DE19756941A1 - Halbleitervorrichtung, Halbleitervorrichtungseinheit und Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtungseinheit - Google Patents

Halbleitervorrichtung, Halbleitervorrichtungseinheit und Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtungseinheit

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Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Halbleitervorrichtung, eine Halbleitervorrichtungseinheit und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrich­ tungseinheit, und im besonderen betrifft sie eine Halblei­ tervorrichtung, eine Halbleitervorrichtungseinheit und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtungsein­ heit, das eine Montage mit hoher Dichte vorsieht, indem die Halbleitervorrichtungen gestapelt werden.
Eine Halbleitervorrichtung muß weiter miniaturisiert werden, um eine höhere Operationsgeschwindigkeit zu errei­ chen und um komplizierter zu sein, um so dem Trend von neuen elektronischen Vorrichtungen gerecht zu werden. Die Effekti­ vität beim Montieren der Halbleitervorrichtung auf eine Montageplatte muß auch verbessert werden.
Um die obigen Anforderungen zu erfüllen, ist eine Mehr­ heit von Halbleitervorrichtungen, die gegenwärtig verfügbar sind, der Oberflächenmontagetyp, bei dem Anschlußbeine auf der Oberfläche der Montageplatte verbunden werden. Dennoch wird eine Halbleitervorrichtung gewünscht, die eine höhere Montageeffektivität hat.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Halb­ leitervorrichtung 1 nach Stand der Technik zeigt. Fig. 2 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleitervorrichtung nach Stand der Technik längs einer Linie A-A in Fig. 1. Die Halbleitervorrichtung 1 ist in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 63-15453 und 63-15451 offenbart.
Eine Halbleitervorrichtung 1, die in Fig. 1 und in Fig. 2 gezeigt ist, enthält einen Halbleiterchip 2, eine Harz­ packung 3 zum Einkapseln des Halbleiterchips 2, Anschlußbeine 4 und eine Stufe 7, auf die der Halbleiterchip 2 montiert ist. Von jedem der Anschlußbeine 4 ist ein Ende mit dem Halblei­ terchip 2 durch Draht 5 verbunden, und das andere Ende ist von einer unteren Oberfläche 3a der Harzpackung 3 exponiert, um einen Außenanschluß 6 zu bilden. Mit anderen Worten, bei der Halbleitervorrichtung 1 sind alle Teile der Anschluß­ beine 4, außer den Außenanschlüssen 6, in der Packung 3 eingekapselt.
Bei der Halbleitervorrichtung 1 mit der obigen Struktur kann, da die Teile, die die Außenanschlüsse 6 bilden, von der unteren Oberfläche 3a der Harzpackung 3 exponiert sind, das Ausmaß oder die Länge der Anschlußbeine 4, die aus der Seite der Packung 3 herausragen, reduziert werden. Deshalb wird die Montagedichte der Halbleitervorrichtung erhöht. Ferner ist es bei der obigen Struktur nicht erforderlich, den herausragenden Teil des Anschlußbeines zu biegen, und somit ist keine Form mehr notwendig, die zum Biegen genutzt wird. Deshalb werden verschiedene Vorteile erwartet, wie zum Beispiel die Reduzierung der Herstellungskosten.
Bei der Halbleitervorrichtung nach Stand der Technik gibt es jedoch ein Problem. Anschlüsse 4a der Anschlußbeine 4, die durch Drähte zu verbinden sind, sind, wie in Fig. 2 gezeigt, auf der Seite des Halbleiterchips 2 positioniert. Deshalb hat die Packung 3 große Abmessungen, und die Halb­ leitervorrichtung 1 konnte keine ausreichende Miniaturisie­ rung erreichen. Idealerweise wird die Größe der Halbleiter­ vorrichtung miniaturisiert, um im wesentlichen genauso groß wie der Halbleiterchip zu sein. Dagegen ist bei der Halblei­ tervorrichtung 1 nach Stand der Technik die Größe der Packung 3 mehr als doppelt so groß wie der Halbleiterchip 2.
Eine Halbleitervorrichtung, die vorgeschlagen wurde, um das obige Problem zu lösen, ist beschrieben in der japani­ schen Patentanmeldung Nr. 4-281951 mit dem Titel: "Semiconductor Device and Method of Manufacturing Semicon­ ductor Device". Fig. 3A-3B zeigen eine Halbleitervorrich­ tung, die mit der obigen Patentanmeldung verbunden ist.
Eine Halbleitervorrichtung 10A, die in Fig. 3A-3B ge­ zeigt ist, ist mit einem Halbleiterchip 11, einer Harzpackung 17 zum Einkapseln dieses Halbleiterchips 11 und einer Vielzahl von Anschlußbeinen 14 versehen. Jedes der Anschluß­ beine 14 hat ein inneres Ende 14a, das mit dem Halbleiter­ chip 11 elektrisch verbunden ist, und ein äußeres Ende, das von einer unteren Oberfläche 17a einer Harzpackung 17 expo­ niert ist, um einen Außenanschluß 16 zu bilden. Alle Teile der Anschlußbeine 14, außer die Außenanschlüsse 16, sind innerhalb der Packung 17 eingekapselt. Die Halbleitervor­ richtung 10A ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Anschlußbeine 14 wenigstens teilweise mit dem Halblei­ terchip 11 vertikal innerhalb der Packung 17 überlappt ist.
Durch die obige Struktur wird die Halbleitervorrichtung 10A im Vergleich zu der Halbleitervorrichtung 1, die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist, um einen Bereich des überlappten Teils (in Fig. 3A durch einen Pfeil L1 gekennzeichnet) miniaturisiert. Ferner enthält die Halbleitervorrichtung 10A in Fig. 3A auch eine Stufe 12, eine Elektrodeninsel 13 und Drähte 15.
Um eine Montage mit einer noch höheren Dichte zu errei­ chen, können Halbleiter in einem vertikalen Stapel montiert werden. Jedoch ist die Halbleitervorrichtung 10A, die in Fig. 3A-3B gezeigt ist, nicht zur vertikalen Montage in einem Stapel geeignet. Dies führt zu dem Problem, daß eine Montage mit einer noch höheren Dichte (d. h., eine drei­ dimensionale Montage) nicht erreicht werden kann.
Eine Halbleitervorrichtung, die vorgeschlagen wurde, um das obige Problem zu lösen, ist beschrieben in der japani­ schen Patentanmeldung Nr. 6-168449 mit dem Titel: "Semiconductor Device and Semiconductor Deyice Unit". Fig. 4 und 5 zeigen eine Halbleitervorrichtung, die mit der obigen Patentanmeldung verbunden ist.
Eine Halbleitervorrichtung 10B, die in Fig. 4 und in Fig. 5 gezeigt ist, enthält Anschlußbeine 18, von denen jedes einen inneren Anschlußbeinteil 18a und einen äußeren Anschlußbeinteil 18b hat. Die Halbleitervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Anschluß 18b-1, ein zweiter Anschluß 18b-2 und ein dritter Anschluß 18b-3 gebil­ det sind, indem der äußere Anschlußbeinteil 18b außerhalb der Harzpackung 17 verlängert wurde und der äußere Anschluß­ beinteil 18b längs einer Form der Harzpackung 17 gebogen wurde.
Die Halbleitervorrichtung 10B hat solch eine Struktur, daß der erste Anschluß 18b-1 auf der unteren Oberfläche der Harzpackung 17 angeordnet ist und der zweite Anschluß 18b-2 auf der oberen Oberfläche der Harzpackung 17 angeordnet ist. Deshalb ist es nun möglich, die Halbleitervorrichtung 10B in einem Stapel zu montieren, wodurch eine höhere Montagedichte erreicht wird.
Die in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigte Halbleitervorrichtung 10B ist jedoch durch einfaches Biegen der äußeren Anschluß­ beinteile 18b längs der Form der Harzpackung 17 konstruiert, um die äußeren Anschlußbeinteile 18b bis zu der oberen Oberfläche der Harzpackung 17 zu ziehen. Deshalb sind die zweiten Anschlußteile 18b-2 und die dritten Anschlußteile 18b-3 auf solch eine Weise vorgesehen, daß sie etwas ent­ fernt von der Halbleitervorrichtung 10B angeordnet sind (siehe Fig. 5).
Daher können die äußeren Anschlußbeinteile 18b leicht deformiert werden, wenn eine äußere Kraft angewendet wird. Wenn in solch einem Fall benachbarte äußere Anschlußbein­ teile 18b kurzgeschlossen werden, oder wenn die zweiten Anschlußteile 18b-2 und die dritten Anschlußteile 18b-3 von der vorbestimmten Position versetzt werden, kann es passie­ ren, daß die elektrische Verbindung zwischen den oberen und den unteren Halbleitervorrichtungen 10B nicht gelingt. Deshalb tritt beim Montieren der Halbleitervorrichtungen in einem Stapel ein Zuverlässigkeitsproblem auf.
Um das obige Problem zu lösen, kann der gesamte äußere Anschlußbeinteil 18b in der Harzpackung 17 eingebettet werden. Vor dem Einbetten wird der äußere Anschlußbeinteil 18 zum Beispiel durch Einsatzformen gebogen. Die Oberfläche, die zur elektrischen Verbindung verwendet wird, ist von der Harzpackung 17 exponiert. Diese Struktur verhindert, daß der äußere Anschlußbeinteil 18b von seiner vorbestimmten Posi­ tion unnötigerweise versetzt wird.
Wenn jedoch die äußeren Anschlußbeinteile 18b in der Harzpackung 17 eingebettet sind, werden sie innerhalb der Harzpackung 17 nicht frei versetzt. Wenn zum Beispiel ein Temperaturanstieg der Vorrichtung auf Grund der Emission von Wärme durch den Halbleiterchip 11 erfolgt, wird an einer Grenzfläche zwischen den Anschlußbeinen 18 und der Harz­ packung 17 eine Spannung erzeugt. Diese wird durch den Unter­ schied der Wärmeausdehnung zwischen den Anschlußbeinen 18 und der Harzpackung 17 verursacht.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Anschlußbeine 18 ist im allgemeinen größer als der Wärmeausdehnungskoeffizi­ ent der Harzpackung 17. Wenn ein Temperaturanstieg erfolgt, wie oben beschrieben, werden daher die Anschlußbeine 18 die Harzpackung 17 zusammenpressen. Deshalb können im schlimm­ sten Fall Risse in der Harzpackung 17 gebildet werden. Wenn diese Halbleitervorrichtungen ferner unter Verwendung von Lot gestapelt werden, kann die oben beschriebene Spannung auf den Teil ausgeübt werden, der durch das Lot verbunden ist, und das Lot kann sich abschälen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung, eine Halbleitervor­ richtungseinheit und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtungseinheit vorzusehen, die den oben beschriebenen Bedürfnissen gerecht werden können.
Ein anderes und spezifischeres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleitervorrichtung, eine Halblei­ tervorrichtungseinheit und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtungseinheit vorzusehen, die die Montage mit hoher Dichte mit hoher Zuverlässigkeit erreichen können.
Um die obigen Ziele gemäß der vorliegenden Erfindung zu erreichen, enthält eine Halbleitervorrichtung eine Harz­ packung, in der ein Halbleiterchip eingekapselt ist, und An­ schlußbeine mit inneren Anschlußbeinteilen, die mit dem Halbleiterchip verbunden sind, und äußeren Anschlußbeintei­ len, die außerhalb der Harzpackung positioniert sind, die als Außenverbindungsanschlüsse dienen, welche äußeren An­ schlußbeinteile längs der Form der Harzpackung gebogen sind, so daß sie zu der Seitenoberfläche und zu der oberen Ober­ fläche der Harzpackung gezogen werden. Die Halbleitervor­ richtung enthält einen Positionierungsmechanismus, der die äußeren Anschlußbeinteile entweder an den Anschlußbeinen oder an der Harzpackung positioniert, indem er mit einem Teil der äußeren Anschlußbeinteile im Eingriff steht.
Bei der oben beschriebenen Halbleitervorrichtung sind die äußeren Anschlußbeinteile längs der Form der Harzpackung gebogen, so daß sie zu der Seitenoberfläche und zu der oberen Oberfläche der Harzpackung gezogen werden. Dies ermöglicht das Herstellen einer elektrischen Verbindung auf jeder der oberen Oberflächen und der Seitenoberflächen der Harzpackung. Deshalb ist es möglich, eine Vielzahl der Halbleitervorrichtungen vertikal zu stapeln, so daß die Montierbarkeit der Halbleitervorrichtung verbessert wird.
