EP0954879A1 - Elektronisches bauelement - Google Patents

Elektronisches bauelement

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EP0954879A1
EP0954879A1 EP97908115A EP97908115A EP0954879A1 EP 0954879 A1 EP0954879 A1 EP 0954879A1 EP 97908115 A EP97908115 A EP 97908115A EP 97908115 A EP97908115 A EP 97908115A EP 0954879 A1 EP0954879 A1 EP 0954879A1
Authority
EP
European Patent Office
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island
integrated circuit
electronic component
housing
lead frame
Prior art date
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Ceased
Application number
EP97908115A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard SCHÄTZLER
Georg Ernst
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP0954879A1 publication Critical patent/EP0954879A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49503—Lead-frames or other flat leads characterised by the die pad
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]

Definitions

  • the invention relates to an electronic component, in particular thin QFPs, in which a standardized lead frame and an integrated circuit are used and embedded in a casting or molding compound.
  • SMD components Surface-mounted electronic components, also called SMD components, are usually embedded in a housing made of a plastic molding compound, from which the electronic connections are led out.
  • these housings correspond to a standard with fixed dimensions, in order to enable standardized manufacture and automatic assembly of circuit boards.
  • the dimensions of these housings are specified in German and international standards.
  • the lead frames that are used for the precisely positioned embedding of the electrical connections are also standardized. In the middle of these lead frames, islands are provided on which the integrated circuits are attached. Lead frame and integrated circuit are then pressed together in the housing made of molding compound. Due to the different expansion coefficients of the
  • Iron / nickel alloy which is usually used for the lead frame, the silicon chip that forms the integrated circuit, and the molding compound of the housing and the reaction shrinkage of the molding compound that also occurs, leads to stresses. This results in diagonal housing curvatures of up to 100 ⁇ m, particularly in the case of large flat housings (thin QFPs, also called TQFPs).
  • the invention is therefore based on the object of providing a method and an electronic component of the type mentioned at the outset which minimizes the deflection of the housing in a structurally simple manner.
  • a standardized lead frame with a predetermined number of leads and a central island for receiving an integrated circuit is used in the method for producing an electronic component, each lead frame being suitable for a group of different sized integrated circuits.
  • the island then becomes one Size reduced that . is essentially adapted to the size of the integrated circuit used in each case.
  • the lead frame with the integrated circuit attached to it is embedded in a casting or molding compound and this is centered so that the same amount of molding compound is present above the circuit and below the island. A protrusion of the island over the base of the integrated circuit, which would result in an asymmetry in the molding compound distribution, is largely avoided.
  • Training is achieved that no stresses occur at the reaction shrinkage of the molding compound on the circumference of the integrated circuit between its edge and the island edge, which lead to a curvature of the housing.
  • the lead frame is preferably punched with the island integrally formed therein in order to bring the island to the desired size.
  • the adaptation of the island takes place favorably after the production of the standard leadframes, because then only a complete standardized lead frame has to be used.
  • the size adjustment of the island can also be integrated into the manufacturing process of the lead frame, however, then different adapted lead frames with island sizes that are adapted to the respective size of the integrated circuit must be produced.
  • the tools for manufacturing the lead frame are modular in order to easily adapt the island size.
  • the island is reduced to a size slightly larger than that of the integrated circuit.
  • the integrated circuit is namely preferably attached to the island by gluing with a silver conductive adhesive. The one that emerges between the integrated circuit and the island Glue is checked and serves as a measure for correct attachment. A fillet is formed in the area of the island overhang, which is easy to control visually.
  • the method according to the invention produces an electronic component with an integrated circuit and a standardized housing made of casting or molding compound, in which the integrated circuit is embedded, and with a lead frame which has a central island for receiving the integrated circuit.
