JP4326222B2

JP4326222B2 - チップのためのリードフレーム構成体

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Publication number: JP4326222B2
Application number: JP2002592058A
Authority: JP
Inventors: レイナーモル; ヨアチムエイチスコバー
Original assignee: NXP BV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: US20040174690A1; EP1393247A1; US7245005B2; CN1251363C; WO2002095673A1; CN1463411A; JP2004527135A

Description

本発明は、フレームベースと、前記フレームベースに接続される多数のリードフレームとを備え、各々のリードフレームはチップを保持し、各々のリードフレームは、各々がチップの接続部に接続される二つの接続プレートを有し、各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、チップを使用してブリッジされ得るブリッジゾーンを規定する接続リードフレーム構成体に関する。

当該リードフレーム構成体は米国特許第５００５２８２Ａ号から知られている。前記知られているリードフレーム構成体の場合、二つの接続プレートの間に設けられるブリッジングゾーン（ｂｒｉｄｇｉｎｇｚｏｎｅ）における各々のリードフレームに対して、主にチップを支持するための関連するリードフレームのホルダセクション（ｈｏｌｄｅｒｓｅｃｔｉｏｎ）がもたらされ、前記リードフレームに接続される前記チップは、鋳造成形金型（キャスティングコンパウンド（ｃａｓｔｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄ））にも組み込まれる。当該鋳造成形金型で、二つの接続プレート、及び前記二つの接続プレートの間のホルダセクションが機械的に互いに接続される。当該構成体のために前記リードフレームの平面に垂直な方向に比較的高い高さがもたらされる。また、知られている設計において、前記二つの接続プレートの間にもたらされている前記ホルダセクションはある特定の最小限の間隔（ｍｉｎｉｍｕｍｓｐａｃｅ）を必要とするという問題が生じる。このことはますます多くなる用途、特に可能な限り小さなチップを、フリップチップ技術におけるリードフレームに接続すること、又は当該チップのチップ接続部を、フリップチップ技術におけるリードフレームの接続プレートに接続することに対して不利となる。

本発明の目的は、上記の難点を解消すると共に改善されたリードフレーム構成体を実現することにある。

上記目的を達成するために、チップがまだもたらされていない、本発明によるリードフレーム構成体において、本発明による当該リードフレーム構成体が以下の態様で特徴付けられ得るように、本発明による特徴がもたらされる。

ストリップの態様で設計され、フレームベースと、前記フレームベースに接続されると共に前記ストリップの縦方向において互いに隣接している多くのリードフレームとで設計され、前記各々のリードフレームはチップを保持し、前記各々のリードフレームは二つの接続プレートを有すると共に、前記各々の接続プレートと前記フレームベースとの間に少なくとも一つの接続ウェブが設けられ、前記各々の接続プレートは前記チップの接続部に接続され、前記各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、前記チップを使用してブリッジされ得るブリッジングゾーンを規定し、前記各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、前記リードフレームの中間セクションを用いることなく直接互いに隣接すると共に、前記ブリッジングゾーンとしてエアギャップを規定するリードフレーム構成体である。

上記目的を達成するために、各リードフレームがチップを有すると共に各リードフレームがフレームベースと導電的にしっかりと接続されている、本発明によるリードフレーム構成体において、本発明による当該リードフレーム構成体が以下の態様で特徴付けられ得るように、本発明による特徴がもたらされる。

ストリップの態様で設計され、フレームベースと、前記フレームベースに接続されると共に前記ストリップの縦方向において互いに隣接している多くのリードフレームとで設計され、前記各々のリードフレームはチップを備え、前記各々のリードフレームは二つの接続プレートを有すると共に、前記各々の接続プレートと前記フレームベースとの間に少なくとも一つの接続ウェブが設けられ、前記各々の接続プレートは前記チップの接続部に接続され、前記各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、前記チップによってブリッジされるブリッジングゾーンを規定し、前記各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、中間フレームセクションを用いることなく直接互いに隣接すると共に、前記ブリッジングゾーンとしてエアギャップ（ａｉｒｇａｐ）を規定するリードフレーム構成体である。

上記目的を達成するために、各リードフレームがチップを備えると共に各リードフレームがフレームベースと導電的に接続されていない、本発明によるリードフレーム構成体において、本発明による当該リードフレーム構成体が以下の態様で特徴付けられ得るように、本発明による特徴がもたらされる。

ストリップの態様で設計され、フレームベースと、前記フレームベースに接続されると共に前記ストリップの縦方向において互いに隣接している多くのリードフレームとで設計され、前記各々のリードフレームはチップを備え、前記各々のリードフレームは二つの接続プレートを有すると共に、前記各々の接続プレートと前記フレームベースとの間に少なくとも一つの接続ウェブが当初から設けられていて、前記当初から設けられていた接続ウェブは無効化され、前記各々の接続プレートは前記チップの接続部に接続され、前記各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、前記チップによってブリッジされるブリッジングゾーンを規定し、前記各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、中間フレームセクションを用いることなく直接互いに隣接すると共に、前記ブリッジングゾーンとしてエアギャップを規定し、前記ストリップの縦方向において互いに隣接している前記リードフレームに対して、前記ストリップの縦方向においてもたらされる接続ストラップが設けられ、前記接続ストラップは、前記ストリップの縦直線方向において互いに隣接している前記各々のフレームと前記フレームベースとの両方に接続されるリードフレーム構成体である。

本発明による特徴の提供により、容易に実現可能、且つ構造的に簡単な態様で、本発明によるリードフレームに、特に少なくとも、チップが前記リードフレームに接続され得るか又は接続されている領域においてスペースを節減すると共に小型の設計がもたらされ得る。また本発明による特徴の提供により、特に当該リードフレームの、チップによってブリッジされ得るか又はブリッジされている二つの接続プレートの間の距離が特に短くなり得る。このことにより、各々が当該リードフレームに接続されなければならないか又は接続されている二つのチップ接続部の間の距離は非常に短くなり得るという顕著な利点がもたらされる。絶え間ない小型化のためにますます普通となっている特に小さなチップの場合、この利点は適正である。すなわち本発明によるリードフレーム構成体は理想的には、フリップチップ技術におけるフレーム構成体のリードフレームに接続されなければならないチップ接続部間の特に短い距離で非常に小さなチップを保持するのに特に適している。本発明によるリードフレーム構成体の更なる顕著な利点は、リードフレームに接続されるチップを前記鋳造成形金型に組み込むことが不用であることにある。このことは、特に低い高さを伴うソリューションが達成されることを意味している。

本発明によるリードフレーム構成体において、ブリッジングゾーンとして二つの接続プレートの間に設けられるエアギャップは、直線となるように設計され得ると共に、リードフレーム構成体のストリップの縦方向（ｓｔｒｉｐ’ｓｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）と平行にもたらされるように設計され得る。しかしながら、前記エアギャップがストリップの縦方向に対して斜めに設けられる場合、非常に有利となることが分かっている。ここで前記エアギャップが基本的にＳ字状に設計される場合、特に有利となることも分かっている。当該設計は、ブリッジングゾーンにおける機械的ストレス分布に関して有利であると共に、前記チップのチップ接続部の可能な位置に関する最大限の柔軟性に関して有利である。

本発明の当該及び他の態様は以下の例から明らかであり、これらの例を使用して説明されるであろう。

本発明は、図面に示されている三つの実施例に関連して更に記載されるであろう。しかしながら本発明は当該実施例に限定されるものではない。

図１はリードフレーム構成体１を部分的に示している。リードフレーム構成体１はストリップ態様で設計されていると共に、矢印２で図１において示されているストリップの縦方向を有する。リードフレーム構成体１はフレームベース３を有している。ストリップの縦方向２において互いに隣接している多数のリードフレームがフレームベース３に接続されている。この場合、前記リードフレームは二つの列４及び５において設けられている。設けられる全部のリードフレームのうち、図１は六つのリードフレーム６，７、８、９、１０、及び１１のみを示している。ここでリードフレーム６、７、及び８は第一の列４に属しており、リードフレーム９、１０、及び１１は第二の列５に属している。リードフレーム６乃至１１の各々はチップを保持する。図１によるリードフレーム構成体１において、前記チップはリードフレーム構成体１又は当該構成体１のリードフレーム６乃至１１にまだ接続されていない。

全てのリードフレーム６乃至１１の構成体は、以下においてより詳細に記載される。ここで当該記載は、最初に記載のリードフレーム６のみを使用してなされている。

リードフレーム６乃至１１の各々、すなわちリードフレーム６のみも、二つの接続プレート１２及び１３を有している。第一の狭いエアギャップ１４と第一のパッセージ（ｐａｓｓａｇｅ）１５と第二の狭いエアギャップ１６と第三の狭いエアギャップ１７と第二のパッセージ１８と第四の狭いエアギャップ１９とによって接続プレート１２及び１３はフレームベース３から分離されている。第一の接続プレート１２において、フルスロット２０が設けられ、これに隣接して穴２１と二つのハーフスロット（ｈａｌｆｓｌｏｔ）２２及び２３とが設けられる。ここで第一のハーフスロット２２は第一の狭いエアギャップ１４の方に開いており、第二のハーフスロット２３は第二の狭いエアギャップ１６の方に開いている。第二の接続プレート１３において、フルスロット２４も設けられ、これに隣接して穴２５と二つのハーフスロット２６及び２７とが設けられる。ここで第一のハーフスロット２６は第四の狭いエアギャップ１９の方に開いており、第二のハーフスロット２７は第三の狭いエアギャップ１７の方に開いている。狭いエアギャップ１４、１６、１７、及び１９と、パッセージ１５及び１８とを設ける結果として、第一の接続プレート１２とフレームベース３との間に三つの接続ウェブ２８、２９、及び３０の全てがもたらされる。これにより、第一の接続プレート１２は機械的且つ導電的にフレームベース３に接続される。同様の態様で、第二の接続プレート１３とフレームベース３との間に三つの更なる接続ウェブ３１、３２、及び３３が設けられる。これにより、第二の接続プレート１３は機械的且つ導電的にフレームベース３と接続される。二つの接続プレート１２及び１３の各々は、チップのチップ接続部に接続される。

リードフレーム６の二つの接続プレート１２及び１３は、チップを使用してブリッジされ得るブリッジングゾーン３４を規定する。リードフレーム構成体１において、前記設計は、有利なことに、リードフレーム６、従って全ての他のリードフレーム７、８、９、１０、及び１１の二つの接続プレート１２及び１３が、リードフレーム６又は他のリードフレーム７乃至１１の中間セクション（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓｅｃｔｉｏｎ）を用いることなく直接互いに隣接すると共に、ブリッジングゾーン３４として狭いエアギャップ３４を規定するようになされる。この場合前記設計において、エアギャップ３４はストリップの縦方向２に対して斜めに延在するように設けられる。図１から明らかなようにエアギャップ３４は基本的にＳ字状にもなる。

図２は、図１によるリードフレーム構成体１を改良することによって得られると共に、図２におけるリードフレーム構成体４０においてチップ４１、４２、４３、４４、４５、及び４６がリードフレーム６乃至１１の各々に接続されている点で図１における構成体１と異なるリードフレーム構成体４０を示している。チップ４１乃至４６は、“フリップチップ技術”を使用してリードフレーム６至１１に接続されている。このことは、この場合自身の二つのチップ接続部４７及び４８と、４９及び５０と、５１及び５２と、５３及び５４と、５５及び５６と、５７及び５８とを備えるチップ４１乃至４６の各々が、リードフレーム６乃至１１の各々の二つの接続プレート１２及び１３上で回転された位置に位置されると共に、導電的に接続されていることを意味している。チップ接続部４７乃至５８と、リードフレーム６乃至１１の各々の接続プレート１２乃至１３との間の接続部は、この場合熱圧縮プロセス（ｔｈｅｒｍｏ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ）を使用して実現される。明らかなことに、チップ接続部４７乃至５８と、リードフレーム６乃至１１の各々の接続プレート１２乃至１３との間の接続部は、それ自体知られている他のプロセスでも製造され得る。

図３は、図２におけるリードフレーム構成体４０を改良することによって実現されると共に、当該フレーム６乃至１１に接続されるリードフレーム６乃至１１と、チップ４１乃至４６とがフレームベース３から電気的に絶縁されている点で図２における構成体４０と異なる、更なるリードフレーム構成体６０を示している。このことは、接続プレート１２及び１３とフレームベース３との間に当初から設けられている接続ウェブ２８、２９、及び３０と、３１、３２、及び３３とが無効化（ディスエーブル（ｄｉｓａｂｌｅ））されることにより、並びに前記接続ウェブ１２乃至３３が設けられている領域が、この場合穴あけプロセス（ｐｕｎｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ）によって製造されるパッセージ６１、６２、６３、６４、及び６５を備えることにより実現される。

