DE19842683A1 - Semiconductor chip lead-frame pre-stage structure - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Chipmoduls sowie Komponenten, welche im Verlauf des Verfah rens eingesetzt werden können.The invention relates to a method for producing a Chip module as well as components, which in the course of the procedure rens can be used.
Chipmodule bestehen üblicherweise aus einem Anschlußrahmen, der auch als Leadframe bezeichnet wird, und einem Halbleiter chip, der auf dem Anschlußrahmen befestigt und mit diesem elektrisch leitend kontaktiert ist. Die Kontaktierung erfolgt vom Halbleiterchip zu separaten Anschlüssen, die aus dem Ge häuse des Chipmoduls nach außen geführt sind. Diese nach au ßen führenden Anschlüsse werden im folgenden als Anschluß finger bezeichnet. In einer weit verbreiteten Variante eines Chipmoduls ist der Halbleiterchip auf einer für die Befesti gung des Chips vorgesehenen Fläche des Anschlußrahmens ange ordnet, die üblicherweise als Insel bezeichnet wird. Um die Insel herum und mit einem Abstand zu dieser befinden sich die Anschlußfinger. Die elektrischen Kontakte zwischen Halblei terchip und Anschlußfingern werden mit Hilfe von Bonddrähten ausgeführt.Chip modules usually consist of a lead frame, which is also known as a lead frame, and a semiconductor chip that is attached to the lead frame and with this is electrically conductively contacted. The contact is made from the semiconductor chip to separate connections that come from the Ge housing of the chip module are led to the outside. This to the outside The leading connections are referred to below as connections designated finger. In a widely used variant of a Chip module is the semiconductor chip on one for mounting tion of the chip provided area of the lead frame arranges, which is commonly referred to as an island. To the The island is around and at a distance from it Connecting finger. The electrical contacts between half lead The terchip and connection fingers are made with the help of bond wires executed.
In einer weiteren Variante, die unter der Bezeichnung "Flip- Chip-Technik" bekannt ist, fehlt eine Chipinsel, und der Halbleiterchip ist unmittelbar auf die Anschlußfinger aufge setzt. Der Halbleiterchip wird dabei so angeordnet, daß seine Kontaktstellen auf den Kontaktbereichen der Anschlußfinger zu liegen kommen. Die elektrische Kontaktierung erfolgt mit Hil fe einer elektrisch leitenden Masse, beispielsweise eines Lo tes.In a further variant, which is called "flip- Chip technology "is known, a chip island is missing, and the Semiconductor chip is placed directly on the connection fingers puts. The semiconductor chip is arranged so that its Contact points on the contact areas of the connection fingers come to lie. The electrical contact is made with Hil fe an electrically conductive mass, for example a Lo tes.
Zum Schutz des Halbleiterchips und der elektrischen Kontak tierungen ist ein Chipmodul üblicherweise mit einem Gehäuse umgeben, aus welchem nur die Enden der Anschlußfinger heraus ragen. Das Gehäuse wird dabei so hergestellt, daß der An schlußrahmen, auf welchem der Halbleiterchip befestigt und mit den Anschlußfingern kontaktiert ist, in eine entsprechend den gewünschten Gehäuseabmessungen ausgebildete Form gesetzt wird. Die Form wird anschließend mit Kunststoff ausgefüllt.To protect the semiconductor chip and the electrical contact a chip module is usually with a housing surrounded, from which only the ends of the connecting fingers protrude. The housing is made so that the An closing frame on which the semiconductor chip is attached and is contacted with the connecting fingers, in a corresponding the desired housing dimensions trained form set becomes. The mold is then filled with plastic.
Dieses als "Moldprozeß" bekannte Verfahren hat verschiedene Nachteile. Zum einen ist das Verfahren sehr kapitalintensiv. Der Maschinentakt ist gering und die Anzahl der fertigge stellten Chipmodule pro Zeiteinheit niedrig. Zudem ist der Verlust durch Fehler während des Fertigungsverfahrens hoch. Häufig wird die Gehäuseform nicht vollständig mit Kunststoff ausgefüllt, und auf der Kontaktseite zeigen sich optische Verunreinigungen, die üblicherweise als "bleed" und "flash" bezeichnet werden.This process, known as the "molding process", has several Disadvantage. Firstly, the process is very capital intensive. The machine cycle is low and the number of finished set chip modules low per unit of time. In addition, the Loss due to errors during the manufacturing process high. Often the housing shape is not completely made of plastic filled in, and on the contact page there are visuals Impurities commonly called "bleed" and "flash" be designated.