  • This electronic component is characterized in that the island is essentially flush with the integrated circuit, and in that the distance between the top of the housing and the integrated circuit corresponds to the distance between the bottom of the housing and the island. If the island is larger than the integrated circuit attached to it, there is a different molding compound thickness in the area of the island protrusion between the top side of the island and the top side of the housing on the one hand and the bottom side of the island and the bottom side of the housing on the other. This difference in thickness, in conjunction with the rigid lead frame made of a special metal alloy, causes stresses in the housing which have an effect on the housing curvature.
  • the ratio of the base area of the integrated circuit to the island area alone determines the degree of housing warping with the same materials, manufacturing equipment, processes and process parameters.
  • the voltages between the integrated circuit, lead frame and molding compound are balanced such that the curvature of the housing is reduced or eliminated depending on the ratio of the areas to one another.
  • the island is finally flush with the brought integrated. Circuit trained.
  • the island and integrated circuit then have exactly the same size.
  • the molding compound thicknesses between the top of the integrated circuit and the upper edge of the housing and the underside of the island and the lower edge of the housing are the same at all points in the housing and the voltages compensate one another.
  • the bimetal effect, which results from the different expansion coefficients, is avoided by the symmetrical structure.
  • the island in another embodiment of the invention it can be advantageous to make the island somewhat larger than the integrated circuit, the integrated circuit being glued to the island and the emerging adhesive then forming a fillet on the protruding edge of the island, the formation of which can be checked whether the integrated circuit is correctly glued to the island. It is particularly advantageous to design the island so that the ratio of the base area of the integrated circuit to the island is less than 0.9: 1.
  • the island is designed as a continuous, unstructured surface. This ensures that the thickness of the molding compound above and below the integrated circuit and the island is the same. In addition, the structures and special designs of the island provided in the prior art are eliminated.
  • the feed lines can be designed as far as the island.
  • Figure 1 is a side sectional view of a device according to the invention with a large integrated circuit
  • FIG. 2 shows a side sectional view through a component according to the invention with a small integrated circuit
  • Figure 3 is a side sectional view through a component according to the invention with a small integrated circuit and a flush island.
  • FIG. 1 shows a cross section through an electronic component, in which a lead frame 2 is used, which consists in particular of the leads 3 and an island 4.
  • An integrated circuit 1 is attached to the island 4 and the lead frame 2 and the integrated circuit 1 are then embedded in a housing 6 made of molding compound.
  • the circuit 1 and the island 4 are arranged in terms of height so that housing areas 7 and 8 are formed, each having a thickness a and b, which are the same size.
  • the size of the island 4 has been adapted to the base area of the integrated circuit 1 so that it essentially coincides.
  • the island 4 is only a small protrusion larger than the base area of the integrated circuit 1, so that the adhesive used to attach the integrated circuit 1 to the island 4 can escape and form a fillet 5 on the protrusion.
  • This fillet 5 forms a suitable control parameter for monitoring an optimal bonding of the integrated circuit 1 to the island 4.
  • the overall lead frame 2 is arranged in height so that the leads 3 are also centered in the housing 6. Above and below the supply lines thus extend housing areas with the same thickness, which is denoted by c in the figure.
  • the island 4 is thus lowered according to the invention in relation to the feed lines 3, in a manner adapted to the height of the integrated circuit 1. This height adjustment must be taken into account when manufacturing the lead frame 2 and the connections between the feed lines 3 and the island 4.
  • FIG. 2 shows an electronic component according to the invention with a small integrated circuit 11.
  • the island 14 is adapted in accordance with the smaller integrated circuit 11 and is accordingly made smaller.
  • a suitable ratio of the base area of the integrated circuit 11 to the island 14 is, as can be seen in Table I, between 0.7 and 0.9.
  • a small protrusion of the island 14, on which stresses occur as a result of the reaction shrinkage of the molding compound, is accepted in order to be able to produce a fillet 5 on this protrusion of the island, which is an important control parameter during production.
  • FIG. 3 Another embodiment of the invention is shown in FIG. 3, in which a small integrated circuit 11 with a flush-fitting island 24 is also shown.