注意を払わずにパッセージ６１乃至６５が製造される場合、このことにより、リードフレーム６乃至１１の各々の二つの接続プレート１２及び１３と、当該二つの接続プレート１２及び１３に接続されるチップ４１乃至４６とは、フレームベース３との更なる機械的接続部を有し得ず、その結果リードフレーム６乃至１１の各々の二つの接続プレート１２及び１３と、これらに接続されるチップ４１乃至４６とはフレームベース３から外れ得ることが意味されるであろう。このことを防止するため、リードフレーム構成体６０において二つの接続ストラップ６６及び６７が、前記ストリップの縦方向２に設けられる。二つの接続ストラップ６６及び６７は、接続ゾーンを介してリードフレーム６乃至１１とフレームベース３との両方に接続される。当該接続ゾーンは、点線によって示されている丸６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、及び８１で図３に図示されている。接続ゾーン６８乃至８１は、制限された領域から製造されるので、接続ストラップ６６及び６７の表面領域全体に渡って延在していない。接続ストラップ６６及び６７はこの場合プラスチックから構成され、接続ゾーン６８乃至８１は、プラスチックから構成される接続ストラップ６６及び６７の局所加温（ｌｏｃａｌｉｚｅｄｗａｒｍｉｎｇ）又は加熱によって製造される。従って接続ゾーン６８乃至８１は、以下、より詳細に記載されるように、所望されるように無効化され得る。

図３によるフレーム構成体６０において、リードフレーム６乃至１１の各々の接続プレート１２及び１３とフレームベース３との間に導電性接続部は残らないので、テストプロセスがこの場合実行され得る。当該テストプロセスにおいて、テストデバイスのコンタクト電極が、接続プレート１２乃至１３の各々との電気的な接続部にもたらされる。前記テストデバイスを使用するとき、プレート１２及び１３に接続されるチップ４１乃至４６上でテストは実行される。

図３に示されているリードフレーム構成体６０は、必要なテストプロシ−ジャ（ｔｅｓｔｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の完了後の更なる処理に渡され得る。例えば図３によるリードフレーム構成体６０は、当該リードフレーム構成体６０の製造業者によってコンタクトレス通信チップカード（ｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇｃｈｉｐｃａｒｄ）の製造業者、又はコンタクトレスＲＦラベル若しくはＲＦタグの製造業者に渡される。図３によるリードフレーム構成体６０は有利なことに、最も簡単且つ最も効率的な駆動（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）に関して特に有利となるロール（ｒｏｌｌ）形態で渡され得る。

リードフレーム構成体６０が更に処理される業者において、接続ゾーン６９、７１、７３、７６、７８、及び８０を介して接続ストラップ６６及び６７に接続される接続プレート１２及び１３と共に、更にチップ４１乃至４６と共に、接続ストラップ６６及び６７はフレームベース３から分離される。また、これらの接続ゾーンにおける接続ストラップ６６及び６７の一部がフレームベース３上に残されるので、当該分離部において接続ゾーン６８、７０、７２、７４、７５、７７、７９、及び８１は無効化される。しかしながら、接続ストラップ６６及び６７の当該部分もフレームベース３から分離させられ得る。結局リードフレーム構成体６０が更に処理される業者において、チップ４１乃至４３と共に第一の接続ストラップ６６に接続される接続プレート１２及び１３と、チップ４４乃至４６と共に第二の接続ストラップ６７に接続される接続プレート１２及び１３とは、更なる処理に対して利用可能である。当該更なる処理の間、二つの接続プレート１２及び１３とチップ４１乃至４６とから構成されるユニット（当該ユニットはしばしばモジュールとして知られている。）が、製造されるべき最後の製造物（ｅｎｄｐｒｏｄｕｃｔ）に挿入又は配置される。その後、各々のモジュールの二つの接続プレート１２及び１３は、例えば前記関連する最後の製造物の送信コイルの二つの接続コンタクトに接続される。例えば接続プレート１２及び１３の、前記送信コイルのコンタクトとの当該接続の後、関連した接続ストラップ６６が接続プレート１２及び１３から外される。これにより、当該接続ゾーン６９、７１、７３、７６、７８、及び８０内にもたらされている接続ストラップ６６及び６７の領域が接続プレート１２及び１３に接続されたままなので、そのとき接続ゾーン６９、７１、及び７３、又は７６、７８、及び８０は無効化される。しかしながら、接続ストラップ６６及び６７の当該領域も接続プレート１２及び１３から分離され得る。