Es bestand daher ein Bedarf, das Moldverfahren durch ein an deres Verfahren zur Herstellung der Gehäuse von Chipmodulen zu ersetzen. Allerdings konnten bisher andere Kunststoffe, wie durch ultraviolette Strahlen oder thermisch härtbare Kunststoffe, für die Gehäuseherstellung in Zusammenhang mit den üblichen Anschlußrahmen nicht verwendet werden. Bei den bislang eingesetzten Anschlußrahmen handelt es sich üblicher weise um metallische Anschlußrahmen. Abgesehen von Verbindun gen zu Führungsschienen, Halterungen usw., die im Verlauf der Chipmodul-Herstellung entfernt werden, entsprechen die her kömmlichen Anschlußrahmen in ihrer Ausgestaltung praktisch den Anschlußrahmen im fertigen Chipmodul. Anschlußfinger, Chipinsel usw. sind also bereits vollständig ausgebildet. Diese Strukturierung des Anschlußrahmens erfolgt üblicherwei se durch einen Stanz- oder Ätzvorgang. Aufgrund dieser be reits erfolgten Strukturierung des Anschlußrahmens ist es nicht möglich, ein Gehäuse aus Kunststoff ohne Verwendung ei ner Gehäuseform herzustellen. Würde man einen Kunststoff auf den auf einem Anschlußrahmen befestigten Halbleiterchip auf tragen, würde der Kunststoff durch die Öffnungen im Anschluß rahmen, beispielsweise durch die Öffnungen zwischen Anschluß fingern und Chipinsel, hindurchlaufen. Eine zufriedenstellen de Abdeckung mit Kunststoff ist auf diese Weise also nicht mehr zu erreichen, so daß Chip und elektrische Kontaktierun gen nicht hinreichend gegen äußere Einflüsse geschützt sind.There was therefore a need for the molding process by one deres method for producing the housing of chip modules to replace. However, other plastics, such as by ultraviolet rays or thermally curable Plastics, for the manufacture of housings in connection with the usual lead frames are not used. Both Connection frames used so far are more common wise around metallic lead frames. Except for connection to guide rails, brackets, etc., which in the course of the Chip module manufacture are removed, correspond to the forth conventional lead frames practical in their design the lead frame in the finished chip module. Connecting finger, Chip island etc. are therefore already fully developed. This structuring of the lead frame is usually done through a stamping or etching process. Because of this be The lead frame has already been structured not possible to use a plastic case without using egg to produce a housing shape. Would you put a plastic on the semiconductor chip attached to a lead frame would carry the plastic through the openings in the connection frame, for example through the openings between the connection fingers and chip island, walk through it. Satisfy one de Covering with plastic is not in this way to achieve more, so that chip and electrical contact are not adequately protected against external influences.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Her stellung eines Chipmoduls sowie Komponenten für dieses Ver fahren anzugeben, die es ermöglichen, den Chipmodul ohne Ver wendung eines Moldprozesses herzustellen. Das Verfahren soll te dabei kostengünstig und unter Einsatz herkömmlicher Aus gangsmaterialien und Vorrichtungen durchführbar sein. Außer dem sollte es die Verwendung von thermisch oder durch UV- Strahlen härtbaren Kunststoffen ermöglichen.The object of the invention is to provide a method for position of a chip module and components for this Ver drive specify that allow the chip module without Ver using a molding process. The procedure is supposed to te inexpensive and using conventional Aus gear materials and devices to be feasible. Except the use of thermal or UV Allow radiation-curable plastics.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit dem Verfahren gemäß An spruch 9, in welchem die Anschlußrahmen-Vorstufe gemäß An spruch 1 oder das Anschlußrahmenband gemäß Anspruch 8 als Ausgangsmaterial einsetzbar sind. Die Erfindung betrifft wei terhin eine Chipmodul-Vorstufe gemäß Anspruch 3, welche ein Zwischenprodukt im erfindungsgemäßen Verfahren ist. Weitere Verfahrensvarianten und zweckmäßige oder bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is solved with the method according to An saying 9, in which the lead frame precursor according to An saying 1 or the lead frame band according to claim 8 as Starting material can be used. The invention relates to white terhin a chip module precursor according to claim 3, which a Intermediate product in the process according to the invention. Further process variants and expedient or preferred Embodiments result from the subclaims.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung also ein Ver fahren zur Herstellung eines Chipmoduls, der einen auf einem Anschlußrahmen befestigten und mit Anschlußfingern des An schlußrahmens elektrisch leitend kontaktierten sowie mit Kunststoff abgedeckten Halbleiterchip umfaßt.In a first aspect, the invention therefore relates to a ver drive to manufacture a chip module that one on one Connection frame fastened and with connection fingers of the An closing frame electrically contacted and with Includes plastic covered semiconductor chip.