Ferner werden die äußeren Anschlußbeinteile durch den Positionierungsmechanismus positioniert, der die äußeren Anschlußbeinteile positioniert, indem er mit einem Teil der äußeren Anschlußbeinteile im Eingriff steht. Dies verhin­ dert, daß die äußeren Anschlußbeinteile in dem Fall defor­ miert oder kurzgeschlossen werden, wenn eine äußere Kraft auf die äußeren Anschlußbeinteile angewendet wird, wenn die Halbleitervorrichtungen zusammengebaut oder montiert werden.
Des weiteren wirkt der Positionierungsmechanismus, nicht indem er mit den gesamten äußeren Anschlußbeinteilen im Eingriff steht, sondern indem er mit einem Teil der äußeren Anschlußbeinteile im Eingriff steht. Mit anderen Worten, die äußeren Anschlußbeinteile werden durch den Positionierungsmechanismus positioniert, während sie inner­ halb des Bereiches, in dem keine Deformation oder kein Kurzschluß auftritt, versetzt werden können.
Wenn eine Differenz hinsichtlich der Wärmeausdehnungs­ rate zwischen den Anschlußbeinen und der Harzpackung vorhan­ den ist, kann deshalb eine Spannung, die durch Erhitzen verursacht wird, durch Versetzung oder Deformation der äußeren Anschlußbeinteile gelöst werden. Daher kann die Rißbildung der Harzpackung oder ein Abschälen des Lotes an der Montageposition sicher verhindert werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung verbessert wird.
Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, einfach und leicht zu verhindern, daß die äußeren Anschlußbeinteile deformiert oder kurzgeschlossen werden.
Um das obige Ziel zu erreichen, enthält der Positionie­ rungsmechanismus Nuten, die auf der Harzpackung gebildet sind und in die die äußeren Anschlußbeinteile eingreifen.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, eine elek­ trische Verbindung zwischen den äußeren Anschlußbeinteilen sicher vorzusehen, wenn die Halbleitervorrichtungen gesta­ pelt werden.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist ein Teil der äuße­ ren Anschlußbeinteile so konstruiert, um von der Oberfläche der Harzpackung hervorzustehen, wenn Teile der äußeren Anschlußbeinteile in die Nuten eingreifen.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, jede der Halbleitervorrichtungen sicher zu verbinden, wenn die Halb­ leitervorrichtungen vertikal gestapelt werden.
Um das obige Ziel zu erreichen, sind die Nuten auf der oberen Oberfläche der Harzpackung gebildet. Dies bewirkt, daß die äußeren Anschlußbeinteile auf der oberen Oberfläche der Harzpackung positioniert werden und auf der Seitenober­ fläche der Harzpackung frei sind. Somit wird die erzeugte Spannung hauptsächlich an der Position des äußeren Anschluß­ beinteils absorbiert, die der Seitenoberfläche der Harz­ packung gegenüberliegt. Mit anderen Worten, wenn eine Spannung erzeugt wird, werden die äußeren Anschlußbeinteile, die an der Seitenoberfläche der Halbleitervorrichtung positioniert sind, versetzt oder deformiert, und die äußeren Anschluß­ beinteile auf der oberen oder unteren Oberfläche werden nicht versetzt oder deformiert.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, jede der Halbleitervorrichtungen sicher zu verbinden, wenn die Halb­ leitervorrichtungen horizontal gestapelt werden.
Um das obige Ziel zu erreichen, sind die Nuten auf der Seitenoberfläche der Harzpackung gebildet. Dies bewirkt, daß die äußeren Anschlußbeinteile auf der Seitenoberfläche der Harzpackung positioniert werden und auf der oberen Oberflä­ che der Harzpackung frei sind. Somit wird die erzeugte Spannung hauptsächlich an der Position des äußeren Anschluß­ beinteils absorbiert, die der oberen Oberfläche der Harz­ packung gegenüberliegt. Mit anderen Worten, wenn eine Spannung erzeugt wird, werden die äußeren Anschlußbeinteile, die auf der oberen Oberfläche der Halbleitervorrichtung positioniert sind, versetzt oder deformiert, und die äußeren Anschluß­ beinteile auf der Seitenoberfläche werden nicht versetzt oder deformiert.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, die Halb­ leitervorrichtungen mit hoher Zuverlässigkeit zu verbinden.
Um das obige Ziel zu erreichen, werden Teile der äuße­ ren Anschlußbeinteile, die auf der oberen Oberfläche der Harzpackung angeordnet sind, in horizontaler Richtung ver­ längert. So wird der Bereich zwischen jedem in Kontakt befindlichen Anschlußbein größer, wenn die Halbleiter verti­ kal gestapelt werden. Da die Halbleiter auf stabile Weise gestapelt werden, kann ferner die Stabilität des temporären Befestigens, das normalerweise vor dem eigentlichen Verbin­ den erfolgt, verbessert werden.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, eine Schwankung der Gesamthöhe der Halbleitervorrichtung zu verhindern.
Um das obige Ziel zu erreichen, werden Teile der äuße­ ren Anschlußbeinteile, die auf der oberen Oberfläche der Harzpackung angeordnet sind, geneigt, so daß der Eckteil der äußeren Anschlußbeinteile der unteren Halbleitervorrichtung mit den äußeren Anschlußbeinteilen der oberen Halbleitervor­ richtung direkt in Berührung ist. Daher wird kein Lot zwi­ schen den äußeren Anschlußbeinteilen der oberen und unteren Halbleitervorrichtungen vorhanden sein.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, die äußeren Anschlußbeinteile sicherer mit den Nuten in Eingriff zu bringen (sicherer in den Nuten zu befestigen), so daß defi­ nitiv verhindert werden kann, daß die äußeren Anschlußbein­ teile deformiert oder kurzgeschlossen werden.
Um das obige Ziel zu erreichen, enthält die Halbleiter­ vorrichtung ein Haftagens, das an Teilen vorgesehen ist, wo die äußeren Anschlußbeinteile und die Nuten der oberen Oberfläche einander gegenüberliegen, welches Haftagens die äußeren Anschlußbeinteile an den Nuten der oberen Oberfläche befestigt.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, sicher zu verhindern, daß die äußeren Anschlußbeinteile deformiert oder kurzgeschlossen werden.
Um das obige Ziel zu erreichen, enthält der Positionie­ rungsmechanismus erste Eingreifteile, die an Teilen der äußeren Anschlußbeinteile gebildet sind, und zweite Ein­ greifteile, die an der Harzpackung gebildet sind und mit den ersten Eingreifteilen im Eingriff stehen, um die äußeren Anschlußbeinteile zu positionieren. Der Eingriff der ersten und zweiten Eingreifteile bewirkt, daß die äußeren Anschluß­ beinteile sicherer mit der Harzpackung im Eingriff stehen.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, die ersten und zweiten Eingreifteile leichter zu bilden.
Um das obige Ziel zu erreichen, sind die ersten Ein­ greifteile Harzglieder, und die zweiten Eingreifteile sind Vertiefungen, die in der Harzpackung gebildet sind.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, die Bildung der ersten und zweiten Eingreifteile weiter zu vereinfachen.
Um das obige Ziel zu erreichen, sind die Harzglieder aus demselben Material wie die Harzpackung gebildet. Dies ermöglicht die gleichzeitige Bildung der Harzglieder und der Harzpackung.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, eine Halb­ leitervorrichtung vorzusehen, die verhindern kann, daß die äußeren Anschlußbeinteile deformiert oder kurzgeschlossen werden, und die auch in dem Fall eingesetzt werden kann, wenn die Anschlußbeinteilung eingeengt ist.
Um das obige Ziel zu erreichen, enthält eine Halblei­ tervorrichtung eine Harzpackung, in der ein Halbleiterchip eingekapselt ist, und Anschlußbeine mit inneren Anschluß­ beinteilen, die mit dem Halbleiterchip verbunden sind, und äußeren Anschlußbeinteilen, die außerhalb der Harzpackung angeordnet sind und als Außenverbindungsanschluß dienen, welche äußeren Anschlußbeinteile längs der Form der Harz­ packung gebogen sind, so daß sie zu der Seitenoberfläche und der oberen Oberfläche der Harzpackung gezogen werden. Die Halbleitervorrichtung enthält Vorsprünge, die an vier Ecken der Harzpackung gebildet sind, welche Vorsprünge eine Höhe haben, die höher als die Oberfläche der Harzpackung und niedriger als die Dicke der äußeren Anschlußbeinteile ist.
Bei der oben beschriebenen Halbleitervorrichtung sind die äußeren Anschlußbeinteile längs der Form der Harzpackung gebogen, so daß sie zu der Seitenoberfläche und zu der oberen Oberfläche der Harzpackung gezogen werden. Dies ermöglicht die Herstellung einer elektrischen Verbindung auf jeder der oberen Oberflächen und der Seitenoberflächen der Harzpackung. Deshalb ist es möglich, eine Vielzahl der Halbleitervorrichtungen vertikal zu stapeln, so daß die Montierbarkeit der Halbleitervorrichtung verbessert wird.
Ferner werden die Vorsprünge die äußere Kraft aufneh­ men, die von der Seitenoberfläche angewendet wird, wodurch verhindert wird, daß die äußeren Anschlußbeinteile defor­ miert oder kurzgeschlossen werden.
Ferner besteht keine Notwendigkeit zum Bilden von Nu­ ten, die jedem der äußeren Anschlußbeinteile entsprechen. Deshalb kann die Halbleitervorrichtung auch in dem Fall eingesetzt werden, wenn die Halbleiterchips mit hoher Dichte montiert werden, das heißt, wenn die Anzahl der Anschluß­ beine erhöht und die Anschlußbeinteilung eingeengt ist.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, einen Sta­ pel von Halbleitervorrichtungen leicht zu bilden und die Montagedichte der Halbleitervorrichtung zu verbessern.
Um das obige Ziel zu erreichen, hat eine Halbleitervor­ richtungseinheit eine Struktur, bei der eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen, wie oben beschrieben, in vertikaler Richtung gestapelt ist. Bei dieser Struktur sind äußere Anschlußbeinteile, die auf der unteren Oberfläche einer oberen von den Halbleitervorrichtungen positioniert sind, und äußere Anschlußbeinteile, die auf der oberen Oberfläche einer unteren von den Halbleitervorrichtungen positioniert sind, elektrisch verbunden, um das vertikale Montieren von einer Vielzahl der Halbleitervorrichtungen zu ermöglichen.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, die Monta­ gedichte der Halbleitervorrichtungen zu verbessern.
Um das obige Ziel zu erreichen, sind die äußeren An­ schlußbeinteile von jedem Halbleiter mit der Struktur an Positionen, die der Seitenoberfläche der Harzpackung gegenüberliegen, mit einer Montageplatte verbunden, um als Außenverbindungsanschlüsse zu dienen. Deshalb werden die Halbleitervorrichtungen auf stehende Weise montiert, wodurch der Montageraum reduziert wird, der für jede der Halbleitervorrichtungen benötigt wird.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, die Wärme­ ableitungseffektivität zu verbessern.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist zwischen benachbar­ ten der gestapelten Halbleiter Haftmaterial vorgesehen, das eine Wärmeableitungsfunktion hat. Die Wärme, die in jeder Halbleitervorrichtung erzeugt wird, entweicht über das Haftglied zu der Montageplatte. Selbst bei der Halbleiter­ vorrichtungseinheit mit einer Vielzahl von gestapelten Halbleitervorrichtungen wird deshalb die Wärmeableitungs­ effektivität verbessert.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, das Verbin­ dungsmaterial vorzusehen und die Halbleitervorrichtungen leichter zu verbinden, im Vergleich zu der Struktur, bei der das Verbindungsmaterial vorgesehen wird, nachdem die Halb­ leitervorrichtungen gestapelt sind.
Um das obige Ziel zu erreichen, enthält ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtungseinheit, die eine Struktur hat, bei der eine Vielzahl von Halbleitervorrich­ tungen, wie oben beschrieben, in vertikaler Richtung gestapelt ist, die folgenden Schritte:
  • a) Vorsehen von Verbindungsmaterial an Teilen, die als Außenverbindungsanschlüsse der Halbleitervorrichtung dienen;
  • b) Stapeln einer Vielzahl der Halbleitervorrichtungen, die mit dem Verbindungsmaterial versehen sind; und
  • c) elektrisches und mechanisches Verbinden von benach­ barten der Halbleitervorrichtungen unter Verwendung des Verbindungsmaterials durch Implementieren einer Wärmebehand­ lung an einer Vielzahl der gestapelten Halbleiter.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, die Effek­ tivität beim Vorsehen des Verbindungsmaterials durch gleich­ zeitiges Vorsehen von Lot bei einer Vielzahl der Halbleiter­ vorrichtungen zu verbessern.
