JPH08213532A - リードフレーム及び半導体装置 - Google Patents
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- JPH08213532A JPH08213532A JP7015916A JP1591695A JPH08213532A JP H08213532 A JPH08213532 A JP H08213532A JP 7015916 A JP7015916 A JP 7015916A JP 1591695 A JP1591695 A JP 1591695A JP H08213532 A JPH08213532 A JP H08213532A
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Abstract
じる熱変形、即ちリードフレームの長手方向の温度差に
よる熱歪とリードフレームの幅方向の温度差による熱歪
とを、同時に吸収することができるリードフレーム、及
びこのようなリードフレームの一部を含む半導体装置を
提供する。 【構成】リードフレーム枠にその長手方向と平行な方向
に所定間隔毎に形成された複数の第1のスリットと、リ
ードフレーム枠に前記第1のスリットと所定間隔を介し
て前記第1のスリットと平行な方向に所定間隔毎に形成
された複数の第2のスリットとを含み、前記第2の各ス
リットは、その各端部が、前記第1の各スリットの中央
近傍の位置に来るように配置されている。
Description
ブリ工程に於いてリードフレームに生じる熱変形を吸収
し、正確で精度良くアセンブリできるリードフレーム及
びこれを使用した半導体装置に関する。
73962号公報に示された従来の歪吸収体を有するリ
ードフレームである。この従来例では、二本の平行する
リードフレーム枠1とセクションバー1a,1bにスリ
ット1cが、外部リードに対して直角な方向に1及び1
a,1bのそれぞれに対して平行に設けられている。ま
たセクションバー1a,1bと直交するリードフレーム
枠1部分にはスリット1cが設けられていない。
−71655号公報に示された従来の歪吸収体を有する
リードフレームである。また図36、図37は例えば特
開昭61−104650号公報に示された従来の熱歪吸
収体を有するリードフレームである。
えばワイヤボンド工程に於いて、金線を熱圧着するため
に200±50℃の間に加熱される。またその前工程の
半田ダイボンド工程でも常温から400℃の範囲の温度
迄加熱される。樹脂ダイボンド工程でもキユア温度迄加
熱される。この時リードフレームをリードフレーム全長
に亙り全体が等温度になる様に加熱することは、製造装
置の機構上の制限から困難である。例えばリードフレー
ムを加熱するヒートブロックはボンディング部で所要の
温度になる様に設計されている為、ボンデイング点を最
大温度としてボンデイング点を基準として、リードフレ
ームの長さ方向に対して図40及び図43に示すような
温度差を有したものになる。このためリードフレーム
は、リードフレームの長さ方向に対して図40のA,B
で示されるような温度差の有るヒートブロック上を通過
するために、図40のC,D,E,F,Gで示されるよ
うな温度差を生じる。しかも、リードフレーム全長に亙
ってヒートブロックを通過してしまう迄にリードフレー
ム全長に亙り各々の部分が図40に示す温度を通過して
フレーム上では最高温度の点が移動する様な複雑なフレ
ーム長さ方向熱履歴を受ける。図40及び図43にその
温度差を示している。
幅寸法より狭い幅にしか設計できない。其の理由は、フ
レームを搬送する場合にフレーム幅方向の最外周の2辺
の平行なフレーム枠最外周部を搬送機構で支えておりヒ
ートブロックをその部分に設けることが出来ないためで
ある。そのためリードフレームの幅方向に対しても図4
1及び図42に示す様な温度差が生じる。これはリード
フレームに生じる幅方向の温度差で避けることが困難で
ある。
−273962号公報で提案されたリードフレームで
は、セクションバー1a、1bと二本のリードフレーム
枠1とが直交する部分にスリットがないので、リードフ
レームの長さ方向の温度差を吸収できず、又リードフレ
ームの幅方向の温度差の熱歪の吸収が不充分であるなど
の問題がある。
50号公報及び特開昭61−71655号公報で提案さ
れたリードフレームでは、フレームの長さ方向の熱歪は
吸収できたとしても幅方向の温度差を吸収する事が出来
ないという問題があった。そのため、特にリードフレー
ムの幅寸法を大きくすることができないため、アセンブ
リ工程中の熱履歴を受けても変形が生じないような、多
数個取りが可能なマトリクスフレームを作ることが出来
ない、という問題がある。
ヒートブロック10の上に乗せ各フレームの温度を計測
した時の計測点を示す。これらの図に於いて、C線はリ
ードフレーム枠1上の幅方向測定位置、F及びDは同フ
レーム上ダイパッド5上の幅方向の測定位置、Eは同リ
ードフレーム上の水平方向セクションバー2c上の幅方
向の測定位置、A及びBはヒートブロック上の幅方向測
定位置を示し、1〜11はヒートブロック上の長さ方向
の温度測定位置を示す(A,B線上での)。また4〜1
1はリードフレーム上の長さ方向の温度測定位置を示す
(C,D,E,F,G線上での)。
位置の各々での温度実測値の例を示し、図38〜39に
示すリードフレーム長さ方向の4〜11の温度測定値を
C、D、E、F、Gで表し、図39に示すヒートブロッ
ク上幅方向A、B位置の温度を長さ方向の1〜10で表
している。
置の幅方向温度分布を示す。同図中のC、D、E、F、