In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens (Schritt a) wird ein Halbleiterchip, auf an sich bekannte Weise, auf einer Chip-Aufnahmefläche eines Anschlußrahmens befestigt. Der Anschlußrahmen ist dabei speziell ausgebildet und zwar derart, daß die Chip-Aufnahmefläche, welche in Größe und Ausgestaltung der Grundfläche des zu befestigenden Halb leiterchips entspricht, von einer Aufbringungsfläche für Kunststoff umgeben ist. Diese Aufbringungsfläche weist keine Durchgangsöffnungen auf.In a first step of the method according to the invention (Step a) becomes a semiconductor chip, known per se Way, on a chip-receiving surface of a lead frame attached. The lead frame is specially designed in such a way that the chip receiving area, which is in size and design of the base of the half to be fastened corresponds to conductor chips, from an application area for Plastic is surrounded. This application area has none Through openings.
Diese Ausgestaltung des Anschlußrahmens führt dazu, daß Kunststoff, wenn er im Bereich des auf dem Anschlußrahmen be festigten Halbleiterchips aufgetragen wird, über dem Halblei terchip und der Kunststoff-Aufbringungsfläche liegen bleibt, da im Bereich der Aufbringungsfläche keine Öffnungen vorhan den sind. Bei Verwendung eines herkömmlichen, strukturierten Anschlußrahmens würde der Kunststoff dagegen durch die Öff nungen, welche sich im Bereich um den Halbleiterchip befin den, durch den Anschlußrahmen hindurchlaufen.This configuration of the lead frame leads to the fact that Plastic if it be in the area of the lead frame solidified semiconductor chips is applied over the half lead terchip and the plastic application surface remains, since there are no openings in the area of the application surface they are. When using a conventional, structured Connection frame would the plastic, however, through the public which are in the area around the semiconductor chip run through the lead frame.
Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist also, daß ein Anschlußrahmen verwendet wird, der so ausgebildet ist, daß er in dem Bereich, in welchem Kunststoff zur Abdeckung des Halbleiterchips aufgebracht werden soll, für den Kunst stoff nicht durchlässig ist. Es ist also nicht ausgeschlos sen, im Bereich der Chip-Aufnahmefläche Öffnungen vorzusehen, wenn diese nach dem Befestigen des Halbleiterchips so abge deckt sind, daß kein Kunststoff durch sie hindurchfließen kann.It is therefore essential for the method according to the invention that a lead frame is used, which is designed so that he's in the area in which plastic to cover of the semiconductor chip to be applied for the art fabric is not permeable. So it is not excluded to provide openings in the area of the chip receiving surface, if so abge after attaching the semiconductor chip covers are that no plastic flow through them can.
Die Größe der Aufbringungsfläche für den Kunststoff wird zweckmäßig so bemessen, daß genügend Kunststoff aufgetragen werden kann, um den Halbleiterchip und die Kontaktierungen zu den Anschlußfingern so abzudecken, daß sie hinreichend gegen Beschädigungen von außen geschützt sind.The size of the application area for the plastic will be appropriately dimensioned so that enough plastic is applied can be to the semiconductor chip and the contacts cover the connecting fingers in such a way that they adequately counter Damage from outside is protected.
In einer erfindungsgemäßen Variante kann als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren ein Anschlußrahmen verwen det werden, der weitgehend unstrukturiert ist. Damit ist ge meint, daß der Anschlußrahmen in dem Bereich, der im fertigen Chipmodul - nach dem Entfernen von Halterungen, Führungs schienen usw. - verbleibt, noch keine herausgearbeiteten An schlußfinger Chipinseln oder ähnliches aufweist. In der ein fachsten Form weist der Anschlußrahmen in dem Bereich, der in den fertigen Chipmodul übernommen wird, eine durchgängige, unstrukturierte Fläche ohne irgendwelche Durchgangsöffnungen auf.In a variant according to the invention can be used as the starting material use a lead frame for the method according to the invention det, which is largely unstructured. So that is ge means that the lead frame in the area in the finished Chip module - after removing brackets, guide rails etc. - remains, no elaborated on has final finger chip islands or the like. In the one The lead frame has the most technical form in the area which is in the finished chip module is taken over, a continuous, unstructured area without any through openings on.
In einer alternativen Variante ist der Anschlußrahmen in dem für den Chipmodul bestimmten Bereich teilweise vorstruktu riert. Diese Strukturierungen befinden sich jedoch, wie er wähnt, nicht in dem Bereich der Aufbringungsfläche für den Kunststoff, der keine Durchgangsöffnungen aufweisen soll. Die Anschlußrahmen-Vorstufe, welche im erfindungsgemäßen Verfah ren eingesetzt werden kann und welche ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist, weist die Strukturierungen in einem Be reich auf, der sich radial außerhalb der Aufbringungsfläche für den Kunststoff befindet. In diesem Bereich sind Ausneh mungen vorhanden, welche die Endbereiche der Anschlußfinger voneinander trennen. Beispielsweise können die äußeren Endbe reiche der Anschlußfinger, welche im fertigen Chipmodul au ßerhalb des Gehäuses liegen, bereits vollständig strukturiert sein. Außerdem können Ausnehmungen vorhanden sein, welche entlang der Trennlinien verlaufen, an denen der Anschlußrah men zertrennt wird, um den fertigen Chipmodul zu vereinzeln und aus dem Anschlußrahmen herauszulösen.In an alternative variant, the lead frame is in the area pre-structured for the chip module riert. However, these structures are like him thinks not in the area of the application area for the Plastic that should not have any through openings. The Lead frame preamplifier, which in the inventive method ren can be used and which also subject of the invention, has the structuring in a Be on the radially outside of the application area for the plastic. There are exceptions in this area mations exist, which the end areas of the connecting fingers separate from each other. For example, the outer ends reach the connecting fingers, which in the finished chip module are already completely structured outside the housing be. There may also be recesses, which run along the dividing lines at which the connecting frame men is separated to separate the finished chip module and detach from the lead frame.
Die erfindungsgemäße Anschlußrahmen-Vorstufe kann zweckmäßig auch die üblichen Öffnungen zur besseren Handhabung, zum Transport und zur Positionsbestimmung und -ausrichtung umfas sen.The lead frame preamplifier according to the invention can be useful also the usual openings for better handling, for Transport and for positioning and orientation included sen.
Ein bevorzugtes Material für die erfindungsgemäße Anschluß rahmen-Vorstufe ist Metall und insbesondere Kupfer. Es können jedoch auch alle sonst auf diesem Gebiet üblichen Materialien verwendet werden.A preferred material for the connection according to the invention Frame preliminary stage is metal and especially copper. It can but also all other materials commonly used in this area be used.
Die Erfindung umfaßt weiterhin ein Anschlußrahmenband, wie es üblicherweise zur Herstellung von Chipmodulen verwendet wird, das eine oder mehrere erfindungsgemäße Anschlußrahmen-Vor stufen aufweist. Die Anschlußrahmen-Vorstufen sind in übli cher Weise in einer oder mehreren Reihen hintereinander auf dem Anschlußrahmenband angeordnet. Die Bearbeitung derartiger Anschlußrahmenbänder ist bekannt und muß im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr erläutert werden.The invention further includes a lead frame tape as is is usually used to manufacture chip modules, the one or more lead frame according to the invention stages. The lead frame pre-stages are in übli in one or more rows in a row the lead frame band arranged. Processing such Lead frame tapes are known and must be related to the method according to the invention can no longer be explained.
In Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die elektrischen Kontakte zwischen dem Halbleiterchip und dem An schlußrahmen hergestellt. Dies geschieht auf an sich bekannte Weise. Auf die Varianten mit Bonddrähten oder mit Hilfe der Flip-Chip-Technik wurde bereits eingangs hingewiesen.In step b) of the method according to the invention, the electrical contacts between the semiconductor chip and the An closing frame made. This happens on known per se Wise. On the variants with bond wires or with the help of Flip-chip technology has already been mentioned at the beginning.
In Schritt c) wird Kunststoff auf den Halbleiterchip und die Aufbringungsfläche für Kunststoff aufgebracht. Die Aufbrin gungsfläche für Kunststoff verhindert, daß der Kunststoff durch den Anschlußrahmen hindurchläuft. Auf diese Weise ist es möglich, den Halbleiterchip vollständig mit Kunststoff ab zudecken. Sind die Kontakte zwischen Halbleiterchip und An schlußrahmen mit Hilfe von Bonddrähten ausgeführt, ist es zweckmäßig den Kunststoff so aufzubringen, daß auch die Bond drähte mit dem Kunststoff abgedeckt und durch diesen ge schützt sind.In step c) plastic is placed on the semiconductor chip and the Application area for plastic applied. The Aufbrin supply area for plastic prevents the plastic runs through the lead frame. That way it is possible to completely cover the semiconductor chip with plastic cover up. Are the contacts between the semiconductor chip and the on final frame with the help of bond wires, it is expedient to apply the plastic so that the bond wires covered with the plastic and ge through this protects.
Anschließend wird in Schritt d) des erfindungsgemäßen Verfah rens der aufgebrachte Kunststoff ausgehärtet.Then in step d) of the inventive method rens the applied plastic hardened.
Im folgenden Schritt e) werden Ausnehmungen in den Anschluß rahmen eingebracht, so daß einzelne, mit dem Halbleiterchip elektrisch leitend kontaktierte Anschlußfinger gebildet wer den.In the following step e), recesses are made in the connection Frame introduced so that individual, with the semiconductor chip electrically conductive contact fingers formed the.
Ist eine erfindungsgemäße vorstrukturierte Anschlußrahmen- Vorstufe verwendet worden, die bereits teilweise vorstruktu rierte Anschlußfinger aufweist, muß das Herausarbeiten zu den fertigen Anschlußfingern nur noch zu Ende geführt werden. Im Falle unstrukturierter Anschlußrahmen werden dagegen nun sämtliche, die einzelnen Elemente des Anschlußrahmens tren nenden Ausnehmungen erzeugt.Is a pre-structured leadframe according to the invention Preliminary stage has been used, which is already partially pre-structured rated connection fingers, must work out to the finished connecting fingers are only completed. in the In the case of unstructured connection frames, however, are now all that separate the individual elements of the lead frame generated recesses.
Nach Abschluß des Schrittes e) gleicht der Anschlußrahmen grundsätzlich den üblicherweise bei der Herstellung von Chip modulen verwendeten vorgefertigten und strukturierten An schlußrahmen.After completing step e), the lead frame is the same basically the usual in the manufacture of chip modules used prefabricated and structured An closing frame.
Im letzten Schritt f) wird der fertige Chipmodul aus dem An schlußrahmen herausgetrennt. Dies kann auf an sich bekannte Weise erfolgen.In the last step f), the finished chip module is made from scratch end frame separated. This can be known Way.
Besonders geeignet zur Abdeckung des Halbleiterchips im er findungsgemäßen Verfahren sind thermisch oder durch ultravio lette Strahlen härtbare Kunststoffe. Diese Kunststoffe, die in den bisher üblichen Verfahren zur Chipmodul-Herstellung nicht verwendet werden konnten, sind nicht nur kostengünstig, sondern führen auch zu stabilen Gehäusen, die Chip und elek trisch leitende Kontakte sicher schützen.Particularly suitable for covering the semiconductor chip in the Processes according to the invention are thermal or by ultravio lette radiation curable plastics. These plastics that in the previously usual methods for chip module production could not be used are not only inexpensive, but also lead to stable housings, the chip and elek Protect trically conductive contacts.
In einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Schritt e), also die vollständige oder ab schließende Herausbildung von Anschlußfingern, unter Verwen dung eines Lasers durchgeführt. Besonders geeignet sind CO2- oder nd-YAG-Laser.In a particularly preferred variant of the method according to the invention, step e), that is to say the complete or final formation of connecting fingers, is carried out using a laser. CO 2 or nd-YAG lasers are particularly suitable.
Die Verwendung von Lasern zur Abtragung von Materialien im Bereich der Chiptechnologie ist grundsätzlich bekannt. Bei spielhaft kann auf die US-A-5,629,484 verwiesen werden, in welcher Gehäuse von Chipmodulen mit Hilfe einer Laser- Vorrichtung auf der Gehäuseoberseite gekennzeichnet werden. Eine nähere Erläuterung der Laseranwendung ist also nicht er forderlich. Es sei nur darauf hingewiesen, daß die Laserbear beitung zweckmäßig von der Seite des Anschlußrahmens erfolgt, welche dem Halbleiterchip und dem aufgebrachten Kunststoff abgewandt ist.The use of lasers to remove materials in the The field of chip technology is generally known. At for example, see US-A-5,629,484, in which housing of chip modules using a laser Device are marked on the top of the housing. A more detailed explanation of the laser application is therefore not him conducive. It should only be noted that the Laserbear expediently carried out from the side of the lead frame, which the semiconductor chip and the applied plastic is turned away.
Außer zur Herstellung der Anschlußfinger kann der Laser auch dazu eingesetzt werden, andere Ausnehmungen im Anschlußrahmen zu erzeugen, und insbesondere dazu, den Chipmodul aus dem An schlußrahmen herauszutrennen. Wird der Laser auch hierzu ver wendet, erfolgen die Schritte e) und f) des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise im selben Arbeitsgang.In addition to producing the connecting fingers, the laser can also to be used, other recesses in the lead frame to generate, and in particular to the chip module from scratch to separate the end frame. If the laser is also ver applies steps e) and f) of the invention Process preferably in the same operation.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren und der vorstrukturier ten Anschlußrahmen-Vorstufe gemäß Anspruch l ist die Erfin dung auf Chipmodul-Vorstufen gerichtet, die Zwischenprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind. Es handelt sich dabei um Chipmodul-Vorstufen, die unter Verwendung der erfindungs gemäßen Anschlußrahmen-Vorstufe erhältlich sind. Einerseits ist dies die Chipmodul-Vorstufe gemäß Anspruch 3, in welcher ein Halbleiterchip auf der Chip-Aufnahmefläche der Anschluß rahmen-Vorstufe gemäß Anspruch 1 befestigt ist.In addition to the method according to the invention and the pre-structured ten lead frame preamplifier according to claim l is the inven the intermediate products of the method according to the invention. These are order chip module precursors using the Invention appropriate lead frame preamplifier are available. On the one hand this is the chip module precursor according to claim 3, in which a semiconductor chip on the chip receiving surface of the connector Frame precursor is attached according to claim 1.
