JP2015228525A - フラットな、リード無しの片面集積回路パッケージ - Google Patents

フラットな、リード無しの片面集積回路パッケージ Download PDF

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Abstract

【課題】絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトを含むエンクロージャを含んで成る集積回路パッケージに関する。
【解決手段】絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトは、エンクロージャのコンタクト面を形成するように構成されている。加えて、第１および第２コンタクトは、最終使用機器の対応するコンタクトとの電気機械接続に関して、実質的に位置合わせの影響を受けにくい寸法である。エンクロージャは、第１および第２電気コンタクトと電気的に接続している集積回路ダイを封入する。位置合わせの影響を受けにくい第１および第２電気コンタクトは、最終使用機器（例えばプリンター）の対応するコンタクトと、電気機械的に接続されていてよい。更に、集積回路パッケージは、周辺デバイス（例えばプリンタカートリッジ）によってホストされていてよい。
【選択図】なし

Description

技術分野
本発明は、概して集積回路パッケージに関し、特に、絶縁ハウジング、および２またはそれより多くの電気コンタクトを含むエンクロージャ（または筐体：enclosure）であって、絶縁ハウジングおよび電気コンタクトが、最終使用機器に直接電気機械的に接触するように、エンクロージャの実質的にフラットなコンタクト面を形成するように構成されているエンクロージャを含んで成る、集積回路パッケージに関する。従って、コンタクトの寸法は、パッケージを利用するシステムにおいて、比較的大きい位置合わせ公差（または許容度：tolerance）を容易にするのに、十分な大きさであり得る。エンクロージャは、集積回路ダイ、および集積回路ダイをコンタクトの内面に接続するワイヤボンドを封入する。
背景技術
スモールアウトライン集積回路（ＳＯＩＣｓ）またはスモールアウトライントランジスタ（ＳＯＴｓ）等の集積回路パッケージは、典型的には、集積回路ダイを封入するエポキシプラスチックハウジング、およびハウジングの内側から外側に伸びる複数の電気コンタクトから成るリードフレームから成る。ハウジング内に位置するワイヤボンドは、集積回路ダイを、リードフレームの複数の電気コンタクトに電気的に接続する。
一般的に、そのような集積回路パッケージを、プリント回路基板にハンダ付けする。次いで、集積回路パッケージを含むプリント回路基板を、最終使用機器にアセンブルする（または組み立てる）。このことは、スクリュー、接着剤、プラスチック製ステーキング（またはかしめ、またはピンもしくは杭：staking）または他の手段を用いて、プリント回路基板を最終使用機器に取り付けることを必要とし得る。コストを最小限にする必要がある用途においては、そのような３段階のプロセス（集積回路パッケージの形成、該パッケージのプリント回路基板へのハンダ付け、次いで該プリント回路基板の最終使用機器へのアセンブル）は、非常に複雑であり、時間を浪費し、そして費用がかかるため、適切でない。
発明の概要
本発明の要旨は、絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトを含むエンクロージャを含んで成る、集積回路パッケージに関するものである。絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトは、エンクロージャのコンタクト面（contact side）を形成するように構成されている。加えて、第１および第２電気コンタクトは、最終使用機器の対応するコンタクトとの電気機械接続に関して、実質的に位置合わせの影響を受けにくい寸法である。エンクロージャは、第１および第２電気コンタクトに電気的に接続されている集積回路ダイを封入する。
集積回路パッケージの例示的態様において、エンクロージャのコンタクト面は実質的にフラットである。また、集積回路ダイの少なくとも一部（または全体）は、第１電気コンタクトの内面に配置されている。集積回路パッケージは、集積回路ダイを第１および第２電気コンタクトの内面に電気的に接続する、第１および第２導電体（例えば、ワイヤボンド）を含んでいてよい。実質的に位置合わせの影響を受けにくい第１および第２電気コンタクトは、少なくとも２ミリメートルに対し少なくとも２ミリメートルの寸法をそれぞれ有していてよい。
