JPH04233262A - 脱熱体及び多重取付パッド・レードフレームのパッケージ及び半導体ダイの電気的絶縁方法 - Google Patents
脱熱体及び多重取付パッド・レードフレームのパッケージ及び半導体ダイの電気的絶縁方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ダイ(チップ)
を装着するパッケージ及びその方法に関し、特に脱熱体
(Heat sink)及びリードフレームを含み電
気的に絶縁した半導体ダイを備えたパッケージに関する
。
を装着するパッケージ及びその方法に関し、特に脱熱体
(Heat sink)及びリードフレームを含み電
気的に絶縁した半導体ダイを備えたパッケージに関する
。
【0002】
【従来の技術】半導体代ダイをパッケージ自体から又は
パッケージに含まれる他の半導体ダイから電気的に絶縁
する現在の実装技術は、典型的に酸化ベリリウム、酸化
アルミナ、等のようなセラミックスを最初に関連パッケ
ージの主取付用パッドの表面の予め決めた位置にろう付
又は半田付けをした後、その主取付用パッド上に溶着し
た半田付けセラミックに適当な半導体をろう付又は半田
付けすることによって得られる。かかる絶縁法は、セラ
ミックの材料コストが比較的高く、最初にセラミックを
取付用パッドに取り付け、次に半導体ダイを溶着したセ
ラミックに取り付ける労働コストのために高価につく。
パッケージに含まれる他の半導体ダイから電気的に絶縁
する現在の実装技術は、典型的に酸化ベリリウム、酸化
アルミナ、等のようなセラミックスを最初に関連パッケ
ージの主取付用パッドの表面の予め決めた位置にろう付
又は半田付けをした後、その主取付用パッド上に溶着し
た半田付けセラミックに適当な半導体をろう付又は半田
付けすることによって得られる。かかる絶縁法は、セラ
ミックの材料コストが比較的高く、最初にセラミックを
取付用パッドに取り付け、次に半導体ダイを溶着したセ
ラミックに取り付ける労働コストのために高価につく。
【0003】集積回路及び/または半導体ダイのような
半導体デバイスを取り付ける方法及び実装の構成は種々
のものがある。半導体ダイを実装するこれら従来の8
つの方法及び取付アセンブリを次のパラグラフで検討す
る。
半導体デバイスを取り付ける方法及び実装の構成は種々
のものがある。半導体ダイを実装するこれら従来の8
つの方法及び取付アセンブリを次のパラグラフで検討す
る。
【0004】シモンズ(Simmons)は米国特許第
3,569,793号において,ダイを熱伝導性充てん
剤を充てんしているハウジングから電気的に絶縁して、
該電気絶縁ダイとハウジング間に良好な熱伝導性を提供
する半導体デバイス用取付アセンブリを教示している。 エンキャプシュレートされたリードフレーム17は
リード19、20及び21を含む。これらのリードはそ
れぞれ一端で取付タブ18に固く接続されている。リー
ドの他端,すなわちリード20はその他端において半導
体ダイを受け入れる三角形状の取付プラットホーム25
で終わっている。リード19と21の他端はそれぞれ上
昇部分28と29で終わる横延在部26と27を有し、
部分30と31で終わる後者の他端はそれぞれ、プラッ
トホーム25へ押し付けるためにダイの最上部にばね圧
力を与えるように形成されている内側延在アーム32と
33を有する。
3,569,793号において,ダイを熱伝導性充てん
剤を充てんしているハウジングから電気的に絶縁して、
該電気絶縁ダイとハウジング間に良好な熱伝導性を提供
する半導体デバイス用取付アセンブリを教示している。 エンキャプシュレートされたリードフレーム17は
リード19、20及び21を含む。これらのリードはそ
れぞれ一端で取付タブ18に固く接続されている。リー
ドの他端,すなわちリード20はその他端において半導
体ダイを受け入れる三角形状の取付プラットホーム25
で終わっている。リード19と21の他端はそれぞれ上
昇部分28と29で終わる横延在部26と27を有し、
部分30と31で終わる後者の他端はそれぞれ、プラッ
トホーム25へ押し付けるためにダイの最上部にばね圧
力を与えるように形成されている内側延在アーム32と
33を有する。
【0005】リンカーン(Lincoln)は米国特許
第3,893,158号において、第10図でダイ13
2,134及び136に取付面を提供するためにリード
の中央配置伸張部を含むリードフレーム30を開示して
いる。ダイの取付パッドで終わる同様のリード伸張部は
この特許の他の図面に示されている。ワイヤ結合によっ
てダイと種々のコンタクト・フィンガー間のワイヤを接
続している。リードフレーム.アセンブリはハウジング
内でエポキシでエンキャプシュレートされている。ダイ
をそれらの取付に対して相互に電気的に絶縁しているが
、発光ダイに光を光検出ダイへ伝達させるように配向し
ていることが注目される。
第3,893,158号において、第10図でダイ13
2,134及び136に取付面を提供するためにリード
の中央配置伸張部を含むリードフレーム30を開示して
いる。ダイの取付パッドで終わる同様のリード伸張部は
この特許の他の図面に示されている。ワイヤ結合によっ
てダイと種々のコンタクト・フィンガー間のワイヤを接
続している。リードフレーム.アセンブリはハウジング
内でエポキシでエンキャプシュレートされている。ダイ
をそれらの取付に対して相互に電気的に絶縁しているが
、発光ダイに光を光検出ダイへ伝達させるように配向し
ていることが注目される。
