DE10260646A1 - Housing for semiconducting components has base surface essentially in form of triangle and housing essentially in form of triangular prism; all lateral surfaces can have connecting elements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für Halbleiterbauelemente gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1, ein Halbleitermodul gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 8, sowie eine Halbleiteranordnung.The invention relates to a housing for semiconductor components according to the generic term of the independent Claim 1, a semiconductor module according to the preamble of the independent claim 8, and a semiconductor arrangement.
Es gibt eine Vielzahl von Gehäusen für Halbleiterbauelemente. Derartige Gehäuse weisen eine Grundfläche und Seitenflächen auf, wobei an mindestens einer der Seitenflächen oder im Bereich davon Anschlusselemente zur externen Kontaktierung vorgesehen sind. Ein entsprechendes bekanntes Halbleitermodul besteht aus einem Gehäuse, in dessen Inneren eine Schaltungsanordnung aufgenommen ist.There are a variety of packages for semiconductor devices. Such housing have a footprint and side surfaces on, on at least one of the side surfaces or in the region thereof Connection elements for external contacting are provided. On Corresponding known semiconductor module consists of a housing, in the inside of which a circuit arrangement is accommodated.
Für Speicher werden z. B. Flachgehäuse verwendet. Die Gehäusegröße ist dabei vor allem von der Anzahl der Pins bzw. Anschlusselemente abhängig. Je mehr Anschlusselemente an einem Gehäuse angebracht werden müssen, desto größer muss das Gehäuse gewählt werden. Da die Speicherdichte immer weiter steigt, müssen immer mehr Anschlusselemente an einem Gehäuse angebracht werden. Somit müssen die Gehäuse entsprechend vergrößert werden.For Memory z. B. flat housing used. The case size is included mainly depends on the number of pins or connection elements. ever the more connection elements have to be attached to a housing, the more bigger needs the housing chosen become. As the storage density continues to increase, always have to more connection elements are attached to a housing. Consequently have to the housing be enlarged accordingly.
Um mehr Anschlusselemente an einem Gehäuse anzubringen, wurde bisher die sogenannte CSP-Technologie (Chip Scale Package) eingesetzt. Dabei kann die Anzahl der Anschlusselemente an einem Gehäuse dadurch erhöht werden, dass auch Anschlusselemente an der Unterseite des Gehäuses (z.B. über Balls) angebracht werden. Allerdings sind auch dieser Technik Grenzen gesetzt, insbesondere dann, wenn Halbleiterbauelemente übereinander angeordnet werden (Stack Packaging). In diesem Fall bereitet die Durchleitung der Anschlüsse von einer zur nächsten Ebene durch die Chipflächen hindurch Probleme.To have more connection elements on one casing So-called CSP technology (Chip Scale Package) used. The number of connection elements on a housing thereby increased connection elements on the underside of the housing (e.g. over balls) be attached. However, there are limits to this technology, especially when semiconductor components are arranged one above the other (Stack packaging). In this case, the forwarding of the connections from one to the next Level through the chip areas problems through.
Um mehr Anschlusselemente an einem Halbleiterbauelement anbringen zu können, wurden weiterhin die Abmessungen der Anschlusselemente verkleinert. Allerdings können die Abmessungen der Anschlusselemente nicht beliebig verkleinert werden, d. h. es sind hier von technologischer Seite her Grenzen gesetzt. Dies gilt sowohl für Halbleiterbauelemente, die nach der oben erwähnten CSP-Technologie hergestellt sind, als auch für solche, die eine sogenannte TSOP-Struktur (Thin Small Outline Package) aufweisen.To have more connection elements on one To be able to attach semiconductor device, the Dimensions of the connection elements reduced. However, they can Dimensions of the connection elements cannot be reduced arbitrarily, d. H. there are technological limits here. This applies to both Semiconductor components manufactured using the CSP technology mentioned above are for as well those that have a so-called TSOP structure (Thin Small Outline Package) exhibit.
Eine weitere Möglichkeit, die Gehäuse von Halbleiterbauelementen aufgrund einer hohen Anzahl von Pins nicht vergrößern zu müssen, besteht darin, die Pins mit Mehrfachfunktionen zu belegen. Dies bedeutet jedoch einen zusätzlichen schaltungstechnischen Aufwand. Außerdem ist es nicht möglich, Anschlusspins mit einer unbegrenzten Anzahl von Funktionen zu belegen.Another way to get the housing from Semiconductor devices do not because of a high number of pins enlarge to have to, consists of assigning multiple functions to the pins. This however means an additional one circuit complexity. It is also not possible to use connecting pins with an unlimited number of functions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für Halbleiterbauelemente, ein Halbleitermodul und eine Halbleiteranordnung bereitzustellen, bei welchen die Anzahl von Anschlusselementen pro Flächeneinheit besonders hoch ist.The invention is based on the object a housing for semiconductor components, to provide a semiconductor module and a semiconductor arrangement, where the number of connection elements per unit area is particularly high.