Um das obige Ziel zu erreichen, wird bei dem oben be­ schriebenen Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrich­ tungseinheit Lot als Verbindungsmaterial verwendet, und das Verbindungsmaterial wird entweder durch Tauchlöten oder Lötpastendruck vorgesehen.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, die Wärme­ ableitungseffektivität der Halbleitervorrichtungseinheit zu verbessern.
Um das obige Ziel zu erreichen, enthält das Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung ferner den folgen­ den Schritt:
  • d) Vorsehen von Haftgliedern, die benachbarte der Halb­ leitervorrichtungen temporär befestigen und ein Wärmeablei­ tungsvermögen besitzen, wobei dieser Schritt nach dem Schritt a) und vor dem Schritt b) implementiert wird. Die Wärme, die in jeder Halbleitervorrichtung erzeugt wird, wird über das Haftglied in der Montageplatte freigesetzt. Deshalb wird die Wärmeableitungseffektivität der Halbleitervorrich­ tungseinheit verbessert.
Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung nach Stand der Technik zeigt.
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung nach Stand der Technik zeigt.
Fig. 3A-3B sind schematische Diagramme, die ein Bei­ spiel einer Halbleitervorrichtung nach Stand der Technik zeigen.
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung nach Stand der Technik zeigt.
Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung nach Stand der Technik zeigt.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist ein Querschnittsdiagramm einer ersten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist ein Teilquerschnittsdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 ist ein Querschnittsdiagramm einer zweiten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist ein Querschnittsdiagramm einer dritten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist ein Querschnittsdiagramm einer vierten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 ist ein Querschnittsdiagramm einer ersten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtungseinheit der vorlie­ genden Erfindung.
Fig. 13 ist ein Querschnittsdiagramm einer zweiten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtungseinheit der vorlie­ genden Erfindung.
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer ersten Ausführungsform einer Halbleitervor­ richtungseinheit der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 15A-15C sind schematische Diagramme, die ein Ver­ fahren zum Herstellen einer ersten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtungseinheit der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 16A-16C sind schematische Diagramme, die eine Variante eines Verfahrens zum Herstellen einer ersten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtungseinheit der vorlie­ genden Erfindung zeigen.
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 18 ist ein Querschnittsdiagramm einer fünften Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 19 ist ein Teilquerschnittsdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 20 ist ein Querschnittsdiagramm einer sechsten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 21 ist ein Querschnittsdiagramm einer dritten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtungseinheit der vorlie­ genden Erfindung.
Fig. 22 ist ein Querschnittsdiagramm einer siebten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 23 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verfah­ ren zum Herstellen einer siebten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtungseinheit der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 24 ist ein Querschnittsdiagramm einer achten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25 ist ein Querschnittsdiagramm einer neunten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 26 ist eine perspektivische Ansicht einer zehnten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 27 ist ein Querschnittsdiagramm einer elften Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 28 ist ein Querschnittsdiagramm einer vierten Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtungseinheit der vorlie­ genden Erfindung.
Fig. 29 ist ein Querschnittsdiagramm einer zwölften Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 30 ist ein Querschnittsdiagramm einer fünften Aus­ führungsform einer Halbleitervorrichtungseinheit der vorlie­ genden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die beiliegen­ den Zeichnungen ein Prinzip und eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 6 bis Fig. 8 zeigen eine Halbleitervorrichtung 20A einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 6, Fig. 7 und Fig. 8 sind eine perspektivische Ansicht, ein Querschnittsdiagramm bzw. eine vergrößerte Detailansicht der Halbleitervorrichtung 20A. Ferner zeigt Fig. 12 eine Halbleitervorrichtungseinheit 50A einer ersten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung. Die Halbleitervorrichtungs­ einheit 50A ist so konstruiert, daß eine Vielzahl der Halb­ leitervorrichtungen 20A (zum Beispiel drei Halbleitervor­ richtungen in Fig. 12) der ersten Ausführungsform vertikal gestapelt ist.
Zuerst wird die Struktur der Halbleitervorrichtung 20A beschrieben. Ein Halbleiterchip 21 ist zum Beispiel ein Chip, der als Speicherchip verwendet wird, und ist ver­ gleichsweise groß. Der Halbleiterchip 21 ist mit Elektroden­ inseln 23 versehen, die längs der zentralen Längszone auf der Oberfläche des Halbleiterchips 21 angeordnet sind.
Ferner enthält die Halbleitervorrichtung 20A in Fig. 6-8 eine Vielzahl von Anschlußbeinen 24, von denen jedes einen inneren Anschlußbeinteil 24a und einen äußeren An­ schlußbeinteil 24b hat. Drähte 25 verbinden die inneren Anschlußbeinteile 24a mit den Elektrodeninseln 23, die auf dem Halbleiterchip 21 gebildet sind. Die äußeren Anschluß­ beinteile 24b sind zusammenhängend mit den inneren Anschluß­ beinteilen 24a gebildet. Jeder der äußeren Anschlußbeinteile 24b hat einen ersten Anschlußteil 24b-1, einen zweiten Anschlußteil 24b-2 und einen dritten Anschlußteil 24b-3, wie beschrieben werden wird.
Ferner ist in Fig. 6-8 eine Harzpackung 27A gezeigt. Der oben beschriebene Halbleiterchip 1, die Drähte 25 und die inneren Anschlußbeinteile 24a der Anschlußbeine 24 sind in dieser Harzpackung 27A eingekapselt, um geschützt zu sein. Angesichts der planaren Konfigurationen hat die Harz­ packung 27A einen Bereich, der jenem des Halbleiterchips 21 im wesentlichen gleich ist, so daß die Halbleitervorrichtung 20A miniaturisiert wird. Somit wird durch Miniaturisieren der Halbleitervorrichtung 20A die Montageeffektivität auf einer Montageplatte verbessert. Dies führt zur Miniaturisie­ rung und höheren Effektivität der elektronischen Vorrichtun­ gen, die die Halbleitervorrichtungen 10A enthalten.
Des weiteren ist eine Vielzahl von oberen Oberflächen­ nuten 28A auf einer oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27A gebildet. Der Klarheit der Beschreibung halber werden die oberen Oberflächennuten 28A später beschrieben.
Die äußeren Anschlußbeinteile 24b der Anschlüsse 24 sind so konstruiert, um sich außerhalb der Harzpackung 27A zu erstrecken. Die äußeren Anschlußbeinteile 24b, die sich außerhalb der Harzpackung 27A erstrecken, sind zweifach gebogen, um die ersten Anschlußteile 24b-1, die zweiten Anschlußteile 24b-2 und die dritten Anschlußteile 24b-3 zu bilden, wie beschrieben werden wird.
Die ersten Anschlußteile 24b-1 sind so gebildet, um von einer unteren Oberfläche 27a der Harzpackung 27A exponiert zu sein. Die zweiten Anschlußteile 24b-2 sind so gebildet, um der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27A gegenüber­ zuliegen. Die dritten Anschlußteile 24b-3 sind vertikal aufwärts gebildet, um einer Seitenoberfläche 27c der Harz­ packung 27A gegenüberzuliegen. Mit anderen Worten, die äußeren Anschlußbeinteile 24b sind so konstruiert, daß sie von der unteren Oberfläche 27a zu der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27A längs der Form der Harzpackung 17 nach oben gezogen sind.
Ferner sind die ersten Anschlußteile 24b-1 in der unte­ ren Oberfläche 27a der Harzpackung 27A teilweise eingebet­ tet, wodurch die Anschlußbeine 24 an der Harzpackung 27A fixiert sind.
Bei der Halbleitervorrichtung 20A mit der obigen Struk­ tur sind die äußeren Anschlußbeinteile 24b längs der Form der Harzpackung 27A gebogen und zu der Seitenoberfläche 27c oder zu der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 17A gezo­ gen. Dadurch kann die Halbleitervorrichtung 20A sowohl auf der oberen Oberfläche 27b als auch auf der unteren Oberflä­ che 27a elektrisch verbunden werden.
Dann ist es möglich, eine Vielzahl der Halbleitervor­ richtungen 20A vertikal zu stapeln, wodurch die Halbleiter­ vorrichtungseinheit 50A gebildet wird, die in Fig. 12 ge­ zeigt ist. Bei der Halbleitervorrichtungseinheit 50A kann eine Vielzahl der Halbleitervorrichtungen 20A auf einen Montagebereich für eine einzelne Halbleitervorrichtung 20A montiert werden. Deshalb kann die Montageeffektivität der Halbleitervorrichtung 20A verbessert werden.
Die Halbleitervorrichtungseinheit 50A gemäß der vorlie­ genden Ausführungsform ist mit einem Haftagens 31 zwischen benachbarten oberen und unteren Halbleitervorrichtungen 20A versehen. Das Haftagens 31 hat ein Wärmeableitungsvermögen. Auf Grund dieser Struktur entweicht Wärme, die innerhalb jeder Halbleitervorrichtung 20A erzeugt wird, über das Haftagens 31 zu der Montageplatte, auf die die Halbleiter­ vorrichtungseinheit 50A montiert ist. Deshalb kann die Wärmeableitungseffektivität in solch einer Struktur, bei der eine Vielzahl der Halbleitervorrichtungen gestapelt ist, verbessert werden.
Ferner sind die Halbleitervorrichtungen 20A durch eine Verbindungskraft von Lot 32 und durch eine Adhäsionskraft des Haftagens 31 zusammen verbunden, so daß die mechanische Festigkeit der Halbleitervorrichtungseinheit 50A verbessert werden kann. Daher bleiben die Halbleitervorrichtungen 20A selbst dann zusammen verbunden, wenn eine externe Kraft angewendet wird. Dies kann die Zuverlässigkeit der Halblei­ tervorrichtungseinheit 50A verbessern.
Darüber hinaus sind bei der Halbleitervorrichtung 20A der vorliegenden Ausführungsform die dritten Anschlußteile 24b-3 auf der Seitenoberfläche 27 der Harzpackung 27A vorge­ sehen. Deshalb ist es möglich, die Halbleitervorrichtungen 20A horizontal zu stapeln. Daher ist es möglich, die Halb­ leitervorrichtungen 20A auf dreidimensionale Weise zu mon­ tieren. Dies verbessert die Montagedichte weiter, wodurch eine weitere Miniaturisierung und höhere Effektivität der elektronischen Vorrichtungen erreicht werden kann, die die Halbleitervorrichtung 20A enthalten. In Fig. 6-8 ist die Halbleitervorrichtung 20A ohne Stufe gezeigt. Jedoch ist die Halbleitervorrichtung 20A, die in der Halbleitervorrich­ tungseinheit 50A genutzt wird, die in Fig. 12 gezeigt ist, eine Struktur, bei der der Halbleiterchip 21 auf einer Stufe 49A montiert ist.
Jetzt werden die oberen Oberflächennuten 28A eingehend beschrieben, die auf der oberen Oberfläche 24b der Harz­ packung 27A gebildet sind.
Die oberen Oberflächennuten 28A sind so gebildet, um der vorbestimmten Position der zweiten Anschlußteile 24b-2 auf der oberen Oberfläche 24b der Harzpackung 27A zu ent­ sprechen. Die oberen Oberflächennuten 28A sind so konstru­ iert, um mit den zweiten Anschlußteilen 24b-2, die einen Teil der äußeren Anschlußbeine 24b bilden, im Eingriff zu stehen. Da die zweiten Anschlußteile 24b-2 mit den oberen Oberflächennuten 28A im Eingriff stehen, sind die zweiten Anschlußteile 24b-2 somit an der vorbestimmten Position auf der oberen Oberfläche 24b der Harzpackung 27A positioniert.
Ferner stehen die zweiten Anschlußteile 24b-2 in der vorliegenden Ausführungsform mit den oberen Oberflächennuten 28A lose im Eingriff. Die zweiten Anschlußteile 24b-2 können innerhalb der oberen Oberflächennuten 28A etwas versetzt werden. Die Versetzung der zweiten Anschlußteile 24b-2 sollte innerhalb eines Bereiches liegen, so daß benachbarte zweite Anschlußteile 24b-2 nicht kurzgeschlossen werden.
Die oberen Oberflächennuten 28A stehen mit den zweiten Anschlußteilen 24b-2, die ein Teil der äußeren Anschlußbeine 24b sind, im Eingriff, wie oben beschrieben, wodurch sie als Positionierungsmechanismus dienen. Selbst wenn beim Zusam­ menbauen oder Montieren der Halbleitervorrichtung 20A eine äußere Kraft auf die äußeren Anschlüsse 24b angewendet wird, wird verhindert, daß die äußeren Anschlußbeinteile 24b deformiert oder zwischen den benachbarten äußeren Anschluß­ beinteilen 24b kurzgeschlossen werden.
