JP2010509759A - 構成素子を不動態化するための装置および該装置を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

ケーシング（３）内の構成素子を不動態化するための装置（１）が提案される。構成素子は基板（４）を有しており、該基板（４）の第１の基板領域（８）をハウジング（３）がほぼ完全に取り囲んでおり、該ハウジング（３）が、基板（４）の第２の基板領域（９）でほぼ開口（５）によって開放されて設けられており、基板（４）の主延在平面と平行な平面内でダイパッド（６）が基板（４）をほぼ完全に取り囲んでいる。

Description

背景技術
本発明は、請求項１記載の形式の、ケーシング内の構成素子を不動態化する、もしくはパシベーションするための装置、すなわち構成素子が、基板を有しており、ケーシングが、基板の第１の基板領域をほぼ完全に取り囲んでおり、ケーシングが、基板の第２の基板領域でほぼ開口によって開放されて設けられている形式の、構成素子を不動態化するための装置および該装置を製造するための方法から出発する。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９２９０２６号明細書に基づき公知の方法では、半導体圧力ピックアップがリードフレームの搭載区分に被着され、半導体圧力ピックアップがリードフレームのコンタクト区分に電気的に接続され、半導体圧力ピックアップを備えたリードフレームが射出成形型に挿入され、次いで半導体圧力ピックアップが射出成形型内で射出成形材料から成るケーシングによって取り囲まれ、この場合、射出成形による埋込み中にプランジャが射出成形型内においてギャップによって、前記搭載区分の、半導体圧力ピックアップとは反対の側の面に対して間隔を置いて配置されていて、プランジャの温度に関して制御されている。しかしこの場合に不都合となるのは、プランジャの比較的複雑な構成である。すなわちプランジャは、加熱装置あるいは冷却装置に接続されなければならない。さらにプランジャのサイズおよび形状に小さな誤差が生じただけでも、チップにかかるプランジャの圧力によるか、またはプランジャと半導体圧力ピックアップとの間の大き過ぎるギャップ内への射出成形材料の侵入により、チップの損傷が生ぜしめられる。

発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する、構成素子を不動態化するための本発明による装置および請求項８の特徴部に記載の特徴を有する、該装置を製造するための方法には、従来のものに比べて次のような利点がある。すなわち、射出成形型の誤差を補償することができ、しかも付加的に基板の部分領域を射出成形材料（モールド・コンパウンド）から保護することができる。本発明の枠内で構成素子とは、互いにパッケージング封止された個々の構成部分から成る組合せをも意味する。たとえば複数のチップと、該チップ間のワイヤボンディング接続部とが、１つの構成素子の個々の構成部分を成していると云える。特に構成素子のためのケーシングの大量生産時には、作用する力によって射出成形型の変化が生じ得る。ケーシングが、一緒になって１つのキャビティを形成する２つの射出成形型半部によって製造される場合は、さらに射出成形型半部の互いに対するずれが生じ得る。このことは射出成形型半部の載着面においてシール問題を生ぜしめるか、または強力な材料負荷を生ぜしめる。本発明によれば、これらの問題が減じられる。このためには本発明による装置が、搭載支持体（以下に「ダイパッド」とも呼ぶ）を有している。このダイパッドの少なくとも部分領域は、基板の主延在平面に対してほぼ平行な平面内に位置しており、この場合、ダイパッドはこの平面内で基板をほぼ完全に取り囲んでいる。これによって本発明によれば、射出成形型半部が互いに直接に重なり合って閉じられるのではなく、ほぼ完全に搭載支持体をはさんで閉じられることが可能になるので有利である。当業者であれば、射出成形法において射出成形材料が高い圧力で射出成形型のキャビティに導入され、かつ射出成形材料が、使用された材料に応じて、極めて希液状となり得ることを理解している。したがって当業者であれば、射出成形型半部の、本発明による装置の製造時に互いに接触し合う載着面が、できるだけ自由なギャップ（空隙）なしに互いに閉じられなければならないことも理解している。射出成形型半部の載着面が互いに固く閉じられない領域では、射出成形材料が流出して、製造しようとするケーシングの、本来は射出成形材料が侵入してはならない領域に侵入してしまう恐れがある。その場合、いわゆる過剰射出成形（Ueberspritzen）が生じる。特に、本来は射出成形材料が侵入してはならないセンサへの過剰射出成形は、コストに結びついている欠陥製品に繋がる。しかし本発明によればダイパッドの小さな変形可能性によって、射出成形型の載着面の小さな誤差を補償し、さらに射出成形型の摩滅を減じることが可能になる。なぜならば、射出成形型半部の硬い材料が、ケーシングの製造時に大きな圧力で直接に押し合わせられることがもはやなくなり、両射出成形型半部の間には、搭載支持体の形の緩衝体が設けられているからである。

さらにダイパッドの少なくとも部分領域が、クランク状に屈曲させられて設けられていると特に有利である。本発明の枠内で「クランク状の屈曲」とは、この場合、対象物を、二重屈曲によって、その局所的な主延在平面に関して変えることを意味する。二重屈曲の両屈曲部の間の領域が、ダイパッドのクランク状に屈曲させられていない部分に対して４５°の角度を成していると有利である。しかし別の角度も考えられる。