Gは幅方向測定位置での測定温度を示す。他の4〜11
の幅方向温度分布を図42に示す。図43はリードフレ
ームの幅方向位置E点での4〜11迄の測定温度分布を
示す。この様な温度分布を従来のリードフレーム例えば
特開平2−273962号公報のリードフレームに生じ
た時の熱変形モードを図44に示す。
の温度差があり、セクションバー2Aの部分が同じくセ
クションバー2Bの部分より温度が高い場合、セクショ
ンバー2Aとフレーム枠1及びセクションバー2Bとフ
レーム枠1とで囲まれる長方形枠を考えると、1Aの熱
による伸びが1Bの熱による伸びより大きいため、図4
2で1点鎖線で示す様に台形状に変形する。即ち、リー
ドフレームに長さ方向の温度差があると、リードフレー
ムを構成するセクションバー1Aと1B及び平行な2本
のリードフレーム枠1で囲まれた四辺形枠は、図44に
1点鎖線状で示す様な台形状に変形する変位を生じてし
まう。
方向に温度差があると、四辺形状の枠はリードフレーム
枠1部分が温度が低く2本の平行なリードフレーム枠1
の中央部を最大温度として高次の多項式で表される温度
分布をし、その温度分布に応じた変位を生じる。すなわ
ち、図42に示す様に太鼓状に変形する変位を生じてし
まう。
ドフレームでは、外部リードが配置されている範囲に亙
ってスリット1cを設けているために、外部リード端部
の熱変位を逃す事が出来ないため、外部リードがX軸方
向に押す方向の変位を充分に吸収できず、また、剛性の
弱い1aの部分は変位が生じない部分に配置されている
ため変位を吸収できず1bで示す部分の方が変形してし
まうという問題がある。またこの従来例では、セクショ
ンバー2A、2Bがリードフレーム枠1と連続して四辺
形を作って拘束しあっているために台形状への変形に対
して歪吸収がなされない。そのため、リードフレーム長
さ方向の温度差により生じる熱変形として、リードフレ
ームの平面を保たなければならないX、Yに対して直角
な方向であるZ軸方向に変位が生じてしまうという問題
がある。
案している従来例では、平行な上下のリードフレーム枠
1とダイバーで四辺形を構成しているに拘わらず、その
四辺形の外側に位置する部分に剛性の弱い部分を設けて
いるので、幅方向の温度差によって生じる太鼓状変位の
吸収が出来ず、また、軸方向温度差によって生じる台形
状変形モードの変位も吸収出来ない。
提案している従来例においても、特開昭61−7165
5号公報の従来例と同様に、台形状変形モード及び太鼓
状変形モードの変形吸収が出来ないという問題がある。
を解決するためになされたもので、半導体装置の組立工
程内でリードフレームに生じる熱変形、即ちリードフレ
ームの長手方向の温度差による熱歪とリードフレームの
幅方向の温度差による熱歪とを、同時に吸収することが
できるリードフレームを提供することを目的とする。ま
たこの発明は、特にリードフレームの幅方向の熱歪の問
題を解消することにより、多数個取りが可能な幅寸法の
大きいマトリックス形リードフレームを提供することを
目的とする。また本発明はこのようなリードフレームを
使用した半導体装置を提供することを目的とする。
レームはリードフレーム長手方向の温度差によって生じ
る熱変形とリードフレーム幅方向の温度差によって生じ
る熱変形を各々の熱変形方向を直角な方向にスリットを
設け、そのスリットは所定の長さを有し、熱変形を生じ
る部材がスリット中央部領域近傍に連続して構成すると
共に、スリットによって部分的に分割される部材の剛性
の小さい部分に熱変形を生じる部材を連続構成する事に
より、両端支持梁又は両端固定梁又は片持梁の変位方向
に熱変形を生じる部材を配置し、梁の長さ方向をスリッ
ト長さ方向と対応させて熱歪を吸収する様にしたもので
ある。
は、リードフレーム枠にその長手方向と平行な方向に所
定間隔毎に形成された複数の第1のスリットと、リード
フレーム枠に前記第1のスリットと所定間隔を介して前
記第1のスリットと平行な方向に所定間隔毎に形成され
た複数の第2のスリットとを含み、前記第2の各スリッ
トは、その各端部が、前記第1の各スリットの中央近傍
の位置に来るように配置されている。
リードフレームの幅方向と平行な方向に所定間隔毎に形
成された複数の第1のスリットと、セクションバーに前
記第1のスリットと所定間隔を介して前記第1のスリッ
トと平行な方向に所定間隔毎に形成された複数の第2の
スリットとを含み、前記第2の各スリットは、その各端
部が、前記第1の各スリットの中央近傍の位置に来るよ
うに配置されている。
びダイスパッド吊りリードがリードフレーム枠に連続し
て形成されたリードフレームにおいて、リードフレーム
枠のセクションバーと連続する部分とダイスパッド吊り
リードと連続する部分とに、複数の第1のスリットとこ
の第1の各スリットの中央近傍に各端部が来る複数の第
2のスリットとが、形成されている。
バー及びダイスパッド吊りリードが中間枠を介してリー
ドフレーム枠の幅方向に複数配置されているリードフレ
ームにおいて、この中間枠に、中間枠の長手方向と平行
な方向に所定間隔毎に形成された複数の第1のスリット
と、前記第1のスリットと所定間隔を介して前記第1の
スリットと平行な方向に所定間隔毎に形成された複数の
第2のスリットとが形成され、前記第2の各スリット
は、その各端部が、前記第1の各スリットの中央近傍の
位置に来るように配置されている。
ーには、前記第1及び第2スリットと直交する方向にス
リットが形成されている。
バー及びダイスパッド吊りリードが中間枠を介してリー
ドフレーム枠の幅方向に複数配置されているリードフレ
ームにおいて、前記中間枠には、その長手方向に少なく
とも2列のスリットが形成されており、この2列のスリ
ットの間に、これらの2列のスリットと直交するスリッ
トが形成されている。
ットの間に形成されたこれらの2列のスリットと直交す
るスリットは、セクションバーに設けられた切り離し用
スリットと同一直線上に設けられている。
バー及びダイスパッド吊りリードが中間枠を介してリー
ドフレーム枠の幅方向に複数配置されているリードフレ
ームにおいて、前記中間枠には、その長手方向に少なく
とも2列のスリットが形成されており、この2列のスリ
ットの間に、これらの2列のスリットと直交する部分と
平行な部分とを有するスリットが形成されている。
びダイスパッド吊りリードがリードフレーム枠に連続し
て形成されたリードフレームにおいて、前記ダイスパッ
ドには、ダイスパッド吊りリードと直交する部分を有す
るスリットが形成されている。
びダイスパッド吊りリードがリードフレーム枠に連続し
て形成されたリードフレームにおいて、前記リードフレ
ーム枠には、ダイスパッド吊りリードと直交する2本の
平行なスリットが形成されていると共に、前記ダイスパ
ッドには、ダイスパッド吊りリードと直交するスリット
が形成されている。
びダイスパッド吊りリードがリードフレーム枠に連続し
て形成されたリードフレームにおいて、前記セクション
バーには、ダイスパッド吊りリードと直交する2本の平
行なスリットが形成されていると共に、前記ダイスパッ
ドには、ダイスパッド吊りリードと直交するスリットが
形成されている。
リードフレーム枠に連続して形成されたリードフレーム
において、リードフレーム枠には、リードフレーム枠に
平行な部分とセクションバーに平行な部分とが直交部を
介して連続する直角スリットと、リードフレーム枠に平
行な平行スリットとが形成されており、前記平行スリッ
トの端部は、前記直角スリットの直交部の近傍にくるよ
うに配置されている。
直方向部材とを有する半導体用リードフレームにおい
て、水平方向部材に設けたスリットの中央部近傍で垂直
方向部材と交わるように構成した部分を少なくとも4カ
所以上有している。
直方向部材とを有する半導体用リードフレームにおい
て、水平方向部材に設けたスリットの中央部近傍で垂直
方向部材に設けた垂直方向スリットと直角に交わるよう
にT字状のスリットを構成した部分を少なくとも4カ所
以上有している。
直方向部材とを有する半導体用リードフレームにおい
て、水平方向部材に設けたスリットの中央部近傍で垂直
方向部材と交わるように構成した部分と、水平方向部材
に設けたスリットの中央部近傍で垂直方向部材に設けた
垂直方向スリットと直角に交わるようにT字状のスリッ
トを構成した部分とを、それぞれ少なくとも2カ所以上
有している。
直方向部材とを有する半導体用リードフレームにおい
て、水平方向部材と垂直方向部材の交点部分で水平方向
部材に所定の長さを有する二重スリットをも設け、この
二重スリットの中の第1のスリットは中央部近傍で垂直
方向部材と交わるように構成され、第2のスリットはそ
の一端が垂直方向部材と交わる部分近傍に来るように構
成されている。
のようなリードフレームを使用して製造され、以上のよ
うなリードフレームの一部を含んでいる。ので、熱など
に対する信頼性が向上するようになる。
長さ方向温度差によって生じる熱歪をフレーム枠部に設
けたスリットで吸収し、フレーム幅方向温度差によって
生じる熱歪をセクションバー部に設けたスリットで吸収
する。この発明のリードフレームはフレーム長さ方向温
度差によって生じる熱歪とフレーム幅方向温度差によっ
て生じる熱歪を共に吸収出来るため、フレームの幅寸法
とフレーム長さ寸法が熱歪によって制限される事がなく
多行、多列配置のいわゆるマトリクスリードフレームを
精度良く提供することが出来る。また本発明による半導
体装置では、以上のようなリードフレームを使用して製
造され、以上のようなリードフレームの一部を含んでい
るので、熱などに対する信頼性が向上するようになる。
する。図1において、1はリードフレーム枠、2A,2
Bはセクションバー、1cはスリット、1aはスリット
1cによって分割されたリードフレーム枠1の剛性の弱
い部分の幅、1bはスリット1cによって分割されたリ
ードフレーム枠1の剛性の強い部分の幅、4はリードフ
レーム枠1に設けられた基準穴間の寸法、5はセクショ
ンバー2A,2Bが熱によって伸びる量、3はスリット
1cの長さ、を示す。
Bが熱変形(図1の符号5参照)を生じた時にスリット
1cがどの様にこの熱変形を吸収するかを示す模擬変形
モード図を示す。図3はリードフレームの両端支持梁の
荷重と変形状態を示す図を示す。図3においては、セク
ションバー2Aが温度変化で伸びたときフレーム枠1の
長さ方向に垂直な方向の荷重を負荷するが、このときス
リットを設けたときのセクションバー2Aに依る荷重を
直接受ける部分を拡大している。図4はリードフレーム
の両端支持梁の荷重と変形状態を示す。図4において
は、セクションバー2Aが温度変化で伸びたときフレー
ム枠1の長さ方向に垂直な方向の荷重Pを負荷したとき
直接支持する部分を拡大して図3に示す部分の荷重Pと
支持力R1,R2の関係をモデル化して示している。
A,2Bの直交する部分に、図1に示す様にスリット1
cを3で示す長さ寸法だけ設け、リードフレーム枠1を
剛性の弱い部分1aと剛性の強い部分1b部に分割す
る。またスリット1cの長さ寸法3の中央部近傍で、前
記剛性の弱い1aからこれと直交するようにセクション
バー2を連続させる。セクションバー2A,2Bは、リ
