DE19846456A1 - Electronic component with semiconductor component and lead frame - Google Patents
Electronic component with semiconductor component and lead frameInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Anschlußkonfiguration und Positionierung von elektronischen Bauteilen auf Trägern bzw. Leiterplatten und insbesondere auf dem Gebiet der Hochleistungs-Speicherbauteile, die senkrecht auf dem Träger montiert werden (sog. Vertical Surface Mounted Package). Ver schiedene Anwendungen derartiger Speicherbauteile erfordern einen Kühlkörper und Wärmeverteiler. Aus der älteren Deut schen Patentanmeldung 197 40 946.6 geht ein solches Speicher bauteil hervor, bei dem im rückwärtigen Gehäusebereich optio nal ein Kühlkörper angeordnet sein kann. Die dem Träger zuge wandte Schmalseite des Kühlkörpers weist an ihren seitlichen Enden jeweils einen Zentrierstift auf, die zum Positionieren des Bauteils bezüglich der Leiterplatte dienen. Bei der Mon tage werden die Zentrierstifte in entsprechende Bohrungen eingeführt, um einerseits eine präzise Position des Bauteils und damit der Anschlußleitungen in Bezug auf entsprechende Kontaktflächen des Trägers zu gewährleisten und andererseits für eine Fixierung des Bauteils mit hoher mechanischer Fe stigkeit auf dem Träger zu sorgen.The invention is in the field of port configuration and positioning of electronic components on carriers or printed circuit boards and in particular in the field of High performance memory components that are perpendicular to the carrier be installed (so-called Vertical Surface Mounted Package). Ver different applications of such memory devices require a heat sink and heat spreader. From the older Deut cal patent application 197 40 946.6 such a memory component, in which optio nal a heat sink can be arranged. The supplied to the carrier turned narrow side of the heat sink has on its side Each end on a centering pin, which is used for positioning serve the component with respect to the circuit board. At the Mon days the centering pins are in corresponding holes introduced to the one hand a precise position of the component and thus the connection lines in relation to corresponding To ensure contact surfaces of the wearer and on the other hand for fixing the component with high mechanical Fe to ensure stability on the carrier.
Jedoch ist die Montage und Positionierung des Bauteils auf dem Träger in den Fällen erschwert, in denen auf den Kühlkör per bzw. Wärmeverteiler verzichtet wird, weil damit auch die zur Positionierung vorgesehenen Zentrierstifte entfallen.However, the assembly and positioning of the component is on difficult for the wearer in cases where the heat sink per or heat spreader is dispensed with, because the Centering pins provided for positioning are not required.
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung ein elektroni sches Bauteil mit mindestens einem Halbleiterbauelement, das elektrisch mit inneren Enden eines Leiterrahmens verbunden ist, einem Gehäuse, das das Halbleiterbauelement zumindest teilweise umgibt und das eine Schmalseite aufweist, an der äußere Enden des Leiterrahmens austreten, und Positionierele menten, die Teil des Leiterrahmens sind.Against this background, the invention relates to an electronic cal component with at least one semiconductor component, the electrically connected to inner ends of a lead frame is, a housing that the semiconductor device at least partially surrounds and has a narrow side on the emerge outer ends of the lead frame, and positioning elements that are part of the lead frame.
Ein derartiges elektronisches Bauteil geht aus der EP 0 682 366 A2 hervor, die die gegenüberliegende spiegelsymmetrische Montage von zwei flachen elektronischen Bauteilen auf der Oberseite bzw. Unterseite eines gemeinsamen Trägers betrifft. Dieses bekannte Bauteil umfaßt mindestens ein Halbleiterbau element, das z. B. über Drahtbondung mit den inneren Enden ei nes Leiterrahmens verbunden ist. Das Halbleiterbauelement und die inneren Bereiche des Leiterrahmens sind von einem Gehäuse umgeben, an dessen Schmalseite äußere Enden des Leiterrahmens austreten. Der Leiterrahmen kann als integrale metallische Bestandteile Positionierelemente aufweisen, mit denen das Bauteil exakt bezüglich Aufnahmebohrungen positioniert wird, die in dem Träger vorgesehen sind.Such an electronic component is known from EP 0 682 366 A2 the opposite mirror-symmetric Assembly of two flat electronic components on the Top or bottom of a common carrier relates. This known component comprises at least one semiconductor structure element, the z. B. via wire bonding with the inner ends egg nes lead frame is connected. The semiconductor device and the inner areas of the lead frame are of a housing surrounded, on the narrow side outer ends of the lead frame emerge. The lead frame can be an integral metallic Components have positioning elements with which the Component is positioned exactly in relation to the mounting holes, which are provided in the carrier.
