DE2614930A1

DE2614930A1 - Leiterrahmen fuer eine halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE2614930A1
Application number: DE19762614930
Authority: DE
Inventors: Richard Henry Zimmerman
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1975-11-18
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1977-06-02
Also published as: FR2332620A1; ES447245A1; JPS5261963A; CA1053379A; FR2332620B1; IT1059111B; GB1509142A; BR7602449A

Description

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HELMUTSCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.

AMP Incorporated amp-47

3.4.1970 Se /P

Leiterrahmen für eine Halbleiteranordnung

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Leiterrahmen fur eine Halbleiteranordnung, insbesondere auf einen Leiterrahmen, der eine Trägerplatte aus elektrisch isolierendem Material ".·.;:'-weist, mit deren einer Oberfläche eine ?^ehrzahl von zur MiT-^e hin zusammenlaufenden Metallfingern festhaftend verbund: ;.:::. von denen jeder zur Verbindung mit einem besonderen Kcr^a.-:;-einer Halbleiteranordnung bestimmt ist und deren innere,. benachbarte Enden einen Bereich definieren, in dem oder -Szzr die Halbleiteranordnung aufgenommen werden soll.

Zwei Arten solcher Leiterrahmen sind bekannt.

Bei einer Form ist die Trägerplatte durchgehend über dem jann-ön durch die Metallfinger definierten Bereich einschließlich den die Halbleiteranordnung aufnehmenden Bereich ausgebildet, bei der anderen Form ist die Trägerplatte in dem die Kalbleiteranordnung aufnehmenden Bereich weggelassen und innere Endabschnitte der Metallfinger ragen über das Loch in der Trägerplatte hinaus, das den die Halbleiteranordnung aufnehmenden Bereich darstellt.

Diese beiden bekannten Formen von Leiterrahmen haben eine Anzar.l von Nachteilen.

Z.B. besteht in dem Fall, in dem die Metallfinger ganz vor. sin-ir vollständigen Trägerplatte unterstützt werden, der besor.deri

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•3.

Nachteil, daß sich unzulässige mechanische Spannungen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnum; zwischen Trägerplatte und Fingern bei Anwendung von Hitze zur Verbindung mit einer Halbleiteranordnung oder bei thermischen Schwankungen während des normalen Gebrauchs in den Fingern ausbilden kennen. Eine solche Ausdehnung kann eine genügend große Verzerrung der Tr?-/>.■ rplatte während des Verbindens der Finger mit den Kontakten einer Halbleiteranordnung verursachen, daß die Verbindungsstellen fehlerhaft werden oder die Halbleiteranordnung später während des Durchlaufens thermischer Zyklen sogar bricht ,wenn die Verbindungsstellen von genügender Festigkeit sind.

Bei der anderen bekannten Form, bei der innere Endabschnitte der Finger über ein Loch in der Trägerplatte hinausragen, tritt; normalerweise das oben besprochene Problem unzulässiger Spannungsausbildung nicht auf, dagegen besteht das Problem der Unterstützung der Finger während der Herstellung und Handhabung des Leiterrahmens, um den notwendig in einer Ebene vorbestimmten Bereich der Finger vor der Verbindung mit einer Halbleiteranordnung unversenrt zu bewahren. Deshalb besteht bei dieser bekannten Form der Nachteil, daß die Finger leicht und dauerhaft vor dem Gebrauch des Leiterrahmens beschädigt werden können, wodurch sich Ausschuß und Kosten beträchtlich vergrößern. Das herkömmliche Verfahren der Verbindung von Halbleiteranordnungen mit einem Schaltkreis unter Verwendung bekannter Leiterrahmen war ein zweistufiges Verfahren. Zuerst wird die Halbleiteranordnung mit dem Leiterrahmen verbunden, der von einem Träger unterstützt ist, darauf wird diese Baugruppe vom Träger getrennt und mit dem Schaltkrei s verbunden. Offenbar hat dieses Verfahren den Nachteil von mehrfachen Schritten, während der die Finger leicht ihre richtige gegenseitige räumliche Zuordnung verlieren, was die Baueinheit unbrauchbar macht.

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• H.

Entsprechend vorliegender Erfindung ist ein Leiterrahmen der allgemeinen, eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet , daß die gesamte-oder wenigstens ein Teil der Trägerplatte aus dem die Halbleiteranordnung aufnehmenden Bereich weggelassen ist, wobei aber die Metallfinger über ihre ganze Länge von der Trägerplatte unterstützt bleiben.

Ein solcher Leiterrahmen erlaubt eine unterschiedliche Wärmeausdehnung zwischen der Trägerplatte und den Metallfingern und sichert so eine verläßliche Verbindung gleich zu Anfang und eine Erhaltung der Verbindung zwischen den Fingern und den Kontakten einer mit dem Leiterrahmen verbundenen Halbleiteranordnung, wobei zu jeder Zeit eine Unterstützung für die Finger vorhanden ist und durch diese eine Beschädigung der Finger verhindert oder zumindest stark verringert wird.

Die Metallfinger können aus einem Stück mit einem umgebenden Metallrahmen bestehen, der nachträglich gebrochen oder beseitigt wird, um die Finger voneinander in der gewünschten Weise zu isolieren.

