JP2004281490A - Multilayer lead frame and its pre-molded package made of resin - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、多層リードフレーム及びこのリードフレームを用いた樹脂製プリモールドパッケージに関し、詳細には、特定形状のリードフレームを積層して、高集積化、小型化を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
IC、LSI等の半導体チップの実装に使用されるリードフレームをインサート成形した樹脂製プリモールドパッケージ(中空パッケージと呼ばれることもある)の用途が拡大している。近年、半導体チップの高集積化に伴い、インナーリード部端子数の多いプリモールドパッケージへの要望が高くなっている。そのため、インナーリード部の端子幅及び隣り合う端子の間隔の狭いリードフレーム、すなわち、多ピンを有するリードフレームの提供が望まれている。
【0003】
半導体チップの実装に用いられるリードフレームは、鉄系あるいは銅系の金属材等からなる金属帯状材を素材として、金属帯状材を送り金型を用いて打ち抜き加工するプレス加工法や所望の配線パターンを露光、現像してエッチングパターンを作成し、露光した金属部分をエッチング除去、表面処理するエッチング加工法などにより製造される。
【0004】
従来のリードフレームの一例を図10に示した。このリードフレームは、端子101と、最終的には切り落とされる横桟102、縦桟103、及びタイバー104で構成される。端子101は、インナーリード部A、樹脂被覆部B、アウターリード部Cからなっている。
【0005】
通常、これらのリードフレームはプレス加工法やエッチング加工法により、製造される。プレス加工法は安価に、生産性良くリードフレームを製造できる方法であるが、加工上、インナーリード部Aの端子幅101aを狭くするには制約があり、また、インナーリード部Aの隣り合う端子同士の間隔101bを素材の金属材の厚み相当より狭くすることも困難であるため、リードフレームの端子数(ピン数と表現することもある)を増やすには限界があった。
【0006】
一方、エッチング加工法は、プレス加工法に比べ、インナーリード部Aの端子幅101aや隣り合う端子同士の間隔101bが狭いリードフレームを製造することが可能とされている。しかし、インナーリード部Aの端子幅101aが狭くなると、端子の強度が低下して、タイバー104があっても、樹脂成形の際、樹脂の流動圧力でインナーリード部Aの端子が変形することがある、端子同士が接触することがある等の問題点があり、実質的に多ピンを有するリードフレームの製造には制約があった。
【0007】
多ピンを有するリードフレームを製造する方法の一つとして、リードフレームを積層する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、従来の提案は、インサート成形により、プリモールドパッケージを製造した時、インナーリード部の高さが2段以上となることがあり、インナーリード部と半導体チップとのワイヤーボンディング作業が煩雑となる、樹脂成形の際、樹脂の流動圧力により端子のインナーリード部の位置が動き、先端が変形する、他の端子と接触するなどの問題点があり、実質上、インナーリード部のピン数を多くするには制約があった。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−177315号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解消するものであって、2枚以上のリードフレームを積層して得られる多層リードフレームにおいて、インナーリード部の隣り合う端子間の間隔がリードフレームを形成する素材の金属材の厚みより狭く、樹脂の流動圧力により端子の変形が少なく、多ピン化に適用可能な多層リードフレーム及びこの多層リードフレームを用いた樹脂製プリモールドパッケージを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、インナーリード部の隣り合う端子同士の間隔が素材の金属材の厚みより広い幅に加工されたリードフレームを複数枚積層してなる多層リードフレームであって、積層されたリードフレームのインナーリード部は同一平面上にあり、少なくとも1枚のリードフレームのアウターリード部に、積層されたリードフレームの隣り合う端子同士の間隔を一定に保持するための幅広部を有している。また、本発明の樹脂製プリモールドパッケージは、本発明の多層リードフレームをインサート成形することにより、得ることができる。
【0011】
本発明の多層リードフレームによれば、特定形状の2枚以上のリードフレームを積層することにより、インナーリード部の隣り合う端子間の間隔を狭くしても一定に保持でき、多ピン化が可能となる。また、多層リードフレームを構成する個々のリードフレームは端子間の間隔は広いため、端子幅を広くすることができ、特に、樹脂被覆部の端子幅を広くすることにより、端子の強度を高め、樹脂成形時の樹脂の流動圧力で変形することを少なくすることが可能となる。また、積層されたリードフレームのインナーリード部の端子同士は同一平面上にあるため、インナーリードと半導体チップとのワイヤーボンディング作業は容易となる。また、本発明の多層リードフレームの形成は、樹脂製プリモールドパッケージの成形に先立って、多層リードフレームを構成する個々のリードフレームを、所定の形状に、金型に設置するだけの簡便な方法で行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の多層リードフレームは2枚以上のリードフレームで構成される。リードフレームを形成する素材の金属材の厚みは0.1〜2mm、好ましくは、0.15〜0.5mmのものが使用される。図1は、2枚のリードフレームを積層して形成された多層リードフレームの一部を示し、図2、図3は積層される各リードフレームを示す。各リードフレームの端子201,401は、インナーリード部A、樹脂被覆部B、及びアウターリード部Cからなる。
【0013】
図2に示したリードフレームは、端子201、横桟203、及び縦桟204で構成され、端子201はアウターリード部Cにリードフレームの隣り合う端子同士の間隔を一定に保持するための羽根状突出部(幅広部)205を有する。図3に示したリードフレームは、端子401、及び横桟403、縦桟404で構成され、端子401は一部のみに羽根状突出部(幅広部)405を有するが、その他には突出部を有していない。
【0014】
インナーリード部Aにおける端子201の端子幅201aは、他方の端子401の端子間幅401bより小さく、また、同じくインナーリード部Aにおける端子401の端子幅401aは、他方の端子201の端子間幅201bより小さい。この端子間幅201bは、素材の加工上、素材金属材の厚さ(厚み)よりも大きい(広い)。
【0015】
多層リードフレームの横桟部分は、各リードフレームの横桟203と403が重ね合わされており、縦桟部分は、各リードフレームの縦桟204と404が重ね合わされている。図2に示したインナーリード部Aにおける羽根状突出部205を有する端子201と、図3に示した一部を除いて突出部のない端子401との間隔301bは、多ピン化のため、通常、リードフレームを構成する素材金属材の厚さ(厚み)より小さい値に設計される。しかし、多ピン化が可能であれば、半導体チップとの関係で、部分的に素材金属材の厚さより大きい間隔の個所があってもよい。また、羽根状突出部205の先端部と隣り合う端子との間隔205cは、0.01〜2mm、好ましくは0.01〜1mmの範囲にある。この範囲であれば、それぞれの羽根状突出部205の先端部と隣り合う端子との間隔は同一でなくても構わない。
【0016】
図2に示したリードフレームは、図2(b)、図4に示したように、曲げ加工により、折り曲げ面206で曲げられ、積層される各リードフレームのそれぞれの端子201,401は、折り曲げ面206からインナーリード部A先端までほぼ同一平面上にある。ほぼ同一平面上とは、隣り合う端子の一方の上面と他方の端子の上面との高さの差が、リードフレームの素材金属材の厚みの2倍以内、好ましくは1倍以内にあることを意味する。
【0017】
上記では、図2の羽根状突出部205を有するリードフレームと、図3のリードフレームを積層する一例を説明したが、本発明の多層リードフレームは、図1に示した構造と類似の構造となる多層リードフレームであれば、羽根状突出部を有するリードフレーム同士を組合せてもよいし、3枚以上のリードフレームを積層してもよい。羽根状突出部は、図2のように端子の両側にあってもよく、図3のように端子の片面側にあってもよい。また、端子の折り曲げ面206からインナーリード部A先端までが、ほぼ同一平面上に積層できるのであれば、多層リードフレームを構成するリードフレームのいずれを曲げ加工してもよい。また、図1に示した多層リードフレームは、図2のリードフレームと図3のリードフレームとを密着させて、積層させた例であるが、密着させない方法で、本発明の多層リードフレームを構成することも可能である。
【0018】
次に、図2の羽根状突出部205を有するリードフレームについて、図5を参照して説明する。リードフレームの端子はインナーリード部A、樹脂被覆部B、及びアウターリード部Cの部分に分けられる。羽根状突出部205はアウターリード部Cにあり、羽根状突出部205の図示上辺と、樹脂被覆部Bの図示下辺との間隔201cは、0.01〜10mm、好ましくは、0.05〜3mmである。0.01mm未満の場合、羽根状突出部205を切断除去する際に、プリモールドパッケージの樹脂を傷付けることがある。10mmより大きい場合、プルモールドパッケージに成形した際、この場所に発生するバリを除去することが困難となるため、好ましくない。
【0019】
羽根状突出部205の縦幅205aは、特に制約はなく、任意に設定できる。この縦幅205aは、成形時の樹脂の流動圧力により、隣り合う端子同士の間隔ができるだけ変動しないように設定されるが、通常、リードフレームを形成する素材金属材の厚みの0.5〜50倍、好ましくは、1〜30倍の範囲で選定される。横幅205bは目的とする多層リードフレームのピン間の幅によって決まる。通常はリードフレームを形成する素材金属材の厚みの0.5〜30倍の範囲とされることが多い。羽根状突出部205は端子201と同一平面上にあることが望ましい。同一平面上に無い場合でも、図6に示したように羽根状突出部205の上面と下面の高さの差205dはリードフレーム素材の金属材の厚みの3倍以内であれば、傾斜していてもよい。また、羽根状突出部205の形状は左右同形状であってもよく、左右が異なる形状であってもよい。
【0020】
本発明の多層リードフレームは、公知のインサート成形による樹脂製プリモールドパッケージに利用することができる。樹脂製プリモールドパッケージのインサート成形は、多層リードフレ−ムを構成する個々のリードフレームを、所定温度に加熱された金型のガイドピン等に本発明の多層リードフレームの形状になるように設置した後、金型を閉じ、射出成形、注型成形、トランスファー成形等の成形法により、行われる。個々のリードフレームは短冊状でも、フープ状でもよい。本発明の多層リードフレームはインサート成形の際、金型に設置するだけで形成でき、作業性に優れている。
【0021】
本発明の多層リードフレームをインサート成形した樹脂製プリモールドパッケージ701(樹脂被覆部)の成形後の一例を図7に示す。半導体チップ搭載部703の外周にインナーリード702がある。羽根状突出部205は樹脂被覆部の外部にある。この羽根状突出部205は、プレス加工などにより切断除去された後、半導体チップが実装される。図8(a)(b)は、本発明の多層リードフレームをインサート成形した樹脂製プリモールドパッケージにおいて羽根状突出部切削除去後の状態を示す例である。
【0022】
本発明の多層リードフレームをインサート成形した樹脂製プリモールドパッケージに金属製の放熱板1003を設けた例を図9に示した。図9に示したように放熱板1003は樹脂製プリモールドパッケージ1001の中空部1004の下面に取り付けられ、その大きさは、樹脂製プリモールドパッケージ1001の外形より小さい。通常、樹脂製プリモールドパッケージ1001の縦、横のそれぞれの長さより1mm以上小さく、縦、横のそれぞれの長さの1/3より大きいサイズのものが使用される。厚みは中空部1004の底面の厚みより薄いもので、通常、0.1〜3mm、好ましくは、0.3〜1.5mmの板状金属が使用される。放熱板に使用される金属材料としては、鉄、銅、ニッケル、アルミニウムやこれらのアロイが使用される。樹脂製プリモールドパッケージへの放熱板の取り付けは、本発明の多層リードフレームと同時にインサート成形してもよく、成形後の樹脂製プリモールドパッケージに接着剤等で貼り付けてもよい。
【0023】
インサート成形に使用される樹脂としては、ナイロン6、ナイロン66などの脂肪族ナイロン、ナイロン9T、ナイロン6T、ナイロンMXDなどの芳香族ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルフォン、ポリアミドイミド、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂がある。熱可塑性樹脂の成形は主として射出成形法により、熱硬化性樹脂の成形はトランスファー成形法や注形成形法で行なわれる。
【0024】
【発明の効果】
以上のように本発明の多層リードフレームによれば、隣り合う端子のインナーリード部の間隔を狭くすることができるため、多ピン化が可能となる。また、端子の幅を狭くする必要がないため、成形樹脂の流動圧力で変形することが少ない。さらに、多層リードフレームの形成は、樹脂製プリモールドパッケージ成形の際、多層リードフレームを形成する個々のリードフレームを、金型に設置するだけでよく、作業性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による多層リードフレームの部分平面図。
【図2】(a)は積層される一方の羽根状突出部を有するリードフレームの部分平面図、(b)は(a)のII−II線断面図。
【図3】積層される他方のリードフレームの部分平面図。
【図4】図1のI−I線断面図。
【図5】羽根状突出部を有する端子の拡大図。
【図6】(a)は同じく羽根状突出部を有する端子の拡大図、(b)は羽根状突出部の傾斜を示す図。
【図7】本発明の多層リードフレームをインサート成形直後の樹脂製プリモールドパッケージの例を示す部分平面図。
【図8】(a)、(b)は樹脂製プリモールドパッケージの羽根状突出部切断除去後の状態を示す平面図。
【図9】(a)は放熱板を有する樹脂製プリモールドパッケージの例を示す平面図、(b)は(a)のIII−III線断面図。
【図10】従来のリードフレームの一例を示す部分平面図。
【符号の説明】
A インナーリード部
B 樹脂被覆部
C アウターリード部
201 (羽根状突出部を有する)端子
201a インナーリード部の端子の幅
201b インナーリード部の隣り合う端子同士の間隔
205 羽根状突出部(幅広部)
206 折り曲げ面
301b 積層リードフレームのインナーリード部の隣り合う端子同士の間隔
401 端子
401a インナーリード部の端子の幅
401b インナーリード部の隣り合う端子同士の間隔
701 成形直後の樹脂製プリモールドパッケージ
702 インナーリード
703 半導体チップ搭載面
1001 放熱板を有する樹脂製プリモールドパッケージ
1002 アウターリード
1003 放熱板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer lead frame and a resin pre-mold package using the lead frame, and more particularly, to a technique for stacking lead frames of a specific shape to achieve high integration and miniaturization.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Applications of resin pre-mold packages (sometimes called hollow packages) obtained by insert-molding lead frames used for mounting semiconductor chips such as ICs and LSIs are expanding. 2. Description of the Related Art In recent years, demands for a pre-mold package having a large number of inner lead portion terminals have been increasing with the increase in integration of semiconductor chips. Therefore, it is desired to provide a lead frame in which the terminal width of the inner lead portion and the interval between adjacent terminals are narrow, that is, a lead frame having multiple pins.
[0003]
A lead frame used for mounting a semiconductor chip is made of a metal strip made of an iron-based or copper-based metal or the like, and a pressing method of punching the metal strip using a feeding die or a desired wiring pattern. Is exposed and developed to form an etching pattern, the exposed metal portion is removed by etching, and the surface is treated by an etching method or the like.