Unter dem Begriff Leiterrahmen (auch als "Leadframe" bezeich net) sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung in nahezu be liebiger geometrischer Weise gestalte Zuleitungsanordnungen zu verstehen, über die Anschlußkontakte des Halbleiterchips zur externen elektrischen Kontaktierung verbunden sind.Under the term lead frame (also referred to as "lead frame" net) are in the context of the present invention in almost be randomly geometrically design supply arrangements to understand about the connection contacts of the semiconductor chip are connected for external electrical contacting.
Bei dem aus der EP 0 682 366 A2 bekannten Bauteil ist der Leiterrahmen im Bereich der Positionierelemente vergleichs weise aufwendig geformt. Zur Problematik der Kompatibilität zwischen Bauteilen mit und ohne Kühlkörper bzw. Wärmevertei ler ist in der EP 0 682 366 A2 nichts ausgesagt.In the component known from EP 0 682 366 A2, the Ladder frame in the area of the positioning elements elaborately shaped. Compatibility issues between components with and without heat sink or heat distribution Nothing is said in EP 0 682 366 A2.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines elektronischen Bauteils, bei dem mechanisch hochbelastbare zuverlässige Positionierelemente mit fertigungstechnisch ein fachsten Maßnahmen gebildet und insbesondere auf die Konfigu ration von Positionierelementen bei Bauteilen mit integrier tem Kühlkörper abgestimmt werden können. The object of the invention is to provide a electronic component in the case of the mechanically highly resilient reliable positioning elements with manufacturing technology most specialized measures and especially on the configuration ration of positioning elements for components with integr heatsink can be tuned.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem elektronischen Bauteil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Positionierelemente durch zumindest einmaliges Falten der Leiterrahmenteile eine gegenüber dem ungefalteten Leiterrah men erhöhte Weite aufweisen.This object is achieved with an electronic Component of the type mentioned solved in that the Positioning elements by folding the at least once Lead frame parts one compared to the unfolded lead frame men have increased width.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Bauteils be steht darin, daß das bedarfsweise ohne externen Wärmevertei ler bzw. Kühlkörper ausgestattete Bauteil dennoch in einfa cher Weise mit Positionierelementen ausgestattet ist, die ei ne exakte Positionierung des Bauteils und damit der äußeren Enden des Leiterrahmens auf einem Träger ermöglichen. Dies erlaubt in ihrem äußeren Erscheinungsbild standardisierte Bauteilgehäuse für Bauteile mit und ohne Wärmeverteiler bzw. Kühlkörper, was zu einer erheblichen Vereinfachung bei der Lagerung, Handhabung und Montage führt. Da die Positioniere lemente in das Gehäuse miteingespritzt sind und feste Be standteile des Gehäuses bzw. des Bauteils sind, verleihen sie der Bauteilmontage eine außerordentlich hohe Stabilität.A major advantage of the component according to the invention be is that if necessary without external heat distribution Component or heat sink equipped in simple cher way is equipped with positioning elements, the egg ne exact positioning of the component and thus the outer Allow ends of the lead frame on a support. This allows standardized in its external appearance Component housing for components with and without heat distributors or Heatsink, which greatly simplifies Storage, handling and assembly leads. Because the positioning elements are injected into the housing and are fixed are components of the housing or component, lend them component assembly is extremely stable.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Bauteils besteht darin, daß ein vergleichsweise flacher und in seiner Dicke auf die Bedürfnisse der inneren bzw. äußeren Enden abgestimm ter Leiterrahmen verwendet werden kann und die für die Posi tionierelemente erforderliche erhöhte Dicke in einfachster Weise durch Faltung der Leiterrahmteile realisiert ist. Be sonders bevorzugt können die Positionierelemente im Rahmen des sogenannten Trim- und Form-Prozesses realisiert werden.There is a particular advantage of the component according to the invention in being a comparatively flat and in its thickness tailored to the needs of the inner and outer ends ter lead frame can be used and for the Posi tioning elements required increased thickness in the simplest Way is realized by folding the lead frame parts. Be The positioning elements in the frame can be particularly preferred the so-called trim and form process can be realized.
