JP2003086756A - Icパッケージおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
て、各部の接続信頼性を確保しつつ、ICチップのハイ
パワー化を図れるようにする。 【解決手段】 ICチップ10が搭載されたヒートシン
ク20と、チップコンデンサ50が導電性接着剤を介し
て搭載されたリードフレーム30とをAlよりなるボン
ディングワイヤ80で接続し、ヒートシンク、ICチッ
プ、ボンディングワイヤおよびリードフレームを包み込
むようにモールド樹脂40にて封止してなる。ここで、
リードフレーム30の一面全域はNiメッキが施され、
ボンディングワイヤ30はこのNiメッキ表面に接続さ
れており、リードフレーム30の一面のうち導電性接着
剤が配置された部位はAgメッキが施されており、コン
デンサ50はこのAgメッキ表面に導電性接着剤を介し
て接着されている。
Description
プコンデンサ等の他の部品とを樹脂モールドして一体化
してなるICパッケージに関する。
化の要望から、ICチップとチップコンデンサやダイオ
ードチップ等の他の部品とを樹脂モールドして一体化し
てなるICパッケージ(以下、チップコンデンサ内蔵パ
ッケージという)が開発されている。ここで、上記他の
部品は、外部ノイズを吸収してICチップを保護するも
のである。
一般的な概略断面構成を図11に示す。リードフレーム
J1の一面には、Ag(銀)ペースト等の導電性接着剤
J2を介してICチップJ3、チップコンデンサJ4が
搭載されており、ICチップJ3とリードフレームJ1
の一面とはAu(金)ワイヤJ5を介して接続されてい
る。そして、リードフレームJ1、ICチップJ3、チ
ップコンデンサJ4およびAuワイヤJ5は、モールド
樹脂J6にて包み込むように封止され一体化されてい
る。
である。Cu(銅)よりなるリードフレームJ1の表面
全域には、電解若しくは無電解のNi(ニッケル)メッ
キJ7が施されている。このNiメッキJ7により、リ
ードフレームJ1とモールド樹脂J6との密着性を確保
するようにしている。
電性接着剤J2が配置された部位およびAuワイヤJ5
の接続部には、NiメッキJ7の上にAgメッキJ8が
施されている。そして、チップコンデンサJ4はこのA
gメッキJ8表面に導電性接着剤J2を介して接着され
ており、AuワイヤJ5は、AgメッキJ8表面にボン
ディングされている。
NiメッキJ7の上に、さらに部分的にAgメッキJ8
を施すことで、導電性接着剤J2およびAuワイヤJ5
とリードフレームJ1との接合性を確保している。
ップのハイパワー化が要望されており、ICチップの高
電流化、高発熱化が進んでいる。そのため、ICチップ
をヒートシンクに搭載したICパッケージ(以下、パワ
ーICという)が開発されている。従来の一般的なパワ
ーICの概略断面構成を図13に示す。
には、パワーICとしてのICチップJ3が導電性接着
剤(または半田)J2を介して搭載されており、ICチ
ップJ3とCuよりなるリードフレームJ1の一面と
は、Al(アルミ)ワイヤJ11を介して接続されてい
る。そして、リードフレームJ1、ICチップJ3、ヒ
ートシンクJ10およびAlワイヤJ11は、モールド
樹脂J6にて包み込むように封止され一体化されてい
る。
いるのは、パワーICの高電流化に耐えるためにはAu
ワイヤでは電流容量の問題から使用できないためであ
る。このように、パワーICにおいては、大電流化に対
応可能なAlワイヤJ11を用いるとともに、ICチッ
プJ3の熱を放熱するヒートシンクJ10を備えること
で、パワーICとして好適に機能する。
である。CuよりなるリードフレームJ1の表面全域に
は、電解若しくは無電解のNiメッキJ7が施されてい
る。このNiメッキJ7は、特に平滑な表面を有するも
ので、リードフレームJ1とAlワイヤJ11との密着
性を確保するようにしている。
内蔵ICパッケージ(図11参照)において、ICチッ
プのハイパワー化を図ることを検討した。上述のよう
に、ハイパワー化を図るには、チップとリードフレーム
とをAuワイヤではなく、Alワイヤで行うことが必要
である。
のチップコンデンサ内蔵ICパッケージにおいては、リ
ードフレームJ1のワイヤ接続部にはAgメッキJ8が
施されている。一般に、AgメッキとAlワイヤとの密
着性は低いため、単純にAuワイヤをAlワイヤに変更
してもワイヤとリードフレームとの接続信頼性を確保す
ることは困難である。
蔵ICパッケージにおいて、Alワイヤを用い、かつリ
ードフレームJ1表面にAgメッキJ8を無くせば、A
lワイヤはNiメッキJ7と接続されることとなる。し
かし、一方でチップコンデンサJ4は、NiメッキJ7
と導電性接着剤J2を介して接着されることとなり、こ
のように導電性接着剤J2とNiメッキJ7とを直接接
着すると、Niの酸化膜が影響して導通不良が発生す
る。
サ内蔵ICパッケージにおいて、各部の接続信頼性を確
保しつつ、ICチップのハイパワー化を図れるようにす
ることを目的とする。
め、請求項1に記載の発明では、ICチップ(10)が
搭載されたヒートシンク(20)と、一面に少なくとも
チップコンデンサ(50)を含む他の部品が導電性接着
剤を介して搭載されたリードフレーム(30)と、IC
チップとリードフレームの一面とを接続するAlよりな
るボンディングワイヤ(80)と、ヒートシンク、IC
チップ、ボンディングワイヤおよびリードフレームを包
み込むように封止するモールド樹脂(40)とを備え、
リードフレームの一面全域はNiメッキが施されてお
り、ボンディングワイヤはこのNiメッキ表面に接続さ
れており、リードフレームの一面のうち導電性接着剤が
配置された部位は、Niメッキの上にAgメッキが施さ
れており、他の部品はこのAgメッキ表面に導電性接着
剤を介して接着されていることを特徴とする。
いるAlよりなるボンディングワイヤは、リードフレー
ムの一面全域に施されたNiメッキに接続され、チップ
コンデンサを含む他の部品は、リードフレームの一面の
うちNiメッキの上に部分的に施されたAgメッキ表面
に導電性接着剤を介して接着される。そのため、ボンデ
ィングおよび他の部品の接続信頼性を確保できる。
して放熱することができる。これらのことから、本発明
によれば、チップコンデンサ内蔵ICパッケージにおい
て、各部の接続信頼性を確保しつつ、ICチップのハイ
パワー化を図ることができる。
フレーム(30)の全表面にNiメッキを施す工程と、
リードフレームに施されたNiメッキの表面に部分的に
Agメッキ(35)を施す工程と、ヒートシンク(2
0)にICチップ(10)を搭載する工程と、ICチッ
プとリードフレームにおけるNiメッキ表面とをAlよ
りなるワイヤ(80)を用いてワイヤボンディングする
工程と、を備え、これらの上記各工程を行った後、リー
ドフレームにおけるAgメッキ表面に、少なくともチッ
プコンデンサ(50)を含む他の部品を導電性接着剤を
介して接着する工程を行い、しかる後、ヒートシンク、
ICチップ、ワイヤおよびリードフレームを包み込むよ
うに樹脂(40)にて封止する工程を行うことを特徴と
する。
載のICパッケージを適切に製造することができる。さ
らに、本製造方法では、チップコンデンサ(50)をリ
ードフレーム(30)に搭載する前に、Alよりなるワ
イヤ(80)のワイヤボンディング工程を行うため、次
のような利点がある。
ィングに比べて、ボンディングツールが大きく、また、
Alワイヤボンディングは常温での接合であり、良好な
ボンディング性を得るためには、押さえ治具による確実
なリードフレームの固定が必要である。
ドフレームに搭載した状態でAlワイヤボンディングし
ようとすると、チップコンデンサに上記ツールや押さえ
治具が当たらないように、リードフレームのボンディン
グ領域を大きくとる必要がある。そのため、リードフレ
ームの大型化ひいてはパッケージの大型化を招く。
デンサ(50)をリードフレーム(30)に搭載する前
に、Alワイヤボンディングを行うため、上記したボン
ディング領域の制約が無くなり、パッケージの小型化に
有利である。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。
について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るチ
ップコンデンサ内蔵ICパッケージの平面図、図2、図
3はそれぞれ、図1中のICパッケージにおけるヒート
シンク20の単体平面図、リードフレーム30の単体平
面図である。なお、これら図1〜3中に施されているハ
ッチングは、識別のためのもので断面を示すものではな
い。
等のパワーICであり、ヒートシンク20の一面側の搭
載部にAg(銀)ペースト等の導電性接着剤を介して電
気的・機械的に接続されている。
1.5mmのCu(銅)板よりなり、図2に示すよう
に、ICチップ10の搭載部21とリードフレーム30
への取付部22とを備えた平面形状となっている。
は、図2中、クロスハッチングにて示すように、Agメ
ッキ23が施されている。そして、搭載部21には、図
2の破線に示すように、ICチップ10が搭載される。
このAgメッキ23により、導電性接着剤によるICチ
ップ10とヒートシンク20との接合性が確保されてい
る。
トシンクの一面から突出する円柱状の突起24が形成さ
れている。この突起24は、リードフレーム30側の取
付部31に形成された丸穴状の穴部32(図3参照)へ
挿入されて、かしめられることにより、ヒートシンク2
0とリードフレーム30とは固定されている。また、当
該取付部22には、ヒートシンク20をさらに放熱部材
等に取り付けるためにネジが挿入される取付穴25が設
けられている。
および図3に加えて図4および図5をも参照して述べ
る。図4は、リードフレーム30におけるガイドフレー
ム33も含めた平面図であり、図5は、図4に示すリー
ドフレーム30の全体を示す平面図である。ここで、図
1、図3、図5中の一点鎖線で囲まれた領域は、モール
ド樹脂40にて封止される領域である。
mmであってその表面全体にNi(ニッケル)メッキが
施されたCu板よりなる。このリードフレーム30の適
所には、モールド樹脂40に噛み合って密着性を高める
ための穴や凹部が形成されている。
すように、リードフレーム30の一面のうち、チップコ
ンデンサ50およびダイオードチップ60といった他の
部品が導電性接着剤(Agペースト等)を介して搭載さ
れる部位には、Niメッキの上にさらにAgメッキ35
が施されている。
レーム30は、モールド樹脂40にて封止され、モール
ド樹脂40の外形(図1中の一点鎖線)に沿ってガイド
フレーム33が分断される。ここで、リードフレーム3
0のリード部34は、タイバー36(図4参照)から切
断されモールド樹脂40で封止されて、樹脂40の内部
のインナーリードと外部のアウターリードとに分かれ
る。アウターリードは、モールド樹脂40から離れた位
置で適宜分断されて所定長さとなる。
に、リードフレーム30の一面において所定部位の最表
面には、ポリイミド樹脂70がコーティングされてい
る。このポリイミド樹脂70は、モールド樹脂40との
濡れ性の悪いリードフレーム30の部分に施され、リー
ドフレーム30とモールド樹脂40との密着性を高める
ためのものである。
り硬化可能なエポキシ樹脂等を用いて、型成形される
が、その場合、図1中の左上あたりからモールド樹脂4
0が注入される。そのため、図1に示すような部分にポ
リイミド樹脂70がコーティングされている。
0が搭載されたヒートシンク20とリードフレーム30
とは、かしめ固定され、ICチップ10とリードフレー
ム30のリード部(インナーリード)34の一面とは、
Al(アルミ)よりなるボンディングワイヤ(図1中、
黒太線にて図示)80により結線され電気的に接続され
ている。こうして、チップコンデンサ50とICチップ
10との電気的接続がなされている。
10とは直接、ボンディングワイヤ80を介して接続さ
れている。ここで、ワイヤ80は、ICチップ10にお
けるパワー素子部との接続では太いAlワイヤ(例えば
φ150μm)、それ以外では細いAlワイヤ(例えば
φ50μmやφ80μm)を用いており、図1中では、
線の太さの違いとして表してある。
トシンク20、ICチップ10、ボンディングワイヤ8
0およびリードフレーム30を包み込むように封止して
いる。
リードフレーム30において、ボンディングワイヤ80
はこのNiメッキ表面に接続されており、リードフレー
ム30の一面のうちNiメッキの上にAgメッキ35が
施された部位では、他の部品50、60はこのAgメッ
キ35表面に上記導電性接着剤を介して接着されてい
る。
いては、ICチップ10と外部との信号のやりとりは、
ボンディングワイヤ80およびリードフレーム30(リ
ード部34)を介して行われる。そして、外部ノイズ
は、チップコンデンサ50やダイオードチップ60とい
った他の部品によって吸収されることで、ICチップ1
0は保護される。
おいては、その発熱による昇温はヒートシンク20によ
り放熱されて抑制され、高電流化に対しては、Alより
なるボンディングワイヤ80によって好適に対処され
る。
いて、一例を挙げて述べる。本製造方法は、大きくは、
まず、リードフレーム30の全表面にNiメッキを施す
工程(リードフレームNiメッキ工程)、リードフレー
ム30に施されたNiメッキの表面に部分的にAgメッ
キ35を施す工程(リードフレームAgメッキ工程)、
ヒートシンク20にICチップ10を搭載する工程(I
Cチップ搭載工程)、ICチップ10とリードフレーム
30におけるNiメッキ35表面とをAlよりなるワイ
ヤ80を用いてワイヤボンディングする工程(ワイヤボ
ンディング工程)を行う。
レーム30におけるAgメッキ35表面に、少なくとも
チップコンデンサ50を含む他の部品を導電性接着剤を
介して接着する工程(他部品接着工程)、しかる後、ヒ
ートシンク20、ICチップ10、ボンディングワイヤ
80およびリードフレーム30を包み込むように樹脂4
0にて封止する工程(樹脂封止工程)を行う。
は、Cuよりなるリール材の状態でストライプAgメッ
キを施すことにより、ヒートシンク20の搭載部21
(上記図2参照)にAgメッキ23を形成する。その
後、プレス加工等により、個片化する。
うなCuよりなるリール材またはシート材の状態で、そ
の表面に無電界Niメッキ(Ni−P若しくはNi−
B)を施した(リードフレームNiメッキ工程)後、チ
ップコンデンサ50およびダイオードチップ60を搭載
すべき部位に、電解メッキ等により選択的にAgメッキ
35を施す(リードフレームAgメッキ工程)。
メッキ35との密着性を高めるため両者の間にCuメッ
キやAu(金)メッキを介在させても良い。例えば、両
者の間に、Cuのストライクメッキを行うことができ
る。
ドフレーム30について、双方、メッキ処理まで完了し
たものを、かしめ加工により一体化する。この一体化さ
れたものを、以降、フレーム体という。次に、ヒートシ
ンク20およびリードフレーム30の一面のうち、IC
チップ10およびダイオードチップ60を搭載すべき部
位に、ディスペンス、印刷、転写等により、導電性接着
剤としてのAgペーストを適量塗布する。
に搭載し、ダイオードチップ60をリードフレーム30
に搭載して、恒温槽や熱板等にて上記Agペーストを硬
化する(ICチップ搭載工程)。
治具にセットし、まず、細い(例えばφ50μmやφ8
0μm)Alワイヤ80をワイヤボンディングし、続い
て、太い(例えばφ150μm)Alワイヤ80をワイ
ヤボンディングする(ワイヤボンディング工程)。
チップコンデンサ50の搭載予定部に、導電性接着剤と
してのAgペーストをディスペンス、印刷、転写等によ
り塗布し、チップコンデンサ50を搭載して、恒温槽や
熱板等にてAgペーストを硬化する(他部品接着工
程)。
にポリイミド樹脂70を塗布、硬化してコーティング
し、これを、成形型にセットして、モールド樹脂40の
注入、充填、硬化を行い、ヒートシンク20、ICチッ
プ10、ボンディングワイヤ80およびリードフレーム
30を包み込むように樹脂40にて封止する(樹脂封止
工程)。
ドフレーム30のうち不要な部分であるガイドフレーム
33、タイバー36を切断するとともに、リード部34
を所定長さに切断し、個片化する。切断されたリード部
34のうちモールド樹脂40の外部に位置するアウター
リードは、必要に応じて曲げ加工等が行われる。これに
より、上記図1に示すICパッケージが完成する。
ー化のために用いるAlよりなるボンディングワイヤ8
0は、リードフレーム30の一面全域に施されたNiメ
ッキに接続され、チップコンデンサ50を含む他の部品
は、リードフレーム30の一面のうちNiメッキの上に
部分的に施されたAgメッキ35表面に導電性接着剤を
介して接着される。そのため、ボンディングおよび他の
部品の接続信頼性を確保できる。
20を介して放熱することができる。これらのことか
ら、本実施形態によれば、チップコンデンサ内蔵ICパ
ッケージにおいて、各部の接続信頼性を確保しつつ、I
Cチップ10のハイパワー化を図ることができる。
において、チップコンデンサ50を搭載する前に、Al
ワイヤ80のワイヤボンディング工程を行っている。こ
のことによれば、次に示すような利点がある。
(W/B)とAuを用いたワイヤボンディング(W/
B)とにおける、ボンディングツール(Bgツール)の
形状および接合形状を示す図である。図6に示すよう
に、Alワイヤボンディングでは、Auワイヤボンディ
ングに比べて、Bgツールのサイズおよび接合されたワ
イヤの接合長さがかなり大きい。
ーム上のボンディングにおいて、Alワイヤボンディン
グを行う場合、ボンディングエリアの近傍にてリードフ
レーム上にチップコンデンサが存在すると、図6に示す
ように、Bgツールがチップコンデンサに当たって、う
まく接合できない。このような問題が、従来のチップコ
ンデンサ内蔵ICパッケージでは、しばしば生じてい
た。
ンサ内蔵ICパッケージの模式的な断面図であり、モー
ルド樹脂40は一点鎖線にて示してある。Alワイヤボ
ンディングは常温での接合であり、良好なボンディング
性を得るためには、押さえ治具による確実なリードフレ
ーム30の固定が必要である。
造方法とは逆に、チップコンデンサ50を搭載した後
に、Alワイヤ80のワイヤボンディング工程を行おう
とすると、押さえ治具K1でリードフレーム30を固定
しつつ、BgツールK2でAlボンディングを行うこと
になる。
デンサ50に当たらないようにするためのスペースとし
て3mm以上、BgツールK2による接合を行うための
スペースとして2mm程度、つまり、リードフレーム3
0のボンディングエリアは5mm以上必要であった。
では、チップコンデンサ50を搭載する前に、Alワイ
ヤ80のワイヤボンディング工程を行っており、押さえ
治具K1が、リードフレーム30上のチップコンデンサ
50に当たることが無い。つまり、リードフレーム30
を押さえるための押さえ部材K1の位置を、リードフレ
ーム30上にて考慮することが不要である。そのため、
押さえ部材K1による制約を排除し、リードフレーム上
のボンディング領域を極力小さくすることができる。
グ領域を、どの程度小さくできるか検討した結果を、図
8示す。図8は、Alワイヤボンディングにおける被W
/B部材(被ボンディング部材)に形成されたワイヤの
形状を模式的に示す図であり、(a)は側面図、
(b)、(c)は平面図である。
はボンディング精度、寸法Cはテール長さ、寸法Dはヒ
ール長さ、寸法Eはワイヤをカットするのに必要なカッ
ト代、寸法Gはつぶれ幅である。
領域の長さであって、X2=A+B×2+C+D+Eの
関係にある。通常のAlワイヤボンディングを考えた場
合、前記の関係から、ボンディング領域の長さX2は
0.8mm以上であれば良いことになる。
ィング領域の幅であって、Y2=G+B×2の関係にあ
る。例えば、本実施形態で太い方のφ150μmのAl
ワイヤ80の場合では、つぶれ幅Gがワイヤの径の2倍
程度であり、ボンディング精度Bが0.1mm程度であ
ること、さらにはボンディング角度を考慮すると、前記
関係から、ボンディング領域の幅Y2は0.8mm以上
であれば良いことになる。
ら、リードフレーム上においてチップコンデンサからボ
ンディング領域を少なくとも5mm以上、確保しなけれ
ばならなかったのに対し、本実施形態では、ボンディン
グ領域を少なくとも縦横0.8mm以上確保すれば良
い。ここまで、ボンディング領域を低減できるというこ
とは、ICパッケージの小型化に大きく寄与する。
メッキは、リードフレーム30とAlよりなるボンディ
ングワイヤ80との接合性を確保するために平滑性の高
いものであるが、例えば、無電界Niメッキとして、表
面粗度5μmRz以下、メッキ厚3〜7μm、打痕深さ
10μm程度とすることができる。
50の搭載領域におけるリードフレーム30のAgメッ
キ35の形成領域については、コンデンサのマウント精
度や導電性接着剤としてのAgペーストのはみ出し等を
考慮して、チップコンデンサ50の外周から0.4mm
の領域を確保することが好ましい。
幅が1.25mm、長さが2mmの2012サイズのチ
ップコンデンサを用いることができるが、この場合、図
1に示すAgメッキ35の幅Wは、W=1.25mm+
(0.4mm×2)=2.05mmとすることができ
る。
Cパッケージは、ヒートシンク20とリードフレーム3
0とをかしめにより一体化したものであったが、図9に
示すような形態でも良い。
けるICチップ10の搭載部を一部厚肉化した異形材フ
レームを用い、厚肉化部分をヒートシンク20として構
成している。つまり、リードフレームとヒートシンクと
が一体成形されたものである。
ドフレーム30とを、接着材を用いて一体化したもので
ある。図示例では、ポリイミドテープ90を接着材とし
て用いている。
IP(シングルインラインパッケージ)であったが、図
10(a)に示すようなモールド樹脂40の両側からリ
ード部34が突き出た格好のDIP(デュアルインライ
ンパッケージ)、SOP(スモールアウトラインパッケ
ージ)、QFP(クアッドフラットパッケージ)の形態
であっても良いし、図10(b)に示すようなヒートシ
ンク20に複数(図示例では2個)のICチップ10が
搭載されたマルチチップパッケージでも良い。
いても、本発明は適用することが十分可能であり、その
効果は上記実施形態と同様であることは勿論である。
ICパッケージの平面図である。
の単体平面図である。
ムの単体平面図である。
ームも含めた平面図である。
である。
たワイヤボンディングとにおける、ボンディングツール
の形状および接合形状を示す図である。
パッケージの模式的な断面図である。
に形成されたワイヤの形状を模式的に示す図である。
る。
般的な概略断面構成図である。
である。
フレーム、40…モールド樹脂、80…ボンディングワ
イヤ。
Claims (2)
- 【請求項1】 ICチップ(10)が搭載されたヒート
シンク(20)と、 一面に少なくともチップコンデンサ(50)を含む他の
部品が導電性接着剤を介して搭載されたリードフレーム
(30)と、 前記ICチップと前記リードフレームの一面とを接続す
るAlよりなるボンディングワイヤ(80)と、 前記ヒートシンク、前記ICチップ、前記ボンディング
ワイヤおよび前記リードフレームを包み込むように封止
するモールド樹脂(40)とを備え、 前記リードフレームの一面全域はNiメッキが施されて
おり、前記ボンディングワイヤはこのNiメッキ表面に
接続されており、 前記リードフレームの一面のうち前記導電性接着剤が配
置された部位は、前記Niメッキの上にAgメッキが施
されており、前記他の部品はこのAgメッキ表面に前記
導電性接着剤を介して接着されていることを特徴とする
ICパッケージ。 - 【請求項2】 リードフレーム(30)の全表面にNi
メッキを施す工程と、 前記リードフレームに施された前記Niメッキの表面に
部分的にAgメッキ(35)を施す工程と、 ヒートシンク(20)にICチップ(10)を搭載する
工程と、 前記ICチップと前記リードフレームにおける前記Ni
メッキ表面とをAlよりなるワイヤ(80)を用いてワ
イヤボンディングする工程と、を備え、 前記各工程を行った後、前記リードフレームにおける前
記Agメッキ表面に、少なくともチップコンデンサ(5
0)を含む他の部品を導電性接着剤を介して接着する工
程を行い、 しかる後、前記ヒートシンク、前記ICチップ、前記ワ
イヤおよび前記リードフレームを包み込むように樹脂
(40)にて封止する工程を行うことを特徴とするIC
パッケージの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001275201A JP2003086756A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | Icパッケージおよびその製造方法 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004114405A1 (en) * | 2003-06-23 | 2004-12-29 | Power-One, Inc. | Micro lead frame package and method to manufacture the micro lead frame package |
JP2010103257A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Denso Corp | 回路装置 |
WO2015058428A1 (zh) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 芯片结构及电路结构 |
JP7463909B2 (ja) | 2020-08-25 | 2024-04-09 | 株式会社デンソー | 半導体装置及びその製造方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54152865A (en) * | 1978-05-23 | 1979-12-01 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS58191460A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 電子部品 |
JPS58173248U (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-19 | 株式会社東芝 | 半導体装置用リ−ドフレ−ム |
JPS61152052A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Hitachi Micro Comput Eng Ltd | 半導体装置 |
JPS62139347A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-23 | Matsushima Kogyo Co Ltd | 樹脂封止型半導体実装用金属リ−ドフレ−ム |
JPH0766356A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-10 | Nec Corp | チップ部品の実装構造 |
JPH07161905A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-06-23 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用リードフレーム及びその製造方法 |