Weitere Zwischenprodukte sind in Ansprüchen 4 bis 7 beschrie ben und werden aus der Chipmodul-Vorstufe gemäß Anspruch 3 nach Anwendung der Schritte b), c) und d) des erfindungsgemä ßen Verfahrens erhalten.Further intermediates are described in claims 4 to 7 ben and are from the chip module pre-stage according to claim 3 after applying steps b), c) and d) of the invention received process.
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigenThe invention is intended below with reference to a Drawing will be explained in more detail. Show in it
Fig. 1a bis 1f verschiedene Stadien des erfindungsgemäßen Ver fahrens und FIG. 1a to 1f various stages of the invention Ver driving and
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Anschlußrahmen-Vorstufe in Teildraufsicht. Fig. 2 shows a lead frame precursor according to the invention in partial top view.
Fig. 1a zeigt in Draufsicht eine Anschlußrahmen-Vorstufe (1), welche als Ausgangsmaterial im erfindungsgemäßen Verfah ren verwendet werden kann. Die Anschlußrahmen-Vorstufe (1) ist Teil eines Anschlußrahmenbandes (2). Dieses Anschlußrah menband (2) ist nur teilweise dargestellt. Es umfaßt, wie im Stand der Technik üblich, mehrere Anschlußrahmen, die in pa rallelen Reihen hintereinander auf dem Anschlußrahmenband an geordnet sind. Die Abfolge der Anschlußrahmen-Vorstufen ist durch die gepunkteten Linien im rechten Bereich des Anschluß rahmenbandes (2) angedeutet. Fig. 1a shows a top view of a lead frame precursor ( 1 ), which can be used as a starting material in the process according to the invention. The lead frame preliminary stage ( 1 ) is part of a lead frame band ( 2 ). This Anschlussrah menband ( 2 ) is only partially shown. It comprises, as is usual in the prior art, a plurality of lead frames, which are arranged one after the other in pa rallel rows on the lead frame band. The sequence of the lead frame pre-stages is indicated by the dotted lines in the right area of the lead frame band ( 2 ).
Die erfindungsgemäße Anschlußrahmen-Vorstufe (1) weist im we sentlichen in ihrer Mitte eine Aufnahmefläche (3) für einen Halbleiterchip auf. Die Chip-Aufnahmefläche (3) wird voll ständig von einer Aufbringungsfläche (4) für Kunststoff umge ben. Beide Flächen weisen keinerlei Durchgangsöffnungen auf. Zu zwei Seiten der Aufbringungsfläche (4) erstrecken sich mehrere längliche, zueinander parallele Ausnehmungen (7). Diese Ausnehmungen (7) trennen Endbereiche (5) der späteren Anschlußfinger des Chipmoduls voneinander. Die Endbereiche (5) der noch nicht vollständig aus dem Anschlußrahmen heraus gearbeiteten Anschlußfinger werden sich im fertigen Chipmodul überwiegend außerhalb des Modulgehäuses befinden. Mit (6) sind Durchgangsöffnungen bezeichnet, die zum Transport des Anschlußrahmenbandes (2) dienen.The leadframe preamplifier ( 1 ) has in essence in the middle of a receiving surface ( 3 ) for a semiconductor chip. The chip receiving surface ( 3 ) is completely constantly ben from an application surface ( 4 ) for plastic. Both surfaces have no through openings. A plurality of elongate, mutually parallel recesses ( 7 ) extend on two sides of the application surface ( 4 ). These recesses ( 7 ) separate end regions ( 5 ) of the later connection fingers of the chip module from one another. The end regions ( 5 ) of the connecting fingers which have not yet been completely worked out of the lead frame will be located predominantly outside the module housing in the finished chip module. With ( 6 ) through openings are designated, which serve to transport the lead frame band ( 2 ).
Fig. 1b bis 1f zeigen verschiedene Zwischenprodukte, die im Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile wie in Fig. 1a. Einige der bereits in Zusammenhang mit Fig. 1a beschrie benen Teile sind nicht erneut mit Bezugszeichen versehen wor den, um die Figuren übersichtlicher zu gestalten. FIG. 1b to 1f show various intermediate products obtained in the course of the inventive method. The same reference numerals designate the same parts as in Fig. 1a. Some of the parts already described in connection with FIG. 1a have not been provided with reference numerals again in order to make the figures clearer.