Eine hinsichtlich der Kompatibilität der äußeren Erschei nungsform mit einem Bauteil, das mit einem integralen Wärme verteiler mit angeformten Positionierelementen versehen ist, bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Leiterrahmenteile derart gefaltet und gebogen sind, daß die so gebildeten Positionierelemente zu Positionierelementen kompatibel sind, die ein gleichartiges Bauteil mit einem in tegrierten Wärmeverteiler aufweist.One in terms of compatibility of external issues form with a component that has an integral heat distributor is provided with molded positioning elements, preferred development of the invention provides that the Lead frame parts are folded and bent so that the positioning elements thus formed to positioning elements are compatible, which are a similar component with an in has integrated heat distributors.
Grundsätzlich kann die Faltung der Positionierelemente nur im vorderen Bereich vorgesehen werden, mit dem die Positioniere lemente in zugeordnete Positionieröffnungen des Trägers drin gen sollen. Eine hinsichtlich der mechanischen Stabilität be vorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht jedoch vor, daß die Leiterrahmenteile von ihrem Austrittsbereich aus dem Ge häuse über eine Schräge in die Ebene der Gehäuserückwand ge bogen sind, wobei sich die Faltung der Leiterrahmenteile auch über die Schräge erstreckt.Basically, the folding of the positioning elements can only be done in be provided in the front area with which the positioning elements in the associated positioning openings of the carrier should. One in terms of mechanical stability preferred embodiment of the invention, however, provides that the lead frame parts from their exit area from the Ge housing over a slope into the level of the rear wall of the housing are arc, the folding of the lead frame parts also extends over the slope.
Eine weitere wesentliche Erhöhung der mechanischen Stabilität der Positionierelemente läßt sich nach einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß auch das in Richtung auf das Gehäuse zurückgefaltete freie Ende des Lei terrahmenteiles von dem Material des Gehäuses umgeben ist.Another significant increase in mechanical stability the positioning elements can be advantageous To further develop the invention in that also in Free end of the lei folded back towards the housing Terrahmentes is surrounded by the material of the housing.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung weiter erläutert; es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below a drawing further explained; show it:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsge mäßen Bauteils, Fig. 1 shows a first embodiment of a erfindungsge MAESSEN component,
Fig. 2 die Einzelheit Z der Fig. 1, Fig. 2 shows the detail Z of Fig. 1,
Fig. 3 und 4 Varianten eines erfindungsgemäßen Bauteils hinsichtlich der Ausgestaltung von Positionierelementen und FIGS. 3 and 4 variants of a component of the invention with regard to the embodiment of positioning members and
Fig. 5 und 6 ein Bauteil mit integriertem Wärmeverteiler. Fig. 5 and 6, a component with an integrated heat spreader.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektronisches Bauteil mit einem andeutungsweise dargestellten Halbleiterbauelement 1. Das Halbleiterbauelement ist von einem in an sich bekann ter Weise aus einer Preßmasse gebildeten Gehäuse 2 umgeben. An einer Schmalseite 3 des Gehäuses treten äußere Enden 4 ei nes Leiterrahmens 5 aus, die um 90° abgewinkelt und damit zur Oberflächenmontage auf Kontaktflächen eines nicht dargestell ten Trägers (Leiterplatte) ausgebildet sind. Innere Enden 6 des Leiterrahmens sind in nicht näher dargestellter Weise mit Anschlußkontakten des Halbleiterbauelements 1 elektrisch ver bunden. Auf diese Weise ist das Halbleiterbauelement 1 durch Anschluß der äußeren Enden 4 extern kontaktierbar. Der Lei terrahmen weist integrale Leiterrahmenteile 8 auf, die zumin dest in einem Funktionsbereich 10 zumindest einmal durch eine Umfaltung um 180° in ihrer Dicke gegenüber der Dicke der äu ßeren Enden 4 vergrößert sind. Fig. 1 shows an inventive electronic device with a hint of the illustrated semiconductor device 1. The semiconductor device is surrounded by a housing 2 formed in a manner known per se from a molding compound. On a narrow side 3 of the housing, outer ends 4 ei nes lead frame 5 emerge, which are angled by 90 ° and are thus designed for surface mounting on contact surfaces of a carrier (circuit board), not shown. Inner ends 6 of the lead frame are electrically connected in a manner not shown with terminal contacts of the semiconductor device 1 a related party. In this way, the semiconductor component 1 can be contacted externally by connecting the outer ends 4 . The Lei terrahmen has integral lead frame parts 8 , which are enlarged at least once in a functional area 10 at least once by a folding by 180 ° in their thickness compared to the thickness of the outer ends 4 .