接続ストラップ６６及び６７と、チップ４１乃至４６と共に接続ゾーン６９、７１、７３、７６、７８、及び８０を介して当該接続ストラップ６６及び６７に接続される接続プレート１２及び１３とは、前記更なる処理業者によってフレームベース３から必ずしも分離される必要がないことはこの場合示されるべきである。しかしながら、このことはリードフレーム構成体６０の製造業者によってなされ得る。例えば当該分離部は、接続ストラップ６６及び６７を、フレームベース３と接続プレート１２及び１３とに接続した後に行われ得ると共に、パッセージ６１乃至６５を穴あけプロセスで製造した後に行われ得る。

二つの接続プレート１２及び１３とチップ４１乃至４６とから各々構成されるユニットは、従来の“ピックアンドプレース（ｐｉｃｋ＆ｐｌａｃｅ）”技術を使用しても更に処理され得ることが記載されるべきである。この場合、接続ストラップ６６及び６７が狭いエアギャップ１４、１６、１７、及び１９に分割されるか、又は二つの接続プレート１２及び１３とチップ４１乃至４６とから構成されるユニットが接続ストラップ６６及び６７から除去されるかの何れかにより、二つの接続プレート１２及び１３とチップ４１乃至４６とから構成されるユニットはフレームベース３から個別に除去される。

上記のリードフレーム構成体１、４０、及び６０において、リードフレーム６乃至１１の各々の二つの接続プレート１２及び１３は直接互いに隣接すると共に、狭いエアギャップ３４によってのみ互いから分離されるという顕著な利点がもたらされる。このことにより、狭いエアギャップ３４によって形成されるブリッジングゾーン３４は、チップ接続部の間の距離が非常に短くなるフリップチップ技術で特に小さなチップ４１乃至４６を使用してもブリッジされ得るという顕著な利点がもたらされる。このように、リードフレーム構成体１、４０、及び６０は、特に小さなチップを伴う作業に非常に適している。図２及び３によるリードフレーム構成体４０及び６０における更なる利点は、当該構成体４０乃至６０の場合、特に狭いブリッジングゾーン３４により、チップ４１乃至４６の各々のチップ接続部に接続される接続プレート１２及び１３の、十分に安定した機械的な結合（ｃｏｈｅｓｉｏｎ）が、鋳造成形金型を使用することなく、関連するチップ４１乃至４６のみを使用して実現され得るため、チップ４１乃至４６の各々を鋳造成形金型に組み込むことが不要となることにある。

示されているリードフレームを備えるリードフレーム構成体においてチップはまだ接続されていない、本発明の例によるリードフレーム構成体の一部を平面図で示している。フレームベースにしっかりと導電的に接続されているリードフレームが示されていると共に、示されているリードフレームを備えるリードフレーム構成体においてチップは既に接続されている、本発明の例によるリードフレーム構成体の一部を図１と同様の態様で示している。リードフレームがフレームベースから電気的に絶縁されていると共に、リードフレームを備えるリードフレーム構成体においてチップは既に接続されていることが示されている、本発明の例によるリードフレーム構成体を図１及び図２と同様の態様で示している。

Claims

ストリップの態様で設計され、フレームベースと、前記フレームベースに接続されると共に前記ストリップの縦方向において互いに隣接している多くのリードフレームとで設計され、前記各々のリードフレームはチップを備え、前記各々のリードフレームは二つの接続プレートを有すると共に、前記各々の接続プレートと前記フレームベースとの間に少なくとも一つの接続ウェブが当初から設けられていて、前記当初から設けられていた接続ウェブは無効化され、前記各々の接続プレートは前記チップのチップ接続部に接続され、前記各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、前記チップによってブリッジされるブリッジングゾーンを規定し、前記各々のリードフレームの前記二つの接続プレートは、前記リードフレームの中間セクションを用いることなく直接互いに隣接すると共に、前記ブリッジングゾーンとしてエアギャップを規定し、前記ストリップの縦方向において互いに隣接している前記リードフレームに対して、前記ストリップの縦方向においてもたらされる接続ストラップが設けられ、前記接続ストラップは、前記ストリップの縦方向において互いに隣接している前記各々のフレームと前記フレームベースとの両方に接続され、前記リードフレームの前記各々の接続プレートと前記フレームベースとの間に導電性接続部が残らないリードフレーム構成体。
前記接続ストラップは、無効化され得る多くの接続ゾーンを介して前記ストリップの縦方向において他に隣接している前記各々のリードフレームと前記フレームベースとの両方に接続される請求項１に記載のリードフレーム構成体。
前記エアギャップが前記ストリップの縦方向に対して斜めにもたらされる請求項１に記載のリードフレーム構成体。
前記エアギャップがＳ字状にもたらされる請求項１に記載のリードフレーム構成体。