【0006】ブリベン(Bliven)らは米国特許第
4,003,544号の第1図に集積回路のチップ(又
はダイ)に中央配置の取付パッドを提供するためにコン
タクト・フィンガーの伸張部を含むリードフレームを示
している。
4,003,544号の第1図に集積回路のチップ(又
はダイ)に中央配置の取付パッドを提供するためにコン
タクト・フィンガーの伸張部を含むリードフレームを示
している。
【0007】キング(King)は米国特許第4,11
4,177号において、フレームの中央部に伸張部を有
するリードを備えたリードフレームを含み、1つのパッ
ド上に光検出器の集積回路ダイと、リードフレームの反
対側上のリードから対向するパッド上に発光集積回路を
受け入れるためリード伸張部の端部にランディング・パ
ッド又は取付パッドを備えた光学的結合デバイスを教示
している。
4,177号において、フレームの中央部に伸張部を有
するリードを備えたリードフレームを含み、1つのパッ
ド上に光検出器の集積回路ダイと、リードフレームの反
対側上のリードから対向するパッド上に発光集積回路を
受け入れるためリード伸張部の端部にランディング・パ
ッド又は取付パッドを備えた光学的結合デバイスを教示
している。
【0008】エアド(Aird)は米国特許第4,44
6,375号において、光結合器に関連した集積回路を
受け入るためのリードフレームを開示している。それら
のダイは、中央に配置され各々がリードフレームのリー
ドの伸張部を介して提供されるパッドに取り付けられる
。中央に配置される以外のリード伸張部は集積回路ダイ
の取付パッドの作用をする。
6,375号において、光結合器に関連した集積回路を
受け入るためのリードフレームを開示している。それら
のダイは、中央に配置され各々がリードフレームのリー
ドの伸張部を介して提供されるパッドに取り付けられる
。中央に配置される以外のリード伸張部は集積回路ダイ
の取付パッドの作用をする。
【0009】メドルズ(Meddles)は米国特許第
4,556,896号において、半導体デバイスのリー
ドフレーム構造物を教示している。その構造物は、集積
回路ダイを取り付けるためにリードの伸張部として中央
配置の取付パッドを含む。リード素子はリードフレーム
・アセンブリの回りのハウジングの成形を容易にするよ
うに配置されている。
4,556,896号において、半導体デバイスのリー
ドフレーム構造物を教示している。その構造物は、集積
回路ダイを取り付けるためにリードの伸張部として中央
配置の取付パッドを含む。リード素子はリードフレーム
・アセンブリの回りのハウジングの成形を容易にするよ
うに配置されている。
【0010】チング(Ching)らは米国特許第4,
633,582号において、集積回路ダイの取付の際に
リードフレームのリードフィンガー伸張部として中央配
置の取付ダブを含むリードフレーム・アセンブリを開示
している。そのリードフレームの設計は、リードフレー
ムと関連の光隔離デバイスの製造中に1つの位置から別
の位置へ同じように回転するように、全リードフレーム
の第1と第2のリード・アセンブリ間の共面関係を保証
することを意図している。
633,582号において、集積回路ダイの取付の際に
リードフレームのリードフィンガー伸張部として中央配
置の取付ダブを含むリードフレーム・アセンブリを開示
している。そのリードフレームの設計は、リードフレー
ムと関連の光隔離デバイスの製造中に1つの位置から別
の位置へ同じように回転するように、全リードフレーム
の第1と第2のリード・アセンブリ間の共面関係を保証
することを意図している。
【0011】ホーキンス(Hawkins)は米国特許
第4,740,868号において、複数の集積回路ダイ
を取り付ける際に複数のレールを含むリードフレームを
開示している。取付用表面を提供する外に、そのレール
は脱熱器の作用もする。そのレールは、レール間に電気
絶縁を提供するように配列される。
第4,740,868号において、複数の集積回路ダイ
を取り付ける際に複数のレールを含むリードフレームを
開示している。取付用表面を提供する外に、そのレール
は脱熱器の作用もする。そのレールは、レール間に電気
絶縁を提供するように配列される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、1つ
以上の半導体ダイが相互に電気的に絶縁されている複数
の半導体ダイを共通のパッケージに取り付けることにあ
る。本発明のもう1つの目的は、複数の半導体ダイを取
り付ける優れたパッケージを提供することにある。
以上の半導体ダイが相互に電気的に絶縁されている複数
の半導体ダイを共通のパッケージに取り付けることにあ
る。本発明のもう1つの目的は、複数の半導体ダイを取
り付ける優れたパッケージを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記従来の技術の問題点
を考慮して、上記の目的及び他の目的が、パッケージの
半導体ダイの取付部分に延在しかつ該部分上に配置され
るリードフレームの1個以上のリードを有するリードフ
レームを含む本発明によって提供される。そのリード延
在部又はフィンガーはそれらのそれぞれの端部において
形成されて所定の半導体ダイを受けるのに十分な大きさ
の取付面積を提供する。リードフレームの延在リード又
はフィンガーの半導体ダイ取付表面は、一実施態様にお
いては誘電接着剤を介して、そして別の実施態様におい
てはリードフレーム伸張部の下側と例えば下側取付表面
間に配置された機械的支持体を介してパッケージの下側
取付表面へ固定される。また、本発明の一実施態様にお
ける下側取付表面は脱熱器である。
を考慮して、上記の目的及び他の目的が、パッケージの
半導体ダイの取付部分に延在しかつ該部分上に配置され
るリードフレームの1個以上のリードを有するリードフ
レームを含む本発明によって提供される。そのリード延
在部又はフィンガーはそれらのそれぞれの端部において
形成されて所定の半導体ダイを受けるのに十分な大きさ
の取付面積を提供する。リードフレームの延在リード又
はフィンガーの半導体ダイ取付表面は、一実施態様にお
いては誘電接着剤を介して、そして別の実施態様におい
てはリードフレーム伸張部の下側と例えば下側取付表面
間に配置された機械的支持体を介してパッケージの下側
取付表面へ固定される。また、本発明の一実施態様にお
ける下側取付表面は脱熱器である。
【0014】
【実施例】図1〜図5に示すように、本発明の種々の実
施態様をTO−218 JEDEC アウトライン
・パッケージに関連して説明するが、これは説明のみの
ためである。種々の実施態様における本発明はかかるパ
ッケージ輪郭図に限定されず、以下に説明するように、
半導体ダイ又は他の構成要素の絶縁を必要とするパッケ
ージ・アウトラインに適用できる。
施態様をTO−218 JEDEC アウトライン
・パッケージに関連して説明するが、これは説明のみの
ためである。種々の実施態様における本発明はかかるパ
ッケージ輪郭図に限定されず、以下に説明するように、
半導体ダイ又は他の構成要素の絶縁を必要とするパッケ
ージ・アウトラインに適用できる。
【0015】図1に示した本発明の一実施例におけるリ
ードフレーム1は以下に詳細に説明するように脱熱体(
heat sink)3に取り付けられる。リードフ
レーム1から最も離れている脱熱体の端部は、中央に穴
又は取付穴7を有する取付ボス5からなる。本実施例に
おける取付ボス5の下の脱熱体3の部分は、例えば半導
体ダイや他の構成部品を受ける取付面9を提供する。リ
ードフレーム1及び脱熱体3は、この例では典型的に銅
合金で作られて、ニッケルめっきされている。
ードフレーム1は以下に詳細に説明するように脱熱体(
heat sink)3に取り付けられる。リードフ
レーム1から最も離れている脱熱体の端部は、中央に穴
又は取付穴7を有する取付ボス5からなる。本実施例に
おける取付ボス5の下の脱熱体3の部分は、例えば半導
体ダイや他の構成部品を受ける取付面9を提供する。リ
ードフレーム1及び脱熱体3は、この例では典型的に銅
合金で作られて、ニッケルめっきされている。
【0016】リードレーム1は、この実施例では7個の
リード又はコンタクト・フィンガー11〜17を含むよ
うに示されているが、かかるリード又はコンタクト・フ
ィンガー11〜17の数は限定を意味せず、7以下、或
いは7以上実用の限度までのリードフレームを利用する
ことができる。コンタクト・フィンガー11〜17の端
部19は、ソケット(図示せず)に差し込んだり、又は
、現場で集積回路盤に半田付けされる形状になっている
。この実施例においては、リード14の端部21が直角
に曲がって、脱熱体3の端部へ、例えばろう付や溶接に
よって固定して脱熱体3との固着と電気的接触の両方を
保証していることが注目される。
リード又はコンタクト・フィンガー11〜17を含むよ
うに示されているが、かかるリード又はコンタクト・フ
ィンガー11〜17の数は限定を意味せず、7以下、或
いは7以上実用の限度までのリードフレームを利用する
ことができる。コンタクト・フィンガー11〜17の端
部19は、ソケット(図示せず)に差し込んだり、又は
、現場で集積回路盤に半田付けされる形状になっている
。この実施例においては、リード14の端部21が直角
に曲がって、脱熱体3の端部へ、例えばろう付や溶接に
よって固定して脱熱体3との固着と電気的接触の両方を
保証していることが注目される。
【0017】本発明のこの実施例において、コンタクト
・フィンガー又はリード15の反対側は脱熱体3の取付
面9から少し離れてその取付面上に配置された下方へオ
フセットしたパドル状部23を有する。誘電材料25は
取付面9とリード又はコンタクト・フィンガー15のパ
ドル23の下側との間に配置される。このように、パド
ル又は取付パッド23の最上部に取り付けられる構成要
素はコンタクト・フィンガー又はリード15を除く全て
から電気的に絶縁される。
・フィンガー又はリード15の反対側は脱熱体3の取付
面9から少し離れてその取付面上に配置された下方へオ
フセットしたパドル状部23を有する。誘電材料25は
取付面9とリード又はコンタクト・フィンガー15のパ
ドル23の下側との間に配置される。このように、パド
ル又は取付パッド23の最上部に取り付けられる構成要
素はコンタクト・フィンガー又はリード15を除く全て
から電気的に絶縁される。
【0018】本発明の好適実施態様において、商品名P
laskonTM3100LSLF〔米国ペンシルバニ
ア州、ブリストルに在るPhomanHaas社により
商標“Plaskon”で製造された低応力−長流動性
封止材〕のようなプラスチック封止材を取付面とパドル
23の下側の間に流すことによって取付面27を脱熱体
3及びリードフレーム1の他の部分から電気的に絶縁す
る。また、誘電材料25はポリイミド(Polyimi
deTM)のような誘電接着剤にすることもできる。さ
らに別の実施態様における誘電材料25は、適当な材料
の誘電シムのような機械的支持体を介してパドル又は取
付パッド23の下に設けることができる。
laskonTM3100LSLF〔米国ペンシルバニ
ア州、ブリストルに在るPhomanHaas社により
商標“Plaskon”で製造された低応力−長流動性
封止材〕のようなプラスチック封止材を取付面とパドル
23の下側の間に流すことによって取付面27を脱熱体
3及びリードフレーム1の他の部分から電気的に絶縁す
る。また、誘電材料25はポリイミド(Polyimi
deTM)のような誘電接着剤にすることもできる。さ
らに別の実施態様における誘電材料25は、適当な材料
の誘電シムのような機械的支持体を介してパドル又は取
付パッド23の下に設けることができる。
【0019】この実施例の半導体ダイ29は取付パッド
又はパドル23の最上面27に固定される。半導体ダイ
29の基板は典型的に、例えば、適当な導電性接着剤を
介してリード15へ電気的に接続される。もう1つの半
導体ダイ31は、この実施例では図示のように脱熱体3
の取付面9へ導電性接着剤を介して固定される。この実
施例では、超音波ボンディングによって半導体ダイ29
と31間及び半導体ダイ29とコンタクト・フィンガー
12,13,14及び16間の線33を圧着する。線は
、典型的な用途においては0.0038cm直径と細く
することができる。本例において、出力接続線として使
用される太い線、例えばアルミニウムで0.025cm
直径の線もコンタクト・フィンガー12の端末パッド1
2’と半導体ダイ31の間に超音波圧着される。リード
又はコンタクト・フィンガー15の延在端部におけるパ
ドル又は取付パッド23は浅い下向延在L形ベンド37
を介してオフセットしている。また、本発明の好適実施
態様における半導体ダイは脱熱体3の取付面9へ半田付
けされる。脱熱体3に最近接のコンタクト・フィンガー
又は、リード11,12,13,16及び17の非延在
端部はそれぞれ関連するリードよりも実質的に広い幅の
矩形状接続パッド11’,12’,13’,16’及び
17’に成形されて、図示のように線33又は導体35
の電気的相互接続及び付着を容易にさせている。
又はパドル23の最上面27に固定される。半導体ダイ
29の基板は典型的に、例えば、適当な導電性接着剤を
介してリード15へ電気的に接続される。もう1つの半
導体ダイ31は、この実施例では図示のように脱熱体3
の取付面9へ導電性接着剤を介して固定される。この実
施例では、超音波ボンディングによって半導体ダイ29
と31間及び半導体ダイ29とコンタクト・フィンガー
12,13,14及び16間の線33を圧着する。線は
、典型的な用途においては0.0038cm直径と細く
することができる。本例において、出力接続線として使
用される太い線、例えばアルミニウムで0.025cm
直径の線もコンタクト・フィンガー12の端末パッド1
2’と半導体ダイ31の間に超音波圧着される。リード
又はコンタクト・フィンガー15の延在端部におけるパ
ドル又は取付パッド23は浅い下向延在L形ベンド37
を介してオフセットしている。また、本発明の好適実施
態様における半導体ダイは脱熱体3の取付面9へ半田付
けされる。脱熱体3に最近接のコンタクト・フィンガー
又は、リード11,12,13,16及び17の非延在
端部はそれぞれ関連するリードよりも実質的に広い幅の
矩形状接続パッド11’,12’,13’,16’及び
17’に成形されて、図示のように線33又は導体35
の電気的相互接続及び付着を容易にさせている。
【0020】図1に示した本発明の実施態様の主部の拡
大図を図2に示す。完成パッケージは商品名Plask
onTM3100なる封止材で封止され破線39で示し
た包装シルエットを形成するアセンブリで示す。封止材
料39を通して見ると、リード又はコンタクト・フィン
ガー11〜17を元と相互に接続するリードフレーム1
のブリッジ41は切断されてリード11〜17間の電気
的及び機械的接続をそれぞれ絶っている。図示のように
、リード11と17は、これらのリードが使用されない
この例では、封止材料39の端部近くで先端が切除され
ている。他の用途では、これらのリード11と17はも
ちろん利用され、従って切除されない。
大図を図2に示す。完成パッケージは商品名Plask
onTM3100なる封止材で封止され破線39で示し
た包装シルエットを形成するアセンブリで示す。封止材
料39を通して見ると、リード又はコンタクト・フィン
ガー11〜17を元と相互に接続するリードフレーム1
のブリッジ41は切断されてリード11〜17間の電気
的及び機械的接続をそれぞれ絶っている。図示のように
、リード11と17は、これらのリードが使用されない
この例では、封止材料39の端部近くで先端が切除され
ている。他の用途では、これらのリード11と17はも
ちろん利用され、従って切除されない。
【0021】本発明の別の実施態様(図3)において、
リードフレーム1は、前記本発明の第1の実施態様にお
けるようにリード又はコンタクト・フィンガー15の端
部を延在しオフセットさせているが、さらに図示のよう
にオフセット・パドル又は取付パッド43を提供するた
めにリード又はコンタクト・フィンガー11の延在部を
含むことによってパドル又は取付パッドを提供する改良
型で示されてる。前記のように、誘電接着剤又は封止材
のような誘電材料25は取付パッド23と43の底面と
脱熱体3の取付面9の間に配置される。この実施例にお
いても、半導体ダイ45と47は、図示のように半田付
け又は導電性接着剤によって取付パッド43と23へ固
定される。この実施例では、もう1つの半導体ダイ49
も脱熱体3の取付面9へ半田付けされる。この実施例に
示すように、線33は、半導体ダイ45,47及び49
と端末パッド13’,14’,16’及び17’間に超
音波圧着される。導体51(典型的にはアルミニウム)
が、図示のように半導体ダイ49とパドル43の間に超
音波圧着されてそれらの間に電気的な相互接着を提供し
ている。同様に、リード12の端部における端末パッド
12’と半導体ダイ45との間に典型的にはアルミニウ
ムの導体53が超音波圧着される。
リードフレーム1は、前記本発明の第1の実施態様にお
けるようにリード又はコンタクト・フィンガー15の端
部を延在しオフセットさせているが、さらに図示のよう
にオフセット・パドル又は取付パッド43を提供するた
めにリード又はコンタクト・フィンガー11の延在部を
含むことによってパドル又は取付パッドを提供する改良
型で示されてる。前記のように、誘電接着剤又は封止材
のような誘電材料25は取付パッド23と43の底面と
脱熱体3の取付面9の間に配置される。この実施例にお
いても、半導体ダイ45と47は、図示のように半田付
け又は導電性接着剤によって取付パッド43と23へ固
定される。この実施例では、もう1つの半導体ダイ49
も脱熱体3の取付面9へ半田付けされる。この実施例に
示すように、線33は、半導体ダイ45,47及び49
と端末パッド13’,14’,16’及び17’間に超
音波圧着される。導体51(典型的にはアルミニウム)
が、図示のように半導体ダイ49とパドル43の間に超
音波圧着されてそれらの間に電気的な相互接着を提供し
ている。同様に、リード12の端部における端末パッド
12’と半導体ダイ45との間に典型的にはアルミニウ
ムの導体53が超音波圧着される。
【0022】図4は本発明の第3の実施態を示し、脱熱
体3の頭部の拡大平面図と共に破線で示す封止材料39
を通して見た図を示す。この実施態様では、リード又は
コンタクト・フィンガー15の端部は前記の実施態様に
おけるように延在して、間に配置された誘電材料25を
介して脱熱体3から電気的に絶縁されるパドル又は取付
パッド23を提供している(図1及び図3参照)。半導
体パッド57は取付パッド23上に装着される。もう1
つの半導体ダイ59は脱熱体3の取付面へ半田付けされ
る。この実施態様では、図3に示すようにパドル又は取
付パッド43を提供するためにコンタクト・フィンガー
11の端部を延在させる代わりに、従来のセラミック誘
電パッドがその下面で脱熱体3の取付面9へ半田付けさ
れる。半導体ダイ63は、例えば適当な接着剤を使用し
てセラミック誘電パッド61の上部へ固定される。本発
明の他の実施態様に示したように、本実施例においても
半導体ダイ57、59及び63間、及びこれらの半導体
ダイと端末パッド13’,14’,16’,及び17’
間の細線33を電気的に接続するために超音波圧着法が
用いられる。アルミニウムのような丸い導線65,67
及び69は、セラミックパッド61とパッド11’,半
導体ダイ63とパッド12’の間,及び半導体ダイとセ
ラミックパッド61の間にそれぞれ超音波圧着される。 このように、半導体ダイ57と63は、脱熱体3から、
相互にそしてリード又はコンタクト・フィンガー11〜
17の種々のものから電気的に絶縁されている。
体3の頭部の拡大平面図と共に破線で示す封止材料39
を通して見た図を示す。この実施態様では、リード又は
コンタクト・フィンガー15の端部は前記の実施態様に
おけるように延在して、間に配置された誘電材料25を
介して脱熱体3から電気的に絶縁されるパドル又は取付
パッド23を提供している(図1及び図3参照)。半導
体パッド57は取付パッド23上に装着される。もう1
つの半導体ダイ59は脱熱体3の取付面へ半田付けされ
る。この実施態様では、図3に示すようにパドル又は取
付パッド43を提供するためにコンタクト・フィンガー
11の端部を延在させる代わりに、従来のセラミック誘
電パッドがその下面で脱熱体3の取付面9へ半田付けさ
れる。半導体ダイ63は、例えば適当な接着剤を使用し
てセラミック誘電パッド61の上部へ固定される。本発
明の他の実施態様に示したように、本実施例においても
半導体ダイ57、59及び63間、及びこれらの半導体
ダイと端末パッド13’,14’,16’,及び17’
間の細線33を電気的に接続するために超音波圧着法が
用いられる。アルミニウムのような丸い導線65,67
及び69は、セラミックパッド61とパッド11’,半
導体ダイ63とパッド12’の間,及び半導体ダイとセ
ラミックパッド61の間にそれぞれ超音波圧着される。 このように、半導体ダイ57と63は、脱熱体3から、
相互にそしてリード又はコンタクト・フィンガー11〜
17の種々のものから電気的に絶縁されている。
【0023】図5には、前記のようなプラスチック封止
材39及びリード又はコンタクト・フィンガー11〜1
7を含んで、例えば図3又は図4の実施態様のパッケー
ジを完成させるTO−218 Jedec パッケ
ージの典型的な外形図を示す。前に示したように、本発
明の種々の実施態様は図示したパッケージ外形に限定さ
れない。取付面9及びその関連構成要素、及びリードフ
レーム1の端部の一部を封止するために使用されるプラ
スチック封止材料は、リード11〜17の1つ以上を延
在さすことによって提供される取付パッドの電気的絶縁
を保証する誘電材料25を提供するために使用すること
ができる。パッケージのリード又はコンタクト・フィン
ガーの端部を延在さすことによって提供される取付パッ
ドの数は、特定のパッケージの設計によって許容される
スペースによってのみ限定される。前記のように、この
概念は半導体ダイ又は他の構成要素の電気的絶縁が必要
なパッケージ外形には全て適用することができる。誘電
材料25は、関連の取付パッドと脱熱体3の表面間の電
気的絶縁の外に、この実施例においては線33の超音波
圧着を容易にする基礎を提供する。
材39及びリード又はコンタクト・フィンガー11〜1
7を含んで、例えば図3又は図4の実施態様のパッケー
ジを完成させるTO−218 Jedec パッケ
ージの典型的な外形図を示す。前に示したように、本発
明の種々の実施態様は図示したパッケージ外形に限定さ
れない。取付面9及びその関連構成要素、及びリードフ
レーム1の端部の一部を封止するために使用されるプラ
スチック封止材料は、リード11〜17の1つ以上を延
在さすことによって提供される取付パッドの電気的絶縁
を保証する誘電材料25を提供するために使用すること
ができる。パッケージのリード又はコンタクト・フィン
ガーの端部を延在さすことによって提供される取付パッ
ドの数は、特定のパッケージの設計によって許容される
スペースによってのみ限定される。前記のように、この
概念は半導体ダイ又は他の構成要素の電気的絶縁が必要
なパッケージ外形には全て適用することができる。誘電
材料25は、関連の取付パッドと脱熱体3の表面間の電
気的絶縁の外に、この実施例においては線33の超音波
圧着を容易にする基礎を提供する。
【0024】以上本発明の種々の実施態様を説明したが
、図示の実施態様の多くの他の利点及び変化がありうる
ことは当業者には明白である。かかる変化又は別の実施
態様は、特許請求の範囲の意図及び範囲に包含されるも
のであって、ここに示した実施態様は限定を意味しない
。
、図示の実施態様の多くの他の利点及び変化がありうる
ことは当業者には明白である。かかる変化又は別の実施
態様は、特許請求の範囲の意図及び範囲に包含されるも
のであって、ここに示した実施態様は限定を意味しない
。
【図1】封止前及び関連リードフレームの各リード間の
ブリッジの切断前における本発明の一実施態様の説明図
である。
ブリッジの切断前における本発明の一実施態様の説明図
である。
【図2】図1の実施態様の拡大詳細を示す部分平面図で
ある。
ある。
【図3】エンキャプシュレーション工程及び関連リード
フレームのリード間のブリッジの切断前における本発明
の別の実施態様の説明図である。
フレームのリード間のブリッジの切断前における本発明
の別の実施態様の説明図である。
【図4】本発明の別の実施態様の部分平面図である。
【図5】例えば、図1乃至図4の本発明の実施態様に出
現するであろう代表的なプラスチック封止完成パッケー
ジの説明図である。
現するであろう代表的なプラスチック封止完成パッケー
ジの説明図である。
1 リードフレーム3
脱熱体5
取付ボス7
穴9
取付面11〜17 コンタクト・フ
ィンガー又はリード 11’〜 17’ パッド 19 リード11〜1
7の端部21 リード
14の端部23 パド
ル又は取付パッド25
誘電材料27 取付
面29,31 半導体ダイ33,3
5 線 39 封止材43
取付パッド45,47,
49 半導体ダイ 57,59,63 半導体ダイ 65,67,69 太い導体
脱熱体5
取付ボス7
穴9
取付面11〜17 コンタクト・フ
ィンガー又はリード 11’〜 17’ パッド 19 リード11〜1
7の端部21 リード
14の端部23 パド
ル又は取付パッド25
誘電材料27 取付
面29,31 半導体ダイ33,3
5 線 39 封止材43
取付パッド45,47,
49 半導体ダイ 57,59,63 半導体ダイ 65,67,69 太い導体
Claims (21)
- 【請求項1】 電気コンポーネントを受ける実質的に
平らな取付面を提供する部分を含む脱熱体;各々がそれ
ぞれ外端部にコンタクト・フィンガーを提供するように
成形された複数の並列リードを含むリードフレームであ
って、該リードの内部が最初はそれらの間に形成された
ブリッジ素子を介して一緒に接続され、該リードの所定
の内端部が導体を受ける端末パッドを提供するように成
形され、該リードの内端部の少なくとも1つが前記脱熱
体へ固着されて該リードが前記脱熱体の取付面の一次面
の上かつ該一次面と平行な第1の面に保持され、前記リ
ードの大多数の内端部が前記脱熱体の取付面の下縁より
実質的に上にあり、該内端部の少なくとも1つが前記脱
熱器の取付面の所定の部分の上かつ該所定の部分から離
れて配置されたパドル状の取付パッドに延在形成され、
該取付パッドが電気コンポーネントを受ける構成のリー
ドフレーム;及び前記取付パッドの底面と前記脱熱体の
下側の取付面との間に挿入されて、前記取付パッドおよ
びその関連リードを前記脱熱体から電気的に絶縁するこ
とによって前記取付パッドに取り付けられる全ての電気
コンポーネントを電気的に絶縁する誘電材料、からなる
ことを特徴とする電気コンポーネントを実装するアセン
ブリ。 - 【請求項2】 前記少なくとも1つの延在内端部が、
さらに前記第1の面と前記脱熱体の取付面の一次面と平
行にかつそれらの面の間にある第2の面に関連する取付
用パッドを配置するためにオフセットしていることを含
むことを特徴とする請求項1のアセンブリ。 - 【請求項3】 さらに、関連リードの前記延在内端部
の取付パッドの最上面に固着された電気コンポーネント
;前記脱熱体に取り付けられた少なくとも1つの他の電