Wie insbesondere die in Fig. 2 gezeigte Vergrößerung des Be reichs Z aus Fig. 1 verdeutlicht, ist damit ein Positionier element 14 geschaffen, dessen Dicke oder Weite D zumindest im Funktionsbereich 10 so erhöht ist, daß eine mechanisch feste Positionierung auf einem Träger in zugeordneten Positionier öffnungen mit einer der Dicke D entsprechenden Weite sicher gestellt ist. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Umfaltung ist so ausgestaltet, daß das Leiterrahmenteil 8 über den Funktionsbereich 10 hinaus sich über eine Schräger 18 er streckt, entlang derer das Leiterrahmenteil aus der Austritt sebene 19 auf die Ebene 20 der Gehäuserückwand 21 herunterge bogen ist (Fig. 1).As illustrated in particular in Fig. 2 enlargement of the loading area Z from Fig. 1, a positioning element 14 is thus created, the thickness or width D is increased at least in the functional area 10 so that a mechanically fixed positioning on a carrier in assigned Positioning openings with a width corresponding to the thickness D is ensured. The refolding shown in Figs. 1 and 2 is configured such that the lead frame part 8 via the function portion 10 also over a Schräger 18 he stretches, along which the lead frame part sebene from the outlet 19 over onto the plane 20 of the housing rear wall 21 slipped down ( Fig. 1).
Fig. 3 zeigt eine Variante hinsichtlich der Ausbildung eines Positionierelementes 30, bei dem der zurückgefaltete Leiter rahmenteil 32 sich nur über den Funktionsbereich 35 er streckt. Für Anwendungsfälle mit verminderten Anforderungen an die mechanische Stabilität kann diese materialsparende und fertigungstechnisch einfachere Variante bevorzugt sein. Fig. 3 shows a variant with regard to the formation of a positioning element 30 , in which the folded-back conductor frame part 32 extends only over the functional area 35 . For applications with reduced requirements for mechanical stability, this material-saving and simpler manufacturing method can be preferred.
Fig. 4 zeigt ein Positionierelement 40, das durch eine we sentlich weitergehende Zurückfaltung des Leiterrahmenteils 42 gebildet ist. Das Leiterrahmenteil 42 erstreckt sich nach seinem Austritt aus der Gehäuseschmalseite 43 über eine be reits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläuterte Schräge 44 bis zur Ebene 20 der Gehäuserückseite 21 und verläuft nach der Umfalzkante 45 vollständig parallel bis in das Material des Gehäuses 2 hinein. Damit ist das in Richtung P auf das Gehäu se 2 zurückgefaltete freie Ende 46 des Leiterrahmenteiles 40 von dem Material des Gehäuses umgeben. Damit wird dem Posi tionierelement eine besonders hohe mechanische Stabilität verliehen. Fig. 4 shows a positioning element 40 , which is formed by a considerably further folding back of the lead frame part 42 . The lead frame part 42 extends after it emerges from the narrow housing side 43 over a be already explained in connection with FIG. 2 slope 44 to level 20 of the rear side 21 and runs completely parallel to the material of the housing 2 after the folded edge 45 . So that in the direction P on the hous se 2 folded back free end 46 of the lead frame part 40 is surrounded by the material of the housing. This gives the positioning element a particularly high mechanical stability.