Die Aufgabe wird bei einem Gehäuse für Halbleiterbauelemente der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und bei einem Halbleitermodul der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9, sowie durch eine Halbleiteranordnung mit Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche und/oder werden in der weiteren Beschreibung erläutert.The task is for a housing for semiconductor components the one mentioned at the beginning Kind according to the invention characterizing features of independent claim 1 and a semiconductor module of the type mentioned in the introduction with the characterizing features of independent claim 9, and by solved a semiconductor device with features of claim 10. preferred embodiments are the subject of the respective dependent claims and / or are explained in the further description.
Gattungsgemäß weist ein Gehäuse für Halbleiterbauelemente eine Grundfläche und Seitenflächen auf, wobei an mindestens einer der Seitenflächen oder im Bereich davon Anschlusselemente zur externen Kontaktierung vorgesehen sind. Erfindungsgemäß weist die Grundfläche im Wesentlichen die Form eines Dreiecks derart auf, dass dadurch das Gehäuse im Wesentlichen die Form eines Dreiecksprismas aufweist.A housing for semiconductor components is of the generic type a footprint and side surfaces on, being on at least one of the side surfaces or in the region thereof Connection elements for external contacting are provided. According to the invention the footprint essentially the shape of a triangle such that it the housing essentially has the shape of a triangular prism.
Bevorzugt sind dabei an allen Seitenflächen Anschlusselemente angebracht. Dabei ist die Zahl der Anschlusselemente pro Flächeneinheit der Grundfläche des Gehäuses größer als beim Stand der Technik.Connection elements are preferred on all side surfaces appropriate. The number of connection elements per unit area the base area of the housing larger than in the state of the art.
In einer möglichen Ausführungsform weist die Grundfläche im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf. In einer weiteren Ausführungsform weist die Grundfläche im Wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks auf. In noch einer weiteren Ausführungsform weist die Grundfläche im Wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks auf. Werden zwei Gehäuse gemäß dieser Ausführungsform so angeordnet, dass die Hypotenusen der rechtwinkligen Dreiecke parallel zueinander verlaufen, so ergibt sich eine Kompatibilität zu rechtwinkligen Strukturen.In one possible embodiment shows the footprint essentially the shape of an isosceles triangle. In a further embodiment shows the footprint essentially the shape of an equilateral triangle. In yet a further embodiment shows the footprint essentially the shape of a right triangle. Become two housings according to this embodiment arranged so that the hypotenuses of the right-angled triangles run parallel to each other, so there is a compatibility to rectangular Structures.
In einer Weiterbildung weist das Gehäuse eine TSOP-Struktur (Thin Small Outline Package) auf. Außerdem kann das Gehäuse gemäß der CSP-Technologie (Chip Scale Package) hergestellt sein, d. h., es sind Anschlusselemente im Bereich der oder an der Unterseite des Gehäuses vorgesehen.In a further education, this casing a TSOP structure (Thin Small Outline Package). Besides, can the housing according to the CSP technology (Chip Scale Package), d. that is, they are connection elements provided in the area of or on the underside of the housing.
Das Gehäuse wird gemäß der Erfindung im Wesentlichen aus einem Vergussmaterialbereich gebildet.The housing is made according to the invention essentially formed from a potting material area.
Ein Halbleitermodul weist gattungsgemäß ein Gehäuse mit einer Schaltungsanordnung auf, in dem die Schaltungsanordnung aufgenommen ist. Das Gehäuse ist erfindungsgemäß und wie oben beschrieben ausgestaltet.A semiconductor module generally has a housing a circuit arrangement in which the circuit arrangement is added is. The housing is according to the invention and how designed above.
Bei einer Halbleiteranordnung gemäß der Erfindung sind mehrere erfindungsgemäße Halbleitermodule gemäß obiger Beschreibung übereinander angeordnet (Stack Packaging). Bevorzugt ist dabei eine Mehrzahl im Wesentlichen gleicher und/oder gleich wirkender Halbleitermodule wie oben beschrieben vorgesehen.In a semiconductor device according to the invention are several semiconductor modules according to the invention according to the above Description on top of each other arranged (stack packaging). A plurality is preferred essentially identical and / or identically acting semiconductor modules as provided above.