ードフレーム枠1の長さ方向の温度差があると、その伸
び量に差が生じる。そのため、仮にセクションバー2B
よりセクションバー2Aの温度が高いと、図1に示す様
に、セクションバー2Bは変位しないが、セクションバ
ー2Aは図1の5で示す伸び量を生じるので、図2の破
線で示すように、前記剛性の弱い部分1aがスリット1
cの全長3に亙って変形する。この時、リードフレーム
枠1の前記基準穴間寸法4は、影響を受けたとしても微
小に止まる。即ち剛性の弱い部分1aのスリット1cの
長さ寸法3に対応する部分が、熱変形(符号5参照)を
吸収する事になる。
説明する。図3及び図4に示す様なモデルと等価でスリ
ット1cの長さ寸法3をlとして表すと、図5に示す様
な変形モードとなる。リードフレーム枠1の板厚をtと
して、剛性の弱い部分1aの幅をwとすると、熱変形量
(符号5参照)と前記δは等価である。熱変形量(符号
5参照)=δとすると、P=192・E・I・δ/l3
なる力が、セクションバー2A,2Bと弱い剛性の部分
1aとが連結された部分に働く。上述Pの式中で、Eは
リードフレーム枠1の縦弾性係数であり、リードフレー
ム枠1の構成材料に依存する機械的特性である。またI
は、剛性の弱い部分1aの寸法によって決まる断面二次
モーメントで、I=t・w3/12で表されるので、F
=16・E・t・w3・δ/l3として表される。故に、
熱変形δが生じた時、前記分割した剛性の弱い部分1a
の長さ寸法(符号3参照)の中央部近傍に掛かる力Pを
小さくするためには、前記のl、即ちスリット1cの長
さ(符号3参照)を長く構成し、又は、剛性の弱い部分
1aの幅寸法(図4の符号w参照)を小さくすることが
必要である。
の長さ寸法3を出来る限り長く構成する事が望ましい。
また前記剛性の弱い部分1aの幅は、パンチングフレー
ム若しくはエッチングフレームで加工出来る範囲で小さ
く構成することが望ましい。また、スリット1cの幅寸
法は、熱変形で生じる変形量(符号5参照)の値よりも
大きく設定する必要がある。スリット1cの長さ寸法
は、リードフレーム枠1の長さ方向について最高温度差
で生じる値によって、任意に設定できる。よって、リー
ドフレームの設計自由度は多くなる。
ものである。また図6はスリット1cの長さ寸法3を長
く構成し、スリット1c同士の間隔を小さくした時、勾
束が弱くなると両端支持のモードを示す為その時の剛性
の弱い部分1aで板厚tの長さ3の部分の変形モードを
示す。図6において、スリット1cの長さ寸法3を長く
構成しスリット1c同士の間隔を小さくした時、P=4
8・EI/l3=4E・t・w3/l3となり、より熱変
形を吸収し易くなる。この時、図7及び図8に示す様
に、各スリット1cの間に、これらと直交するスリット
1gを設けると、其の効果はより顕著となる。図7及び
図8に示すスリット1gにより、同図の符号4で示す前
記基準穴の寸法がセクションバー2A、2Bの熱変形に
よる影響を受けなくなる。そのため、精度を保持した状
態で、アセングリ工程の作業が出来、精度の良い半導体
装置を作る事が可能となる。
る。図9に於いて、1はリードフレーム枠、2A及び2
Bはセクションバー、1cはリードフレーム枠1に設け
たスリットである。また1ccは、前記スリット1cよ
りも外側の位置で、前記スリット1cの長さ方向の中央
部がこちらの端部にくるような位置に、前記スリット1
cと並行に設けられたスリットである。また図9におい
て、3aはスリット1cの長さを示す。3bは前記スロ
ット1ccの長さを示す。1aは、リードフレーム枠1
の中のスリット1cで分割された剛性の弱い部分を示
し、1aaは、リードフレーム枠1の中のスリット1c
とスリット1ccとで挟まれた剛性の弱い部分を示す。
5は、前記剛性の弱い部分1aのセクションバー2Aの
熱変形で変位する量を示す。5aは前記剛性の弱い幅1
aaのセクションバー2A,2Bで生じた熱変位がスロ
ット1cの間を経由して伝えられた変位を示す。
温度差を生じる変位のモードを模擬したものである。こ
の実施例においては、図9に示す様に、リードフレーム
枠1とセクションバー2A及び2Bとが直交して連結さ
れる領域において、スリット1aの長さ方向の略中央部
近傍で剛性の弱い部分1aと直交して連結している。
1aaを隔てた位置にかつ第2のスリットの長さ3Bの
略中央部近傍に来る様に構成する。
モデルに於いて、w=1a l=3Aと等価で、図5に
示すδの変位を生じる。一方、図9の剛性の弱い部分1
aaは、同様に図4に示すモデルで表され、幅寸法w=
1aaで長さ寸法l=3Bとしたときと等価で、図5に
示すδの変位を生じる。故に、図10に示す変位を生じ
ることになる。
とセクションバー2Aおよび2Bとで囲まれた長方形状
の部分は、リードフレームが常温でリードフレーム全長
且つ全幅に亙って等温度に保たれた状態では、長方形状
をそのまま保持する。次に、リードフレームがヒートブ
ロックの上に搬送されてヒートブロックの温度迄加熱さ
れ、セクションバー2Aと2Bの間に温度差が生じる
と、セクションバー2Aおよび2Bの伸び量に差が生じ
る。その差が生じると、リードフレーム枠1の部分とセ
クションバー2Aおよび2Bとで囲まれた長方形状の部
分は、台形状に変形する。
ー2Aと2Bの間の伸びの差を吸収するためのものであ
る。本実施例は、伸び方向に剛性の小さい部分をリード
フレーム枠部分に形成する構成であって、複数のスリッ
トを、リードフレーム枠部のセクションバー2Aおよび
2Bが直交して連続する部分に設ける事を特徴とするも
のである。
ンバー2Aが直交して連続する部分に、同図に示す1c