Eine Mehrzahl von Leiterrahmen gemäß der Erfindung kann in einer Reihe auf einer gemeinsamen Trägerplatte aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen werden, wobei die Leiterrahmen entweder alle ihre Metallfinger voneinander elektrisch isoliert oder gewisse der Metallfinger elektrisch verbunden haben, um ein komplettes Netzwerk oder eine komplette Schaltung zu schaffen.

Eine solche Zusammenstellung hat den Vorteil, daß die Leiterrahmen leicht und wirtschaftlich im Durchlauf der gemeinsamen Trägerplatte durch eine Bearbeitungsstelle gefertigt werden können, in der die Metallfinger auf der Trägerplatte durch eine bekannte Plattiertechnik gebildet werden.

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Um diese Art der Herstellung zu erleichtern, ist die Trägerplatte vorzugsweise mit voneinander im Abstand liegenden
Paßlöchern versehen, um die genaue relative Lage der Metallfinger auf der Trägerplatte sicher herzustellen.

In der nachfolgenden Beschreibung werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen ersten Leiterrahmen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Leiterrahmen der Fig. 1 mit einer mit dem Leiterrahmen verbundenen
Halbleiteranordnung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen zweiten Leiterrahmen gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen dritten Leiterrahmen gemäß der Erfindung.

Entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Ausf ührungs form besteht. der Leiterrahmen aus einer biegsamen elektrisch isolierenden Trägerplatte 10 aus Polyimid mit einer Mehrzahl von Paßlöchern 12, die in Abständen voneinander an gegenüberliegenden Rändern der Trägerplatte 10 angeordnet sind. Ein Metallteil ist auf der Trägerplatte 10 mit einer Mehrzahl von Fingern 16 ausgebildet, die sich von einem umgebenden Rahmenteil 14 bis hin zum Umfang eines mittigen Loches 18 in der Trägerplatte 10 erstrecken. Das Loch 18 dient zum Abbau mechanischer Spannungen in den Verbindungen zwischen den Fingern 16 und der Trägerplatte 10, wenn Hitze während der Verbindung einer Halbleiteranordnung

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* 6.

mit den Fingern 16 oder später angewandt wird.

Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch den Leiterrahmen der Fig. 1 mit einer damit verbundenen Halbleiteranordnung Wie gezeigt, bestehen der Rahmenteil 14 und die Finger 16 aus einem Kupfer teil 24 mit einer darüberliegenden Oberflächenschicht 26 aus zum Beispiel Gold. Die Anordnung 20 trägt gewölbte metallisierte Füße 28 ausgerichtet zu den Fingern Die Anordnung 20 ist mit dem Leiterrahmen in bekannter Weise, z.B. durch Rückfluß von Lötmittel, erhitzendes Zusammenpressen oder eutektische Formbefestigung verbunden.

Beim Leiterrahmen der Fig. 3 ist zum Zwecke des gewünschten Abbaues der mechanischen Spannungen die Trägerplatte 10 mit einem sternförmigen Loch 30 versehen, das durch zwei sich schneidende Schlitze 32 und 34 gebildet wird. Jeder Schlitz 32 bzw. 3^- hat ein rundes Loch 36 bzw. 38 an jedem Ende, um das Einreißen der Trägerplatte 10 in Fortsetzung des Schlitzes 32 oder 3^- zu verhindern. Diese sternförmige Ausbildung der Schlitze hat die gleiche Wirkung wie das Loch l8 gemäß den Fig. 1 und 2, nämlich mechanische Spannungen auszugleichen, die sich in den Verbindungen zwischen den Fingern 16 und der Trägerplatte 10 aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung zwischen der Trägerplatte 10 und den Fingern l6 ausbilden.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Leiterrahmen erstrecken sich die Finger 16 vom Loch l8 bis zur Kante weiterer Löcher 40 in der Trägerplatte 10, wobei es kein Rahmenglied wie bei den Leiterrahmen der Fig. 1 und 3 gibt. Diese weiteren Löcher dienen der weiteren Verbesserung des durch das mittige Loch 18 geschaffene. Abbaues der mechanischen Spannungen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Leiterrahmen für eine Halbleiteranordnung, bestehend aus

einer Trägerplatte aus elektrisch isolierendem Material, mit deren einer Oberfläche eine Mehrzahl von aufeinander zulaufenden Metallfingern festhaftend verbunden ist, vor. denen jeder zur Verbindung mit einem besonderen Kontakt einer Halbleiteranordnung bestimmt ist und deren innere benachbarte Enden einen Bereich definieren, in dem oder über dem die Halbleiteranordnung aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem die Halbleiteranordnung aufnehmenden Bereich (18) die Trägerplatte (10) ganz oder wenigstens zum Teil weggelassen ist, jedoch die Metallfinger (16) über ihre ganze Länge durch die Trägerplatte (lo) unterstützt bleiben.
2. Leiterrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Löcher (4 0) in der Trägerplatte (10) an den äußeren Enden der Metallfinger (16) ausgebildet sind.
3. Leiterrahmen nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i e α -net, daß die Metallfinger (16) aus einem Stück mit einem umgebenden Metallrahmen- Teil (14) bestehen.
4. Anordnung mit einer Mehrzahl von Leiterrahmen nach einem

der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterrahmen eine gemeinsame Trägerplatte (10) haben.
5. Anordnung mit einer Mehrzahl von Leiterrahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein oder mehrere Metallfinger (16) von zwei oder mehr Leiterrahmen miteinander elektrisch verbunden sind.

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