また、集積回路パッケージの例示的態様において、集積回路ダイは、集積回路パッケージをホストする周辺デバイスに関する情報を含む、メモリーデバイスとして構成されていてよい。別法、またはこれに加え、集積回路ダイは、集積回路パッケージをホストする周辺デバイスを認証する認証デバイスとして構成されていてよい。そのような認証デバイスは、セキュアハッシュアルゴリズム（例えば、ＳＨＡ−１、ＳＨＡ−２５６）、暗号操作および／またはパスワード入力操作を実行することができる。別法、またはこれに加え、最終使用機器の較正に用いられるキャリブレーションデバイスとして構成されていてよい。
本発明の他の要旨は、上述の集積回路パッケージの製造方法、および最終使用機器に電気的に接触している上述の集積回路パッケージを含む装置に関するものである。特に、集積回路パッケージの少なくとも第１および第２電気コンタクトは、最終使用機器の少なくとも第１および第２電気コンタクトとそれぞれ電気機械接続を形成する。集積回路パッケージは、例えば、クランプ、バネデバイス（spring-loaded device）、接着剤等の、あらゆるデバイスによって、最終使用機器に固定されていてよい。集積回路パッケージは、ホスティングデバイスによってホストされていてよい（または受け入れられてよい）。例として、最終使用機器はプリンターであってよく、また、ホスティングデバイスは、プリンタカートリッジであってよい。
本発明の他の要旨、特徴および技術は、以下の本発明の例示的態様の詳細な説明から、当業者には明らかであろう。
図１Ａは、本発明の態様による、例示的な集積回路パッケージの底面（コンタクト面）図を示す。 図１Ｂは、例示的な集積回路パッケージの第１側面図を示す。 図１Ｃは、例示的な集積回路の上面（内面）図を示す。 図１Ｄは、例示的な集積回路パッケージの第２側面図（第１側面図と直交する）を示す。 図２は、本発明の他の態様において、最終使用機器と電気機械的に接触している例示的な集積回路パッケージの側面図を示す。 図３は、本発明の他の態様において、例示的なホスティングデバイスに実装され、そして、例示的な最終使用機器に電気機械的に接続されている、例示的な集積回路パッケージの側面図を示す。 図４は、本発明の他の態様において、例示的な集積回路パッケージを組み込んだ例示的なシステムの構成図を示す。
例示的態様の詳細な説明
図１Ａ−１Ｄは、本発明の態様による例示的な集積回路パッケージ１００の様々な図を示す。集積回路１００は、絶縁材（例えば、エポキシプラスチック）でできているハウジング１０２、ならびに１対の電気（例えば、金属）コンタクト１０４および１０６を含むエンクロージャ１０１を含んで成る。この例では、ハウジング１０２は、直交する面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄを有する立体矩形に構成されている。ハウジング１０２は、他の形状に構成され得ることが理解されよう。
ハウジング１０２ならびに電気コンタクト１０４および１０６は、エンクロージャ１０１の実質的にフラットなコンタクト面１０１ａを形成するように構成されている。面１０１ａは、後述のように、最終使用機器に電気機械的に接触する面であるため、「コンタクト」面と称される。集積回路パッケージ１００は、コンタクト１０４の内面（または内側の面）に全体が（または完全に）配置されている集積回路ダイ１０８も含む。加えて、集積回路パッケージ１００は、集積回路ダイ１０８をコンタクト１０４および１０６の内面にそれぞれ電気的に接続する、１対のワイヤボンド１１０および１１２を含む。この構成において、ハウジング１０２ならびにコンタクト１０４および１０６を含むエンクロージャ１０１は、集積回路ダイ１０８ならびにワイヤボンド１１０および１１２を実質的に封入する。
コンタクトは、本明細書に明示するように、集積回路ダイ１０８と、集積回路パッケージ１００の外部にあるデバイス（例えば最終使用機器等）との電気接続を容易にすることを目的とする。例えば、コンタクト１０４は、グランドコンタクトとしての役目をし、グランド電位を最終使用機器から集積回路ダイ１０８に供給することができる。他のコンタクト１０６は、例えば、電源および通信コンタクトとしての役目をし、最終使用機器から集積回路ダイ１０８への電源信号（例えば、Ｖｃｃ）、および集積回路ダイ１０８と最終使用機器との間の通信を供給することができる。この例において、集積回路パッケージ１００は、２つのコンタクト１０４および１０６を含むが、集積回路パッケージ１００は、いずれの数のコンタクトを含んでもよいことが理解されよう。例えば、集積回路パッケージ１００は、エンクロージャ１０１のコンタクト面１０１ａに３つまたは４つのコンタクトを有するように構成されていてよい。そのようなコンタクトの１つは、グランドコンタクトとしての役目をし得る；もう１つは、電源コンタクトとしての役目をし得る；そして、残りのコンタクトは、通信コンタクトとしての役目をし得る。