Zur Verdeutlichung der Kompatibilität des erfindungsgemäßen Bauteils mit einem Bauteil 70, wie es beispielsweise aus der älteren Deutschen Patentanmeldung 197 40 946.6 hervorgeht, zeigen die Fig. 5 und 6 ein solches Bauteil mit einem Ge häuse 71 und mit externem Wärmverteiler 72 in Aufsicht bzw. Ansicht A-A. Man erkennt neben den alternierend jeweils abge winkelten äußeren Enden 74 des Leiterrahmens 75 an dem jewei ligen Ende 76 der Schmalseite 78 des Gehäuses 71 Positionie relemente 79 in Form von Zentrierstiften. Die Zentrierstifte 79 sind an den externen Wärmeverteiler 72 angeformt. Wie eine Zusammenschau beispielsweise der Fig. 1 und 6 erkennen läßt, ist das Positionierelement 14 des erfindungsgemäßen Bauteils in seinen Abmessungen und seiner Geometrie zumindest des Funktionsbereichs 10 auf die entsprechende Geometrie der integral an den Wärmeverteiler 72 (Fig. 6) angeformten Posi tionierelemente 75 abgestimmt. Dadurch ist eine vollständige Kompatibilität hinsichtlich der Positionierung und der An schlußkonfiguration gegeben, so daß bedarfsweise erfindungs gemäße Bauteile auch ohne Wärmeverteiler eingesetzt werden können, ohne daß sich veränderte Lagerungs-, Handhabungs- oder Montagebedingungen ergeben.To illustrate the compatibility of the component according to the invention with a component 70 , as can be seen, for example, from the earlier German patent application 197 40 946.6, FIGS . 5 and 6 show such a component with a housing 71 and an external heat distributor 72 in a top view or view AA. It can be seen in addition to the alternately angled outer ends 74 of the lead frame 75 at the respective end 76 of the narrow side 78 of the housing 71 Positionie elements 79 in the form of centering pins. The centering pins 79 are molded onto the external heat distributor 72 . As an overall view can be seen for example in FIG. 1 and 6, the positioning element 14 is the component of the invention in its dimensions and geometry of at least the functional area 10 tionierelemente to the corresponding geometry of the integral to the heat spreader 72 (Fig. 6) formed Posi 75 adapted . This provides complete compatibility with regard to the positioning and the circuit configuration, so that, if necessary, components according to the invention can also be used without a heat distributor, without changing storage, handling or assembly conditions.
Claims (4)
- - mindestens einem Halbleiterbauelement (1), das elektrisch mit inneren Enden (6) eines Leiterrahmens (5) verbunden ist,
- - einem Gehäuse (2), das das Halbleiterbauelement (1) zumin dest teilweise umgibt und das eine Schmalseite (3) auf weist, an der äußere Enden (4) des Leiterrahmens (5) aus treten, und
- - Positionierelementen (14), die Teil des Leiterrahmens (5) sind,
- - die Positionierelemente (14) durch zumindest einmaliges Falten der Leiterrahmenteile (8) eine gegenüber dem unge falteten Leiterrahmen (5) erhöhte Weite aufweisen.
- - at least one semiconductor component ( 1 ) which is electrically connected to inner ends ( 6 ) of a lead frame ( 5 ),
- - A housing ( 2 ) which at least partially surrounds the semiconductor component ( 1 ) and which has a narrow side ( 3 ) on the outer ends ( 4 ) of the lead frame ( 5 ), and
- - positioning elements ( 14 ) which are part of the lead frame ( 5 ),
- - The positioning elements ( 14 ) have an increased width compared to the non-folded lead frame ( 5 ) due to at least one folding of the lead frame parts ( 8 ).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |