer Funktionsprüfanlage trans portiert werden. Erst in der Funktionsprüfanlage oder nach der Funktionsprüfung werden dann die Haltestege für die Au ßeneckkontakte abgetrennt, so dass funktionsfähige Bauteile selektiert und zur Verfügung gestellt werden können.

In einer weiteren Durchführung des Verfahrens ist es vorgese hen, dass die Funktionsprüfung der elektronischen Bauteile nach dem Ausstanzen der Haltestege für die Außenkontakte in einem Inlinetester erfolgt, der sowohl die Ausstanzung als auch eine nachfolgende Funktionsprüfung ermöglicht. Derartige Inlinetester können mit entsprechenden Stanzwerkzeugen aus gestattet sein, um die präzise Ausstanzung der Außeneckkon takte zu ermöglichen.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass sich die strukturierte Un terseite des Systemträgers in eine Dichtungsfolie beim Spritzgießen des Flachbau-Kunststoffgehäuses einprägt. Diese Dichtungsfolie sorgt einerseits dafür, dass keine Kunststoff pressmasse auf die Unterseite des Chipträgers oder der Außen eckkontakte oder der Außenrandkontakte dringt und anderer seits dafür, dass die Unterseiten der Außeneckkontakte, der Außenrandkontakte und der Chipinsel aus der Unterseite des Kunststoffgehäuses um mehrere Mikrometer herausragen.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Vortrennen der Kunststoffränder des Flachbau- Kunststoffgehäuses durch Lasertrennen bei einer Laserstrahl intensität und einer Laserstrahlfrequenz erfolgt, welche die Außenrandkontakt- und Außeneckkontaktstreifen nicht durch trennt. Das hat den Vorteil, dass mit einem getrennten Ver fahren die Kunststoffpressmasse zwischen den Außenrandkontak ten und den Außeneckkontakten soweit entfernt werden kann, dass bei einem Ausstanzen der Außenrandkontakte und der Au ßeneckkontakte kein Kunststoffmaterial zwischen die Schneid werkzeuge gerät. Dazu werden beim Lasertrennen die Kunst stoffränder des Flachbau-Kunststoffgehäuses gegenüber den auszustanzenden Außenrandkontakt- und Außeneckkontaktstreifen nach Innen versetzt getrennt. Anschließend können die auszu stanzenden Außenrandkontakte bearbeitet werden und schließ lich die Außeneckkontaktstreifen zu Außeneckkontakten ge stanzt werden. Bei dem Ausstanzen der Außenrandkontakte kön nen gleichzeitig Bereiche der Außeneckkontaktstreifen derart bearbeitet werden, dass nur noch Haltestege für Gehäuseecken stehen bleiben, die dann mit geringen Schneidkräften entfern bar sind.

Zusammenfassend ergibt sich ein bevorzugtes Montagekonzept von Leadless-Halbleiter-Bauelementen (P-VQFN, plastic-very thin quad flat packaged-non-leaded), das heißt von elektroni schen Bauteilen mit einem Flachbau-Kunststoffgehäuse ohne Au ßenflachleitern, das ein Umpressen des Chips in Form von ein zelnen Gehäusen und einem späteren Ausstanzen des Bauteils aus dem metallischen Systemträger (vorzugsweise einen Cu- Leadframe) vorsieht.

Beim Singulierprozess, das heißt beim Vereinzeln der Bauteile des Systemträgers durch Auftrennen des Systemträgers wird be dingt durch die Bauteilkonstruktion mit einem Stanzwerkzeug die endgültige Gehäusekontur im Randbereich erzeugt. Die Qua lität des Bauelements wird durch den Stanzvorgang beim Singu lierprozess entscheidend mitbestimmt. Eine Schwierigkeit liegt im gleichzeitigen Stanzen von Metall (wie Kupfer) und Kunststoff (wie hochgefülltem Epoxitharz). Beide Materialien weisen gänzlich unterschiedliche Materialeigenschaften bezüg lich des Stanzens auf. So konnte festgestellt werden, dass aufgrund des Füllmaterials des Epoxitharzes beim gleichzeiti gen Stanzen von Metall und Kunststoff das Schneidwerkzeug er heblich belastet wird, so dass seine Standzeiten einge schränkt sind und bei nicht rechtzeitigem Auswechseln der Stanzwerkzeuge erhebliche Schäden an den Bauelementen zu ver zeichnen sind.

Insbesondere konnte festgestellt werden, dass das Stanzen an den Gehäuseecken Schwierigkeiten bereitet, da der Kunststoff von Kunststoffgehäuseecken zwischen Bauteilsockel und Gehäu sekörper aufgrund der Kräfteeinwirkung stark beansprucht wird, so dass am singulierten Bauteil Haarrisse von 1 bis 10 µm nachweisbar sind.