Die Erfindung und insbesondere bestimmte Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.The invention and in particular certain Features, aspects and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings clarified.
Nimmt man an, dass ein Anschlusselement
Weiterhin istFurthermore is
Wie bereits oben erwähnt ist,
wird gemäß der Erfindung
ein Gehäuse
Wie oben wird im Folgenden angenommen,
dass pro Längeneinheit
ein Anschlusselement
Daraus ergibt sich
Durch Einsetzen in Gleichung (7) erhält man By inserting into equation (7) one obtains
Mit Gleichung (4) und Gleichung (10) ergibt sich schließlich als Verhältnis zwischen AR und Ap: With equation (4) and equation (10), the relationship between AR and Ap is:
Das heißt, das Verhältnis der
Fläche
AR bei Verwendung eines Gehäuses nach
dem Stand der Technik zu der Fläche
AD gemäß der Erfindung
ist in etwa
Für
das Verhältnis
der Pinanzahl bei gleicher Flächengröße, d.h.,
es gilt AR = AD =
A, ergibt sich bzw.
In
In
Hierdurch ergibt sich eine Kompatibilität zu rechtwinkligen Strukturen, wenn zwei rechtwinklige Dreiecke so gegenüber angeordnet werden, dass sichThis results in compatibility with right angles Structures when two right triangles are arranged so opposite be that yourself
Im Folgenden wird die Erfindung zusammengefasst: Die Erfindung besteht darin, von der rechteckigen Form der Chips zu einer dreieckigen Gestaltung zu wechseln, so dass das Verhältnis von Pinanzahl zur Gehäusefläche vergrößert werden kann. Durch die Wahl einer dreieckigen Form besteht die Möglichkeit die Berandung bzw. den Umfang der Gehäusefläche im Verhältnis zu dieser zu vergrößern. Das ist mit einer Erhöhung des Platzes für mehr Pins verbunden, oder umgekehrt, man kann die Chips kleiner machen.The invention is summarized below: The invention consists of the rectangular shape of the chips switch to a triangular design so that the ratio of Number of pins to the housing area can be increased can. Choosing a triangular shape is possible to increase the edge or the circumference of the housing surface in relation to this. The is with an increase of space for more pins connected, or vice versa, you can make the chips smaller do.
Kern der Erfindung ist ein dreieckiges Gehäuse für Speicherchips, um eine Erhöhung der Pinanzahl bei gleichem Flächenbedarf bzw. Flächenreduzierung bei gleicher Pinanzahl zu erreichen.The core of the invention is a triangular one casing for memory chips, by an increase the number of pins with the same area requirement or area reduction can be achieved with the same number of pins.
Ein Übergang der rechteckigen TSOP zu dreieckigen TSOP würde eine Erhöhung der Speicherdichte auf gleichem Raum zur Folge haben. Das gilt auch für das Stack Packaging bei dem zwei oder mehr TSOP übereinander angebracht werden.A transition from the rectangular TSOP would become triangular TSOP an increase the storage density in the same space. This is also true for the Stack packaging in which two or more TSOPs are placed one above the other.
Beim CSP kann man durch die dreieckige
Gestaltung eine Kombination von TSOP und CSP für das Stack Packaging benutzen
(
Auch beim sogenannten Ball Stack
Package hat die Verwendung des dreieckigen Designs eine klare Verbesserung
des Kontaktanzahl-Flächen-Verhältnisses
zur Folge (
- aa
- Seitenlänge der Querseite eines StandardgehäusesSide length of the Short side of a standard housing
- bb
- Seitenfläche der Längsseite eines StandardgehäusesSide surface of the long side of a standard housing
- cc
- Seitenlänge des GehäusesSide length of the housing
- 11
- GrundflächeFloor space
- 22
- Seitenflächeside surface
- 33
- Gehäusecasing
- 5A5A
- Oberseite des Gehäusestop of the housing
- 5B5B
- Unterseite des Gehäusesbottom of the housing
- 1010
- Anschlusselementconnecting element
- 1515
- Zuleitungsupply
- 3030
- Schaltungsanordnungcircuitry
- 5050
- HalbleitermodulSemiconductor module
- 6060
- HalbleiteranordnungA semiconductor device
- 7070
- Ball-AnschlusselementeBall terminals
- 7575
- TSOP-GehäuseTSOP
- 7676
- Gehäuse mit Ball-AnschlusselementenHousing with Ball connecting elements
- 100100
- Gehäuse aus dem Stand der TechnikHousing the state of the art
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