JPH1050891A (ja) * | 1996-07-30 | 1998-02-20 | Nec Yamagata Ltd | 半導体装置用パッケージ |
WO1998024128A1 (fr) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif a semi-conducteur |
JP2000340732A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Sony Corp | 半導体装置用リードフレーム及びこれを用いた半導体装置 |
JP2001237364A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置および実装基板 |
-
2001
- 2001-09-11 JP JP2001275201A patent/JP2003086756A/ja active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54152865A (en) * | 1978-05-23 | 1979-12-01 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS58191460A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 電子部品 |
JPS58173248U (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-19 | 株式会社東芝 | 半導体装置用リ−ドフレ−ム |
JPS61152052A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Hitachi Micro Comput Eng Ltd | 半導体装置 |
JPS62139347A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-23 | Matsushima Kogyo Co Ltd | 樹脂封止型半導体実装用金属リ−ドフレ−ム |
JPH0766356A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-10 | Nec Corp | チップ部品の実装構造 |
JPH07161905A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-06-23 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用リードフレーム及びその製造方法 |
JPH1050891A (ja) * | 1996-07-30 | 1998-02-20 | Nec Yamagata Ltd | 半導体装置用パッケージ |
WO1998024128A1 (fr) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif a semi-conducteur |
JP2000340732A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Sony Corp | 半導体装置用リードフレーム及びこれを用いた半導体装置 |
JP2001237364A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置および実装基板 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004114405A1 (en) * | 2003-06-23 | 2004-12-29 | Power-One, Inc. | Micro lead frame package and method to manufacture the micro lead frame package |
JP2010103257A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Denso Corp | 回路装置 |
WO2015058428A1 (zh) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 芯片结构及电路结构 |
JP7463909B2 (ja) | 2020-08-25 | 2024-04-09 | 株式会社デンソー | 半導体装置及びその製造方法 |
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