In Fig. 1b ist eine erfindungsgemäße Chipmodul-Vorstufe (9) dargestellt, die aus der in Fig. 1a gezeigten Vorstufe (1) durch Befestigen eines Halbleiterchips (8) auf der Chip- Aufnahmefläche (3) erhalten wird.In Fig. 1b is a chip module precursor of the invention is shown (9) that is obtained from that shown in Fig. Precursor (1) shown 1a by mounting a semiconductor chip (8) on the chip receiving area (3).
Nach der Ausführung von elektrisch leitenden Kontakten zwi schen dem Halbleiterchip (8) und der Anschlußrahmen-Vorstufe wird die in Fig. 1c dargestellte Chipmodul-Vorstufe erhal ten. Die elektrisch leitenden Kontakte sind hier mit Bond drähten (10) hergestellt. Die Bonddrähte (10) enden einer seits auf den Kontaktstellen des Halbleiterchips (8) und an dererseits auf den Kontaktbereichen der späteren Anschlußfin ger, die hier jedoch noch nicht aus der Aufbringungsfläche (4) für den Kunststoff herausgearbeitet sind.After the execution of electrically conductive contacts between the semiconductor chip's ( 8 ) and the lead frame preamplifier, the chip module preamplifier shown in FIG. 1c is obtained. The electrically conductive contacts are made here with bond wires ( 10 ). The bond wires ( 10 ) end on the one hand on the contact points of the semiconductor chip ( 8 ) and on the other hand on the contact areas of the subsequent connection fin, which, however, have not yet been worked out from the application surface ( 4 ) for the plastic.
Nach Herstellung der elektrisch leitenden Kontakte wird Kunststoff (11) im Bereich des Halbleiterchips und der Kunst stoff-Aufbringungsfläche aufgetragen. Das Ergebnis ist in Fig. 1d gezeigt. Der Kunststoff (11) bedeckt den Halbleiter chip und die Bonddrähte vollständig.After the production of the electrically conductive contacts, plastic ( 11 ) is applied in the area of the semiconductor chip and the plastic application surface. The result is shown in Fig. 1d. The plastic ( 11 ) completely covers the semiconductor chip and the bond wires.
Nachdem der Kunststoff (11) ausgehärtet ist, werden die ein zelnen Anschlußfinger aus der Anschlußrahmen-Vorstufe heraus gearbeitet. Dies ist im gezeigten Fall dadurch besonders ein fach, daß die Endbereiche (5) der Anschlußfinger bereits vollständig fertiggestellt sind, so daß nur noch der Bereich der Anschlußfinger, welcher sich innerhalb der Aufbringungs fläche für den Kunststoff befindet, fertiggestellt werden muß. Hierzu wird der Bereich der Anschlußrahmen-Vorstufe, welcher sich in Fig. 1e zwischen den gepunkteten Linien be findet und der mit (13) bezeichnet ist, mit einem Laser abge tragen. Auf diese Weise werden voneinander separierte An schlußfinger (12) erhalten, die jeweils über einen Bonddraht mit dem Halbleiterchip kontaktiert sind. Halbleiterchip und Bonddrähte sind bereits vollständig mit Kunststoff abgedeckt, so daß ein zusätzlicher Schritt zur Herstellung eines Gehäu ses entfällt.After the plastic ( 11 ) has hardened, the individual connection fingers are worked out of the lead frame preliminary stage. This is particularly easy in the case shown that the end regions ( 5 ) of the connecting fingers are already completely finished, so that only the area of the connecting fingers, which is located within the application area for the plastic, has to be completed. For this purpose, the area of the lead frame preamplifier, which can be found in Fig. 1e between the dotted lines and which is denoted by ( 13 ), wear abge with a laser. In this way, separate connection fingers ( 12 ) are obtained, each of which is contacted via a bond wire with the semiconductor chip. Semiconductor chip and bond wires are already completely covered with plastic, so that an additional step for the production of a housing is eliminated.
Der fertige Chipmodul muß nur noch entlang der gestrichelten Linien in Fig. 1f aus dem Anschlußrahmen herausgetrennt wer den. Dies kann auf an sich bekannte Weise erfolgen, also bei spielsweise durch Herausstanzen. Andererseits ist es möglich, das Heraustrennen des Chipmoduls ebenfalls mit einem Laser durchzuführen. Zweckmäßig erfolgen dann die Trennung der An schlußfinger und das Heraustrennen des Chipmoduls, also die in Fig. 1e und 1f erläuterten Schritte, in ein und demsel ben Arbeitsgang. The finished chip module only has to be separated from the lead frame along the dashed lines in FIG. 1f. This can be done in a manner known per se, for example by punching out. On the other hand, it is also possible to use a laser to remove the chip module. It is then expedient for the separation fingers to be separated and for the chip module to be removed, that is to say the steps explained in FIGS . 1e and 1f, in one and the same operation.