Die oberen Oberflächennuten 28A bestimmen die Position nicht durch den Eingriff mit den gesamten äußeren Anschluß­ beinteilen 24b, sondern nur durch den Eingriff mit den zweiten Anschlußteilen 24b-2 der äußeren Anschlußbeinteile 24b.
Wenn die äußeren Anschlußbeinteile 24b durch den Ein­ griff mit den oberen Oberflächennuten 28A an der vorbestimm­ ten Position positioniert sind, können die äußeren Anschluß­ beinteile 24b innerhalb des Bereiches, in dem eine plasti­ sche Deformation oder ein Kurzschluß zwischen den benachbar­ ten äußeren Anschlußbeinteilen 24b nicht auftritt, versetzt oder flexibel deformiert werden.
Selbst wenn ein Unterschied hinsichtlich der Wärmeaus­ dehnungsrate zwischen den Anschlußbeinen 24 und der Harz­ packung 27A vorhanden ist, kann deshalb eine Spannung, die beim Erhitzen erzeugt wird, durch das Versetzen oder die Deforma­ tion der äußeren Anschlußbeinteile 24b gelöst werden.
Genauer gesagt, da bei der vorliegenden Ausführungsform die oberen Oberflächennuten 28A nur auf der oberen Oberflä­ che 27b der Harzpackung 27A gebildet sind, werden die äuße­ ren Anschlußbeinteile 24b nur auf der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27A positioniert, und auf der Seitenoberflä­ che 27c der Harzpackung 27A sind sie frei. Deshalb wird die erzeugte Spannung hauptsächlich an den dritten Anschlußtei­ len 24b-3 der äußeren Anschlußbeinteile 24b absorbiert, die der Seitenoberfläche 27c der Harzpackung 27A gegenüberlie­ gen. Ferner wird ein Teil der Spannung absorbiert, wenn die zweiten Anschlußteile 24b-2 auf der oberen Oberfläche 27b innerhalb der oberen Oberflächennuten 28A versetzt werden.
Mit anderen Worten, wenn die Spannung erzeugt wird, werden hauptsächlich die dritten Anschlußteile 24b-3 auf der Seitenoberfläche der Halbleitervorrichtung 20A versetzt oder deformiert, und die ersten Anschlußteile 24b-1 und die zweiten Anschlußteile 24b-2 auf der oberen Oberfläche bzw. auf der unteren Oberfläche werden kaum versetzt oder defor­ miert. Daher wird die Bildung von Rissen in der Harzpackung 27A sicher verhindert. Ferner wird bei der Halbleitervor­ richtungseinheit 50A verhindert, daß sich das Lot 32, das Halbleitervorrichtungen 20A verbindet, abschält. Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ist die Struktur der vorlie­ genden Ausführungsform besonders effektiv, wenn die Halblei­ tervorrichtungen vertikal gestapelt werden.
Ferner positionieren in der vorliegenden Ausführungs­ form die oberen Oberflächennuten 28A, die auf der Harz­ packung 27A gebildet sind, die äußeren Anschlußbeinteile 24b. Dadurch können die oberen Oberflächennuten 28A gleichzeitig mit der Harzpackung 27A gebildet werden. Deshalb ist es nicht erforderlich, einen neuen Prozeß zum Bilden der oberen Oberflächennuten 28A vorzusehen, und so werden die oberen Oberflächennuten 28A leicht gebildet.
Nun wird die Beziehung zwischen der Dicke und der Kon­ figuration der äußeren Anschlußbeinteile 24b und der Tiefe und der Konfiguration der oberen Oberflächennuten 28A be­ schrieben.
Bei der vorliegenden Erfindung stehen die zweiten An­ schlußteile 24b-2 (die äußeren Anschlußbeinteile 24b) von der Oberfläche 27b der Harzpackung 27A hervor, wie in Fig. 8 gezeigt. Die ersten Anschlußteile 24b-1 (die äußeren An­ schlußbeinteile 24b) stehen auch von der unteren Oberfläche 27a der Harzpackung 27A hervor.
Mit anderen Worten, das Maß des Hervorstehens der er­ sten Anschlußteile 24b-1 von der unteren Oberfläche 27a (gezeigt durch einen Pfeil h1 in Fig. 8) und das Maß des Hervorstehens der zweiten Anschlußteile 24b-2 von der oberen Oberfläche 27b (gezeigt durch einen Pfeil h2 in Fig. 8) ist beide Male positiv (h1<0, h2<0). Deshalb stehen die ersten Anschlußteile 24b-1 und die zweiten Anschlußteile 24b-2 von der Harzpackung hervor. Wenn die Halbleitervorrichtungen 20A vertikal gestapelt werden, um die Halbleitervorrichtungsein­ heit 50A zu bilden, werden jeweilige äußere Anschlußbein­ teile 24b der oberen und unteren Halbleitervorrichtungen 20A mit Sicherheit elektrisch verbunden. In der Praxis ist dies eine elektrische Verbindung zwischen den ersten Anschlußtei­ len 24b-1 und den zweiten Anschlußteilen 24b-2.
Die zweiten Anschlußteile 24b-2 sind so gebildet, um sich in der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27A im wesentlichen horizontal zu erstrecken. Somit sind, wenn die Halbleitervorrichtungen 20A vertikal gestapelt werden, die Bereiche der Anschlußbeine 24, die miteinander in Kontakt sind, groß. Deshalb werden die Halbleitervorrichtungen 20A mit hoher Zuverlässigkeit verbunden. Da die Halbleitervor­ richtungen 20A mit hoher Stabilität gestapelt werden, wird die Stabilität des temporären Befestigens auch verbessert. Das temporäre Befestigen wird gewöhnlich vor dem eigentli­ chen Verbindungsprozeß implementiert und wird später be­ schrieben.
Im folgenden wird die zweite Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 9 zeigt eine Halbleitervorrichtung 20B der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ferner zeigt
Fig. 13 eine Halbleitervorrichtungseinheit 50B der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 9 und Fig. 13 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 6-8 und Fig. 12 sind, die verwendet wurden, um die Halblei­ tervorrichtung 20A und die Halbleitervorrichtungseinheit 50A gemäß der ersten Ausführungsform zu beschreiben, mit densel­ ben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden wegge­ lassen.
Die oben beschriebene Halbleitervorrichtung 20A der er­ sten Ausführungsform ist so gebildet, daß sich die zweiten Anschlußteile 24b-2 im wesentlichen horizontal auf der oberen Oberfläche der Harzpackung 27A erstrecken. Die Halb­ leitervorrichtung 20B der vorliegenden Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Anschlußteile 24b-2 der äußeren Anschlußbeinteile 24b, die auf der oberen Ober­ fläche 27b der Harzpackung 27A angeordnet sind, gegen die obere Oberfläche 27b geneigt sind.
Wie in Fig. 9 gezeigt, ragen Biegungen der äußeren An­ schlußbeine 24b oder Winkelteile 26, die an der Grenze zwischen den zweiten Anschlußteilen 24b-2 und den dritten Anschlußteilen 24b-3 gebildet sind, über die obere Oberflä­ che 27b der Harzpackung 27A hinaus.
Hier wird die Halbleitervorrichtungseinheit 50B, die in Fig. 13 gezeigt ist, durch vertikales Stapeln der Halblei­ tervorrichtungen 20B mit der obigen Struktur gebildet. Dann werden die Winkelteile 26, die auf der unteren Halbleiter­ vorrichtung 20B gebildet sind, die ersten Anschlußteile 24b-1 (die äußeren Anschlußbeine 24b) auf dem Boden der oberen Halbleitervorrichtung 20B berühren. Das heißt, die Winkel­ teile 26, die auf der unteren Halbleitervorrichtung 20B gebildet sind, sind mit den ersten Anschlußteilen 24b-1 der oberen Halbleitervorrichtung 20B direkt in Kontakt.
Dadurch wird zwischen den Winkelteilen 26 der unteren Halbleitervorrichtung 20B und den ersten Anschlußteilen 24b-1 der oberen Halbleitervorrichtung 20B kein Lot vorhan­ den sein. Deshalb kann, wenn die Halbleitervorrichtungsein­ heit 50B durch Stapeln der Halbleitervorrichtungen 20B gebildet wird, die Schwankung der Gesamthöhe (angegeben durch einen Pfeil H1 in Fig. 13) der Halbleitervorrichtungs­ einheit 50B reduziert werden.
Dagegen ist bei der Halbleitervorrichtungseinheit 50A der ersten Ausführungsform Lot 32 zwischen den zweiten Anschlußteilen 24b-2 der unteren Halbleitervorrichtung 20A und den ersten Anschlußteilen 24b-1 der oberen Halbleiter­ vorrichtung 20A vorhanden. Da die Dicke des Lots 32 mit Sicherheit schwankt, kann auch die Gesamthöhe der Halblei­ tervorrichtungseinheit 50A (angegeben durch einen Pfeil H2 in Fig. 12) schwanken. Deshalb wird durch Einsetzen der Struktur der vorliegenden Ausführungsform die Gesamthöhe H1 der Halbleitervorrichtungseinheit 50B einheitlich gemacht.
Bei der Struktur der vorliegenden Ausführungsform sind im wesentlichen dreieckige Räume zwischen den zweiten An­ schlußteilen 24b-2 der unteren Halbleitervorrichtung 20B und den ersten Anschlußteilen 24b-1 der oberen Halbleitervor­ richtungen 20B sowohl auf den rechten als auch auf den linken Seiten von der Position vorhanden, an der die Winkelteile 26 und die ersten Anschlußteile 24b-1 in Kontakt sind. Wenn eine Vielzahl der Halbleitervorrichtungen 20B durch das Lot 32 verbunden wird, wird in diesen Räumen eine Lötkehlnaht gebildet. Auf Grund dieser vergleichsweise großen Räume mit einer im wesentlichen dreieckigen Form können ausreichende Mengen an Lot 32 zwischen die ersten Anschlußteile 24b-1 und die zweiten Anschlußteile 24b-2 gefüllt werden, um durch Lot verbunden zu werden. Dadurch kann das Verbindungsvermögen des Lots verbessert werden.
Nun wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 10 zeigt eine Halbleitervorrichtung 20C der drit­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 10 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 9 sind, die verwendet wurden, um die Halbleitervorrichtung 20B gemäß der zweiten Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelas­ sen.
Wie die Halbleitervorrichtung 20B der zweiten Ausfüh­ rungsform ist die Halbleitervorrichtung 20C der vorliegenden Ausführungsform so konstruiert, daß die zweiten Anschluß­ teile 24b-2 der äußeren Anschlußbeinteile 24b gegen die obere Oberfläche 27b der Harzpackung 27A geneigt sind. Ferner sind in dieser Ausführungsform die oberen Oberflä­ chennuten 28B, mit denen die zweiten Anschlußteile 24b-2 im Eingriff stehen, gegen die obere Oberfläche 27b der Harz­ packung 27A geneigt.
Bei der Halbleitervorrichtung 20C der vorliegenden Aus­ führungsform ragen die Winkelteile 26 auch über die obere Oberfläche 27b der Harzpackung 27A hinaus. Wenn eine Halb­ leitervorrichtungseinheit (nicht gezeigt) durch Stapeln der Halbleitervorrichtungen 20C gebildet wird, kann deshalb die Schwankung der Gesamthöhe der Halbleitervorrichtungseinheit reduziert werden. Ferner können ausreichende Mengen an Lot 32 zwischen die ersten Anschlußteile 24b-1 und die zweiten Anschlußteile 24b-2 gefüllt werden, um durch Lot verbunden zu werden. Dies kann das Verbindungsvermögen des Lots ver­ bessern.
Bei der Halbleitervorrichtung 20C der vorliegenden Aus­ führungsform sind die oberen Oberflächennuten 28b gegen die obere Oberfläche 27b der Harzpackung 27A geneigt. Der Winkel der Neigung der oberen Oberflächennuten 28B entspricht dem Winkel der Neigung der zweiten Anschlußteile 24b-2. Somit können die zweiten Anschlußteile 24b-2 durch Biegen der äußeren Anschlußbeinteile 24b längs der oberen Oberflächen­ nuten 28B gebildet werden, um sich zu neigen.
Demzufolge sind keine separaten Instrumente oder Formen zum Bilden der zweiten Anschlußteile 24b-2 erforderlich. Somit können die zweiten Anschlußteile 24b-2, die einen vorbestimmten Neigungswinkel haben, leicht und kosteneffek­ tiv gebildet werden.
Nun wird die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 11 zeigt eine Halbleitervorrichtung 20D der vier­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 11 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 10 sind, die verwendet wurden, um die Halbleitervorrichtung 20C gemäß der dritten Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelas­ sen.