Es wurde schließlich gefunden, dass zwischen Kunststoff und Schnittplatte ein Spalt auftritt und die Leads 10 bis 20 µm aufgrund des Film-Imprints, das heißt wegen des Eindrückens des strukturierten Systemträgers in einen Dichtungsfilm beim Gehäuse-Molding beziehungsweise beim Aufbringen der Kunst stoffpressmasse für das Gehäuse und wegen einer lötbaren Be schichtung, die eine Verzinnung sein kann, aus der Kunst stoffunterseite des Bauteils herausragen. Beim Stanzen oder Schneiden federt dieser Kunststoffsockelrand nach unten be ziehungsweise wird nach unten gebogen. Die dabei auftretende Zugbelastung im Kunststoff kann zu den obenerwähnten gefähr lichen Haarrissen führen, so dass die entstandenen Bauteile eine hohe Ausfallwahrscheinlichkeit aufweisen.

Darüber hinaus wurde herausgefunden, dass das Schneiden oder Stanzen der benachbarten Metall-Leads eine Deformation der Leads oder Außenkontakte hervorruft, was wiederum einen Stress auf den Kunststoff ausübt. Weiterhin hat der spröde hochgefüllte Kunststoff eine äußerst geringe Biegeelastizi tät, um den Schnittkräften standzuhalten. Ein zunehmender Verschleiß bei dem Stanzstempel und der Schnittplatte erhöhen schließlich die Stressbelastung beim Schneiden von Kunstharz ecken. Beim Schneiden des hochgefüllten Epoxitharzes sind die Schneideinsätze und Schneidwerkzeuge einer relativ hohen Abrasion ausgesetzt.

Die obenerwähnten Mikrorisse bilden insbesondere für Gehäuse ecken aus Kunststoff eine Vorschädigung. Werden derart vorge schädigte vereinzelte Bauteile transportiert oder in Schienen weiterbefördert oder durch Testhandling, Verpacken oder ande re Handhabungen belastet, so führt die Vorschädigung der Ge häuseecken zum Wegbrechen derselben. Hinzu kommt, dass die benachbarten Leads beziehungsweise Außenrandkontakte dadurch nicht mehr ausreichend im Kunststoff eingebettet sind. Selbst wenn eine Kunststoffecke nicht vollständig weggebrochen ist, besteht die Gefahr, dass aufgrund der Mikrorisse ein benach barter Außenrandkontakt gelockert ist, was zum elektrischen Ausfall des Bauteils führen kann. Somit werden sowohl beim Herstellen als auch beim Testen von Vor- und Zwischenproduk ten derartiger Bauteile Ausfälle sowie schadhafte elektroni sche Bauteile festgestellt. Es wird mit der vorliegenden Er findung die problembehaftete Kunststoffecke durch ein metal lisches Element ersetzt. Dazu bietet sich eine Vergrößerung eines in der Nähe der Ecke befindlichen Außenrandkontaktes zu einem Außeneckkontakt an. Alternativ kann auch ein separates Eckelement durch ein geeignetes Leadframe-Design erzeugt wer den, sofern eine entsprechende Verankerung im Kunststoffge häuse möglich wird.

Ein erfindungsgemäßes Bauteil mit metallischen Außeneckkon takten hat demnach folgende Vorteile:

- Die Ecke beispielsweise eines Metall-Leads liegt beim Stanzvorgang definitiv auf der Schnittplatte auf, so dass sich kein Durchfedern oder Durchbiegen der Ecke beim Stanzen ergibt und die mechanische Belastung deut lich reduziert ist.
- Die metallische Ecke ist widerstandsfähig gegen Einflüs se beim Transport in Schienen, beim Testhandling und beim Positionieren des Bauteils für nachfolgende Pro zeßschritte.
- Durch die Vergrößerung der Metallflächen durch Außeneck kontakte wird die Verschmutzung von Bauteilen und Equip ment durch Epoxitpartikel geringer, da die zu schneiden de Epoxitfläche deutlich reduziert ist und die Gefahr von Eckausbrüchen vollständig eliminiert ist.
- Eine Verbesserung der Bauelementzuverlässigkeit in Hin blick auf die Montage auf einer Leiterplatte ist ebenso gegeben, da eine Lötung an den Ecken wesentlich massiver ausgelegt werden kann und somit eine höhere Widerstands fähigkeit gegen mechanischen und thermischen Stress be steht.
- Speziell im sensiblen Eckbereich wird nur Metall ge schnitten, so daß sich dort eine optimale Schnittquali tät ergibt. Zumal nur Metall geschnitten wird, ist der Werkzeugverschleiß deutlich geringer als bei Kunststoff ecken und der Stress ist entsprechend reduziert.

Der Separier- beziehungsweise der Singulierprozeß hat folgen de Verfahrensstufen:

- Freilegen der Außenrandkontakte und Außeneckkontakte von Kunststoff. Dieses Freilegen kann durch ein Lasertrenn verfahren erfolgen, wobei der Kunststoffrand des elekt ronischen Bauteils gegenüber den Außeneckkontakten und den Außenrandkontakten nach Innen versetzt angeordnet wird.
- Freischneiden der Außenrandkontakte unter Beibehaltung von Haltestegen für die Außeneckkontakte. Damit sind die Eckleads beziehungsweise Außeneckkontakte mechanisch noch mit dem Leadframe beziehungsweise Systemträgerrah men verbunden.
- Transport des derart präparierten Systemträgers mit elektronischen Bauteilen von einer Freischneidestation zu einer Singulierstation.
- Freischneiden der noch angebundenen Eckleads.
- Laden des vereinzelten Bauelements auf Transportschienen zur Weiterbearbeitung.

Durch die Anwendung von Laser zum Entfernen oder Schneiden des Gehäuserandes aus Kunststoff im Bereich der zu stanzenden Außenrandkontakte beziehungsweise Außeneckkontakte muß das Stanzwerkzeug nur Metall wie Kupfer schneiden. Dabei wird ei ne deutliche Reduzierung der Stressbelastung für den gesamten Kunststoffsockel erreicht. Durch das Entfernen des Kunst stoffs zwischen den Metall-Leads ergibt sich eine unregelmä ßige Bauteilaußenkontur oder Randkontur. Die Leads stehen aus dem Kunststoff heraus. Diese Kontur in Verbindung mit den Au ßeneckkontakten aus Metall ergibt eine verbesserte Führung der Bauelemente für die nachfolgenden Prozeßschritte.

Da das Bauteil nach dem Freischneiden der Außenrandkontakte mechanisch an den Außeneckkontakten über die Haltestege noch mit dem Leadframe verbunden ist, wird ein Inlinetesten der Bauteile auf dem gesamten Leadframe möglich. Ein Herausfallen der Bauteile aus dem Leadframe beim Testen beziehungsweise beim Handling wird damit unterbunden. Mit der erfindungsgemä ßen Designänderung sind nämlich die Bauteile bis zum Frei schneiden der angebundenen Außeneckkontakte beziehungsweise Eckleads zuverlässig mit dem Leadframe beziehungsweise Sys temträgerrahmen verbunden.

Durch die erfindungsgemäße Änderung des Designs des System trägers ist es möglich, dass ein Durchtrennen an der Bauteil- Anbindung über die Haltestege der Außeneckkontakte im Inlinetester erfolgen kann, bevor die Bauteile auf ein Transport band abgelegt werden.

Zusätzliche konstruktive Maßnahmen können die Einbettung des Eckleads in den Epoxit-Körper beziehungsweise in die Kunst stoffgehäusemasse verbessern. Dazu sind erfindungsgemäß zu sätzliche Verkrallungen beziehungsweise Verankerungen des Au ßeneckkontaktes mit der Kunststoffgehäusemasse in Form von Unter- und Hinterätzungen oder in Form von Durchgangsätzungen vorgesehen. Somit ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Bau teil eine Verbesserung der Gehäusequalität insbesondere beim Stanzen von Leadless-Gehäusen (P-VQFN) durch das Einführen von metallischen Bauteilen. Auch ein Laser-Precut und ein In line-Testing bringen entscheidende Vorteile für die Produkti on von elektronischen Bauteilen mit Flachbau- Kunststoffgehäusen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines elekt ronischen Bauteils im Bereich eines Außeneckkontak tes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin dung.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt eines elekt ronischen Bauteils im Bereich eines Außeneckkontak tes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfin dung.

Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht eines elektroni schen Bauteils im Bereich eines Außeneckkontaktes gemäß einer der Ausführungsformen, wie sie in Fig. 1 oder in Fig. 2 gezeigt werden.

Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht von der Unterseite eines elektronischen Bauteils im Bereich eines Au ßeneckkontaktes gemäß einer der Ausführungsformen, wie sie in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigt werden.

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht von der Unterseite eines Systemträgers im Bereich eines Außeneckkon taktes mit Kunststoffpressmasse zwischen den Außen kontakten, mit Laserschneidspuren für die Randsei ten der Kunststoffgehäusemasse und mit Stanzspuren entlang der Außenkontaktränder.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht von der Unterseite eines Systemträgers nach einem Stanzen der Außen randkontaktstreifen unter Beibehaltung von Halte stegen für die Außeneckkontakte.

Fig. 7 zeigt einen schematischen Querschnitt eines System trägers mit einem elektronischen Bauteil im Bereich einer Gehäuseecke aus Kunststoffgehäusemasse wäh rend eines Stanzvorganges.

Fig. 8 zeigt einen schematischen Querschnitt eines System trägers mit einem elektronischen Bauteil im Bereich einer Gehäuseecke aus einem metallischen Außeneck kontakt während eines Trennvorgangs.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt eines elektroni schen Bauteils 1 im Bereich eines Außeneckkontaktes 11 einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet einen Halbleiterchip, der auf einer Chipinsel 3 mittels einer lötbaren Beschichtung 31 befestigt ist. Das Be zugszeichen 4 kennzeichnet ein Flachbau-Kunststoffgehäuse, das keine äußeren Flachleiter als Pins aufweist, sondern le diglich Außenrandkontakte und erfindungsgemäße Außeneckkon takte. Der Außeneckkontakt 11 ist zusammen mit dem Halblei terchip 2 und der Chipinsel 3 in einer Kunststoffgehäusemasse 17 eingebettet.

Mit dem Bezugszeichen 36 wird eine Bondverbindung gekenn zeichnet, die den Außeneckkontakt 11 über eine bondbare Be schichtung 34 und einen Bonddraht 39 mit einer Kontaktfläche 37 auf der aktiven Oberseite 38 des Halbleiterchips 2 verbin det. Auch dieser Bonddraht 39 ist vollständig in der Kunst stoffgehäusemasse 17 eingebettet. Das Bezugszeichen 14 kenn zeichnet einen Streifen aus Kunststoffmasse, der zwischen der Chipinsel 3 und dem Außeneckkontakt 11 angeordnet ist. Der Außeneckkontakt 11 ist somit bei dieser Ausführungsform der Erfindung von der Chipinsel 3 durch den Streifen 14 aus Kunststoffmasse isoliert. Die Kunststoffgehäusemasse 17 bil det einerseits das Gehäuse 15 und hält andererseits die Kom ponenten des elektronischen Bauteils 1 zusammen. Während die Chipinsel 3 an allen vier Seitenrändern in der Kunststoffmas se verankert ist, ist der Außeneckkontakt 11 lediglich an zwei seiner Seitenränder mit der Kunststoffgehäusemasse 17 verbunden. Dies kann insbesondere beim Ausstanzen der elekt ronischen Bauteile 1 aus dem Systemträger zu Problemen füh ren, da bei zu hoher Belastung der Außeneckkontakt aus der Kunststoffmasse ausbrechen kann. In der ersten Ausführungs form der Erfindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, ist zur besseren Verankerung des Außeneckkontaktes 11 in der Kunst stoffgehäusemasse 17 ein Ätzloch 16 vorgesehen, das ein Ätz profil 29 aufweist, welches von einer Unterätzung herrührt. Bei einer derartigen Unterätzung entsteht unter einer Ätzmas kenöffnung ein in seitlicher Richtung vergrößertes Ätzloch 16. Ein derartiges Ätzloch 16 in dem Außeneckkontakt 11, wie es in Fig. 1 im Prinzip dargestellt wird, verbessert die Verankerung des Außeneckkontaktes 11 in der Kunststoffgehäu semasse 17.

Das Bezugszeichen 12 kennzeichnet den Eckrand des Bauteils und das Bezugszeichen 13 kennzeichnet eine Gehäuseecke. Bei des wird durch den Außeneckkontakt 11 aus Metall gebildet.

In dieser Ausführungsform der Erfindung weist die Oberseite 35 der Außenkontakte außerhalb der Kunststoffmasse eine löt bare Verzinnung 40 auf. Die Unterseite des Bauteils 1 weist metallische Flächen der Chipinsel 3 der Außeneckkontakte 11 und der in Fig. 1 nicht gezeigten Außenrandkontakte auf. Diese Flächen sind mit einer lötbaren Beschichtung 32 be schichtet. Die Flächen der Chipinsel 3 und der Außenrandkon takte und Außeneckkontakte 11 ragen auf der Unterseite des elektronischen Bauteils 1 aus der Kunststoffgehäusemasse 17 heraus. Dieses Herausragen der metallischen Flächen um etwa 10 bis 30 µm wird einerseits durch die Dichtungsfolie, die beim Spritzgießen eingesetzt wird, verursacht, da sich die metallischen Bereiche in die Dichtungsfolie eingraben und an dererseits durch die zusätzliche lötbare Beschichtung 32 auf der Unterseite der Außenkontakte und der Chipinsel 6.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt eines elektro nischen Bauteils 1 im Bereich eines Außeneckkontaktes 11 ge mäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in der Fig. 1 werden mit glei chen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Der Unterschied der zweiten Ausführungsform der Erfindung in bezug auf die erste Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 1 dargestellt wird, liegt darin, dass anstelle eines einseitigen Ätzloches eine Durchgangsöffnung 18 durch den Au ßeneckkontakt 11 hindurch geätzt wurde. Diese Durchgangsöff nung 18 ist vollständig mit Kunststoffgehäusemasse 17 aufge füllt und dient somit einer verbesserten Verankerung des Au ßeneckkontaktes 11 in der Kunststoffgehäusemasse 17. Das Ätz profil 29 der Durchgangsöffnung 18 mit einer Querschnittsver engung im mittleren Materialbereich entsteht bei der Herstel lung eines Systemträgers mittels doppelseitiger Maske und doppelseitigem Ätzen. Auch der Streifen 14 aus Kunststoff pressmasse zwischen der Chipinsel 3 und dem Außeneckkontakt 11 weist eine Verengung etwa in der Materialmitte auf, da auch die Öffnung für den Streifen 14 gleichzeitig mit der Öffnung im Außeneckkontakt 11 durch beidseitiges Ätzen herge stellt werden kann. Ein derartiges scharfkantiges Profil in der Materialmitte verbessert die Verankerung der Chipinsel 3 und der Außeneckkontakte 11 in der Kunststoffgehäusemasse 17.

Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht eines elektroni schen Bauteils 1 im Bereich eines Außeneckkontaktes 11 gemäß einer der Ausführungsformen, wie sie in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigt werden. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Die gestrichelten Linien unter der Kunststoffgehäusemasse 17 kennzeichnen die Lage und Anordnung von Chipinsel 3 und den metallischen Außenrandkontakten 8 sowie einem Außeneckkontakt 11. Der gestrichelte Kreis im Bereich des Außeneckkontakt 11 zeigt die Lage und Anordnung des Ätzloches 16, das in dieser Ausführungsform eine Durchgangsöffnung 18 ist. Die Außenrän der des elektronischen Bauteils 1 werden aus den Randseiten 22 der Außenrandkontakte und den Randseiten 42 der Kunst stoffgehäusemasse 17 gebildet. Dabei ragen die Randseiten 22 der Außenrandkontakte 8 aus den Randseiten 42 der Kunststoff gehäusemasse 17 heraus. Der Außeneckkontakt 11 weist eine ab gewinkelte Ecke 20 auf, womit eine scharfkantige Gehäuseecke 13 vermieden wird. Einer der Außenrandkontakte 43 ist mit der Chipinsel 3 mechanisch und elektrisch verbunden. Die übrigen Außenrandkontakte 8 und Außeneckkontakte 11 können über Bond drähte mit Kontaktflächen des Halbleiterchips 2 verbunden sein, dessen Außenrand durch eine strichpunktierte Linie in Fig. 3 gezeigt wird.

Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht von der Unterseite eines elektronischen Bauteils 1 im Bereich eines Außeneckkon taktes 11, gemäß einer der Ausführungsformen, wie sie in den Fig. 1 oder 2 gezeigt werden. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit glei chen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

In dieser schematischen Ansicht sind die Außenkontaktflächen der Außenrandkontakte 8 und der Außeneckkontakte 11 abgebil det. Ferner ist ein Teil der Chipinsel 3 zu sehen, deren Un terseite frei zugänglich ist und nicht von Kunststoff bedeckt ist. Während ein Außenrandkontakt 43 mit der Chipinsel 3 me chanisch und elektrisch verbunden ist, sind die übrigen Au ßeneckkontakte 11 und Außenrandkontakte 8 durch einen Strei fen 14 aus Kunststoffpressmasse von der Chipinsel 3 isoliert. Eine strichpunktierte Linie kennzeichnet die Anordnung des Halbleiterchips 2 auf der Chipinsel 3. Die Außenrandkontakte 8 und die Außeneckkontakte 11 überragen den Kunststoffrand des Gehäuses. Damit wird gewährleistet, dass eine gesicherte Kontaktierung zu den Außeneckkontakten und Außenrandkontakten möglich wird.

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht von der Unterseite eines Systemträgers 28 im Bereich eines Außeneckkontaktes 11 mit Kunststoffpressmasse 49 zwischen den Außenkontakten 8, 11 und Laserschneidspuren 21 für die Randseiten 42 der Kunst stoffgehäusemasse 17 und Stanzspuren 44 entlang den Randsei ten 22 der Außenkontakte 8, 11. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit glei chen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Der Systemträger 28 in Fig. 5 ist bereits mit Kunststoff pressmasse 14 aufgefüllt, so dass auf der Unterseite einer seits Außenrandkontaktstreifen 25 und Außeneckkontaktstreifen 26 mit den entsprechenden Außenrandkontakten 8 und den Außen eckkontakten 11 zu sehen sind. Die Kunststoffpressmasse 49 wird entlang der strichpunktierten Linie 45 mittels Laser strahlbearbeitung vorgetrennt. Dabei wird der Kunststoff zwi schen den Außenrandkontaktstreifen 25 und den Außeneckkon taktstreifen 26 derart entfernt, dass die Außeneckkontakt streifen 26 und die Außenrandkontaktstreifen 25 aus der Kunststoffpressmasse 49 herausragen. Somit kann das Stanz werkzeug zum Ausstanzen der Außenrandkontakte 8 und teilweise auch der Außeneckkontakte 11 diese entlang der Stanzspuren 44 ausstanzen, ohne die Kunststoffpressmasse 49 zu berühren.