の幅で長さが3である様なスリットを設ける。此のとき
スリットの中央部にセクションバーが位置するようにす
ると共に、フレーム枠1の全幅寸法を、1aと1bの幅
に分割するようにスリット1cをフレーム枠1に平行に
設けている。此の様にスリットを設けることにより、セ
クションバー2Aの熱に因る変位が図3及び図4に示す
様に両端固定の中央集中荷重梁と等価な図5に示す両端
固定梁の問題に置換される。此のとき、梁の断面二次モ
ーメントIは、リードフレームの板厚をTとすると、梁
の厚み寸法が1aに相当するので、次式で表される。 I=T×(1a)3/12 上式に於いて1aは3乗で断面二次モーメントに影響を
与える為にスリットを入れる位置、即ち図1に於ける1
cに因って分割されるリードフレーム枠1の剛性の弱い
部分1aと剛性の強い部分1bの配分設計方法に就いて
は細心の注意を要する。なお図1に於いて1cと1aを
ほぼ同じ寸法に表示いているが、1a寸法はリードフレ
ーム加工に於けるエッチング加工、若しくはパンチング
加工で加工可能な最小寸法迄小さくすることが剛性を小
さくする上で有利で有る。
量を吸収するためのより効果的な二重スリットの構成方
法と其の動作と効果について図9で説明する。第一のス
リットの構成方法と其の動作と効果については図1で既
に説明したので省略する。第二のスリットは第9図に示
す様に、第二のスリットの長さ3Bの中央部近傍に第一
のスリット端部が位置するように構成する。此のとき第
一、及び第二のスリット間の寸法1aaは第一のスリッ
トの構成で述べた第一の剛性の弱い部分を構成するとき
に重要な寸法1aと同じ様な動作と効果をもたらす物で
あり、第二のスリットで形成されるリードフレームの第
二の剛性の弱い部分、即ち第二の剛性の弱い梁の幅1a
aで長さ寸法が3Bの両端固定梁を構成するようにした
ものである。
ついては、図10に示すような変形モードを示す。即
ち、図9に於いて第一の剛性の弱い部分1a幅で長さ3
Aの両端固定梁は同図に於いてたわみ5を生じる。又第
二の剛性の弱い部分1aa幅で長さ3Bの両端固定梁は
同図に於いてたわみ5aを生じる。此の両たわみ5と5
aの和が、セクションバー2Aが温度変位に因って伸び
を生じた時の伸び量を吸収することになる。
に示し、同図に於いて、変形前の状態を点線で表してい
る。二重スリットを設けた時の変形状態を図10に示
し、同図に於いて、同じく変形前の状態を点線で表して
いる。図10の変形モードと図2の変形モードと比較す
れば解るように、図10に示す変形モードでは第二のス
リットに因る変形量5a(図9参照)だけ多く変形して
いることが解る。此のことは、第一の両端固定梁の中央
に集中荷重を掛けた梁の固定部が、第二の両端固定梁の
中央に集中荷重を掛けた梁が5だけ変位した時、其の同
じ量だけシフトする事に因る。此のように本発明に因る
スリットは、第三のスリットを設けること、又それ以上
の数のスリットを設ける事も可能である。
として、水平部材、上記説明ではリードフレーム枠1と
直交する部材、同じく上記説明ではセクションバーとが
直交して連続する部分に、水平部材にスリットを設ける
が必要で、また条件2として、直交して連続する部分は
スリットの中央部近傍に配置することが必要で、また条
件3として、スリットで部分的に分割される水平部材の
剛性の弱い部分の幅寸法は、目的とする断面二次モーメ
ントに成るように設計して決めることが必要である。ま
た、付帯条件4として、第二のスリットの中央部近傍に
第一のスリットの端部を配置して構成することと、付帯
条件5として、以下第Nのスリットの中央部近傍に第
(N−1)のスリットの端部を配置して構成することが
必要である。但しN個のスリットに因ってN個の剛性の
弱い部分を作る時は、前記条件3を其の各々の剛性の弱
い部分で満足するように構成する事により本願の効果を
有する精度の良いリードフレームを得る事ができる。
公報に示されているスリットの効果の違いに就いて説明
する。特開平2−273962号公報の図1から図4に
示しているスリットによる歪の吸収効果は、本実施例の
歪の吸収効果に於いて、剛性の弱い部分のたわみ方向が
90度異なっている。特開平2−273962号公報の
図1から図4に示しているスリットによる歪の吸収効果
は、特開平2−273962号公報の図2と図3で明ら
かな様に、リードフレームの平面に対して垂直な方向Z
軸方向に変位させるようにスリットの端部の剛性を強く
している。材料の幅寸法をWとし同じく材料の厚み寸法
をT、長さ寸法をLとする短形断面の部材に、部材の長
さ方向の圧縮荷重の負荷を掛けると、其の部材の両端の
拘束が強ければ、部材の断面二次モーメントの小さい軸
を曲げ曲率中心とした曲がりを生じる。特開平2−27
3962の図1から図4に示しているスリットによる剛
性の弱い部分の寸法は、W>Tとして示されていると共
に、たわみ方向も厚み方向、即ちZ方向に表示されてい
る。
法をT、長さ寸法をLとする短形断面の部材の断面二次
モーメントIはX軸に関する断面二次モーメントIXと
Z軸に関する断面二次モーメントIZ及びY軸に関する
断面二次モーメントIYがあり、其の値は次のように示
される。 IX=W×T3/12 IZ=T×W3/12 IY=L×T3/12 これらの式の値を吟味すると、IXの値が最小で、次に
小さいのがIZ、最大はIYと成ることは明らかであ
る。IXは部材の幅寸法をWと材料の厚み寸法Tで決ま
り、撓み方向は厚み寸法Tの方向すなわちZ軸方向とな
る。此れに対して、本願に因るスリットで構成する剛性
の弱い部分は熱変形が生じる方向即ちY軸方向に、幅寸
法Wを配置し、材料の長さLの方向が熱変形を生じるY
軸方向に垂直なX字句になるように構成し、部材の断面
二次モーメントがIZである両端固定梁に梁の中央に集
中荷重を掛けた時の変形を生じさせるように構成したも
のである。
のは、特開平2−273962号公報の図1から図4に
示しているスリットによる剛性の弱い部分の寸法がW>
Tとして示されている為であり、本願の様にW≦Tと成
るように構成するとIZはIXと同等若しくは小さくす
ることが可能であり、変位の方向はXY平面に限定する
ことが可能となる。変形が特開平2−273962号公
報の様にZ軸方向に生じていると、一つのICチップを
ボンデイング完了後に次のICチップをボンデイングす
るために、リードフレームを移動搬送する時に、ボンデ
イング装置に接触したり、衝突したりして、リードフレ
ームを変形させたり、破損したりする欠点がある為、本
願のリードフレームに於いては、アセンブリ工程中に生
じる熱意による変形を、リードフレームの平面内XY平
面内の変形にするようにスリットを構成したものであ
る。今まで述べて来たものは、従来の熱変形を吸収する
スリットの例として例えば特開平2−273962号公
報と其の違いを対比して説明する為に水平方向部材とし
てリードフレーム枠を垂直方向部材としてセクションバ
ーで説明したが、此れは此れに限っている物では無く、
リードフレームを構成する部材の直交する部分に此の本
願に因るスリットを設ける事は有効である。
スリットは長さが等しく、第一のスリットによって剛性
の弱い部分1aを第一のスリットの外側に構成してい
る。この時、特開平2−273962号公報には記載が
無いが、外部リードと直交して連続するリードフレーム
枠1の2つの1bの内幅の小さい1b部分は剛性の弱い
部分を構成する。この1bの幅で長さが3の部分は図3
に示す様に、第一のスリットの両端部分は、支持端であ
る。特開平2−273962号公報で述べている、剛性
の弱い部分1aの幅で長さが3の部分は第一のスリット
と第二のスリットは長さが等しい為に、其の両端部分が
一致して居るので、第二のスリットの両端部分も支持端
となっていて、支持端が一致している。其のため第二の
スリットで構成した剛性の弱い部分は、外部リード8の
熱による変形量を吸収するのに寄与しないことが解る。
62号公報に適用した場合を図27に示す。図27で
は、第一のスリットと第二のスリットはずらして設けて
居るために、第一のスリットの両端部分の支持位置と第
二のスリットの両端部分の支持位置とがスリットの長さ
の略半分の長さだけずれている。此のようにスリットを
構成したために、第一のスリットで構成した第一の剛性
の弱い部分、幅寸法が1bで長さが3Aの部材が変位す
ると共に、其の両端の始点部分は、第二のスリットで構
成した第二の剛性の弱い部分、幅寸法が1aで長さが3
Bの部材が変位する量だけ変位する事に成る。第一のス
リットと第二のスリットをずらして設ける事は、上述し
たように、変位吸収の効果の上で全然異なった効果をも
たらす。
施例を示す図32では、セクションバー2A及び2Bと
直交して連続するリードフレーム枠1の部分には第一の
スリットも第二のスリットも設けて居ない為に、リード
フレームの長さ方向温度分布によってセクションバー2
Aおよび2Bが伸びる量を吸収する部分が無い為に、台
形状にリードフレームが変形する量を吸収することが出
来ないと共にリードフレームの幅方向温度分布によって
太鼓状に変形する量も吸収する事が出来ない。
す。同図に於いては、2本の平行するリードフレーム枠
1とタイバー2A1、2A4とセクションバー2A2、
2A3及びタブ吊りリード7が7a、7bを介して連続
して構成されたリードフレームに於いて本発明による熱
変形吸収スリット1c及び1ccをセクションバーと直
交して連続する部分に設けると共に、タブ吊りリード7
が7a及び7bを介してリードフレーム枠1に直交して
連続する部分に設けた時の例を示す。
より加熱されるために、タブ吊りリード7とタブ9が連
続している為、軸方向温度差により台形状変形モードの
熱変形を生じると共に、ダイボンド点では太鼓状変形モ
ードの熱変形も生じるため、図11に示すような二重ス
リットを設ける事が熱変形を吸収するために有効であ
る。図11にはリードフレームのインナリード部タブ近
傍端は自由端であるため、本発明によるリードフレーム
の変形には影響しないので、省略して示している。
が問題であり、直交する部材とは閉四角形状枠を構成す
る部分を意味する。故に、本発明で水平方向部材と垂直
部材が直交する部分と言うのは、相対的に表現したもの
であり、当然フレーム枠が水平方向部材であったり、垂
直部材であったりするが、これは本発明の本質ではな
く、単なる説明にしかすぎない。本発明による実施例に
於いてインナリード6は図を省略して示す。また、両端
支持梁、両端固定梁で説明しているが、片持梁と同等の
梁問題と等価な構成が出来るが、説明を省略する。
るため、全ての部分を説明するのは繁雑になるので代表
的な実施例について以下説明を行う。但し、本発明の主
眼とするのは、四角形状を有する閉じて囲まれた枠体の
拘束の大きな、直行する部材部分に、本発明に示す熱変
形吸収スリットを設ける事であり、熱変形方向をフレー
ム平面内で行わせる様に出来る構成であり、荷重点に相
当する直角部材が水平部材と連続する部分に設ける。ス
リットは図6に於いて次式で表される。
で表される。
もってきても本発明と同様の効果を生じる。また、図9
の1a、1e部に設けた小さな垂直スリットを設けると
第二のスリットによる第二の剛性の弱い1aaで3aの
半分の長さ部分は片持梁の効果を示す。
レームの部分に本発明による二重スリットを設けた例を
示す。2本の平行なフレーム枠1間に中間枠11が有
り、中間枠11に本発明による二重スリットを平行に設
けた例を示したが、2本の平行なリードフレーム枠1間
の寸法によっては、中間枠11に二重スリットを省略す
る事も可能である。
示す。図14は図13に示す二重スロットの第1のスロ
ット1cと第2のスロット1ccを入れる順序を逆にし
た例を示す。また、図15はスリットの長さを変えたも
のを多数設けた例を示す。スリットの長さは長くしても
短くする事が出来る。
ブ吊りリード7と直交して連続する部分に設け第2のス
ロットを中間枠11に設けた場合を示す。
長くして設けた例を示す。図18は、タブ部に第1のス
ロットを設け、中間枠11には第2及び第3の2重のス
リットを設け結局3重スリットを設けた例を示す。図1
9は、中間枠11に設ける二重スリットの長さ寸法が、
第一のスリットの長さ寸法と第二のスリットの長さ寸法
が異なった長さの寸法で構成した場合の一例を示す。図
20は、中間枠11に設ける二重スリットの長さ寸法を
短く構成する場合の一例を示す。図21は、中間枠11
に設ける二重スリットの第二のスリット1cc間を貫通
する第二のスリット1ccに垂直な方向に、剛性の大き
な中間枠11bを切断する貫通スリット(第三スリッ
ト)12を設けた場合の一例を示す。図22は、中間枠
11に設ける二重のスリットの第一のスリット1c間を
貫通する第一のスリット1cに垂直な方向に、剛性の大
きな中間枠11bを切断する貫通スリット12を設けた
場合の一例を示す。
スリットの第二のスリット間を貫通しないで、第二のス
リットに垂直な方向に、剛性の大きな中間枠11bを片
側が二本の第二のスリットのどちらかと交わり、片側は
貫通し無い様に構成した片側貫通スリット13を4個連
続して設けて、中間枠11に剛性の弱い部分を設けた場
合の一例を示し、図23(b)は同様の片側貫通スリッ
ト13を3個設けた例を示す。図23(a)には、片側
貫通スリット13を4個連続して設けた場合を示した
が、此の片側貫通スリット13を設ける数は何本でも目
的とする剛性を満足出来れば良い。
FPタイプのIC用リードフレームに、本発明のスリッ
トを適用した一例を示す。これらの図に於いて、セクシ
ョンバーに設ける第二のスリット1ccは、本来は2本
設けるべきところを、1本に纏めている例を示してい
る。
平2−273962号公報を示す図32に、本願のスリ
ットを適用した場合を示す。両図を参照することで、熱
変形吸収用スリットの違いはより明らかに説明出来る。
図28は図27の立体図、図29は其の変形を模擬的に
示す立体図を示す。図30は、タブ吊りリードが、フレ
ーム枠1と平行に配置された場合で、2行にタブが構成
された、マトリクスリードフレームに本願によるスリッ
トを設けた場合の一実施例を示す。図31は、タブ吊り
リードが、フレーム枠1と平行に配置された場合で、2
行にタブが構成された、マトリクスリードフレームに本
願によるスリットを設けた場合の他の一実施例を示す。
タブ吊りリードが、フレーム枠1と平行に配置された場
合に就いては、図30及び図31の例を示したが、此の
他の実施例としては、図11から図25迄に述べた実施
例は同じように適用出来る為に、説明を省略する。
例について説明してきたが、このようなリードフレーム
により製造されこのようなリードフレームの一部を含む
ことになる半導体装置は、熱などに対する信頼性の高い
ものとなる。
ームによれば、剛性の強い水平部材と垂直部材とが直角
に連続して構成される部分に、垂直部材がスリットの長
さを二分する位置に水平に設ける事により、垂直部材が
熱変形をし垂直方向に変位した時、スリットによって水
平部材が部分的に分割された剛性の弱い部分が両端固定
梁を形成し、梁の変形により、垂直部材の熱変形を吸収
する様にしたために、リードフレームの平面内の変位に
する事が出来るので、精度の高いICを得られる効果が
ある。
造されこのようなリードフレームの一部を含むことにな
る半導体装置では、熱などに対する信頼性が向上させら
れるようになる。
部分平面図である。
る。
性の弱い部分の荷重支持状態を説明する立体図である。
モデル図である。
モデル図である。
面図である。
水平方向部材の変形のモードを示す平面図である。
す平面図である。
す平面図である。
す平面図である。
る。
る。
る。
搬送された状態での温度分布を知るために温度を計測し
た時の測定点を示すための平面図である。
搬送された状態での温度分布を知るために温度を計測し
た時の測定点を示すための平面図である。
交点を測定した時の温度分布を示すグラフである。
幅方向温度分布を示すグラフである。
4〜11の交点を測定した時の温度分布を示すグラフで
ある。
の4〜11の点の温度分布を示すグラフである。
生じるかを説明するための平面図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 リードフレーム枠にその長手方向と平行
な方向に所定間隔毎に形成された複数の第1のスリット
と、 リードフレーム枠に前記第1のスリットと所定間隔を介
して前記第1のスリットと平行な方向に所定間隔毎に形
成された複数の第2のスリットとを含み、 前記第2の各スリットは、その各端部が、前記第1の各
スリットの中央近傍の位置に来るように配置されてい
る、リードフレーム。 - 【請求項2】 セクションバーにリードフレームの幅方
向と平行な方向に所定間隔毎に形成された複数の第1の
スリットと、 セクションバーに前記第1のスリットと所定間隔を介し
て前記第1のスリットと平行な方向に所定間隔毎に形成
された複数の第2のスリットとを含み、 前記第2の各スリットは、その各端部が、前記第1の各
スリットの中央近傍の位置に来るように配置されてい
る、リードフレーム。 - 【請求項3】 セクションバー及びダイスパッド吊りリ
ードがリードフレーム枠に連続して形成されたリードフ
レームにおいて、 リードフレーム枠のセクションバーと連続する部分とダ
イスパッド吊りリードと連続する部分とに、複数の第1
のスリットとこの第1の各スリットの中央近傍に各端部
が来る複数の第2のスリットとが、形成されたリードフ
レーム。 - 【請求項4】 複数のセクションバー及びダイスパッド
吊りリードが中間枠を介してリードフレーム枠の幅方向
に複数配置されているリードフレームにおいて、この中
間枠に、中間枠の長手方向と平行な方向に所定間隔毎に
形成された複数の第1のスリットと、前記第1のスリッ
トと所定間隔を介して前記第1のスリットと平行な方向
に所定間隔毎に形成された複数の第2のスリットとが形
成され、前記第2の各スリットは、その各端部が、前記
第1の各スリットの中央近傍の位置に来るように配置さ
れている、リードフレーム。 - 【請求項5】 請求項4のリードフレームにおいて、前
記セクションバーには、前記第1及び第2スリットと直
交する方向にスリットが形成されている、リードフレー
ム。 - 【請求項6】 複数のセクションバー及びダイスパッド
吊りリードが中間枠を介してリードフレーム枠の幅方向
に複数配置されているリードフレームにおいて、前記中
間枠には、その長手方向に少なくとも2列のスリットが
形成されており、この2列のスリットの間に、これらの
2列のスリットと直交するスリットが形成されている、
リードフレーム。 - 【請求項7】 請求項6のリードフレームにおいて、前
記の2列のスリットの間に形成されたこれらの2列のス
リットと直交するスリットは、セクションバーに設けら
れた切り離し用スリットと同一直線上に設けられてい
る、リードフレーム。 - 【請求項8】 複数のセクションバー及びダイスパッド
吊りリードが中間枠を介してリードフレーム枠の幅方向
に複数配置されているリードフレームにおいて、前記中
間枠には、その長手方向に少なくとも2列のスリットが
形成されており、この2列のスリットの間に、これらの
2列のスリットと直交する部分と平行な部分とを有する
スリットが形成されている、リードフレーム。 - 【請求項9】 セクションバー及びダイスパッド吊り
リードがリードフレーム枠に連続して形成されたリード
フレームにおいて、前記ダイスパッドには、ダイスパッ
ド吊りリードと直交する部分を有するスリットが形成さ
れている、リードフレーム。 - 【請求項10】 セクションバー及びダイスパッド吊り
リードがリードフレーム枠に連続して形成されたリード
フレームにおいて、前記リードフレーム枠には、ダイス
パッド吊りリードと直交する2本の平行なスリットが形
成されていると共に、前記ダイスパッドには、ダイスパ
ッド吊りリードと直交するスリットが形成されている、
リードフレーム。 - 【請求項11】 セクションバー及びダイスパッド吊り
リードがリードフレーム枠に連続して形成されたリード
フレームにおいて、前記セクションバーには、ダイスパ
ッド吊りリードと直交する2本の平行なスリットが形成
されていると共に、前記ダイスパッドには、ダイスパッ
ド吊りリードと直交するスリットが形成されている、リ
ードフレーム。 - 【請求項12】 セクションバーがリードフレーム枠に
連続して形成されたリードフレームにおいて、リードフ
レーム枠には、リードフレーム枠に平行な部分とセクシ
ョンバーに平行な部分とが直交部を介して連続する直角
スリットと、リードフレーム枠に平行な平行スリットと
が形成されており、前記平行スリットの端部は、前記直
角スリットの直交部の近傍にくるように配置されてい
る、リードフレーム。 - 【請求項13】 水平方向部材と垂直方向部材とを有す
る半導体用リードフレームにおいて、水平方向部材に設
けたスリットの中央部近傍で垂直方向部材と交わるよう
に構成した部分を少なくとも4カ所以上有する、リード
フレーム。 - 【請求項14】 水平方向部材と垂直方向部材とを有す
る半導体用リードフレームにおいて、水平方向部材に設
けたスリットの中央部近傍で垂直方向部材に設けた垂直
方向スリットと直角に交わるようにT字状のスリットを
構成した部分を少なくとも4カ所以上有する、リードフ
レーム。 - 【請求項15】 水平方向部材と垂直方向部材とを有す
る半導体用リードフレームにおいて、水平方向部材に設
けたスリットの中央部近傍で垂直方向部材と交わるよう
に構成した部分と、水平方向部材に設けたスリットの中
央部近傍で垂直方向部材に設けた垂直方向スリットと直
角に交わるようにT字状のスリットを構成した部分と
を、それぞれ少なくとも2カ所以上有する、リードフレ
ーム。 - 【請求項16】 水平方向部材と垂直方向部材とを有す
る半導体用リードフレームにおいて、水平方向部材と垂
直方向部材の交点部分で水平方向部材に所定の長さを有
する二重スリットをも設け、この二重スリットの中の第
1のスリットは中央部近傍で垂直方向部材と交わるよう
に構成され、第2のスリットはその一端が垂直方向部材
と交わる部分近傍に来るように構成されている、リード
フレーム。 - 【請求項17】 請求項1から16までのいずれかのリ
ードフレームの一部を含む、半導体装置。
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