JPH09213826A - パッケージ - Google Patents

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JPH09213826A
JPH09213826A JP8016680A JP1668096A JPH09213826A JP H09213826 A JPH09213826 A JP H09213826A JP 8016680 A JP8016680 A JP 8016680A JP 1668096 A JP1668096 A JP 1668096A JP H09213826 A JPH09213826 A JP H09213826A
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Seiji Ichikawa
清治 市川
Tomoaki Hirokawa
友明 廣川
Tomoaki Kimura
伴昭 木村
Junichi Tanaka
潤一 田中
Taku Sato
卓 佐藤
Tomoji Murata
智司 村田
Susumu Kubota
勧 窪田
Masao Ogiwara
全夫 荻原
Kenji Uchida
建次 内田
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂のパッケージを採用しつつも、高周波特
性にすぐれ、自動実装に耐え得る強度を持たせる。 【解決手段】 ベース11は、リードフレーム12と、
リードフレーム12が封止された基板部13aと、基板
部13aの上面外周部にリードフレーム12を挟んで形
成された枠状の土手部13bとからなる。リードフレー
ム12の、基板部13aと土手部13bとに挟まれる部
分には、アンカーホール12aが形成される。基板部1
3aと土手部13bは、樹脂によりリードフレーム12
とともに一体成形される。ベース11上の、土手部13
bで囲まれた領域にはチップ14が搭載され、ボンディ
ング線17によりリードフレーム12と接続される。土
手部13a上には、樹脂製のキャップ15が接着剤16
により接着され、チップ14を封止している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージに関
し、特に超高周波用半導体、光素子、表面弾性波素子、
あるいは共振子等のチップを封止したモールドパッケー
ジに関する。
【0002】
【従来の技術】超高周波用デバイスは、パッケージが大
きくなるとリードのインダクタンス成分が大きくなり、
高周波での損失が大きくなる。従って、直径2mm程度
の非常に小さいパッケージに収納する必要がある。ま
た、超高周波用デバイスは、従来、セラミック中空パッ
ケージに組み込んでいたが、セラミックパッケージは高
価であるので樹脂モールドパッケージに組み込む傾向に
ある。
【0003】しかし、樹脂は誘電率が高いので、デバイ
ス全体を樹脂封止すると、寄生容量が大きくなり、高周
波利得が得られない。これを解決するため、デバイス表
面に空間を設けた樹脂モールドパッケージが提案されて
いる。
【0004】例えば、WO94/17552号公報に
は、表面にリードフレームが封止載されるとともに半導
体チップが搭載された樹脂製の基板部に、プラスチック
キャップを被せて接着剤で固着し、半導体チップを封止
した高周波用プラスチックパッケージが開示されてい
る。また、特開平2−25057号公報には、上部が開
口された樹脂ケースを、内側底部に内部リードを配置さ
せてリードフレームにモールド成形した後、内部リード
部と半導体チップとを接続し、さらに、樹脂ケースに半
導体チップ封止用蓋体を接着する、半導体装置の製造方
法が開示されている。
【0005】さらに、特開平5−291319号公報に
は、可撓性フィルム基板上に形成された金属箔配線と、
半導体チップのパッドとを、接続用の突起電極を介して
接続するとともに、これら突起電極の外側または内側に
枠状のダムパターンを形成し、半導体チップと可撓性フ
ィルム基板とを封止用樹脂シートで挟んで一体的に固着
した半導体装置が開示されている。実開昭62−135
441号公報には、複数の電極が形成された基板上に、
半田バンプが設けられた半導体チップを接続し、半導体
チップ上から樹脂を滴下して半導体チップを封止するこ
とで、基板と半導体チップとの間に半田バンプの高さ分
の空間が形成された構造が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、WO9
4/17552号公報に記載されたものは、キャップを