Neben dem positiven Effekt, dass die Stanzwerkzeuge nicht mehr so stark belastet und abrasiv beansprucht werden, wie beim Durchtrennen von Kunststoff, ist ein weiterer positiver Effekt, dass die Außeneckkontakte 11 und die Außenrandkontak te 8 aus der Kunststoffpressmasse 49 hervorstehen. Dadurch läßt sich eine einfache und sichere Kontaktierung für das elektronische Bauteil gewährleisten. In dem Systemträger 28 sind die Außenrandkontaktstreifen 25 und die Außeneckkontakt streifen 26 mit dem Systemträgerrahmen, der hier nicht ge zeigt wird, verbunden. Diese Verbindung wird beim Ausstanzen der Außenrandkontakte 8 vollständig durchtrennt. Die Außen eckkontakte 11 werden nur teilweise ausgestanzt und ein Hal testeg 24 bleibt bestehen, um das Bauteil in Position auf dem Systemträger 28 zu halten.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht von der Unterseite eines Systemträgers 28 nach einem Stanzen der Außenrandkon taktstreifen 25 unter Beibehaltung von Haltestegen 24 für die Außeneckkontakte 11. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszei chen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Von dem Systemträger für elektronische Bauteile 1 wird in Fig. 6 lediglich eine einzelne Bauteilposition gezeigt, in der das elektronische Bauteil 1 weitestgehend fertiggestellt ist. Das elektronische Bauteil 1 wird über die Haltestege 24, die mit den Eckkontakten 11 verbunden sind, in Position gehalten. Die Haltestege 24 stützen sich dabei auf einen Systemträger rahmen 23, der jedes der elektronischen Bauteile 1 umgibt. Durch Ausstanzen der Randkontakte 8 entstehen großflächige Öffnungen 46 rund um jede Bauteilposition des Systemträgers, so dass nur ein kurzer Bereich von jedem Außeneckkontakt mit den Haltestegen 24 verbunden bleibt. Der Systemträger 28 kann mit mehreren elektronischen Bauteilen 1, wie es in Fig. 6 gezeigt wird, vollständig und komplett zu einem Test trans portiert werden. Dieser Funktionstest garantiert, dass nur funktionstüchtige Bauteile aus dem Systemträger 28 herausge stanzt werden, indem die Haltestege 24 für die Außeneckkon takte 11 ausgestanzt oder abgetrennt werden. Dieses Ausstan zen oder Abtrennen kann vor dem Prüfvorgang oder auch nach dem Prüfvorgang durchgeführt werden, je nachdem, wie die Be schaltung der Außeneckkontakte vorgesehen ist. Die Halterung durch die Haltestege 24 ist derart stabil, dass Prüfspitzen auf die Außenrandkontakte 8 und die Außeneckkontakte 11 sowie auf die Chipinsel 3 aufgesetzt werden können, ohne dass das elektronische Bauteil 1 aus seiner Halterund bricht.

Fig. 7 zeigt einen schematischen Querschnitt eines System trägers 28 mit einem elektronischen Bauteil 1 im Bereich ei ner Gehäuseecke 13 aus Kunststoffgehäusemasse 17 während ei nes Stanzvorganges. Dazu liegt das elektronische Bauteil 1 mit seiner Unterseite 5 auf einer Schnittplatte 47 auf. Das Schneidwerkzeug 48 wird in Pfeilrichtung A durch den Randbe reich oder Eckbereich 13 des Kunststoffes an der Schneidplat te entlang geführt. Da zwischen der Schneidplatte und der Un terseite des Kunststoffgehäuses 15 ein Abstand a von 10 bis 30 µm besteht, wird beim Absenken des Stanzwerkzeuges 48 in Pfeilrichtung A der Kunststoff stark durch Zugspannung be lastet. Aufgrund der Sprödigkeit des Kunststoffes können an diesen Stellen Mikrorisse entstehen, da der Kunststoff nicht voll auf der Schneidplatte 47 aufliegt. Folglich ist es nicht von Vorteil, den Kunststoff mit einem Stanzwerkzeug, wie es in Fig. 7 gezeigt wird, zu bearbeiten. Vielmehr ist es güns tiger, den Kunststoffrand durch Laserstrahlen zu strukturie ren.

Fig. 8 zeigt einen schematischen Querschnitt eines System trägers 28 mit einem elektronischen Bauteil im Bereich einer Gehäuseecke 13 aus einem erfindungsgemäßen metallischen Au ßeneckkontakt 11 während eines Trennvorganges. Gleiche Kompo nenten, die gleiche Funktionen wie in den vorhergehenden Fi guren erfüllen, werden mit gleichen Bezugszeichen gekenn zeichnet und nicht extra erläutert. Da der Außeneckkontakt 11 voll auf der Schnittplatte 47 aufliegt, kann durch das Schneidwerkzeug 48 in Pfeilrichtung A ein glatter und siche rer Schnitt durchgeführt werden, ohne den benachbarten Kunst stoff beim Trennvorgang zu belasten. Vielmehr wird ein glat ter und gerader Schnitt beim Durchtrennen des Metallkontaktes erreicht.