  • a small integrated circuit 11 with a flush-fitting island 24 is also shown.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement (1), bei dem ein Standardzuleitungsrahmen (2) verwendet wird, dessen zur Aufnahme eines integrierten Schaltkreises (1) geeignete Insel (4) grössenmässig an die Grundfläche des integrierten Schaltkreises (1) angepasst wird, um auf diese Weise Gehäuseverbiegungen zu minimieren und zu verhindern.

Description

Beschreibung
Elektronisches Bauelement
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement, insbesondere dünne QFPs, bei dem ein standardisierter Zuleitungsrahmen und ein integrierter Schaltkreis verwendet und in eine Gieß- oder Preßmasse eingebettet werden.
Oberflächenmontierte elektronische Bauelemente, auch SMD-Bau- elemente genannt, werden üblicherweise in ein Gehäuse aus einer Kunststoffpreßmasse eingebettet, aus dem die elektronischen Anschlüsse herausgeführt werden. Je nach Anzahl der benötigten Anschlüsse entsprechen diese Gehäuse einer Norm mit festgelegten Abmessungen, um so eine standardisierte Herstellung und automatische Bestückung von Platinen zu ermöglichen. Die Abmessungen dieser Gehäuse sind in deutschen und internationalen Normen festgelegt. Die Zuleitungsrahmen (Lead- frames) , die zur exakt positionierten Einbettung der elek- trischen Anschlüsse verwendet werden, sind ebenfalls standardisiert. In der Mitte dieser Zuleitungsrahmen sind Inseln vorgesehen, auf denen die integrierten Schaltkreise befestigt werden. Zuleitungsrahmen und integrierter Schaltkreis werden dann zusammen in dem Gehäuse aus Preßmasse eingepreßt. Aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der
Eisen/Nickel-Legierung, die üblicherweise für den Zuleitungsrahmen verwendet wird, des Silizium-Chips, der den integrierten Schaltkreis bildet, und der Preßmasse des Gehäuses und dem außerdem noch auftretenden Reaktionsschrumpf der Preßmasse kommt es zu Spannungen. Dadurch kommt es insbesondere bei großen flachen Gehäusen (dünne QFPs, auch TQFPs genannt) zu diagonalen Gehäuseverwölbungen von bis zu 100 um.
Man versucht diese Gehäusedurchbiegung oder Wölbung, auch Warpage genannt, durch Verwendung von speziellen Inseldesigns zu unterbinden. Dabei werden in die Inseln, die zentral in den Zuleitungsrahmen (Leadframes) angeordnet sind, Löcher oder Schlitze angebracht oder die Inseln unterätzt oder Riefen in die Inseln eingeätzt. Auch die Verwendung von Kupferzuleitungsrahmen ist schon versucht worden, um die Gehäuseverwölbung zu minimieren. All diese Lösungen erfordern jedoch entweder neue oder geänderte Montageprozesse, oder sie sind nur mit geätzten und nicht mit gestanzten Leadframes durchführbar, oder sie führen zu einer Reduzierung der Stei- figkeit der Außenanschlüsse.
Aus der DE 36 35 375 AI ist die Verwendung eines standardisierten Zuleitungsrahmen bekannt. Hierbei wird zur Anpassung der Trägerinsel an das Halbleiterbauelement eine entsprechende Trägerinsel auf dem Mittelteil des Rahmens befestigt.
Um Verbiegungen eines umgossenen Elements zu vermeiden ist aus der EP 0261324 AI bekannt, den Leiterrahmen höhenmäßig zentriert in der Vergußform anzuordnen, damit oberhalb und unterhalb des integrierten Schaltkreises gleichviel Kunststoff gelangt.
Der Erfindung liegt daher die A u f g b e zugrunde, ein Verfahren und ein elektronisches Bauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches auf konstruktiv einfache Weise die Gehäusedurchbiegung minimiert.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt verfahrensmäßig gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements ein standardisierter Zuleitungsrahmen mit einer vorgegebenen Anzahl von Zuleitungen und einer zentralen Insel zur Aufnahme eines in- tegrierten Schaltkreises verwendet, wobei jeder Zuleitungsrahmen für eine Gruppe von verschieden großen integrierten Schaltkreisen geeignet ist. Die Insel wird dann auf eine Größe reduziert, die .im wesentlichen der Größe des jeweils verwendeten integrierten Schaltkreises angepaßt ist. Anschließend wird der Zuleitungsrahmen mit dem darauf befestigten integrierten Schaltkreis in eine Gieß- oder Preßmasse eingebettet und diese wird so zentriert, daß oberhalb des Schaltkreises und unterhalb der Insel jeweils gleich viel Preßmasse vorhanden ist. Ein Überstand der Insel über die Grundfläche des integrierten Schaltkreises, durch den eine Asymmetrie in der Preßmassenverteilung entstehen würde, wird dabei weitestgehend vermieden. Durch diese
Ausbildung wird erreicht, daß beim auftretenden Reaktionsschrumpf der Preßmasse am Umfang des integrierten Schaltkreises zwischen dessen Rand und dem Inselrand keine Spannungen auftreten, die zu einer Gehäuseverwölbung führen.
Bevorzugt wird der Zuleitungsrahmen mit der darin einstückig ausgebildeten Insel gestanzt, um die Insel auf die erwünschte Größe zu bringen. Alternativ ist auch die Bearbeitung des Zuleitungsrahmens und der Insel mit Ätzprozessen möglich.
Die Anpassung der Insel findet günstigerweise nach Herstellung der Standardleadframes statt, weil dann weiterhin nur ein kompletter standardisierter Zuleitungsrahmen verwendet werden muß. Andererseits kann die Größenanpassung der Insel auch bereits in den Herstellungsprozeß des Zuleitungsrahmens integriert werden, wobei dann jedoch verschiedene angepaßte Zuleitungsrahmen mit Inselgrößen, die an die jeweilige Größe des integrierten Schaltkreises angepaßt sind, hergestellt werden müssen. Die Werkzeuge zur Herstellung des Zuleitungs- rahmens sind modular aufgebaut, um eine Anpassung der Insel- große einfach durchführen zu können.
Üblicherweise wird die Insel auf eine Größe reduziert, die etwas größer als die des integrierten Schaltkreises ist. Der integrierte Schaltkreis wird nämlich bevorzugt durch Kleben mit einem Silberleitkleber auf der Insel befestigt. Der dann zwischen integriertem Schaltkreis und Insel hervortretende Kleber wird kontrolliert und dient als Maß für eine korrekte Befestigung. Im Bereich des Inselüberstands bildet sich eine Hohlkehle aus, die optisch gut zu kontrollieren ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein elektronisches Bauelement mit einem integrierten Schaltkreis und einem standardisierten Gehäuse aus Gieß- oder Preßmasse, in welches der integrierte Schaltkreis eingebettet ist, und mit einem Zuleitungsrahmen, der eine zentrale Insel zur Aufnahme des inte- grierten Schaltkreises aufweist, hergestellt. Dieses elektronische Bauelement zeichnet sich dadurch aus, daß die Insel im wesentlichen bündig mit dem integrierten Schaltkreis abschließt, und daß der Abstand zwischen der Oberseite des Gehäuses und dem integrierten Schaltkreis dem Abstand zwischen der Unterseite des Gehäuses und der Insel entspricht. Falls die Insel größer als der darauf befestigte integrierte Schaltkreis ist, so ergeben sich im Bereich des Inselüber- standes eine unterschiedliche Preßmassendicke zwischen der Inseloberseite und der Gehäuseoberseite einerseits und der Inselunterseite und der Gehäuseunterseite andererseits. Dieser Dickenunterschied verursacht im Zusammenwirken mit dem steifen Zuleitungsrahmen aus einer speziellen Metallegierung Spannungen in dem Gehäuse, die sich in der Gehäuseverwölbung auswirken.
Allein das Verhältnis von der Grundfläche des integrierten Schaltkreises zur Inselfläche bestimmt bei sonst gleichen Materialien, Fertigungsequipment , Prozessen und Prozeßparametern den Grad der Gehäuseverwölbung. Durch die Anpassung der Inselgröße an die jeweilige Grundfläche des integrierten Schaltkreises werden die Spannungen zwischen integriertem Schaltkreis, Zuleitungsrahmen und Preßmasse so ausbalanciert, daß die Gehäuseverwölbung je nach Verhältnis der Flächen zueinander reduziert oder beseitigt wird.
Um zu einer besonders guten Minimierung der Gehäusewölbung zu gelangen, wird die Insel bündig abschließend mit dem aufge- brachten integrierten. Schaltkreis ausgebildet. Insel und integrierter Schaltkreis weisen dann also exakt die gleiche Größe auf. Dadurch sind an allen Stellen im Gehäuse die Preßmassendicken zwischen der Oberseite des integrierten Schaltkreises und dem oberen Gehäuserand und der Unterseite der Insel und dem unteren Gehäuserand gleich groß und die Spannungen kompensieren sich gegenseitig. Der Bimetall-Effekt, der sich durch die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten ergibt, wird durch den symmetrischen Aufbau vermieden.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, die Insel etwas größer als den integrierten Schaltkreis auszubilden, wobei der integrierte Schaltkreis auf die Insel aufgeklebt wird und der austretende Kleber dann auf dem überstehenden Inselrand eine Hohlkehle bildet, mit deren Ausbildung kontrolliert werden kann, ob der integrierte Schaltkreis korrekt auf der Insel verklebt ist. Besonders günstig ist es dabei, die Insel so auszubilden, daß das Verhältnis von der Grundfläche des integrierten Schaltkreises zu der Insel kleiner 0,9 : 1 beträgt.
Die Insel ist in der vorliegenden Erfindung als durchgehende, unstrukturierte Fläche ausgebildet. Dadurch wird sichergestellt, daß die Dicke der Preßmasse oberhalb und unterhalb des integrierten Schaltkreises und der Insel gleich groß ist. Außerdem entfallen die im Stand der Technik vorgesehenen Strukturierungen und speziellen Designs der Insel.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Zu- leitungen bis an die Insel herangeführt ausgebildet sein.
Dies ist insbesondere bei sehr kleinen integrierten Schaltkreisen vorteilhaft, bei denen sonst ein zu großer Abstand von den Zuleitungen bis zur Insel entstehen würde und Probleme bei der weiteren Kontaktierung auftreten könnten. Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung weiter erläutert . Im einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:
Figur 1 eine seitliche Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Bauelements mit großem integrierten Schaltkreis;
Figur 2 eine seitliche Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Bauelement mit einem kleinen integrierten Schaltkreis; und
Figur 3 eine seitliche Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Bauelement mit einem kleinen integrierten Schaltkreis und bündig abschließender Insel.
In Figur 1 ist ein Querschnitt durch ein elektronisches Bauelement dargestellt, in dem ein Zuleitungsrahmen 2 verwendet wird, der insbesondere aus den Zuleitungen 3 und einer Insel 4 besteht. Auf der Insel 4 wird ein integrierter Schaltkreis 1 befestigt und Zuleitungsrahmen 2 und integrierter Schaltkreis 1 dann in ein Gehäuse 6 aus Preßmasse eingebettet. Dabei wird der Schaltkreis 1 und die Insel 4 höhenmäßig so angeordnet, daß Gehäusebereiche 7 und 8 entstehen, die jeweils eine Dicke a und b aufweisen, die gleich groß sind. Dabei ist erfindungsgemäß die Größe der Insel 4 der Grundfläche des integrierten Schaltkreises 1 angepaßt worden, so daß diese im wesentlichen übereinstimmen. Die Insel 4 ist lediglich um einen kleinen Überstand größer als die Grundfläche des inte- grierten Schaltkreises 1, so daß der zum Befestigen des integrierten Schaltkreises 1 auf der Insel 4 verwendete Klebstoff ausweichen kann und auf dem Überstand eine Hohlkehle 5 bildet. Diese Hohlkehle 5 bildet einen geeigneten Kontrollparameter zur Überwachung einer optimalen Verklebung des inte- grierten Schaltkreises 1 mit der Insel 4. Der Gesamtzulei- tungsrahmen 2 ist höhenmäßig so angeordnet, daß die Zuleitungen 3 ebenfalls zentriert in dem Gehäuse 6 angeordnet sind. Oberhalb und unterhalb der Zuleitungen erstrecken sich also Gehäusebereiche mit gleicher Dicke, die in der Figur mit c bezeichnet ist. Die Insel 4 ist also gegenüber den Zuleitungen 3 erfindungsgemäß abgesenkt und zwar in einer der Höhe des integrierten Schaltkreises 1 angepaßten Weise. Diese höhenmäßige Anpassung ist bei der Herstellung des Zuleitungsrahmens 2 und der Verbindungen zwischen den Zuleitungen 3 und der Insel 4 zu berücksichtigen.
In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßes elektronisches Bauelement mit einem kleinen integrierten Schaltkreis 11 dargestellt. Dazu wird die Insel 14 entsprechend dem kleineren integrierten Schaltkreis 11 angepaßt und dementsprechend kleiner ausgebildet. Ein geeignetes Verhältnis der Grundfläche des integrierten Schaltkreises 11 zur Insel 14 liegt, wie Tabelle I zu entnehmen ist zwischen 0,7 und 0,9.
In Versuchen mit verschiedenen TQFP 20 x 20 x 1,4 mm - Gehäusen, Alloy42 Leadframe und Preßmasse Aratronic 2188 wurden folgende Zusammenhänge ermittelt.
Inselgröße Verhältnis ChipGehäuseverwölbung in mm x mm fläche/Inselfl che diagonal (Mittelwert)
13,8 x 13, 0,7 < 80μm 13,8 x 13, 0,8 < 60μm 13,8 x 13, 0,9 < 20μm
11,6 x 11,6 0,6 > 70μm
9,4 x 9,4 0,6 > 80μm 9,4 x 9,4 0,9 < 30μm
Die Insel 14 ist innerhalb des Zuleitungsrahmens 2 gegenüber den Zuleitungen 3 so abgesenkt, daß sowohl oberhalb und unterhalb der Zuleitungen 3 Gehäusebereiche mit gleicher Dicke c entstehen und auch oberhalb und unterhalb des integrierten Schaltkreises 11 und der Insel 14 Gehäusebereiche 7 mit der Dicke a und Gehäusebereiche 8 mit der Dicke b entstehen, wobei a = b gilt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird ein geringer Überstand der Insel 14, an dem infolge des Reaktionsschrumpfes der Preßmasse Spannungen auftreten, in Kauf genommen, um auf diesem Inselüberstand eine Hohlkehle 5 erzeugen zu können, die ein wichtiger Kontrollparameter bei der Herstellung ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 3 dargestellt, in der ebenfalls ein kleiner integrierter Schaltkreis 11 mit einer bündig abschließenden Insel 24 dargestellt ist. In diesem Beispiel sind überhaupt keine überstehenden Inselbereiche vorhanden, an denen Spannungen infolge des Reaktionsschrumpfes der Preßmasse auftreten könnten.