封止した後でリードの曲げ加工を行うので、パッケージ
が小さい場合には、リードの曲げ加工時に加わる応力に
より、リードがモールドから浮き上がったり、キャップ
にひびが入ったり、接着部が剥がれてキャップが取れた
りするという問題点があった。
【0007】一方、特開平2−25057号公報に記載
されたものは、開口の外周は枠部となり、リードフレー
ムはベースの部分と枠部との間に保持されることになる
ので、上記のような問題は起きにくくなる。しかしなが
ら、電子部品は通常、実装機のハンドラによってプリン
ト基板等の所定の位置にマウントされた後、半田付けさ
れる。そしてさらに、プリント基板の一部をシールドケ
ースで覆ったり、プリント基板を本体ケースに装着した
りする。これらの各工程において、ハンドラの一部、シ
ールドケース、あるいはドライバが、既に実装されたパ
ッケージに誤って接触することがある。比較的大きなパ
ッケージでは、枠部の厚みを大きくとることができるの
で、ハンドラ等が接触してもパッケージが壊れることは
ない。
【0008】しかし、超高周波用パッケージは直径が2
mm程度であるので枠部の厚みとしては0.5mm程度
しかとることができない。従って、わずかな横方向のせ
ん断応力が加わっただけで、パッケージが破壊してしま
うおそれがあった。
【0009】特開平5−291319号公報に記載され
たものは、構造体として可撓性フィルムや樹脂シートを
使用しているため、パッケージ自身の機械的強度が乏し
いという問題がある。また、封止の際の加圧でパッケー
ジが歪み、ダムパターンのわずかな隙間から樹脂が流入
するおそれもあり、信頼性に欠ける。実開昭62−13
5441号公報に記載されたものは、滴下樹脂が半導体
チップの周辺に広がることになり、樹脂流れの問題が残
る。さらに、樹脂の粘度や、基板と半導体チップとの間
隙の最適化を行わなければ、必ずしも基板と半導体チッ
プとの間に空間が形成されるとは限らない。
【0010】そこで本発明は、樹脂のパッケージを採用
しつつも、高周波特性にすぐれ、自動実装に耐え得る強
度を持つパッケージを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のパッケージは、第1に、リードフレームと、前
記リードフレームが封止された基板部と、前記基板部の
上面外周部に前記リードフレームを挟んで形成された枠
状の土手部と、前記リードフレームが前記基板部と前記
土手部とに挟まれる部分に設けられたアンカー部とから
なり、前記基板部及び前記土手部がそれぞれ樹脂で前記
リードフレームとともに一体成形されたベースと、前記
ベース上の、前記土手部で囲まれた領域で前記リードフ
レームに搭載され、前記リードフレームと電気的に接続
されたチップと、前記チップを覆って前記土手部上に固
着された樹脂キャップとを有するものである。
【0012】上記のように、チップはリードフレーム以
外が樹脂で成形されたベースの土手部で囲まれた領域に
搭載され、土手部に樹脂製のキャップが固着される。こ
れにより、ベースとキャップとで構成される中空部内に
チップが封止された樹脂モールド中空パッケージが得ら
れる。ここで、リードフレームが基板部と土手部とに挟
まれた部分にアンカー部が設けられているので、樹脂モ
ールド中空パッケージでありながらも、強度が向上した
ものとなる。
【0013】アンカー部は、リードフレームに形成され
た、基板部と土手部とを繋げるアンカーホールとするこ
とができる。さらに、アンカーホールに加え、羽部、凹
凸条あるいは爪部をリードフレームに形成することで、
リードフレームの引き抜き強度が向上する。
【0014】第2の発明のパッケージは、リードフレー
ムと、前記リードフレームが封止された基板部と、前記
基板部の上面に前記リードフレームを挟んで形成された
枠状の土手部とからなり、前記基板部及び前記土手部が
それぞれ樹脂で前記リードフレームとともに一体成形さ
れたベースと、前記ベース上の、前記土手部で囲まれた
領域で、前記リードフレームに搭載されて前記リードフ
レームと接続されたチップと、前記チップを覆って前記
ベースに固着された樹脂製のキャップとを有し、前記土
手部は前記キャップの内壁よりも内側に設けられ、前記
キャップが前記基板部の外周部及び前記土手部の外壁面
と固着されたものである。
【0015】このように構成されたパッケージでも、第
1の発明と同様に、ベースとキャップとの間の中空部内
にチップが封止された樹脂モールド中空パッケージが得
られる。また、キャップが基板部の外周部及び土手部の
外壁面と固着されるので、パッケージ自体の強度が土手