Wie die Halbleitervorrichtung 20C der dritten Ausfüh­ rungsform ist die Halbleitervorrichtung 20D der vorliegenden Ausführungsform so konstruiert, daß die zweiten Anschluß­ teile 24b-2 und die oberen Oberflächennuten 28B gegen die obere Oberfläche 27b der Harzpackung 27B geneigt sind. Ferner ist in der Halbleitervorrichtung 20D der vorliegenden Ausführungsform ein Haftagens 30 an Teilen, wo die äußeren Anschlußbeinteile 24b und die oberen Oberflächennuten 28B einander gegenüberliegen, zum Befestigen der äußeren An­ schlußbeinteile 24b an den oberen Oberflächennuten 28B vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Haftagens 30 an dem vorderen Ende von jedem der zweiten Anschlußteile 24b-2 vorgesehen.
Daher stehen die vorderen Enden der zweiten Anschluß­ teile 24b-2 mit den oberen Oberflächennuten 28B sicher im Eingriff (sind an ihnen sicher befestigt). Dadurch wird sicher verhindert, daß die äußeren Anschlußbeinteile 24b deformiert und kurzgeschlossen werden, wenn Spannung ange­ wendet wird.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 14-15 ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtungseinheit beschrieben. Als Beispiel wird ein Verfahren zum vertikalen Stapeln einer Vielzahl der oben beschriebenen Halbleitervor­ richtungen 20B der zweiten Ausführungsform angenommen.
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das einen grundlegenden Prozeß zum Herstellen einer Halbleitervorrichtungseinheit zeigt. Der Prozeß beginnt, wie gezeigt, entweder mit Schritt 10A ("Schritt" ist in der Figur mit "S" abgekürzt) oder mit Schritt 10B. Bei Schritt 10A erfolgt ein Tauchlöten, und bei Schritt 10B erfolgt der Lötpastendruck. Durch beide Schritte wird Lot, das ein Verbindungsmaterial sein wird, an Teilen vorgesehen, die als Außenverbindungsanschlüsse der Halblei­ tervorrichtung dienen.
Nach dem Vorsehen des Verbindungsmaterials wird bei Schritt 12 das Haftagens, welches ein Harz zum temporären Befestigen sein wird, auf die untere Oberfläche oder die obere Oberfläche der Harzpackung der Halbleitervorrichtung angewendet. Nach dem Vorsehen des Haftgliedes wird bei Schritt 14 eine Vielzahl der Halbleitervorrichtungen, die mit Verbindungsmaterial versehen sind, gestapelt. Nach dem Stapeln erfolgt bei Schritt 16 eine Wärmebehandlung, wie Warmluft und Infrarotrückfluß, um das Lot zu schmelzen und die vertikal benachbarten Halbleitervorrichtungen elektrisch und mechanisch zu verbinden.
So können durch Verbinden der vertikal benachbarten Halbleitervorrichtungen nach dem Vorsehen von Lot (Verbindungsmaterial) an Teilen, die als Außenverbindungs­ anschlüsse von jeder Halbleitervorrichtung dienen, das Vorsehen des Verbindungsmaterials und das Verbinden im Vergleich zu dem Vorsehen des Verbindungsmaterials nach dem Stapeln der Halbleitervorrichtungen leicht ausgeführt wer­ den.
Unter Bezugnahme auf Fig. 15A-15C und Fig. 16A-16C wird eine Halbleitervorrichtungseinheit eingehend beschrieben.
Fig. 15A-15C zeigen eine Ausführungsform, bei der ein Löttauchprozeß als Prozeß zum Vorsehen des Verbindungsmate­ rials eingesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform werden, wie in Fig. 15A gezeigt, die zweiten Anschlußteile 24b-2 mit dem Lot 32 versehen, das als Verbindungsglied dienen wird, indem die zweiten Anschlußteile 24b-2, die als Außenverbindungsanschlüsse der Halbleitervorrichtung 20B dienen, in einen Lotbehälter 33 getaucht werden. Dieser Löttauchprozeß gestattet das gleichzeitige Vorsehen des Lots 32 an einer Anzahl von Positionen. Deshalb werden die Ver­ bindungsmaterialien mit verbesserter Effektivität vorgese­ hen.
Fig. 15B zeigt die Schritte zum Vorsehen des Haftglie­ des und das Stapeln. Bei dem Schritt zum Vorsehen des Haft­ gliedes wird das Haftagens 31 auf der Halbleitervorrichtung 20B vorgesehen. Dieser Schritt zum Vorsehen des Haftgliedes wird nach dem oben beschriebenen Schritt zum Vorsehen von Verbindungsmaterial implementiert, und ihm folgt das Sta­ peln.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Haftagens 31 auf der unteren Oberfläche 27a der Halbleitervorrichtung 20B vorgesehen. Das Haftagens 31, das bei diesem Schritt zum Vorsehen des Haftgliedes verwendet wird, besitzt ein Wärme­ ableitungsvermögen sowie Klebevermögen.
Nachdem das Haftagens 31 auf der Halbleitervorrichtung 20B vorgesehen ist, wird eine Vielzahl der Halbleitervor­ richtungen 20 gestapelt. Auf Grund des Haftagens 31, das auf jeder Halbleitervorrichtung 20B vorgesehen ist, werden Halbleitervorrichtungen 20B in gestapelter Weise temporär befestigt. Deshalb kann eine Vielzahl der Halbleitervorrich­ tungen 20B bei dem folgenden Prozeß leicht gehandhabt wer­ den.
Dem temporären Befestigen der Halbleiter 20B folgt der Schritt zum Verbinden von Halbleitervorrichtungen. Bei dem Schritt zum Verbinden von Halbleitervorrichtungen werden, wie in Fig. 15C gezeigt, gestapelte Halbleitervorrichtungen 20B einer Wärmebehandlung wie z. B. Warmluft und einem Infrarotrückfluß ausgesetzt. Als Resultat der Wärmebehand­ lung schmilzt das Lot 32, wodurch vertikal benachbarte Halbleitervorrichtungen 20B elektrisch und mechanisch ver­ bunden werden. Die ersten Anschlußteile 24b-1 und die zwei­ ten Anschlußteile 24b-2 werden verbunden, und somit ist die Halbleitervorrichtungseinheit vollendet.
Selbst nachdem die Halbleitervorrichtungseinheit gebil­ det ist, ist das Haftagens 31, das bei dem Schritt zum Vorsehen des Haftgliedes vorgesehen wird, zwischen jeder Halbleitervorrichtung 20B noch vorhanden. Da das Haftagens 31, wie oben beschrieben, aus wärmeableitendem Material hergestellt ist, wird Wärme, die innerhalb jeder Halbleiter­ vorrichtung 20B erzeugt wird, über das Haftagens 31 zu der Montageplatte abgeleitet. Durch Vorsehen des Haftagens 31 wird deshalb die Wärmeableitungseffektivität der Halbleiter­ vorrichtungseinheit verbessert.
Fig. 16A-16C zeigen eine Ausführungsform' bei der ein Lötpastendruck als Schritt zum Vorsehen von Verbindungsmate­ rial Anwendung findet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Halbleitervorrichtung 20B zuerst durch Montieren in eine Schale 34 positioniert, wie in Fig. 16A gezeigt. Dann wird auf der Oberfläche, auf der die ersten Anschlußteile 24b-1 vorgesehen sind, die als Außenverbindungsanschlüsse der Halbleitervorrichtung 20B dienen, eine Druckmaske 36 vorgesehen. Die ersten Anschlußteile 24b-1 sind oben posi­ tioniert, wenn die Halbleitervorrichtung 20B in die Schale 34 montiert ist.
In der Druckmaske 36 sind Öffnungen an Bereichen gebil­ det, die den ersten Anschlußteilen 24b-1 gegenüberliegen. Durch Drucken von Lötpaste 35 unter Verwendung einer Rakel (nicht gezeigt) wird die Lötpaste 35 nur auf die ersten Anschlußteile 24b-1 angewendet, wie gezeigt. Durch das Drucken von Lötpaste wird das Lot 32 ferner an einer Anzahl von Positionen gleichzeitig vorgesehen. Deshalb wird der Schritt zum Vorsehen von Verbindungsmaterial mit verbesser­ ter Effektivität implementiert.
Fig. 16B zeigt die Schritte zum Vorsehen des Haftagens und zum Stapeln der Halbleitervorrichtungen. Bei dem Schritt zum Vorsehen des Haftagens wird ein bandartiges Haftagens 31A auf der Halbleitervorrichtung 20B vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird das bandartige Haftagens 31A einfach auf der unteren Oberfläche 27a der Halbleiter­ vorrichtung 20B angeordnet. Deshalb kann der Schritt zum Vorsehen des Haftgliedes leicht ausgeführt werden. Das bandartige Haftagens 31A besitzt ein Wärmeableitungsvermögen sowie Klebevermögen.
Eine Vielzahl der Halbleitervorrichtungen wird gesta­ pelt, nachdem das bandartige Haftagens 31A auf der Halblei­ tervorrichtung 20B vorgesehen ist. Da das bandartige Haft­ agens 31A auf jeder der Halbleitervorrichtungen 20B vorgese­ hen wird, werden die Halbleitervorrichtungen 20B auf gesta­ pelte Weise temporär befestigt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können deshalb gestapelte Halbleitervorrich­ tungen 20B bei dem folgenden Prozeß leicht gehandhabt wer­ den.
Nach dem temporären Befestigen der Halbleitervorrich­ tungen 20B wird der Schritt zum Verbinden von Halbleitern implementiert. Da die verbleibenden Schritte dieselben sind, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 15A-15C beschrieben wur­ den, wird die Beschreibung weggelassen.
Nun wird eine Halbleitervorrichtung 20E der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrie­ ben.
Fig. 17-19 zeigen die Halbleitervorrichtung 20E der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 17, Fig. 18 und Fig. 19 sind eine perspektivische Ansicht, ein Querschnittsdiagramm bzw. eine vergrößerte Detailansicht der Halbleitervorrichtung 20E. Ferner zeigt Fig. 21 eine Halb­ leitervorrichtungseinheit 50C der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Halbleitervorrichtungsein­ heit 50C ist so konstruiert, daß eine Vielzahl der Halblei­ tervorrichtungen 20E (zum Beispiel drei Halbleitervorrich­ tungen in Fig. 21) der fünften Ausführungsform vertikal gestapelt wird.
In Fig. 17-19 und Fig. 21 sind Komponenten, die diesel­ ben wie jene von Fig. 6-8 und Fig. 12 sind, die verwendet wurden, um die Halbleitervorrichtung 20A und die Halbleiter­ vorrichtungseinheit 50A gemäß der ersten Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelassen.
Zuerst wird die Struktur der Halbleitervorrichtung 20E beschrieben. Bei der Halbleitervorrichtung 20A gemäß der ersten Ausführungsform sind nur die oberen Oberflächennuten 28A auf der Harzpackung 27C gebildet. Dagegen sind bei der Halbleitervorrichtung 20E der vorliegenden Ausführungsform sowohl die oberen Oberflächennuten 28A als auch Seitenober­ flächennuten 29 auf der Harzpackung 27C gebildet.
Auf ähnliche Weise wie bei der Halbleitervorrichtung 20A gemäß der ersten Ausführungsform sind die oberen Ober­ flächennuten 28A, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf der Halbleitervorrichtung 20E vorgesehen sind, gebildet, um den vorbestimmten Positionen der zweiten Anschlußteile 24b-2 auf der oberen Oberfläche 24b der Harzpackung 27C zu entsprechen. Die oberen Oberflächennuten 28A sind so kon­ struiert, um mit den zweiten Anschlußteilen 24b-2, die Teile der äußeren Anschlußbeinteile 24b bilden, im Eingriff zu stehen. Da die zweiten Anschlußteile 24b-2 mit den oberen Oberflächennuten 28A im Eingriff stehen, werden demzufolge die zweiten Anschlußteile 24b-2 an ihrer vorbestimmten Position auf der oberen Oberfläche 24b der Harzpackung 27C positioniert.
Die Seitenoberflächennuten 29 sind so gebildet, um der vorbestimmten Position der dritten Anschlußteile 24b-3 auf der Seitenoberfläche 24c der Harzpackung 27C zu entsprechen. Die Seitenoberflächennuten 29 sind so konstruiert, um mit den dritten Anschlußteilen 24b-3, die Teile der äußeren Anschlußbeinteile 24b bilden, im Eingriff zu stehen. Da die dritten Anschlußteile 24b-3 mit den Seitenoberflächennuten 29 im Eingriff stehen, werden demzufolge die dritten An­ schlußteile 24b-3 an ihrer vorbestimmten Position auf der Seitenoberfläche 24c der Harzpackung 27C positioniert.
Ferner stehen in der vorliegenden Ausführungsform die zweiten und die dritten Anschlußteile 24b-2 und 24b-3 lose mit den oberen Oberflächennuten 28A bzw. den Seitenoberflä­ chennuten im Eingriff. Dadurch können die zweiten und die dritten Anschlußteile 24b-2 und 24b-3 innerhalb der oberen Oberflächennuten 28A und der Seitenoberflächennuten 29 etwas versetzt werden. Die Versetzung der zweiten und dritten Anschlußteile 24b-2 und 24b-3 sollte innerhalb des Bereiches liegen, in dem benachbarte zweite und dritte Anschlußteile 24b-2 und 24b-3 nicht kurzgeschlossen werden.
Die oberen Oberflächennuten 28A stehen mit den zweiten Anschlußteilen 24b-2 im Eingriff, wie oben beschrieben, die Teile der äußeren Anschlußbeine 24b sind, und die Sei­ tenoberflächennuten 29 stehen mit den dritten Anschlußteilen 24b-3 im Eingriff, die Teile der äußeren Anschlußbeine 24b sind. Somit dienen die oberen Oberflächennuten 28A und die Seitenoberflächennuten 29 als Positionierungsmechanismus. In dem Fall, wenn beim Zusammenbauen oder Montieren der Halb­ leitervorrichtung 20E eine äußere Kraft auf die äußeren Anschlußbeine 24b angewendet wird, wird deshalb verhindert, daß die äußeren Anschlußbeinteile 24b deformiert oder zwi­ schen den benachbarten äußeren Anschlußbeinteilen 24b kurz­ geschlossen werden.
Da bei der Halbleitervorrichtung 20E der vorliegenden Ausführungsform auch die dritten Anschlußteile 24b-3, ebenso wie die zweiten Anschlußteile 24b-2, mit den Seitenoberflä­ chennuten 29 im Eingriff stehen, wird im besonderen verhin­ dert, daß die dritten Anschlußteile 24b-3 deformiert oder kurzgeschlossen werden.
Die zweiten und die dritten Anschlußteile 24b-2 und 24b-3 stehen mit den oberen Oberflächennuten 28A bzw. den Seitenoberflächennuten 29 lose im Eingriff und sind nicht in die oberen Oberflächennuten 28A und die Seitenoberflächen­ nuten 29 eingebettet oder eingepaßt. Wenn die zweiten und die dritten Anschlußteile 24b-2 und 24b-3 an der vorbestimm­ ten Position positioniert sind, indem sie mit den oberen Oberflächennuten 28A und den Seitenoberflächennuten 29 im Eingriff stehen, können die zweiten und die dritten An­ schlußteile 24b-2 und 24b-3 versetzt oder flexibel defor­ miert werden. Die Versetzung und die flexible Deformation sind innerhalb des Bereiches begrenzt, in dem keine plasti­ sche Deformation oder kein Kurzschluß zwischen den benach­ barten äußeren Anschlußbeinteilen 24b auftreten wird.
Selbst wenn ein Unterschied hinsichtlich der Rate der Wärmeausdehnung zwischen den Anschlußbeinen 24 und der Harzpackung 27A vorhanden ist und auf Grund des Unterschie­ des hinsichtlich der Rate der Wärmeausdehnung beim Erhitzen eine Spannung erzeugt wird, kann deshalb die erzeugte Span­ nung durch das Versetzen oder Deformieren der äußeren An­ schlußbeinteile 24b gelöst werden.
Bei der Halbleitervorrichtung 20E gemäß der vorliegen­ den Ausführungsform sind die Versetzung und die Deformation der äußeren Anschlußbeinteile 24b im Vergleich zu denen der Halbleitervorrichtung 20A der ersten Ausführungsform be­ grenzt, da die dritten Anschlußteile 24b-3 mit den Seiten­ oberflächennuten 29 im Eingriff stehen. Wenn der Halbleiter­ chip 21 mit hoher Dichte montiert wird, nimmt die Anzahl der äußeren Anschlußbeinteile 24b zu. Dies führt dazu, daß die Breite und die Dicke der äußeren Anschlußbeinteile 24b reduziert werden. In diesem Fall wird die mechanische Fe­ stigkeit der äußeren Anschlußbeinteile 24b reduziert, wo­ durch verursacht wird, daß die äußeren Anschlußbeinteile 24b zum Beispiel durch eine äußere Kraft leicht deformiert werden.
Selbst in dem obigen Fall wird bei der Halbleitervor­ richtung 20E der vorliegenden Ausführungsform sicher verhin­ dert, daß die äußeren Anschlußbeinteile 24b deformiert oder kurzgeschlossen werden, da die zweiten und die dritten Anschlußteile 24b-2 und 24b-3 mit den oberen Oberflächen­ nuten 28A und den Seitenoberflächennuten 29 im Eingriff stehen. Da die zweiten und die dritten Anschlußteile 24b-2 und 24b-3 mit den oberen Oberflächennuten 28A bzw. den Seitenoberflächennuten 29 lose im Eingriff stehen, wie oben beschrieben, wird ferner die Spannung, die beim Erhitzen erzeugt wird, sicher absorbiert oder gelöst. Deshalb wird eine Rißbildung der Harzpackung 27C verhindert. Wenn die Halbleitervorrichtungseinheit 50C unter Verwendung der Halbleitervorrichtungen 20E der fünften Ausführungsform hergestellt wird, wie in Fig. 21 gezeigt, wird deshalb verhindert, daß sich das Lot 32 an den Verbindungsteilen abschält.
Die oberen Oberflächennuten 28A und die Seitenoberflä­ chennuten 29 können bei dem Schritt zum Bilden der Harz­ packung 27C gleichzeitig gebildet werden. Deshalb werden die oberen Oberflächennuten 28A und die Seitenoberflächennuten 29 leicht gebildet.
Im folgenden wird die Beziehung zwischen der Dicke und Konfiguration der äußeren Anschlußbeinteile 24b und der Tiefe und Konfiguration der oberen Oberflächennuten 28A und der Seitenoberflächennuten 29 beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten An­ schlußteile 24b-1 (die äußeren Anschlußbeinteile 24b) so gebildet, um von der unteren Oberfläche 27a der Harzpackung 27C hervorzustehen, wie in Fig. 8 gezeigt. Die zweiten Anschlußteile 24b-2 sind so gebildet, um von der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27C hervorzustehen, wenn sie mit den oberen Oberflächennuten 28A im Eingriff sind. Ferner sind die dritten Anschlußteile 24b-3 so gebildet, um von der Seitenoberfläche 27c der Harzpackung 27C hervorzustehen, wenn sie mit den Seitenoberflächennuten 29 im Eingriff sind.
Das heißt, das Maß des Hervorstehens der ersten An­ schlußteile 24b-1 von der unteren Oberfläche 27a, angegeben durch einen Pfeil h1 in Fig. 8, das Maß des Hervorstehens der zweiten Anschlußteile 24b-2 von der oberen Oberfläche 27b, angegeben durch einen Pfeil h2 in Fig. 8, und das Maß des Hervorstehens der dritten Anschlußteile 24b-3 von der Seitenoberfläche 27c, angegeben durch einen Pfeil h3 in Fig. 19, besitzen alle positive Werte (h1<0, h2<0, h3<0).
Durch Einsatz der obigen Struktur stehen die ersten, die zweiten und die dritten Anschlußteile 24b-1, 24b-2 und 24b-3 von der Harzpackung 27A hervor. Wenn die Halbleiter­ vorrichtungseinheit durch vertikales und horizontales Sta­ peln der Halbleitervorrichtungen 20E gebildet wird, wird deshalb die elektrische Verbindung zwischen jedem der äuße­ ren Anschlußbeinteile 24b der vertikal und horizontal be­ nachbarten Halbleitervorrichtungen 20E gewährleistet. Die Halbleitervorrichtungseinheit 50C, die in Fig. 21 gezeigt ist, hat solch eine Struktur, daß die Halbleitervorrichtun­ gen 20E vertikal gestapelt sind.
Nun wird eine Halbleitervorrichtung 20F gemäß der sech­ sten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 20 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleiter­ vorrichtung 20F der sechsten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung. In Fig. 20 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 17-19 sind, die verwendet wurden, um die Halbleitervorrichtung 20E gemäß der fünften Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelassen.
Bei der oben beschriebenen Halbleitervorrichtung 20E gemäß der fünften Ausführungsform sind sowohl die oberen Oberflächennuten 28A als auch die Seitenoberflächennuten 29 auf der Harzpackung 27C gebildet. Dagegen sind bei der Halbleitervorrichtung 20F gemäß der vorliegenden Ausfüh­ rungsform nur die Seitenoberflächennuten 29 auf einer Harz­ packung 27D gebildet.
Da nur die Seitenoberflächennuten 29 auf der Harz­ packung 27D gebildet sind, werden die äußeren Anschlußbeinteile 24b nur auf der Seitenoberfläche 27c der Harzpackung 27D positioniert, und auf der oberen Oberfläche 27b der Harz­ packung 27D sind sie frei. Deshalb wird die Spannung, die beim Erhitzen erzeugt wird, hauptsächlich durch das Versetzen und die Deformation der zweiten Anschlußteile 24b-2 der äußeren Anschlußbeinteile 24b absorbiert.
Das heißt, wenn die Spannung erzeugt wird, werden hauptsächlich die zweiten Anschlußteile 24b-2 versetzt oder deformiert, so daß die Position der dritten Anschlußteile 24b-3, die auf der Seitenoberfläche 27c angeordnet sind, begrenzt ist. Dies sichert, daß die Halbleitervorrichtungen 20F sicher verbunden werden, wenn die Halbleitervorrichtun­ gen horizontal gestapelt werden.
Nun wird eine Halbleitervorrichtung 20G gemäß der sieb­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 22 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleiter­ vorrichtung 20G der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 22 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 6-8 sind, die verwendet wurden, um die Halb­ leitervorrichtung 20A gemäß der ersten Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelassen.
Bei den Halbleitervorrichtungen 20A-20F gemäß jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden die äußeren An­ schlußbeinteile 24b positioniert, indem Teile der äußeren Anschlußbeinteile 24b mit den oberen Oberflächennuten 28A, 28B oder den Seitenoberflächennuten 29 im Eingriff stehen.
Dagegen sind bei der Halbleitervorrichtung 20G gemäß der vorliegenden Ausführungsform Eingreifglieder 37A (erste Eingreifteile) an den äußeren Anschlußbeinteilen 24b gebil­ det, und Eingreifvertiefungen 38A (zweite Eingreifteile) sind auf einer Harzpackung 27E gebildet. Die Eingreifglieder 37A stehen mit den Eingreifvertiefungen 38A im Eingriff, so daß die äußeren Anschlußbeinteile 24b positioniert werden. Mit anderen Worten, die Eingreifglieder 37A und die Ein­ greifvertiefungen 38A kooperieren, um einen Positionierungs­ mechanismus zu bilden.
Die Eingreifglieder 37A sind aus Harzmaterial, das auch verwendet wird, um die Harzpackung 27E zu bilden. Die Ein­ greifglieder 37A sind an den äußeren Anschlußbeinteilen 24b befestigt. Die Eingreifglieder 37A können an jedem der äußeren Anschlußbeinteile 24b individuell vorgesehen werden, oder vorgesehen werden, um zwischen einer Vielzahl der äußeren Anschlußbeinteile 24b zusammenzuhängen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Eingreifglieder 37A an den zweiten Anschlußteilen 24b-2 der äußeren Anschlußbein­ teile 24b gebildet. Ferner sind die Eingreifvertiefungen 38A auf der Harzpackung 27E an der Position gebildet, die den Eingreifgliedern 37A gegenüberliegt, wenn die äußeren An­ schlußbeinteile 24b gebogen sind.
Damit die äußeren Anschlußbeinteile 24b mit der Harz­ packung 27E im Eingriff stehen, werden bei der oben be­ schriebenen Struktur die Eingreifglieder 37A mit den Ein­ greifvertiefungen 38A beim Biegen der äußeren Anschlußbein­ teile 24b in Eingriff gebracht. Deshalb wird verhindert, daß die äußeren Anschlußbeinteile 24b deformiert oder kurzge­ schlossen werden.