In den Figuren sind lediglich integrierte Schaltkreise 1 und 11 mit zwei verschiedenen Größen dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß für ein standardisiertes und genormtes Ge- häuse 6 eine ganze Gruppe von integrierten Schaltkreisen mit unterschiedlichen Größen zum Einsatz kommt. Entsprechend der Größe der Grundfläche des integrierten Schaltkreises wird die Insel größenmäßig angepaßt, so daß der Standardzuleitungsrahmen erfindungsgemäß weiterverarbeitet wird und für eine ganze Gruppe unterschiedlicher integrierter Schaltkreise einsetzbar ist, ohne daß es zu einer Gehäuseverwölbung kommen würde. Bei den vorstehend beschriebenen Gehäusen handelt es sich um große dünne quadratische Gehäuse, sog. TQFPs, mit beispielsweise 176 Zuleitungen, die an allen vier Seiten aus dem qua- dratischen Gehäuse herausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements, insbesondere einen dünnes QFPs, bei dem
- ein standardisierter Zuleitungsrahmen (2) mit einer vorgegebenen Anzahl von Zuleitungen (3) für eine Gruppe von verschieden großen integrierten Schaltkreisen (1, 11) hergestellt wird, wobei der standardisierte Zuleitungsrahmen (2) mit einer zentralen Insel (4, 14, 24) vorgegebener maximaler Größe zur Aufnahme von einem der integrierten Schaltkreise (1, 11) aus dieser Gruppe ausgebildet wird,
- die Insel (4, 14, 24) entsprechend der Grundfläche des je- weils verwendeten integrierten Schaltkreises (1, 11) auf ein geeignetes Größenverhältnis verkleinert wird,
- der integrierte Schaltkreis (1, 11) auf der Insel (4, 14, 24) befestigt wird, und
- der Zuleitungsrahmen (2) mit dem auf der Insel (4, 14, 24) befestigten integrierten Schaltkreis (1, 11) in eine Gießoder Preßmasse eingebettet wird, wobei die Einheit aus Insel und integriertem Schaltkreis höhenmäßig zentriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Zuleitungsrahmen mit der darin ausgebildeten Insel (4, 14, 24) gestanzt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der integrierte Schaltkreis (1, 11) auf die Insel (4, 14, 24) aufgeklebt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Befestigung des integrierten Schaltkreises (1, 11) auf der Insel (4, 14, 24) anhand heraustretenden Klebers kontrolliert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das geeignete Größenverhältnis zwischen 0,7 und 0,9 liegt .
6. Elektronisches Bauelement mit einem integrierten Schaltkreis (1, 11) und einem standardisierten Gehäuse (6) aus Gieß- oder Preßmasse, in welches der integrierte Schaltkreis (1, 11) eingebettet ist, und mit einem Zuleitungsrahmen (2), der eine zentrale Insel (4, 14, 24) zur Aufnahme des inte- grierten Schaltkreises aufweist, wobei die Insel so ausgebildet ist, daß eine Gehäusedurchbiegung vermieden wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Insel (4, 14, 24) im wesentlichen bündig abschließend mit dem integrierten Schaltkreis (1, 11) ausgebildet ist, und daß die Dicke des Gehäusebereiches (7) oberhalb des integrierten Schaltkreises (1, 11) gleich der Dicke des Gehäusebereiches (8) unterhalb der Insel (4, 14, 24) ist.
7. Elektronisches Bauelement nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Insel (4, 14) etwas größer als der Chip (1, 11) ist.
8. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 oder 7 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der integrierte Schaltkreis (1, 11) auf die Insel (4, 14) aufgeklebt ist und der ausgetretene Klebstoff am integrierten Schaltkreis (1, 11) eine Hohlkehle (5) bildet.
9. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verhältnis der Grundfläche des integrierten Schaltkreises zur Inselfläche kleiner 0,9 : 1 beträgt.
10. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verhältnis der Grundfläche des integrierten
Schaltkreises zur Inselfläche im Bereich 0,9 - 0,7 liegt.
11. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Insel (4, 14, 24) als durchgehende, unstrukturierte
Fläche ausgebildet ist.
12. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zuleitungen (3) bis an die Insel (4, 14, 24) herange- führt ausgebildet sind.
13. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zuleitungen (3) höhenmäßig zentriert in dem Gehäuse (6) angeordnet sind und die Insel (4, 14, 24) gegenüber den Zuleitungen (3) etwas abgesenkt ist.
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