部によって補強されるとともに、固着強度も大きいもの
となる。さらに、キャップをベースに固着する際、土手
部がキャップのガイドとなるので、キャップの位置精度
も向上する。
【0016】第3の発明のパッケージは、リードフレー
ムと、前記リードフレームが封止された樹脂製の基板部
からなり、前記基板部が前記リードフレームとともに一
体成形されたベースと、前記ベース上で前記リードフレ
ームに搭載され、前記リードフレームと電気的に接続さ
れたチップと、前記チップを覆って前記ベースに固着さ
れた樹脂製のキャップとを有し、前記リードフレーム
は、前記チップが搭載されるチップ搭載部及び前記チッ
プと電気的に接続されるボンディング部が前記基板部の
表面に露出するように凸状に折り曲げられ、前記基板部
の側面から導出されたものである。
【0017】このように構成されたパッケージでも、第
1の発明と同様に、ベースとキャップとの間の中空部内
にチップが封止された樹脂モールド中空パッケージが得
られる。また、また、リードフレームは、基板部の内部
でクランク状に曲げられた状態で保持されるので、リー
ドフレームの引き抜き強度が向上する。特に、ベースの
上面を平坦とすることで、ベースの成形時にリードフレ
ームのチップ搭載部及びボンディング部に発生する樹脂
のバリの除去が容易になる。
【0018】第4の発明のパッケージは、リードフレー
ムと、前記リードフレームが封止された基板部と、前記
基板部の上面外周部に前記リードフレームを挟んで形成
された枠状の土手部とからなり、前記基板部及び前記土
手部がそれぞれ樹脂で前記リードフレームとともに一体
成形されたベースと、前記ベース上の、前記土手部で囲
まれた領域に搭載され、前記リードフレームと接続され
たチップとを有し、前記チップは、複数の突起電極が設
けられた電極面を前記リードフレームに対向させて前記
リードフレームと接続され、この状態で上方から滴下さ
れた封止樹脂により封止されたものである。
【0019】上記のように構成されたパッケージでは、
複数の突起電極が設けられた電極面をリードフレームと
対向させてチップとリードフレームとを接続するので、
チップの電極面とリードフレームとの間に空間が形成さ
れた、樹脂モールド中空パッケージが得られる。しかも
土手部の内側は封止樹脂で満たされるので、パッケージ
自体の強度も向上する。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
【0021】(第1実施例)本発明のパッケージの第1
実施例について、図1を参照して説明する。図1は、本
発明のパッケージの第1実施例を示す図であり、同図
(a)はキャップ封止前の平面図、同図(b)はキャッ
プ封止後の(a)のA−A線断面図である。
【0022】図1に示すように、本実施例のパッケージ
は、リードフレーム12を含むベース11と、ベース1
1に搭載されたチップ14と、チップ14を覆ってベー
ス11に固着されたキャップ15とで構成される。
【0023】ベース11は、リードフレーム12と、リ
ードフレーム12を封止する基板部13aと、基板部1
3aの上面外周部にリードフレーム12を挟んで形成さ
れ、基板部13aの外形状と等しい外形状を有する枠状
の土手部13bとからなる。基板部13a及び土手部1
3bは樹脂製で、モールド金型(不図示)によりリード
フレーム12とともに一体成形される。これにより、リ
ードフレーム12は基板部13aと土手部13bとに挟
まれて保持される。リードフレーム12の、基板部13
aと土手部13bとに挟まれる内部リードに相当する部
分には、それぞれ基板部13aと土手部13bとを繋げ
るアンカーホール12aが形成されており、モールド金
型による成形でアンカーホール12a内にも樹脂が充填
されている。
【0024】リードフレーム12の材質としては、Cu
合金や42合金などが用いられる。また、ベース11の
樹脂部分すなわち基板部13a及び土手部13bの材質
としては、エポキシ系樹脂、液晶ポリマ(LCP)、あ
るいはポリフェニレンサルファイド(PPS)などが用
いられる。
【0025】チップ14は、土手部13bに囲まれた領
域でリードフレーム12に搭載され、ボンディング線1
7によりリードフレーム12と電気的に接続される。キ
ャップ15は、ベース11の樹脂部分と同じ樹脂で成形
されたもので、エポキシ系樹脂、あるいはフェノール系
樹脂の接着剤で、土手部13bの上面に接着される。こ
れにより、ベース11とキャップ15とで構成される中
空部にチップ14が封止された樹脂モールドパッケージ