Fig. 23 zeigt ein Verfahren zum Herstellen der oben be­ schriebenen Halbleitervorrichtung 20G der siebten Ausfüh­ rungsform, und im besonderen einen Schritt zum Verkapseln eines Harzes, das die Harzpackung 27E bildet. Wenn die Harzpackung 27E gebildet wird, wie in Fig. 23 gezeigt, werden der Halbleiterchip 21 und die Anschlußbeine 24 in eine Form 40 eingesetzt, die eine obere Form 40a und eine untere Form 40b enthält. Der Halbleiterchip 21 wird inner­ halb eines Hohlraumes 43 angeordnet, der durch die obere Form 40a und die untere Form 40b gebildet wird, und die äußeren Anschlußbeinteile 24b werden zwischen der oberen Form 40a und der unteren Form 40b gehalten.
Ferner sind in dem Hohlraum 43, der in der oberen Form 40a gebildet ist, Vorsprünge 41 gebildet. Die Vorsprünge 41 sind so positioniert, um der vorbestimmten Position der Eingreifvertiefungen 38A zu entsprechen. Ferner sind Vertie­ fungen 42 an einer Position in der oberen Form 40a gebildet, die der Position von Eingreifgliedern 37A an den äußeren Anschlußbeinteilen 24b entspricht.
Ferner stehen die Vertiefungen 42 mit dem Hohlraum 43 in Verbindung, und das Harz, das in den Hohlraum 43 gefüllt wird, wird auch in den Vertiefungen 42 vorgesehen. Somit werden auch die Eingreifglieder 37A aus demselben Material wie die Harzpackung 27E gebildet.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, werden durch Bilden der Harzpackung 27E unter Verwendung der Form 40 die Eingreifglieder 37A und die Eingreifvertiefungen 38A mit der Form 40 gleichzeitig gebildet. Deshalb wird die Halbleitervorrichtung 20G im Vergleich zu einem Herstel­ lungsverfahren, bei dem die Eingreifglieder 37A und die Eingreifvertiefungen 38A separat gebildet werden, leicht und kosteneffektiv hergestellt.
Nun wird eine Halbleitervorrichtung 20H gemäß der ach­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 24 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleiter­ vorrichtung 20H der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 24 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 22 sind, die verwendet wurden, um die Halblei­ tervorrichtung 20G gemäß der siebten Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelassen.
Bei der oben beschriebenen Halbleitervorrichtung 20G gemäß der siebten Ausführungsform sind die Eingreifglieder 37A an den zweiten Anschlußteilen 24b-2 gebildet, und die Eingreifvertiefungen 38A sind auf der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27E gebildet. Somit greifen die äußeren Anschlußbeinteile 24b in die Harzpackung 27E auf der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27E ein, indem die Eingreif­ glieder 37A mit den Eingreifvertiefungen 38A in Eingriff gebracht werden.
Wenn bei der obigen Struktur die äußere Kraft und die Spannung angewendet werden, werden sie hauptsächlich an den dritten Anschlußteilen 24b-3 der äußeren Anschlußbeinteile 24b absorbiert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die dritten Anschlußteile 24b-3 im Vergleich zu den zweiten Anschlußteilen 24b-2 leicht deformiert werden.
Dagegen sind bei der Halbleitervorrichtung 20H gemäß der vorliegenden Ausführungsform Eingreifglieder 37B an den dritten Anschlußteilen 24b-3 gebildet, während Eingreifver­ tiefungen 38B auf der Seitenoberfläche 27c einer Harzpackung 27F gebildet sind.
Somit stehen die äußeren Anschlußbeine 24b mit der Harzpackung 27F auf der Seitenoberfläche 27c im Eingriff, wenn die Eingreifglieder 37B in die Eingreifvertiefungen 38 eingreifen. Wenn bei der Halbleitervorrichtung 20H der vorliegenden Ausführungsform die äußere Kraft und die Span­ nung angewendet werden, werden sie deshalb hauptsächlich an den zweiten Anschlußteilen 24b-2 der äußeren Anschlußbein­ teile 24b absorbiert. Das ist darauf zurückzuführen, daß die zweiten Anschlußteile 24b-2 im Vergleich zu den dritten Anschlußteilen 24b-3 leicht deformiert werden. Die Positio­ nen der Eingreifglieder 37A, 37B und der Eingreifvertiefun­ gen 38A, 38B sind nicht auf eine spezifische Position auf den Harzpackungen 27E, 27F begrenzt, sondern können selek­ tiert werden, um den Positionen zu entsprechen, an denen wahrscheinlich eine äußere Kraft angewendet wird und eine thermische Spannung erzeugt wird.
Nun wird eine Halbleitervorrichtung 20I gemäß der neun­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 25 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleiter­ vorrichtung 20I gemäß der neunten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung. In Fig. 25 sind Komponenten, die die­ selben wie jene von Fig. 22 sind, die verwendet wurden, um die Halbleitervorrichtung 20G gemäß der siebten Ausführungs­ form zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelassen.
Bei der oben beschriebenen Halbleitervorrichtung 20G und 20H gemäß den siebten und achten Ausführungsformen werden Teile der äußeren Anschlußbeine 24b auf den Harz­ packungen 27E, 27F nur durch das Eingreifen der Eingreifglieder 37A, 37B in die Eingreifvertiefungen 38A, 38B positioniert. Dagegen sind bei der vorliegenden Ausführungsform Ein­ greifglieder 37C an einem vorderen Ende von jedem der zwei­ ten Anschlußteile 24b-2 gebildet. Breite Eingreifvertiefun­ gen 38C sind auf der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27B gebildet, und Stufen sind auf beiden Seiten der Ein­ greifvertiefungen 38C gebildet. Die Eingreifglieder 37C, die an den vorderen Enden der zweiten Anschlußteile 24b-2 vorge­ sehen sind, sind so konstruiert, um mit den Stufen der Eingreifvertiefungen 38C im Eingriff zu stehen.Die Anschlußbeine 24, die bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform verwendet werden, sind aus einem federartigen, leitfähigen Material. Wenn ferner die Eingreifglieder 37C mit der Stufe der Eingreifvertiefungen 38C im Eingriff stehen, sind die zweiten Anschlußteile 24b-2 so gebildet, um eine elastische Kraft in der Richtung eines Pfeils X in Fig. 25 auszuüben. Diese Struktur gestattet es, daß die zweiten Anschlußteile 24b-2 auf einer Harzpackung 27G ohne Verwen­ dung des Haftagens 30 wie bei der oben beschriebenen Halb­ leitervorrichtung 20D gemäß der vierten Ausführungsform (siehe Fig. 11) positioniert werden.Nun wird eine Halbleitervorrichtung 20J gemäß der zehn­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.Fig. 26 ist eine perspektivische Ansicht einer Halblei­ tervorrichtung 20J der zehnten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung. In Fig. 26 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 6-8 sind, die verwendet wurden, um die Halbleitervorrichtung 20A gemäß der ersten Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelassen.Bei der oben beschriebenen Halbleitervorrichtung 20A gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Vielzahl der oberen Oberflächennuten 28A auf der oberen Oberfläche 27b der Harzpackung 27A gebildet. Die Struktur ist so, daß die äußeren Anschlußbeinteile 24b positioniert werden, indem die zweiten Anschlußteile 24b-2 in die oberen Oberflächennuten 28A eingreifen.Dagegen sind bei der Halbleitervorrichtung 20J gemäß der vorliegenden Ausführungsform anstelle der oberen Ober­ flächennuten 28A Vorsprünge 44 an vier Ecken einer Harz­ packung 27H gebildet. Die Höhe der Vorsprünge 44 ist höher als die obere Oberfläche 27b der Harzpackung 27H und niedriger als die Dicke der zweiten Anschlußteile 24b-2 (äußere An­ schlußbeinteile 24b).Deshalb werden periphere Teile (vier Ecken der Periphe­ rie) des Bereiches, wo die äußeren Anschlußbeinteile vorge­ sehen sind, durch die Vorsprünge 44 geschützt. Wenn somit eine äußere Kraft auf der Seitenoberfläche (äußere Kraft der Seitenoberfläche) angewendet wird, kann die äußere Kraft der Seitenoberfläche durch die Vorsprünge 44 aufgenommen werden. Deshalb werden die äußeren Anschlußbeinteile 24b die äußere Kraft der Seitenoberfläche nicht aufnehmen, und es kann verhindert werden, daß sie deformiert oder kurzgeschlossen werden.Durch den Einsatz der Struktur der vorliegenden Ausfüh­ rungsform ist es nicht erforderlich, Komponenten wie z. B. Nuten zu bilden, die jedem der äußeren Anschlußbeinteile 24b entsprechen, wie es bei einer Halbleitervorrichtung gemäß jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen notwendig war. Deshalb kann die Halbleitervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform selbst in dem Fall eingesetzt werden, wenn die Halbleiterchips 21 mit hoher Dichte montiert werden und eine Anzahl der Anschlußbeine 24 zunimmt, wodurch die An­ schlußbeinteilung eingeengt wird.Nun werden eine Halbleitervorrichtung 20K gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Halbleitervorrichtungseinheit 50D gemäß der vierten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.Fig. 27 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleiter­ vorrichtung 20K der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 28 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleitervorrichtungseinheit 50D der vierten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung. In Fig. 27 und Fig. 28 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 6-8 und Fig. 12 sind, die verwendet wurden, um die Halbleitervorrichtung 20A und die Halbleitervorrichtungseinheit 50A gemäß der ersten Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelassen.Die oben beschriebene Halbleitervorrichtung 20A ist so auf die Montageplatte montiert, daß die Harzpackung 27A horizontal ist, oder die ersten Anschlußteile 24b-1 sind als Außenverbindungsanschlüsse mit der Montageplatte verbunden.Bei dieser Struktur ist jedoch ein Montagebereich der Halbleitervorrichtung 20A vergleichsweise groß. Deshalb ist die Halbleitervorrichtung 20K gemäß der vorliegenden Ausfüh­ rungsform auf die Montageplatte 45 montiert, um auf ihrer Seitenoberfläche zu stehen.Deshalb sind die Anschlußbeine 24, die als Außenverbin­ dungsanschlüsse dienen, alle auf einer einzelnen Seitenober­ fläche der Harzpackung 27A vorgesehen (auf der Oberfläche, die der Montageplatte 45 in Fig. 27 gegenüberliegt). Auf der Seitenoberfläche, die der Seitenoberfläche gegenüberliegt, auf der die Anschlußbeine vorgesehen sind, ist eine Wärme­ ableitungsplatte 46A vorgesehen, die die Wärme ableitet, die in dem Halbleiterchip 21 erzeugt wird.Die Halbleitervorrichtung 20K mit der obigen Struktur wird, wie in Fig. 27 gezeigt, auf die Montageplatte 45 montiert, indem die dritten Anschlußteile 24b-3 mit der Montageoberfläche 45 unter Verwendung von Lot 47 verbunden werden. Daher kann die Halbleitervorrichtung 20K auf die Montageplatte 45 montiert werden, um auf ihrer Seitenober­ fläche zu stehen, und der Raum, der zur Montage erforderlich ist, wird somit reduziert.Ferner ist bei der Halbleitervorrichtung 20K der vor­ liegenden Ausführungsform eine Stufe 49B, auf die der Halb­ leiterchip 21 montiert ist, von der Harzpackung 27A expo­ niert. Deshalb wird die Wärme, die in dem Halbleiterchip 21 erzeugt wird, von der Stufe 49B sowie von der oben beschrie­ benen Wärmeableitungsplatte 46A abgeleitet, und die Wärme wird effektiver abgeleitet. Die Halbleitervorrichtungseinheit 50D, die in Fig. 28 gezeigt ist, kann durch horizontales Stapeln der Halbleiter­ vorrichtungen 20K mit der obigen Struktur gebildet werden. Die Halbleitervorrichtung 20K, die am weitesten links ange­ ordnet ist, ist mit der Montageplatte 45 unter Verwendung von Lot 47 an den dritten Anschlußteilen 24b-3 verbunden. Andere Halbleitervorrichtungen 20K werden gestapelt, indem die benachbarten ersten Anschlußteile 24b-1 und die zweiten Anschlußteile 24b-2 unter Verwendung von Lot 47 verbunden werden.Bei der Halbleitervorrichtungseinheit 50D gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jede Halbleitervorrichtung 20K so montiert, um auf ihrer Seitenoberfläche und dicht bei dem benachbarten Halbleiter 20K zu stehen. Ein Raum, der für eine einzelne Halbleitereinheit 20K erforderlich ist, wird reduziert, und die Montagedichte wird verbessert.Nun werden eine Halbleitervorrichtung 20L gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Halbleitervorrichtungseinheit 50E gemäß der fünften Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.Fig. 29 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleiter­ vorrichtung 20L der zwölften Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung, und Fig. 