Bezugszeichenliste

1

elektronisches Bauteil

2

Halbleiterchip

3

Chipinsel

4

Flachbau-Kunststoffgehäuse

5

Unterseite des elektronischen Bauteils

6

freiliegende Oberfläche der Chipinsel

7

Randseiten des elektronischen Bauteils

8

metallische Außenrandkontakte

9

Außenkontaktflächen der Außenkontakte

10

Gehäuserandstruktur

11

Außeneckkontakte

12

Eckrand des Bauteils

13

Gehäuseecken

14

Streifen aus Kunststoffpressmasse

15

Gehäuse

16

Ätzloch

17

Kunststoffgehäusemasse

18

Durchgangsöffnung

19

Innerandkontur

20

abgewinkelte Ecke

21

Laserschneidspur

22

Randseiten der Außenrandkontakte

23

Systemträgerrahmen

24

Haltesteg

25

Außenrandkontaktstreifen

26

Außeneckkontaktstreifen

27

Oberseite des Systemträgers

28

Systemträger

29

Ätzprofil

30

scharfkantiges Profil

31

lötbare Beschichtung der Oberseite der Chipinsel

32

lötbare Beschichtung der Unterseite der Außenkontakt streifen und der Chipinsel

33

Oberseite der Chipinsel

34

bondbare Beschichtung

35

Oberseiten der Außenkontakte

36

Bondverbindungen

37

Kontaktflächen des Halbleiterchips

38

aktive Oberseite

39

Bonddraht

40

lötbare Verzinnung

41

Außenränder

42

Randseiten der Kunststoffgehäusemasse

43

Außenrandkontakt mit Verbindung zur Chipinsel

44

Stanzspuren

45

strichpunktierte Linie

46

Öffnungen im Systemträger

47

Schnittplatte

48

Schneidwerkzeug

A

Claims

1. Elektronisches Bauteil mit einem Halbleiterchip (2) auf einer Chipinsel (3), eingebettet in ein Flachbau- Kunststoffgehäuse (4), das in dem Zentrum seiner Unter seite (5) eine freiliegende Oberfläche (6) der Chipinsel (3) und an seinen Randseiten (7) angeordnete metallische Außenrandkontakte (8) aufweist, deren Außenkontaktflä chen (9) mit der Gehäuserandstruktur (10) abschließen, wobei das elektronische Bauteil (1) zusätzliche Außen eckkontakte (11) an seinen Eckrändern (12) aufweist, welche die Gehäuseecken (13) bilden.

2. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Außeneckkontakten (11) und der Chipinsel (3) ein Streifen (14) aus Kunststoffpressmasse des Ge häuses (15) angeordnet ist.

3. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontakte (11) ein Äztloch (16) aufweisen, das zur Kunststoffgehäusemasse (17) hin offen ist.

4. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontakte (11) ein Äztloch (16) aufweisen, das eine Unteräztstruktur zur Verankerung des Außeneck kontaktes (11) mit der Kunststoffgehäusemasse (17) des elektronischen Bauteils (1) aufweist.

5. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außeneckkontakt (11) eine Durchgangsöffnung (18) durch die Materialdicke hindurch aufweist, die eine In nenwandkontur (19) aufweist, welche etwa in der Materi almitte eine Verengung des Querschnitts der Durchgangs öffnung (18) aufweist.

6. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontakte (11) abgerundete Ecken aufweisen.

7. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontakte (11) abgewinkelte Ecken (20) auf weisen.

8. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipinsel (3), die Außenrandkontakte (8) und die Au ßeneckkontakte (11) aus der Unterseite (5) des Kunst stoffgehäuses (4) herausragen.

9. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenrandkontakte (8) und die Außeneckkontakte (11) aus den Randseiten (7) des Kunststoffgehäuses (4) her ausragen.

10. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randseiten (7) des Kunststoffgehäuses (4) Laser schneidspuren (21) aufweisen.

11. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Randseiten (22) der Außenrandkontakte (8) und der Außen eckkontakte (11) Spuren eines Stanzwerkzeuges aufweisen.

12. Systemträger mehrerer elektronischer Bauteile (1) mit einem gemeinsamen Systemträgerrahmen (23) und zentralen Chipinseln (3) in jeder Bauteilposition zur Aufnahme von Halbleiterchips (2) und mit die Chipinseln (3) in einem Abstand umgebenden Außenrandkontakt- (25) und Außeneck kontaktstreifen (26), die ausstanzbare Haltestege (24) zu dem Systemträgerrahmen (23) aufweisen und von den Haltestegen (24) in Position gehalten werden, wobei min destens einer der Außenkontaktstreifen (25, 26) mecha nisch und elektrisch mit der Chipinsel (3) verbunden ist.

13. Systemträger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontaktstreifen (26) auf der Oberseite (27) des Systemträgers (23) ein Äztloch (16) aufweisen.

14. Systemträger nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontaktstreifen (26) ein Äztloch (16) auf weisen, das eine Unteräztstruktur aufweist.

15. Systemträger nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontaktstreifen (26) eine Durchgangsöffnung (18) durch die Außeneckkontaktstreifen (26) hindurch aufweisen, die eine Innenwandkontur (19) aufweist, wel che etwa in der Materialmitte eine Verengung des Quer schnitts der Durchgangsöffnung (18) aufweist.

16. Systemträger nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontakte (11) abgerundete Ecken aufweisen und die Haltestege (24) der Außeneckkontaktstreifen (26) mit einem Abschnitt der Abrundung mechanisch ver bunden sind.