が得られる。従って、樹脂パッケージを採用しつつも、
高周波特性に優れたものとなる。なお、ベース11の樹
脂部分とキャップ15とは、異なる樹脂で成形してもよ
い。例えばチップとして光素子を用いた場合には、キャ
ップ15は透明な樹脂で成形される。
【0026】本実施例の各部の寸法を以下に示す。ベー
ス11の樹脂部分については、基板部13aの厚さが
0.3mm、土手部13bは幅が0.35mm、高さが
0.2mmである。リードフレーム12については、幅
が0.5mm、厚さが0.125mm、アンカーホール
12aの直径が0.2mmである。キャップ15につい
ては、直径が1.9mm、高さが0.5mm、樹脂厚が
0.3mmである。
【0027】次に、上述したパッケージの製造方法の一
例を、図2を参照して説明する。
【0028】(a)リードフレーム12をプレスあるい
はエッチングにより所定の形状に形成する(図5
(a))。
【0029】(b)リードフレーム12をモールド金型
(不図示)のキャビティ内に配置し、このキャビティに
樹脂を注入する。これにより、基板部13aと土手部1
3bとでリードフレーム12を保持したベース11が成
形される(図2(b))。この際、リードフレーム12
のアンカーホール12a内にも樹脂が充填され、この部
分においても基板部13aと土手部13bとは一体とな
っている。
【0030】(c)チップ14をリードフレーム12上
に搭載し、ボンディング線17によりリードフレーム1
2とチップ14とを接続する(図2(c))。
【0031】(d)キャップ15の土手部13bとの接
着面に接着剤16を塗布し、キャップ15を土手部13
bの上面に接着する(図2(d))。これによりチップ
14は、ベース11とキャップ15とで構成される中空
部内に封止される。
【0032】(e)リードフレーム12の外周部を切断
し、リードフレーム12の外部リードに相当する部分を
折り曲げ加工する(図2(e))。
【0033】以上の工程により、パッケージが完成す
る。
【0034】ここで、本実施例のパッケージについて、
リードフレーム12をプリント基板に半田付けした状態
で、プッシュプルゲージを用いてキャップ15の上端部
に横方向のせん断力を加え、パッケージが破壊されると
きに加えられたせん断力を測定した。試験サンプルは2
0個とし、その度数分布の傾向を図15に示す(実施
例)。比較のために、従来のセラミック製のキャップを
用いたパッケージ(比較例1)、及びリードフレームに
アンカーホールを形成していないこと以外は本実施例と
同様に構成されたパッケージ(比較例2)についても同
様の試験を行い、図15に併せて示した。
【0035】この実験の結果、実施例では、土手部にお
いて破壊され、そのときのせん断力の平均値は3.7k
gであった。また、比較例1では、キャップを接着する
接着剤とリードフレームとの間で破壊され、そのときの
せん断力の平均値は5kgであった。比較例2では、土
手部で破壊され、そのときのせん断力は2.2kgであ
った。以上のことから、アンカーホール12aを設ける
ことで、樹脂モールドの中空パッケージであっても、セ
ラミックのパッケージに近い強度となることがいえる。
【0036】なお、リードフレームにアンカーホールを
設けることは、特開平5−226548号公報や、特開
平7−122692号公報にも開示されている。
【0037】すなわち、特開平5−226548号公報
には、内部リード部の表面にエッチング法により断面が
半円形の穴を形成した後、裏面にも同様に断面が半円形
の穴を形成して表面の穴と繋げることによってアンカー
ホールが形成されたリードフレームが開示されている。
しかし、このアンカーホールはリードフレームの切断及
び折り曲げ工程での機械的衝撃を吸収するためのもので
あり、また、このリードフレームが適用されるパッケー
ジも中空タイプではない。従って、実装機のハンドラ等
の接触によるパッケージの破壊を考慮する必要もないも
のである。
【0038】また、特開平7−122692号公報に
は、外囲器を構成するベース部と封止部とでリードフレ
ームを挟んだ構造の半導体装置が開示されている。そし
て、リードフレームの、ベース部と封止部とに挟まれる
部分にはアンカーホールが設けられ、このアンカーホー
ルにガラス系の接着剤が充填された状態で、この接着剤
によりリードフレームがベース部と封止部とに接着され
る。また、ベース部及び封止部はセラミックで構成され
ている。このように、ベース部及び封止部をセラミック
で構成されているので、リードフレームは両者で挟まれ
る構造となっている。この構造をモールド樹脂で構成し