[0004]
FIG. 10 shows an example of a conventional lead frame. The lead frame includes a
[0005]
Usually, these lead frames are manufactured by a press working method or an etching working method. The press working method is a method that can manufacture a lead frame at low cost and with good productivity. However, there is a restriction in processing to reduce the
[0006]
On the other hand, according to the etching method, it is possible to manufacture a lead frame in which the
[0007]
As one method of manufacturing a lead frame having multiple pins, a method of stacking lead frames has been proposed (for example, see Patent Document 1). However, according to the conventional proposal, when a pre-mold package is manufactured by insert molding, the height of the inner lead portion may be two or more steps, and the wire bonding operation between the inner lead portion and the semiconductor chip becomes complicated. During resin molding, the position of the inner lead portion of the terminal moves due to the flow pressure of the resin, the tip is deformed, and there are problems such as contact with other terminals, and the number of pins in the inner lead portion is substantially increased. There were restrictions to do so.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-6-177315
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-described problems, and in a multilayer lead frame obtained by laminating two or more lead frames, the distance between adjacent terminals of the inner lead portion forms the lead frame. To provide a multilayer lead frame that is narrower than the thickness of the metal material to be formed, has less terminal deformation due to the flow pressure of the resin, and can be applied to increase the number of pins, and a resin pre-mold package using the multilayer lead frame. And
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is a multilayer lead frame formed by laminating a plurality of lead frames each having a width between adjacent terminals of an inner lead portion processed to have a width larger than the thickness of a metal material as a material. The inner lead portion of the laminated lead frame is on the same plane, and the outer lead portion of at least one lead frame has a wide portion for maintaining a constant interval between adjacent terminals of the laminated lead frame. have. The resin pre-mold package of the present invention can be obtained by insert-molding the multilayer lead frame of the present invention.
[0011]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the multilayer leadframe of this invention, by laminating two or more leadframes of a specific shape, even if the space | interval between the adjacent terminals of an inner lead part is narrowed, it can be kept constant and multi-pin is possible. It becomes. Also, since the intervals between terminals of the individual lead frames constituting the multilayer lead frame are wide, the terminal width can be widened.In particular, by increasing the terminal width of the resin coating portion, the strength of the terminals is increased, Deformation due to the flow pressure of the resin during resin molding can be reduced. Further, since the terminals of the inner lead portions of the stacked lead frames are on the same plane, the wire bonding operation between the inner leads and the semiconductor chip is facilitated. Further, the formation of the multilayer lead frame of the present invention is a simple method of setting individual lead frames constituting the multilayer lead frame in a predetermined shape in a mold prior to molding of a resin pre-mold package. Can be done with
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The multilayer lead frame of the present invention is composed of two or more lead frames. The thickness of the metal material forming the lead frame is 0.1 to 2 mm, preferably 0.15 to 0.5 mm. FIG. 1 shows a part of a multilayer lead frame formed by laminating two lead frames, and FIGS. 2 and 3 show each lead frame to be laminated. The
[0013]
The lead frame shown in FIG. 2 is composed of a
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The lead frame shown in FIG. 2 is bent at the bending
[0017]
In the above description, an example in which the lead frame having the wing-shaped protruding
[0018]
Next, a lead frame having the wing-shaped projecting
[0019]
The
[0020]
The multilayer lead frame of the present invention can be used for a resin-made pre-molded package by known insert molding. In the insert molding of the resin pre-mold package, the individual lead frames constituting the multilayer lead frame were set on guide pins of a mold heated to a predetermined temperature so as to have the shape of the multilayer lead frame of the present invention. Thereafter, the mold is closed, and the molding is performed by a molding method such as injection molding, casting molding, transfer molding or the like. Each lead frame may be strip-shaped or hoop-shaped. The multi-layer lead frame of the present invention can be formed simply by installing it in a mold during insert molding, and is excellent in workability.
[0021]
FIG. 7 shows an example of a resin pre-mold package 701 (resin-coated portion) obtained by insert-molding the multilayer lead frame of the present invention after molding. An
[0022]
FIG. 9 shows an example in which a
[0023]
Examples of the resin used for insert molding include aliphatic nylons such as nylon 6, nylon 66, aromatic nylons such as nylon 9T, nylon 6T, and nylon MXD, polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyether sulfone, and polyamide. There are thermoplastic resins such as imide and liquid crystal polymer, and thermosetting resins such as epoxy resin, polyimide resin and phenol resin. The molding of a thermoplastic resin is mainly performed by an injection molding method, and the molding of a thermosetting resin is performed by a transfer molding method or a casting method.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the multilayer lead frame of the present invention, the interval between the inner lead portions of the adjacent terminals can be reduced, so that the number of pins can be increased. Further, since it is not necessary to reduce the width of the terminal, the terminal is less likely to be deformed by the flow pressure of the molding resin. Further, the formation of the multilayer lead frame requires only that the individual lead frames forming the multilayer lead frame be set in a mold during the molding of the resin pre-mold package, which is excellent in workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial plan view of a multilayer lead frame according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 (a) is a partial plan view of a lead frame having one wing-like protrusion to be laminated, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
FIG. 3 is a partial plan view of the other lead frame to be laminated.
FIG. 4 is a sectional view taken along line II of FIG. 1;
FIG. 5 is an enlarged view of a terminal having a blade-shaped protrusion.
FIG. 6A is an enlarged view of a terminal having a wing-like protrusion, and FIG. 6B is a diagram showing an inclination of the wing-like protrusion.
FIG. 7 is a partial plan view showing an example of a resin pre-mold package immediately after insert molding of the multilayer lead frame of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are plan views showing a state after cutting and removing a blade-shaped protrusion of a resin pre-mold package.
9A is a plan view showing an example of a resin pre-mold package having a heat sink, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 9A.
FIG. 10 is a partial plan view showing an example of a conventional lead frame.
[Explanation of symbols]
A Inner lead portion B Resin coating portion C Outer
206
Claims (4)
積層されたリードフレームのインナーリード部は同一平面上にあり、
少なくとも1枚のリードフレームのアウターリード部に、積層されたリードフレームの隣り合う端子同士の間隔を一定に保持するための幅広部を有していることを特徴とする多層リードフレーム。A multilayer lead frame formed by laminating a plurality of lead frames in which the interval between adjacent terminals of the inner lead portion is processed to have a width wider than the thickness of the metal material of the material,
The inner lead part of the laminated lead frame is on the same plane,
A multilayer lead frame having a wide portion for maintaining a constant interval between adjacent terminals of a stacked lead frame in an outer lead portion of at least one lead frame.
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WO2022004574A1 (en) | 2020-06-29 | 2022-01-06 | 京セラ株式会社 | Package for housing electronic element, electronic device, and electronic module |
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WO2022004574A1 (en) | 2020-06-29 | 2022-01-06 | 京セラ株式会社 | Package for housing electronic element, electronic device, and electronic module |
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