電気機械接続のために、コンタクト１０４および１０６の寸法は、最終使用機器の対応するコンタクトへの電気機械接続に関して、比較的位置合わせの影響を受けにくい、十分な大きさである必要がある。例えば、そのようなコンタクトの長さは、少なくとも２ミリメートルである必要があり、また、その幅は、少なくとも２ミリメートルである必要がある。
集積回路パッケージ１００は、いずれのタイプの用途に用いてもよい。例えば、集積回路パッケージ１００は、メモリーデバイス、認証デバイス、キャリブレーションデバイスおよび／または識別デバイスとしての役目をすることができる。これらは、単なる例に過ぎない。他の用途も考えられる。
図２は、本発明の他の態様に従って、最終使用機器２００に電気的に接触している例示的な集積回路パッケージ１００の側面図を示す。最終使用機器２００は、例えば、グルコース測定器（glucose meter calibrator）、プリンタカートリッジ等の周辺デバイスおよび／または付属品等の、いずれのタイプであってもよい。この例において、最終使用機器２００は、１対の電気コンタクト２０２および２０４、ならびに１対の締め付け（またはクランプ）デバイス２１０を含んで成る。
集積回路パッケージ１００は、コンタクト１０４および１０６が、最終使用機器２００のコンタクト２０２および２０４とそれぞれ電気的に接触するように、最終使用機器２００に配置されている。締め付けデバイス２１０は、集積回路のコンタクト１０４および１０６が、機器のコンタクト２０２および２０４と、それぞれ所望の電気機械接続を形成するように、集積回路パッケージ１００を最終使用機器２００に固定する。例えばバネデバイス等の他のデバイスを用いて、集積回路パッケージ１００に陽圧を適用し、この所望の電気機械接続を供給することができることが理解されよう。
集積回路パッケージ１００は、パッケージの最終使用機器へのアセンブル（または組立）を容易にする。第１に、集積回路パッケージ１００をプリント回路基板にハンダ付けする必要がない。これは、集積回路パッケージ１００を最終使用機器に直接取り付けることができるからである。従って、集積回路パッケージをプリント回路基板にハンダ付けする行程を削除することができる。第２に、集積回路パッケージ１００の最終使用機器への複雑な取り付けを必要としない。上述のように、単にクランプ、バネデバイス、ステーキング（またはかしめ、もしくはピン打ちもしくは杭：staking）、接着剤または他のデバイスによって、集積回路パッケージ１００を最終使用機器に取り付けることができる。
図３は、本発明の他の態様に従って、例示的な周辺デバイス３０２に実装され、例示的な最終使用機器３０４に電気機械的に接続されている、例示的な集積回路パッケージ１００の側面図を示す。この例において、集積回路パッケージ１００は、例えばプリンタカートリッジであり得る周辺デバイス３０２によって、ホスト（例えば、実装、取り付け）されている。集積回路パッケージ１００のコンタクト１０４および１０６は、例えばプリンターまたはコンピューターであり得る最終使用機器の、バネが設けられた（spring-loaded）コンタクト３０６および３０８に、それぞれ電気機械的に接続されている。この例において、集積回路パッケージ１００は、例えばプリンタカートリッジの構造および型等の周辺デバイス３０２に関する情報を含むメモリーデバイスを封入していてよく、また、そのような情報を最終使用機器３０４に供給するように適合されていてよい。別法において、集積回路パッケージは、ＳＨＡ−１およびＳＨＡ−２５６のようなセキュアハッシュアルゴリズム（ＳＨＡ）、暗号操作および／またはパスワード入力操作を実行するデバイス等の、認証デバイスを封入していてよい。
集積回路パッケージ１００は、比較的位置合わせの影響を受けにくいようにするために十分な大きさであるコンタクト１０４および１０６を含むため、集積回路パッケージ１００は、互いにハンダ付けする必要なく最終使用機器３０４に電気的に接続することができる。
図４は、本発明の他の態様に従って、例示的な集積回路パッケージ１００を組み込んだ例示的なシステム４００の構成図を示す。システム４００は、電気機械接続４０８によって集積回路パッケージ１００に電気的に接続されている、最終使用システム４０２を含む。最終使用システム４０２は、プリンター、コンピューターまたは他の機器であってよい。集積回路パッケージ１００は、例えばプリンタカートリッジ等の、システムの周辺デバイス４０４によってホストされていてよい。システムの周辺デバイス４０４は、周辺機能モジュール４０６を含み、システムの周辺デバイス４０４の一次機能を実行して、例えば、トナーまたはインク等をプリンター４０２に供給することができる。この例において、集積回路パッケージ１００は、例えば、プリンタカートリッジの構造および型等の、周辺デバイス４０４についての情報を含むメモリーデバイスを封入していてよく、また、そのような情報を最終使用システム４０２に供給するように適合されていてよい。別法では、集積回路パッケージは、ＳＨＡ−１およびＳＨＡ−２５６のようなセキュアハッシュアルゴリズム（ＳＨＡ）、暗号操作および／またはパスワード入力操作を実行するデバイス等の認証デバイスを封入していてよい。この場合では、最終使用システム４０２の周辺デバイス４０４への（または逆の）認証に成功することなく、周辺機能４０６を阻止することができる。