気コンポーネント;及び前記電気コンポーネントの種々
のコンポーネントを相互に、かつ関連リードの内端部の
所定端末パッドへ選択的に電気的に接続させる手段を含
む請求項1のアセンブリ。 - 【請求項4】 さらに、前記脱熱体及び関連電気コン
ポーネントの取付面、前記取付パッド及びその関連電気
コンポーネント、及び前記端末パッドの上に成形されか
つエンキカプシュレーヨン法で密閉することによって、
前記アセンブリの周囲に成形された後に前記リード間の
ブリッジ素を切断する構成のプラスチック・コンパウン
ドを含むことを特徴とする請求項3のアセンブリ。 - 【請求項5】 前記誘電材料が固体ポリアミド・パッ
ドからなることを特徴とする請求項1のアセンブリ。 - 【請求項6】 前記誘電材料がプラスチック・コンパ
ウンドからなることを特徴とする請求項1のアセンブリ
。 - 【請求項7】 前記誘電材料がエポキシからなること
を特徴とする請求項1のアセンブリ。 - 【請求項8】 前記誘電材料は、前記脱熱体と前記リ
ードの少なくとも1つの前記延在内端部の前記取付パッ
ド間のスペースに流入充填する前記プラスチック・コン
パウンドによって提供されることを特徴とする請求項3
のアセンブリ。 - 【請求項9】 前記リードフレームは、ニッケルめっ
き銅合金材料の単一片で形成されることを特徴とする請
求項1のアセンブリ。 - 【請求項10】 前記脱熱体に固着された前記内端部
の1つが、前記リードフレームの面から前記脱熱体の面
方向へ実質的に直角に曲がり、かつ前記脱熱体の縁部へ
固着されることを特徴とする請求項1のアセンブリ。 - 【請求項11】 電気コンポーネントを取り付けるこ
とができる実質的に平らな取付面を備えた脱熱体を成形
する工程;一端に同一面上にあるコンタクト・フィンガ
ーを有する複数の並列リードを有し、該リードの所定の
第1のリードがそれらの他端部を延在してパドル状取付
パッドとして終わり、該リードの所定の第2のリードか
それらの他端部を導体を受ける端末パッドに成形され、
該リードの予め決めた少なくとも1つの第3のリードが
その他端部を前記脱熱体へ付着させるのに適した構成を
有する導体材料の単一片からのリードフレーム、及び前
記リードの他端部に近接して該リードを単一片として保
持するブリッジ部材のストリップを成形する工程;前記
リードの第3のリードの他端部を前記脱熱体へ固定させ
て前記リードフレームを所定の位置に保持すると共に、
前記コンタクト・フィンガーの面を前記脱熱体の取付面
に平行かつ該取付面から一定の間隔を保たせ、前記リー
ドの第2リードの端末パッドを前記脱熱体の縁部の上に
配置し、前記リードの第1リードの取付パッドをそれら
のそれぞれの取付面に関して前記脱熱体の取付面に平行
で該取付面から少し離しかつ該取付面の上に配置する工
程;前記リードの第1リードの取付パッドの底部と前記
脱熱体の間に誘電材料を挿入して該第1のリードを該脱
熱体から電気的に絶縁し、それによって該脱熱体に取り
付ける全てのコンポーネントを絶縁する工程;複数の半
導体ダイをそれぞれ前記リードの第1リードの前記取付
パッドの最上面及び前記脱熱体に取り付ける工程;前記
複数の半導体ダイの所定の接続パッドと前記端末パッド
の間にそれぞれ複数の導体を選択的に取り付けて相互に
接続させる工程;前記脱熱体、半導体ダイ及び端末パッ
ドをプラスチック材料でエンキカプシュレートする工程
;及び前記リード間の前記ブリッジ部材を切断して該リ
ードを相互に電気的に絶縁する工程からなることを特徴
とする、所定の半導体ダイと他の半導体ダイとを電気的
に絶縁する複数の半導体ダイの実装方法。 - 【請求項12】 前記挿入工程が、前記取付パッドと
前記脱熱体の間にポリイド・パッドを挿入することを含
むことを特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項13】 前記挿入工程が、前記取付パッドと
前記脱熱体との間に誘電接着剤を注入することを特徴と
する請求項1の方法。 - 【請求項14】 前記複数の導体を選択的に取付ける
工程が、前記複数の半導体ダイの前記接続パッドへ前記
導体を超音波圧着することを含むことを特徴とする請求
項11の方法。 - 【請求項15】 電気コンポーネントを取り付けるこ
とができる実質的に平らな取付面を備えた脱熱体を成形
する工程;一端に同一面上にあるコンタクト・フィンガ
ーを有する複数の並列リードを有し、該リードの所定の
第1のリードがそれらの他端部を延在してパドル状取付
パッドとして終わり、該リードの所定の第2のリードが
それらの他端部を導体を受ける端末パッドに成形され、
該リードの予め決めた少なくとも1つの第3のリードが
その他端部を前記脱熱体へ付着させるのに適した構成を
有する導体材料の単一片からのリードフレーム、及び前
記リードの他端部に近接して該リードを単一片として保
持するブリッジ部材のストリップを成形する工程;前記
リードの第3のリードの他端部を前記脱熱体へ固定させ
て前記リードフレームを所定の位置に保持すると共に、
前記コンタクト・フィンガーの面を前記脱熱体の取付面
に平行かつ該取付面から一定の間隔を保たせ、前記リー
ドの第2のリードの端末パッドを前記脱熱体の縁部の上
に配置し、前記リードの第1のリードの取付パッドをそ
れらのそれぞれの取付面に関して前記脱熱体の取付面に
平行で該取付面から少し離しかつ該取付面の上に配置す
る工程;前記リードの第1のリードの取付パッドの低部
と前記脱熱体の間に誘電支持体材料を挿入する工程;複
数の半導体ダイをそれぞれ前記リードの第1のリードの
前記取付パッドの最上面にそれぞれ取り付ける工程;前
記半導体ダイ及び他の半導体ダイの所定の接続パッドと
、前記端末パッドとの間に複数の導体をそれぞれ超音波
圧着して電気的に相互に接続させる工程;プラスチック
封止材を前記リードの第1のリードの取付パッドの底部
と前記脱熱体との間に流動させ、前記支持体材料を取り
囲ませながら、前記脱熱体、半導体ダイ及び端末パッド
を前記プラスチック材料で封止して、前記取付パッドを
前記脱熱体から電気的に絶縁する工程;及び前記リード
間のブリッジ部材を切断することによって該リードを相
互に電気的に絶縁する工程からなることを特徴とする、
所定の半導体ダイを他の半導体ダイから電気的に絶縁す
る複数の半導体ダイの実装方法。 - 【請求項16】 電気コンポーネントを受ける取付面
を備えた脱熱体;共通面における複数の並列リード間に
ブリッジ素子を有する1片に成形されたリードフレーム
であって、前記リードの第1のリードの端部が曲げられ
て前記脱熱体の一端に固定されて、該脱熱体の前記取付
表面の面に平行で該面より高い面に前記リードフレーム
を保持する構成のリードフレーム;各々が前記脱熱体の
取付面から一定の間隔を保ちかつ該取付面の上の半導体
ダイを受ける取付パッドの形で終わっている延在端部を
有する前記リードの第2の選択リード;及び前記取付パ
ッドと前記脱熱体の取付面との間に配置されることによ
って、前記取付パッド上に取り付けた半導体ダイを相互
に、そして前記脱熱体の取付面に取り付けた電気コンポ
ーネントからパッケージの組立完成及びエンキカプシュ
レート時に電気的に絶縁し、しかる後に前記ブリッジ素
子を切断する構成の誘電材料からなることを特徴とする
、複数の半導体ダイの所定のダイを相互に電気絶縁して
実装するパッケージ・アセンブリ。 - 【請求項17】 さらに、前記脱熱体の取付面及び前
記リードの第2のリードの前記取付パッドにそれぞれ取
り付けられた複数の半導体ダイ;それぞれ前記脱熱体の
近くの所定の前記リードの端部に形成された複数の端末
パッド;及び前記半導体ダイと前記端末パッドの所定の
パッド間に選択的に超音波圧着されて電気的に相互接続
された複数の線からなることを特徴とする請求項16の
アセンブリ。 - 【請求項18】 さらに、所定の半導体ダイと前記端
末パッド間に超音波圧着された少なくとも1本の比較的
大きい直径の導体を含むことを特徴とする請求項17の
アセンブリ。 - 【請求項19】 さらに、それぞれ前記脱熱体の近く
前記リードの所定の第3のリードの端部に形成された複
数の端末パッド;前記脱熱体の取付面及び前記リードの
第2のリードの前記取付パッドにそれぞれ固着された複
数の半導体ダイ;及び前記半導体ダイを相互にそして前
記端末パッドへ電気的に相互に接続させる手段を含むこ
とを特徴とする請求項16のアセンブリ。 - 【請求項20】 さらに、前記脱熱体の取付面の周囲
及び前記端末パッドの周囲の前記アセンブリを密閉する
プラスチック封止材を含むことを特徴とする請求項19
のアセンブリ。 - 【請求項21】 前記リードの第2のリードの延在端
部が、それらの関連パッドをそれぞれ、前記脱熱体の取
付面と前記リードフレームの主部の面の間及び該両面に
平行な共通面に配置するべくオフセットしていることを
特徴とする請求項16のアセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/543,307 US5049973A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Heat sink and multi mount pad lead frame package and method for electrically isolating semiconductor die(s) |
US07/543,307 | 1990-06-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04233262A true JPH04233262A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=24167451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3182047A Pending JPH04233262A (ja) | 1990-06-26 | 1991-06-26 | 脱熱体及び多重取付パッド・レードフレームのパッケージ及び半導体ダイの電気的絶縁方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5049973A (ja) |
EP (1) | EP0465084A3 (ja) |
JP (1) | JPH04233262A (ja) |
KR (1) | KR920001696A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5530284A (en) * | 1995-03-06 | 1996-06-25 | Motorola, Inc. | Semiconductor leadframe structure compatible with differing bond wire materials |
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