17. Systemträger nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Außeneckkontakte (11) abgewinkelte Ecken (20) auf weisen und die Haltestege (24) der Außeneckkontaktstrei fen (26) mit den abgewinkelten Bereichen der abgewinkel ten Ecken (20) mechanisch verbunden sind.

18. Systemträger nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierten Bereiche des Systemträgers (28) ein doppelseitiges Ätzprofil (29) aufweisen, wobei etwa in der Materialmitte die strukturierten Bereiche des Sys temträgers (28) ein scharfkantiges Profil (30) aufwei sen.

19. Systemträger nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Systemträger (28) ein perforiertes Metallband oder eine Metallplatte ist.

20. Systemträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das perforiertes Metallband oder die Metallplatte Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist.

21. Systemträger nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Systemträger (28) eine lötbare Beschichtung (31) auf der Oberseite der Chipinsel (3) aufweist.

22. Systemträger nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenrandkontaktstreifen (25) und die Außeneckkon taktstreifen (26) auf ihren Unterseiten eine lötbare Be schichtung (32) aufweisen.

23. Systemträger nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenrandkontaktstreifen (25) und die Außeneckkon taktstreifen (26) auf ihren Oberseiten eine bondbare Be schichtung (34) aufweisen.

24. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit einem Halbleiterchip (2) auf einer Chipinsel (3), eingebettet in ein Flachbau-Kunststoffgehäuse (4), das in dem Zentrum seiner Unterseite (5) eine freiliegende Oberfläche (6) der Chipinsel (3) und an seinen Randsei ten angeordnete metallische Außenrandkontakte (8) auf weist, deren Außenkontaktflächen (9) mit der Gehäuse randsstruktur (10) abschließen, wobei das elektronische Bauteil (1) zusätzliche Außeneckkontakte (11) an seinen Eckrändern (12) aufweist, welche die Gehäuseecken (13) bilden, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:

- Herstellen eines Systemträgers (28) mehrerer elekt ronischer Bauteile (1) mit einem gemeinsamen Sys temträgerrahmen (23) und zentralen Chipinseln (3) in jeder Bauteilposition zur Aufnahme von Halblei terchips (2) und mit die Chipinseln (3) umgebenden Außenrandkontakt- (25) und Außeneckkontaktstreifen (26), sowie mit ausstanzbaren Haltestegen (24) von dem Systemträgerrahmen (23) zu den Außenrandkon takt- (25) und Außeneckkontaktstreifen (26) mittels doppelseitiger Ätztechnik unter Bilden von Ätzlö chern (16) in den Außeneckkontaktstreifen (26),
- Aufbringen einer lötbaren Beschichtung (31) auf die Oberseite (33) der Chipinsel (3),
- Aufbringen einer bondbaren Beschichtung (34) auf Bondabschnitte der Oberseiten (35) der Außenrand kontakt- (25) und Außeneckkontaktstreifen (26),
- Aufbringen eines Halbleiterchips (2) auf jede Chip insel (3),
- Herstellen von Bondverbindungen (36) zwischen Kon taktflächen (37) auf einer aktiven Oberseite (38) des Halbleiterchips (2) und der bondbare Beschich tung (34) auf Außenrandkontakt- (25) und Außeneck kontaktstreifen (26) des Systemträgers (28),
- Aufbringen eines Flachbau-Kunststoffgehäuses (4) in jeder der Bauteilpositionen unter Auffüllen der Ätzlöcher (16) in den Außeneckkontakten (11),
- Vortrennen der Kunststoffränder jedes elektroni schen Bauteils (1),
- Ausstanzen der Haltestege (24) der Außenrandkontak te (8) der elektronischen Bauteile (1) unter Beibe halten der Haltestege (24) der Außeneckkontakte (11),
- Funktionsprüfen der elektronischen Bauteile (1) in dem Systemträger (28),
- Ausstanzen der Haltestege (24) der Außeneckkontakte (11) der funktionsfähigen Bauteile (1).

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsprüfung der elektronischen Bauteile (1) nach dem Ausstanzen der Haltestege (24) für die Außen eckkontakte (11) in einem Inlinetester erfolgt, der so wohl die Ausstanzung ermöglicht als auch eine nachfol gende Funktionsprüfung.

26. Verfahren nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich die strukturierte Unterseite (5) des Systemträgers (28) in eine Dichtungsfolie beim Spritzgießen des Flach bau-Kunststoffgehäuses (4) einprägt.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Vortrennen der Kunststoffränder des Flachbau- Kunststoffgehäuses (4) durch Lasertrennen bei einer La serstrahlintensität und einer Laserstrahlfrequenz er folgt, welche die Außenrandkontakt- (23) und die Außen eckkontaktstreifen (26) nicht durchtrennt.

28. Verfahren nach Anspruch 27 ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lasertrennen die Kunststoffränder des Flachbau- Kunststoffgehäuses (4) gegenüber den auszustanzenden Au ßenrandkontakt- (25) und Außeneckkontaktstreifen (26) nach Innen versetzt getrennt werden.