たとしても、前述のWO94/17552号公報の場合
と同様に、リードフレームの曲げ加工時に加わる応力に
より接着部が剥がれ、リードフレームが浮き上がったり
封止部が取れたりすることがある。従って、この構造
も、接着面積を大きくとることができる半導体パッケー
ジには有効であるが、超高周波用の小型パッケージには
適していない。
【0039】(第2実施例)図3は、本発明のパッケー
ジの第2実施例を示す図であり、同図(a)はキャップ
封止前の平面図、同図(b)はキャップ封止後の(a)
のB−B線断面図である。
【0040】本実施例は、リードフレーム22の、基板
部23aと土手部23bとに挟まれる部分に、アンカー
ホール22aに加え、さらに、リードフレーム22の厚
み方向に突出する羽部22bをそれぞれ設けたものであ
る。羽部22bは、リードフレーム22の上記部分の両
側部を土手部23b側に折り曲げることによって形成さ
れたものである。本実施例では、羽部22bの長さを
0.15mm、高さを0.1mmとした。その他の構成
及び各部分の材質については第1実施例と同様であるの
で、その説明は省略する。
【0041】羽部22bの形成方法の一例について、図
4を参照して説明する。まず、プレスあるいはエッチン
グによりリードフレーム22を所定の形状に形成する。
このとき、羽部22bとなる部分は、図4(a)に示す
ように幅広に形成する。次いで、この幅広の部分をプレ
スにより折り曲げる。これにより、図4(b)及び
(c)に示すように、リードフレーム22の両側部に羽
部22bが形成される。
【0042】以上説明したように、リードフレーム22
に羽部22bを設けることで、リードフレーム22の引
き抜き強度を向上させることができる。特に、羽部22
bを土手部23b側に突設することで、リードフレーム
22と土手部23bとの接触面積が大きくなるので、パ
ッケージのせん断力に対する強度がより向上する。第1
実施例と同様にして、パッケージが破壊されるときのせ
ん断力を測定したところ、その値は4.8kgとなり、
セラミックパッケージにより近い強度の樹脂モールド中
空パッケージが得られた。なお、羽部22bを基板部2
3a側に突設した場合には、せん断力に対する強度は第
1実施例と変わらないが、引き抜き強度は第1実施例に
比較して向上する。
【0043】(第3実施例)図5は、本発明のパッケー
ジの第3実施例を示す図であり、同図(a)はキャップ
封止前の平面図、同図(b)はキャップ封止後の(a)
のC−C線断面図である。
【0044】本実施例は、リードフレーム32の、基板
部33aと土手部33bとに挟まれる部分に、アンカー
ホール32aに加え、さらに、凹凸条32bをそれぞれ
設けたものである。凹凸条32bは、リードフレーム3
2の幅方向に沿った山部と谷部とが、リードフレーム3
2の長手方向に交互に配列されたものである。凹凸条3
2bを形成する方法としては、例えば、プレス等により
第1実施例と同様にしてリードフレーム32を所定の形
状に形成した後、図6に示すように、先端部がV字型の
金型38でスタンピングする方法がある。この場合、凹
凸条32bの形成によってリードフレーム32の長さが
短くなるので、プレス等によるリードフレーム32の形
成の際には、この短くなる分を考慮した寸法とする必要
がある。本実施例では、凹凸条32bの長さを0.15
mm、リードフレーム32の表面からの高さを0.1m
mとした。その他の構成及び各部分の材質については第
1実施例と同様であるので、その説明は省略する。
【0045】以上説明したように、リードフレーム32
に凹凸条32bを設けることで、リードフレーム32の
引き抜き強度を向上させることができる。また、リード
フレーム32とベースの樹脂部分との接触面積が大きく
なるので、パッケージのせん断力に対する強度がより向
上する。第1実施例と同様にして、パッケージが破壊さ
れるときのせん断力を測定したところ、その値は4.8
kgとなり、セラミックパッケージにより近い強度の樹
脂モールド中空パッケージが得られた。
【0046】(第4実施例)図7は、本発明のパッケー
ジの第4実施例を示す図であり、同図(a)はキャップ
封止前の平面図、同図(b)はキャップ封止後の(a)
のD−D線断面図である。
【0047】本実施例は、リードフレーム42の、基板
部43aと土手部43bとに挟まれる部分に、アンカー
ホール42aに加え、さらに、爪部42bをそれぞれ設
けたものである。爪部42bはリードフレーム42の両
側部に一体に形成されたもので、先細りの先端がベース