Fig. 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Anschlußrahmen- Vorstufe, die im erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls einge setzt werden kann. Die Anschlußrahmen-Vorstufe unterscheidet sich von der in Fig. 1a dargestellten im wesentlichen da durch, daß sie weitgehend unstrukturiert ist. Abgesehen von den Führungsöffnungen (6) sind keine weiteren Durchgangsöff nungen auf dem Anschlußrahmenband (2) enthalten. Es fehlen also beispielsweise auch durch Ausnehmungen vorstrukturierte Endbereiche von Anschlußfingern. In dem Bereich des Anschluß rahmens, welcher in den fertigen Chipmodul übernommen wird, bildet der Anschlußrahmen eine durchgängige Fläche ohne Durchgangsöffnungen. Fig. 2 shows a further lead frame pre-stage according to the invention, which can also be set in the inventive method. The lead frame pre-stage differs from that shown in Fig. 1a essentially in that it is largely unstructured. Apart from the guide openings ( 6 ), no further through-openings are included on the lead frame band ( 2 ). There are therefore also no end regions of connecting fingers pre-structured by recesses. In the area of the connection frame, which is adopted in the finished chip module, the connection frame forms a continuous surface without through openings.
Dies bedeutet, daß die gesamte Strukturierung des Anschluß rahmens im Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt. Dabei werden Ausnehmungen im Bereich der Aufbringungsfläche (4) und gegebenenfalls der Chip-Aufnahmefläche (3) vorzugs weise mit Hilfe eines Lasers erzeugt, während Öffnungen im Bereich außerhalb der Aufnahmefläche (4) auch auf andere Wei se, beispielsweise durch Stanzen, erzeugt werden können.This means that the entire structuring of the connection frame takes place in the course of the method according to the invention. Recesses in the area of the application surface ( 4 ) and optionally the chip receiving surface ( 3 ) are preferably generated with the aid of a laser, while openings in the area outside the receiving surface ( 4 ) can also be produced in other ways, for example by stamping .
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, auf einfache und kostengünstige Weise unter Verwendung herkömmlicher Werkzeuge Chipmodule herzustellen, ohne daß das Chipgehäuse in einem Moldverfahren erzeugt werden muß. Das erfindungsgemäße Ver fahren hat zudem den Vorteil, daß thermisch oder durch ultra violette Strahlen härtbare Kunststoffe für das Gehäuse einge setzt werden können.The inventive method allows simple and inexpensive way using conventional tools Manufacture chip modules without the chip housing in one Molding process must be generated. The Ver driving also has the advantage that thermal or ultra violet rays curable plastics for the housing can be set.
Claims (15)
- a) Befestigen des Halbleiterchips (8) auf einer Chip-Auf nahmefläche (3) des Anschlußrahmens (1), welche von einer von Durchgangsöffnungen freien Aufbringungsfläche (4) für Kunststoff umgeben ist,
- b) Ausführen der elektrischen Kontakte zwischen Halbleiter chip (8) und Anschlußrahmen (1),
- c) Aufbringen von Kunststoff (11) auf den Halbleiterchip (8) und die Aufbringungsfläche (4) für Kunststoff, so daß der Halbleiterchip vollständig mit Kunststoff bedeckt ist,
- d) Aushärten des Kunststoffes,
- e) Einbringen von Ausnehmungen (13) in den Anschlußrahmen (1), so daß einzelne, mit dem Halbleiterchip (8) elek trisch leitend kontaktierte Anschlußfinger (12) gebildet werden, sowie
- f) Heraustrennen des Chipmoduls aus dem Anschlußrahmen (1).
- a) attaching the semiconductor chip ( 8 ) to a chip-receiving surface ( 3 ) of the lead frame ( 1 ), which is surrounded by an application surface ( 4 ) free of through openings for plastic,
- b) Execution of the electrical contacts between semiconductor chip ( 8 ) and lead frame ( 1 ),
- c) applying plastic ( 11 ) to the semiconductor chip ( 8 ) and the application surface ( 4 ) for plastic, so that the semiconductor chip is completely covered with plastic,
- d) curing the plastic,
- e) introducing recesses ( 13 ) in the lead frame ( 1 ) so that individual, with the semiconductor chip ( 8 ) electrically conductive contact fingers ( 12 ) are formed, and
- f) removing the chip module from the lead frame ( 1 ).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE1998142683 DE19842683A1 (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Semiconductor chip lead-frame pre-stage structure |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE1998142683 DE19842683A1 (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Semiconductor chip lead-frame pre-stage structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19842683A1 true DE19842683A1 (en) | 1999-12-16 |
Family
ID=7881329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998142683 Ceased DE19842683A1 (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Semiconductor chip lead-frame pre-stage structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE19842683A1 (en) |
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