さらに、構成素子の不動態化が、構成素子をケーシングの射出成形時に射出成形材料で取り囲むことによって行われていると有利である。この場合、基板は第１の基板領域においてのみケーシングによってほぼ完全に取り囲まれている。これによって本発明によれば、基板により形成されたチップを、湿分や汚染のような環境因子から保護することが可能になる。他方では、ケーシングによって取り囲まれていない第２の基板領域が、ケーシングによる影響から保護され得る。すなわち、ケーシングの熱膨張が、たとえば第２の基板領域に直接に作用し得なくなる。たとえば第２の基板領域にはアクティブなセンサ領域が位置していてもよく、したがってこのセンサ領域は、ケーシングにより生ぜしめられる応力に対して良好に保護されている。したがって本発明によれば、ケーシングを備えた構成素子がセンサ装置であると有利である。この基板は、たとえば半導体基板であってよく、有利にはシリコン基板、特にＳＯＩ基板である。構成素子を射出成形時に射出成形材料によって取り囲むことは、たとえば相応するトランスファモールディングにおけるモールド・コンパウンドにより行われ得る。しかしケーシングを製作するための別の方法も考えられ、上記の基板とは異なる基板も考えられる。

ダイパッドのクランク状に屈曲させられた領域が、基板の中心平面内に位置していると特に有利である。この場合、「基板の中心平面」とは、主延在平面に対してほぼ平行に位置しかつ、基板のほぼ真ん中に相当する高さに位置する平面を意味する。これによって本発明によれば、基板の高さを補償することが可能となるので、射出成形型を両側でほぼ同一形式に成形することができる。この場合本発明によれば、ダイパッドが切欠きを有していると特に有利であり、第２の基板領域は、この切欠きの領域に設けられている。

本発明の実施例を図面に示し、以下に詳しく説明する。

本発明による装置の概略的な断面図である。 本発明による装置を上から見た概略的な平面図である。 射出成形型のキャビティの断面を示す概略図である。

図１には、ケーシング３を有する本発明による装置１の概略的な断面図が示されている。この場合ケーシング３は、基板４を部分的に取り囲んでいる。基板４は２つの領域に、つまり第１の基板領域８と第２の基板領域９とに区分けされ得る。ケーシング３によって、第１の基板領域８は損傷または汚染から保護される。第２の基板領域９は、ケーシング３に設けられた開口５内に配置されていて、たとえばアクティブなセンサ領域を有していてよい。第１の基板領域８の下には搭載支持体６（以下で「ダイパッド６」とも呼ぶ）が位置しており、このダイパッド６は切欠き７を有している。この切欠き７は、開口５の領域に位置している。ダイパッド６の所定の部分領域は、基板４の中心平面に向かってクランク状に屈曲させられることにより、基板４の主延在方向に対して平行に引き込まれている。これによって本発明によれば、基板４の厚さ（高さ）を補償することが可能になる。本実施例では構成素子２が、基板４とダイパッド６とを有している。当該装置１は、本実施例ではケーシング３を備えた構成素子２を有している。

図２には、本発明による装置１を上から見た概略的な平面図が示されている。ケーシング３の開口５内には、基板４の第２の基板領域９が設けられている。第１の基板領域８は、ケーシング３によって取り囲まれており、したがって破線で描かれている。ダイパッド６は同じく開口５内に描かれている。第２の基板領域９は、開口５内と、ダイパッド６の切欠き７内とに位置しているので、ケーシング３によって、ダイパッド６によっても第２の基板領域９に影響は与えられ得ない。

図３には、射出成形型のキャビティ１１の断面が概略的に示されている。第１の射出成形型半部１２が、構成素子２（図３には図示せず）または第２の射出成形型半部１６に載置されていると望ましい。両射出成形型半部１２，１６の摩耗、または両射出成形型半部１２，１６の不正確に閉鎖によってギャップが生じる恐れがある。このようなギャップが生じると、このギャップを通じて射出成形材料１３が、たとえば矢印の方向に押し出される恐れがある。これにより、本来は射出成形材料が侵入してはならない領域の過剰射出成形が生じる恐れがある。このような過剰射出成形は場合によってはケーシング３内に位置する構成素子２の機能を損なう。（構成素子２を備えた）ケーシング３の製造時には、２つの射出成形型半部１２，１６の間にダイパッド６が位置している。こうして、射出成形型を閉じる際に僅かな誤差が生じても、ダイパッド６の変形によりこのような誤差を補償することができる。これによって本来は射出成形材料が侵入してはならない領域へ射出成形材料１３が押し出されることを回避することができる。

Claims (8)

1. ケーシング（３）内の構成素子（２）を不動態化するための装置（１）であって、構成素子（２）が、基板（４）を有しており、ケーシング（３）が、基板（４）の第１の基板領域（８）をほぼ完全に取り囲んでおり、ケーシング（３）が、基板（４）の第２の基板領域（９）でほぼ開口（５）によって開放されて設けられている形式のものにおいて、基板（４）の主延在平面に対して平行な平面内で、搭載支持体（ダイパッド）（６）が、基板（４）をほぼ完全に取り囲んでいることを特徴とする、ケーシング内の構成素子を不動態化するための装置。
2. 搭載支持体（６）が、クランク状に屈曲させられて設けられている、請求項１記載の装置。
3. 搭載支持体（６）の所定の区分が、クランク状の屈曲により、基板（４）の中心平面内に設けられている、請求項１または２記載の装置。
4. 搭載支持体（６）が、切欠き（７）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 第２の基板領域（９）が、搭載支持体（６）の前記切欠き（７）の領域に設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 構成素子（２）の不動態化が、構成素子（２）をケーシング（３）の射出成形時に射出成形材料（１３）によって取り囲むことにより行われており、ただし基板（４）は第１の基板領域（８）においてのみ、ケーシング（３）によりほぼ完全に取り囲まれている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 基板（４）と、ケーシング（３）とを備えた構成素子（２）が、１つのセンサ装置である、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（１）を製造するための方法において、ケーシング（３）の空間領域を、ダイパッド（６）と成形型との間でほぼ完全にシールすることを特徴とする、構成素子を不動態化するための装置を製造するための方法。

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