本発明を様々な態様に関して記載したが、本発明は更なる変形が可能であることが理解されよう。本願は、全般に、本発明の本質に従い、また、本発明が属する分野において既知および慣行されている範囲内での本開示からの逸脱を含み、いずれの変形、使用または改変にも及ぶことを意図するものである。

Claims (39)

  1. 集積回路パッケージであって：
    絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトを含んで成るエンクロージャであって、絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトは、エンクロージャのコンタクト面を形成するように構成されていて、第１および第２電気コンタクトは、最終使用機器の対応するコンタクトへの電気機械接続に関して、実質的に位置合わせの影響を受けにくい寸法である、エンクロージャ；ならびに
    エンクロージャ内に位置し、第１および第２電気コンタクトに電気的に接続されている集積回路ダイ
    を含んで成る集積回路パッケージ。
  2. 絶縁ハウジングは、エポキシプラスチックを含んで成る、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  3. エンクロージャのコンタクト面は、実質的にフラットである、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  4. 集積回路ダイの少なくとも一部は、第１電気コンタクトの内面に配置されている、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  5. 集積回路ダイは、第１電気コンタクトの内面に全体が配置されている、請求項４に記載の集積回路パッケージ。
  6. 集積回路パッケージは、第１および第２電気コンタクトのみを含む、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  7. エンクロージャ内に位置する導電体を更に含んで成り、導電体は、集積回路ダイに取り付けられ、且つ第１電気コンタクトの内面に取り付けられている、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  8. 導電体は、ワイヤボンドを含んで成る、請求項７に記載の集積回路パッケージ。
  9. エンクロージャ内に位置する導電体を更に含んで成り、導電体は、集積回路ダイに取り付けられ、且つ第２電気コンタクトの内面に取り付けられている、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  10. 導電体は、ワイヤボンドを含んで成る、請求項９に記載の集積回路パッケージ。
  11. 第１電気コンタクトは、少なくとも２ミリメートルの長さ、および少なくとも２ミリメートルの幅を含み、また、第２電気コンタクトは、少なくとも２ミリメートルの長さ、および少なくとも２ミリメートルの幅を含む、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  12. 集積回路ダイは、集積回路パッケージをホストする周辺デバイスに関する情報を含むメモリーデバイスを含んで成る、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  13. 集積回路ダイは、集積回路ダイをホストする周辺デバイスを認証する認証デバイスを含んで成る、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  14. 認証デバイスは、以下の操作のうち、任意の１またはそれより多くの操作：
    セキュアハッシュアルゴリズム；
    暗号操作；
    パスワード入力操作
    を実行する、請求項１３に記載の集積回路パッケージ。
  15. 集積回路ダイは、最終使用機器の較正に用いられるキャリブレーションデバイスを含んで成る、請求項１に記載の集積回路パッケージ。
  16. 集積回路パッケージの製造方法であって：
    絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトを含んで成るエンクロージャであって、絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトは、エンクロージャのコンタクト面を形成するように構成されていて、第１および第２電気コンタクトは、最終使用機器の対応するコンタクトとの電気機械接続に関して、実質的に位置合わせの影響を受けにくい寸法である、エンクロージャを形成すること；ならびに