30 ist ein Querschnittsdiagramm einer Halbleitervorrichtungseinheit 50E der fünften Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 29 und Fig. 30 sind Komponenten, die dieselben wie jene von Fig. 17-19 und Fig. 21 sind, die verwendet wurden, um die Halbleitervor­ richtung 20E und die Halbleitervorrichtungseinheit 50C gemäß der dritten Ausführungsform zu beschreiben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und Erläuterungen werden weggelas­ sen.Die oben beschriebene Halbleitervorrichtung 20E ist so auf die Montageplatte montiert, daß die Harzpackung 27C horizontal ist, oder die ersten Anschlußteile 24b-1 sind als Außenverbindungsanschlüsse mit der Montageplatte verbunden. Dagegen ist die Halbleitervorrichtung 20L gemäß der vorlie­ genden Ausführungsform so auf die Montageplatte 45 montiert, um auf ihrer Seitenoberfläche zu stehen.Deshalb sind Anschlußbeine 48, die als Außenverbin­ dungsanschlüsse dienen, alle auf einer einzelnen Seitenober­ fläche der Harzpackung 27C vorgesehen (auf der Oberfläche, die der Montageplatte 45 in Fig. 29 gegenüberliegt). Auf der Seitenoberfläche, die der Seitenoberfläche gegenüberliegt, auf der die Anschlußbeine 48 vorgesehen sind, ist eine Wärmeableitungsplatte 46B vorgesehen, die die Wärme ablei­ tet, die in dem Halbleiterchip 21 erzeugt wird.Ferner sind auf der Halbleitervorrichtung 20L keine zweiten Anschlußteile 24b-2 vorgesehen, wie sie bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen waren. Deshalb enthalten äußere Anschlußbeinteile 48b die ersten Anschlußteile 48b-1, die auf der unteren Oberfläche der Harzpackung 27A vorgesehen sind, und zweite Anschlußteile 48b-2, die auf der Seitenoberfläche 27c der Harzpackung 27A vorgesehen sind.Die Halbleitervorrichtung 20L mit der obigen Struktur wird, wie in Fig. 29 gezeigt, auf die Montageplatte 45 montiert, indem die zweiten Anschlußteile 48b-2 mit der Montageoberfläche 45 unter Verwendung von Lot 47 verbunden werden. Daher kann die Halbleitervorrichtung 20L auf die Montageplatte 45 montiert sein, um auf ihrer Seitenoberflä­ che zu stehen, und der Platz, der zur Montage erforderlich ist, wird somit reduziert.Die in Fig. 30 gezeigte Halbleitervorrichtungseinheit 50E kann durch horizontales Stapeln der Halbleitervorrich­ tungen 20L mit der obigen Struktur gebildet werden. Jede Halbleitervorrichtung 20L wird mit der Montageplatte 45 unter Verwendung von Lot 47 an den zweiten Anschlußteilen 48b-2 verbunden.Bei der Halbleitervorrichtungseinheit 50E gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jede Halbleitervorrichtung 20L so montiert, um auf ihrer Seitenoberfläche und dicht bei dem benachbarten Halbleiter 20L zu stehen. Ein Raum, der für eine einzelne Halbleitereinheit 20L erforderlich ist, wird reduziert, und die Montagedichte wird verbessert.Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt, sondern Veränderungen und Ab­ wandlungen können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (18)

1. Halbleitervorrichtung (20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G, 20H, 20I, 20J, 20K, 20L), dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
eine Harzpackung (27A, 27B, 27C, 27D, 27E, 27F, 27G, 27H), in der ein Halbleiterchip (21) eingekapselt ist;
Anschlußbeine (24) mit inneren Anschlußbeinteilen (24a), die mit dem Halbleiterchip (21) verbunden sind, und äußeren Anschlußbeinteilen (24b), die außerhalb der Harz­ packung positioniert sind, um Außenverbindungsanschlüsse vorzu­ sehen, welche äußeren Anschlußbeinteile (24b) längs einer Form der Harzpackung gebogen sind, so daß die-äußeren An­ schlußbeinteile (24b) zu wenigstens einer von Seitenoberflä­ chen (27c) und zu einer oberen Oberfläche (27b) der Harz­ packung gezogen werden; und
einen Positionierungsmechanismus, der für wenig­ stens eines von den Anschlußbeinen (24) und der Harzpackung vorgesehen ist und die äußeren Anschlußbeinteile (24b) an der Harzpackung positioniert, indem er mit einem Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b) im Eingriff steht.
2. Halbleitervorrichtung (20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Posi­ tionierungsmechanismus Nuten (28A, 28B, 29) umfaßt, die auf der Harzpackung (27A, 27B, 27C, 27D) gebildet sind und mit denen der Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b) im Ein­ griff steht.
3. Halbleitervorrichtung (20B, 20C, 20D) nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b) so konstruiert ist, um von einer Oberfläche (27b) der Harzpackung hervorzustehen, wenn der Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b) mit den Nuten (28A, 28B) im Eingriff steht.
4. Halbleitervorrichtung (20B, 20C, 20D) nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (28A, 28B) nur auf der oberen Oberfläche (27b) der Harzpackung (27A, 27B) gebildet sind.
5. Halbleitervorrichtung (20E, 20F) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (29) auf wenigstens einer der Seitenoberflächen (27c) der Harzpackung (27C, 27D) gebildet sind.
6. Halbleitervorrichtung (20A, 20E, 20F) nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b), der auf der oberen Oberflä­ che (27b) der Harzpackung (27A, 27C, 27D) angeordnet ist, in einer horizontalen Richtung erstreckt.
7. Halbleitervorrichtung (20B, 20C, 20D) nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b), der auf der oberen Oberfläche (27b) der Harzpackung (27A, 27B) angeordnet ist, geneigt ist.
8. Halbleitervorrichtung (20D) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein Haftagens (30) umfaßt, das an Verbindungspunkten zwischen den äußeren Anschlußbeinteilen (24b) und den Nuten vorgesehen ist, zum Befestigen der äußeren Anschlußbeinteile (24b) an den Nuten (28B).
9. Halbleitervorrichtung (20G, 20H, 20I) nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungs­ mechanismus umfaßt:
erste Eingreifteile (37A, 37B, 37C), die an dem Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b) gebildet sind; und
zweite Eingreifteile (38A, 38B, 38C), die an der Harzpackung (27E, 27F, 27G) gebildet sind und mit den ersten Eingreifteilen im Eingriff stehen, um die äußeren Anschluß­ beinteile (24b) zu positionieren.
10. Halbleitervorrichtung (20G, 20H, 20I) nach An­ spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Eingreif­ teile (37A, 37B, 37C) Harzglieder umfassen und die zweiten Eingreifteile (38A, 38B, 38C) Vertiefungen sind, die in der Harzpackung (27E, 27F, 27G) gebildet sind.
11. Halbleitervorrichtung (20G, 20H, 20I) nach An­ spruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzglieder aus demselben Material wie die Harzpackung (27E, 27F, 27G) gebildet sind.
12. Halbleitervorrichtung (20J), dadurch gekennzeich­ net, daß sie umfaßt:
eine Harzpackung (27H), in der ein Halbleiterchip (21) eingekapselt ist;
Anschlußbeine (24) mit inneren Anschlußbeinteilen (24a), die mit dem Halbleiterchip (21) verbunden sind, und äußeren Anschlußbeinteilen (24b), die außerhalb der Harz­ packung (27H) angeordnet sind und als Außenverbindungsanschlüs­ se dienen, welche äußeren Anschlußbeinteile (24b) längs einer Form der Harzpackung (27H) gebogen sind, so daß die äußeren Anschlußbeinteile (24b) zu wenigstens einer von Seitenoberflächen (27c) und einer oberen Oberfläche (27b) der Harzpackung gezogen werden; und
Vorsprünge (44), die an vier Ecken der Harzpackung (27H) gebildet sind, welche Vorsprünge (44) eine Höhe haben, die höher als eine Oberfläche der Harzpackung (27H) und niedriger als eine Dicke der äußeren Anschlußbeinteile (24b) ist.
13. Halbleitervorrichtungseinheit (50A, 50B, 50C, 50D, 50E) mit einer Struktur, bei der eine Vielzahl von Halblei­ tervorrichtungen (20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G, 20H, 20I, 20J, 20K, 20L) vorgesehen ist, von welchen Halbleiter­ vorrichtungen jede dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt:
eine Harzpackung (27A, 27B, 27C, 27D, 27E, 27F, 27G, 27H), in der ein Halbleiterchip (21) eingekapselt ist;
Anschlußbeine (24) mit inneren Anschlußbeinteilen (24a), die mit dem Halbleiterchip (21) verbunden sind, und äußeren Anschlußbeinteilen (24b), die außerhalb der Harz­ packung positioniert sind, um als Außenverbindungsanschlüsse zu dienen, welche äußeren Anschlußbeinteile (24b) längs einer Form der Harzpackung gebogen sind, so daß die äußeren An­ schlußbeinteile (24b) zu wenigstens einer von Seitenoberflä­ chen (27c) und zu einer oberen Oberfläche (27b) der Harz­ packung gezogen werden; und
einen Positionierungsmechanismus, der für wenig­ stens eines von den Anschlußbeinen (24) und der Harzpackung vorgesehen ist und die äußeren Anschlußbeinteile (24b) an der Harzpackung positioniert, indem er mit einem Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b) im Eingriff steht, welche Halbleitervorrichtungen in einer vertikalen Richtung gesta­ pelt sind, bei der äußere Anschlußbeinteile (24b), die auf einer unteren Oberfläche von einer oberen der Halbleitervor­ richtungen positioniert sind, und äußere Anschlußbeinteile (24b), die auf einer oberen Oberfläche (27b) von einer unteren der Halbleitervorrichtungen positioniert sind, elektrisch verbunden sind.
14. Halbleitervorrichtungseinheit (50D, 50E) nach An­ spruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Anschluß­ beinteile (24b) von jedem Halbleiter mit der genannten Struktur an Positionen, die der Seitenoberfläche der Harz­ packung gegenüberliegen, mit einer Montageplatte (45) ver­ bunden sind, um als Außenverbindungsanschlüsse zu dienen.
15. Halbleitervorrichtungseinheit (50A, 50B, 50C, 50D, 50E) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein wärmeableitendes Haftmaterial (31, 31A) zwischen benachbar­ ten der gestapelten Halbleiter vorgesehen ist.
16. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrich­ tungseinheit (50A, 50B, 50C, 50D, 50E) mit einer Struktur, bei der eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen (20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G, 20H, 20I, 20J, 20K 20L) vorgesehen ist, von denen jede umfaßt:
eine Harzpackung, in der ein Halbleiterchip (21) eingekapselt ist;
Anschlußbeine (24) mit inneren Anschlußbeinteilen (24a), die mit dem Halbleiterchip (21) verbunden sind, und äußeren Anschlußbeinteilen (24b), die außerhalb der Harz­ packung positioniert sind, um als Außenverbindungsanschlüsse zu dienen, welche äußeren Anschlußbeinteile (24b) längs einer Form der Harzpackung gebogen sind, so daß die äußeren An­ schlußbeinteile (24b) zu wenigstens einer von Seitenoberflä­ chen (27c) und zu einer oberen Oberfläche (27b) der Harz­ packung gezogen werden; und
einen Positionierungsmechanismus, der für wenig­ stens eines von den Anschlußbeinen (24) und der Harzpackung vorgesehen ist und die äußeren Anschlußbeinteile (24b) an der Harzpackung positioniert, indem er mit einem Teil der äußeren Anschlußbeinteile (24b) im Eingriff steht, welche Halbleitervorrichtungen in einer vertikalen Richtung gesta­ pelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
  • a) Vorsehen von Verbindungsmaterial (32) an Tei­ len, die als Außenverbindungsanschlüsse der Halbleitervor­ richtung dienen;
  • b) Stapeln einer Vielzahl der Halbleitervorrich­ tungen (20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G, 20H, 20I, 20J, 20K 20L), die mit dem Verbindungsmaterial versehen sind; und
  • c) elektrisches und mechanisches Verbinden von benachbarten der Halbleitervorrichtungen (20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G, 20H, 20I, 20J, 20K 20L) unter Verwendung des Verbindungsmaterials (32) durch Implementieren einer Wärmebehandlung an einer Vielzahl der gestapelten Halblei­ ter.
17. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrich­ tungseinheit (50A, 50B, 50C, 50D, 50E) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt a), Vorsehen des Verbindungsmaterials (32), entweder durch Tauchlöten oder durch Lötpastendruck erfolgt.
18. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrich­ tungseinheit (50A, 50B, 50C, 50D, 50E) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner den folgenden Schritt umfaßt:
  • d) Vorsehen von Wärmeableitungshaftgliedern (31, 31A), die benachbarte der Halbleitervorrichtungen temporär befestigen, welcher Schritt d) nach dem Schritt a) und vor dem Schritt (b) implementiert wird.
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