    エンクロージャ内に位置し、第１および第２電気コンタクトに電気的に接続されている集積回路ダイを形成すること
    を含んで成る方法。
  17. エンクロージャのコンタクト面は、実質的にフラットである、請求項１６に記載の方法。
  18. 集積回路パッケージの少なくとも一部を、第１電気コンタクトの内面に配置する、請求項１６に記載の方法。
  19. 集積回路ダイを、第１電気コンタクトの内面に、全体的に配置する、請求項１８に記載の方法。
  20. エンクロージャ内に位置する導電体を形成することを更に含んで成り、集積回路ダイと、第１電気コンタクトの内面とに導電体を取り付ける、請求項１６に記載の方法。
  21. エンクロージャ内に位置する導電体を形成することを更に含んで成り、集積回路ダイと、第２電気コンタクトの内面とに導電体を取り付ける、請求項１６に記載の方法。
  22. 第１電気コンタクトは、少なくとも２ミリメートルの長さ、および少なくとも２ミリメートルの幅を含み、また、第２電気コンタクトは、少なくとも２ミリメートルの長さ、および少なくとも２ミリメートルの幅を含む、請求項１６に記載の方法。
  23. 集積回路パッケージと最終使用機器とを含んで成る装置であって：
    集積回路パッケージは、
    絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトを含んで成るエンクロージャであって、絶縁ハウジング、第１電気コンタクトおよび第２電気コンタクトは、エンクロージャのコンタクト面を形成するように構成されていて、第１および第２電気コンタクトは、最終使用機器の対応するコンタクトとの電気機械接続に関して、実質的に位置合わせの影響を受けにくい寸法である、エンクロージャ、ならびに
    エンクロージャ内に位置し、第１および第２電気コンタクトに電気的に接続されている集積回路ダイ
    を含んで成り、また、
    最終使用機器は、第１電気コンタクトに電気的に接続されている第３電気コンタクト、および第２電気コンタクトに電気的に接続されている第４電気コンタクトを含んで成る、
    装置。
  24. 集積回路パッケージの第１および第２電気コンタクトは、最終使用機器の第３および第４電気コンタクトにそれぞれ電気機械的に接続されている、請求項２３に記載の装置。
  25. 第１および第３電気コンタクトは、グランド電位に電気的に接続されている、請求項２３に記載の装置。
  26. 第２および第４電気コンタクトは、電力供給源に電気的に接続されている、請求項２３に記載の装置。
  27. 第２および第４電気コンタクトは、通信源に電気的に接続されている、請求項２３に記載の装置。
  28. 第１および第２電気コンタクトを、それぞれ第３および第４電気コンタクトに、しっかりと接続する機構を更に含んで成る、請求項２３に記載の装置。
  29. 機構は、クランプを含んで成る、請求項２８に記載の装置。
  30. 機構は、バネデバイスを含んで成る、請求項２８に記載の装置。
  31. 第１および第２電気コンタクトを、それぞれ第３および第４電気コンタクトに、しっかりと接続する接着剤またはステーキングを更に含んで成る、請求項２３に記載の装置。
  32. 第１電気コンタクトは、少なくとも２ミリメートルの長さ、および少なくとも２ミリメートルの幅を含み、また、第２電気コンタクトは、少なくとも２ミリメートルの長さ、および少なくとも２ミリメートルの幅を含む、請求項２３に記載の装置。
  33. 集積回路パッケージは、ホスティングデバイスによってホストされている、請求項２３に記載の装置。
  34. 最終使用機器は、プリンターを含んで成り、ホスティングデバイスは、プリンタカートリッジを含んで成る、請求項３３に記載の装置。
  35. 集積回路パッケージは、ホスティングデバイスに関する情報を蓄積するメモリーを含む、請求項３３に記載の装置。
  36. 集積回路ダイは、ホスティングデバイスを認証する認証デバイスを含んで成る、請求項３３に記載の装置。
  37. 認証デバイスは、以下の操作のうち、任意の１またはそれより多くの操作：
    セキュアハッシュアルゴリズム；
    暗号操作；
    パスワード入力操作
    を実行する、請求項３６に記載の装置。
  38. 集積回路ダイは、最終使用機器の較正に用いられるキャリブレーションデバイスを含んで成る、請求項２３に記載の装置。
  39. 第３および第４電気コンタクトは、バネが設けられたコンタクトをそれぞれ含んで成る、請求項２３に記載の装置。
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