の外側に向かってに延びたくさび形状をなしている。爪
部42bを有するリードフレーム42は、第1実施例と
同様にプレスやエッチングにより形成することができ
る。本実施例では、爪部42b2bの長さ及び幅をそれ
ぞれ0.2mmとした。その他の構成及び各部分の材質
については第1実施例と同様であるので、その説明は省
略する。
【0048】以上説明したように、リードフレーム42
に爪部42bを設けることで、リードフレーム42の引
き抜き強度を向上させることができる。特に、上述した
ようなくさび形の爪部42bが引き抜き強度の向上に
は、より効果的である。
【0049】さらに、上述した第2実施例から第4実施
例にそれぞれ示したアンカーを適宜組み合せることも可
能である。
【0050】(第5実施例)図8は、本発明のパッケー
ジの第5実施例を示す図であり、同図(a)はキャップ
封止前の平面図、同図(b)はキャップ封止後の(a)
のE−E線断面図である。
【0051】本実施例のパッケージは矩形形のパッケー
ジであるが、基本構成は上述した各実施例と同様であ
る。すなわち、ベース51の樹脂部分は、リードフレー
ム52を封止する基板部53aと、基板部53aの上面
にリードフレーム52を挟んで形成された枠状の土手部
53bとを有する。また、リードフレーム52の、基板
部53aと土手部53bとで挟まれる部分にはアンカー
ホール52aが形成され、アンカーホール52a内にも
樹脂が充填されている。チップ54は、土手部53bに
囲まれた領域でリードフレーム52に搭載され、ボンデ
ィング線57によりリードフレーム52と電気的に接続
される。そして、ベース51の上面に、接着剤56によ
りキャップ55が接着され、チップ54がベース51と
キャップ55とで構成される中空部内に封止される。各
構成部材の材質も、上述した実施例と同様のものが使用
される。
【0052】本実施例のパッケージが上述した実施例の
パッケージと異なる点は、以下の点である。まず、土手
部53bが、キャップ55の内壁よりも内側に形成され
ている。そして、これに伴って、キャップ55は基板部
53aの外周部及び土手部53bの外壁面と接着され
る。本実施例では、土手部53bの幅を0.35mm、
高さを0.2mmとした。
【0053】このように、キャップ55の内側に土手部
53bを設け、キャップ55を基板部53aの外周部及
び土手部53bの外壁面と接着することで、接着面積を
増やし、接着強度を大きくすることができる。また、土
手部53bにより、接着剤56が中空部内に流れ込むこ
とを防止することができる。さらに、キャップ55は基
板部53a上に接着されるので、上述した実施例に比較
して、土手部53bの高さ分だけパッケージ全体の高さ
を低くすることができる。具体的には、上述した実施例
ではパッケージ全体の高さが1.5mmであったのが、
本実施例では1.3mmとなった。
【0054】この他にも本実施例のパッケージでは、キ
ャップ55を接着する際に土手部53bがキャップ55
のガイドとなるため、ベース51に対するキャップ55
の位置精度が向上するという利点や、キャップ55への
せん断力に対する強度が土手部53bによって補強され
るという利点もある。
【0055】(第6実施例)図9は、本発明のパッケー
ジの第6実施例を示す図であり、同図(a)はキャップ
封止前の平面図、同図(b)はキャップ封止後の(a)
のF−F線断面図である。
【0056】本実施例では、リードフレーム62は、チ
ップ64が搭載されるチップ搭載部62b、及びボンデ
ィング線67を介してチップ64と電気的に接続される
ボンディング部62cが、それぞれ凸状に曲げ加工さ
れ、樹脂からなる基板部63aの上面に露出している。
基板部63aとリードフレーム62とで構成されるベー
ス61の上面は、平坦となっている。基板部63aに埋
め込まれたリードフレーム62の部分であり、アンカー
ホール62aが形成されたアンカー部は、チップ搭載部
62b及びボンディング部62cよりも低い位置にあ
り、リードフレーム62は基板部63aの側面から導出
されている。
【0057】このように、リードフレーム62の形状を
基板部63aの内部で折り曲げた形状としてアンカー部
を基板部63a内に配置し、リードフレーム62を基板
部63aの側面から導出することで、リードフレーム6
2の引き抜き強度が向上する。本実施例においては、ア
ンカーホール62aは必ずしも必要ではない。ちなみ
に、本実施例でのリードフレーム62の主要な部分の寸
法は、図10に示すように、アンカー部に対するチップ
搭載部62b(ボンディング部62cも同様)の高さH
を0.2mm、アンカー部の長さLを0.4mmとし
た。
【0058】基板部63aの上面には、樹脂からなるキ
ャップ65が接着剤66により接着される。これによ
り、ベース61とキャップ65とで構成される中空部に
チップ64が封止された樹脂モールドパッケージが得ら
れる。従って、樹脂パッケージを採用しつつも、高周波
特性に優れたものとなる。リードフレーム62、基板部
63a、キャップ65及び接着剤66の材質は、上述し
た実施例と同様のものが用いられる。
【0059】本実施例のパッケージのベース61の作製
方法について説明する。まず、第1実施例と同様にして
リードフレーム62を所定の形状に形成する。次いで、
プレスでエンボス加工を行い、チップ搭載部62b及び
ボンディング部62cを凸状とする。そして、このリー
ドフレーム62をモールド金型(不図示)内のキャビテ
ィ内に配置し、このキャビティに樹脂を注入する。これ
により、基板部63aとリードフレーム62とが一体と
なったベース61が形成される。
【0060】ここで、ベース61は、モールド金型によ
るリードフレーム62と樹脂との一体成形によって得ら
れるので、モールド金型とリードフレーム62とのクリ
アランスによっては、基板部63aの上面に露出するチ
ップ搭載部62b及びボンディング部62cの表面に、
樹脂のバリが発生することがある。これらの部分にバリ
が発生すると、チップ64を搭載しにくくなったり、チ
ップ64とリードフレーム62との接続ができなくなる
という不具合が生じるので、チップ64の搭載前にバリ
を除去しなければならない。本実施例では、ベース61
の上面が平坦となっているので、ベース61の上面にバ
リが発生した場合でも、その除去は容易であり、除去残
りもない。
【0061】なお、特開昭64−11356号公報に
は、本実施例と類似した半導体パッケージが開示されて
いる。この半導体パッケージは、図16に示すように、
クランク状に折り曲げ加工されたリード112を樹脂と
一体成形して、基板部113aとリード112とが一体
となったベース111を有する。リード112の上端部
は基板部113aの上面に露出し、この部分がボンディ
ング線117を介してチップ114と接続される。リー
ド112の下端部は基板部113aの底面に露出し、こ
の部分がプリント基板(不図示)に半田付けされる。リ
ード112は基板部113aの上面と底面に露出してお
り、本実施例のように外部リードをモールド金型で挟み
込むことができないので、ベース111の成形時には、
樹脂のバリは基板部113aの両面に発生する。従っ
て、これらのバリを除去するためには、基板部113a
の上面及び底面の2面から作業を行わなければならな
い。しかし本実施例では、基板部63aの上面からの作
業でよく、図16に示したものに比較して、バリ取り工
数は削減される。
【0062】また、図16に示したものは、プリント基
板に半田付けされる部分が基板部113aに固定される
構造となっているので、半導体パッケージをプリント基
板に実装する際、プリント基板の温度変化による伸縮が
そのまま基板部113aに作用する。このため、基板1
13a部に応力が加わりクラックが発生するおそれがあ
る。これに対して本実施例のパッケージは、リードフレ
ーム62は基板部63aの側面から導出されており、さ
らに、基板部63aの外部においてリードフレーム62
が折り曲げられているので、プリント基板の伸縮を基板
部63aの外部で吸収することができ、基板部63aに
は応力がほとんど加わらない。
【0063】(第7実施例)図11は、本発明のパッケ
ージの第7実施例を示す図であり、同図(a)は封止樹
脂滴下前の平面図、同図(b)は封止樹脂による封止後
の断面図である。
【0064】図11において、ベース71は、リードフ
レーム72と、リードフレーム72を封止する基板部7
3aと、基板部73aの上部にリードフレーム72を挟
んで形成された土手部73bとからなる。土手部73b
は、基板部73aの外周部の全周にわたって枠状に形成
されている。基板部73a及び土手部73bは樹脂製
で、モールド金型(不図示)によりリードフレーム72
とともに一体成形される。これにより、リードフレーム
72は基板部73aと土手部73bとに挟まれて保持さ
れる。
【0065】リードフレーム72の、基板部73aと土
手部73bとに挟まれる部分には、それぞれアンカーホ
ール72aが形成されており、モールド金型による樹脂
封止でアンカーホール72a内にも樹脂が充填されてい
る。アンカーホール72aの直径は、アンカーホール7
2a内への樹脂の充填を確実にするためには、0.1m
m以上であることが好ましい。そのため、土手部73b
の幅は0.15mm以上であることが好ましい。アンカ
ーホール72aを設けない場合には、土手部73bの幅
は0.1mm以上であればよい。このように、第1実施
例に比べて土手部73bの幅を小さくできるのは、後述
するように、土手部73bで囲まれた領域に封止樹脂7
5が満たされ、それによって強度が保証されるからであ
る。
【0066】また、土手部73bは、リードフレーム7
2を保持する作用があるが、その他に、封止樹脂75が
流れ出すのを防止する機能を持たせることもできる。そ
のため、土手部73bの高さは封止樹脂75が流れ出さ
ない程度の高さであることが望ましい。ただし、その値
は、封止樹脂75の使用量によって変わり、限定されな
い。
【0067】土手部73bで囲まれた領域にはチップ7
4が搭載され、さらに、このチップ74は、流動性を有
する状態で上方から滴下されて土手部73bで囲まれた
領域を満たした封止樹脂75によって封止されている。
封止樹脂75は、滴下された後、固化される。チップ7
4には、その電極面に複数の突起電極77が設けられて
いる。そして、突起電極77が設けられた面が下向きに
配置されて、リードフレーム72と突起電極77とが接
続される。
【0068】突起電極77の高さは、封止樹脂75を滴
下した際に封止樹脂75が突起電極77の内側に流れ込
まないような高さに設定され、チップ74と基板部73
aとの間には空間が形成される。例えば、封止樹脂75
として、粘度が1000cp程度のエポキシ樹脂を使用
した場合、突起電極77の高さは、0.07mm以下と
する必要がある。
【0069】次に、本実施例のパッケージの製造方法の
一例について、図12を参照して説明する。まず、プレ
スあるいはエッチングにより所定の形状に形成されたリ
ードフレーム72をモールド金型(不図示)のキャビテ
ィ内に配置し、このキャビティに樹脂を注入することに
より、基板部73aと土手部73bとリードフレーム7
2とが一体となったベース71を成形する(図12
(a))。
【0070】次に、チップ74の各突起電極77に、ボ
ンダーにより金ボールを形成する。金ボールを形成する
ための金線は、通常よく使用される直径20μmのもの
でよい。その後、リードフレーム72を260〜280
℃に加熱し、その状態で、突起電極77を下向きにして
チップ74をリードフレーム72の上方に配置し、突起
電極77とリードフレーム72とを熱圧着する(図12
(b))。
【0071】突起電極77とリードフレーム72との接
続が終了したら、土手部73bで囲まれた領域に封止樹
脂75を滴下し、チップ74を封止する(図12
(c))。これにより、チップ74の電極面とリードフ
レーム72との間には空間が形成される。滴下する封止
樹脂75の量は、土手部73bで囲まれた領域内に均一
に封止樹脂75が満たされた場合に、チップ74が完全
に隠れる量とする。また、この工程は、チップ74にク
ラックが発生するのを防止するため、減圧された雰囲気
中で行うのが好ましい。
【0072】以上説明したように、チップ74に設けら
れた突起電極77をリードフレーム72に対向させてチ
ップ74とリードフレーム72とを接続し、滴下した封
止樹脂75でチップ74を封止することで、チップ74
の電極面に空間が形成され高周波特性に優れた樹脂モー
ルドパッケージを得ることができる。また、チップ74
の電極面には空間が形成されながらも、チップ74の外
表面は封止樹脂75で封止されているので、機械的強度
にも優れたものとなる。特に、基板部73aと土手部7
3bとの間をアンカーホール72aを介して繋げること
で、リードフレーム72の引き抜き強度も向上する。さ
らに、ベース71の成形やチップ74のマウントに関し
ては従来の樹脂封止パッケージの製造技術をそのまま利
用することができ、封止樹脂75の滴下に関してはそれ
ほど高い技術を必要としない。従って、従来の樹脂封止
パッケージの製造工程とほとんど変わらない工程で、容
易にしかも低コストでパッケージを製造することができ
る。
【0073】(第8実施例)図13は、本発明のパッケ
ージの第8実施例を示す図であり、同図(a)は封止樹
脂滴下前の平面図、同図(b)は封止樹脂による封止後
の平面図である。
【0074】本実施例は、ベース81の上面に、土手部
83bに加え、さらに、土手部83bの内側に枠状の内
側土手部83cを設けたものである。内側土手部83c
は、チップ84が搭載された状態で、チップ84の電極
面の外周部がその全周にわたって密着するように、突起
電極87の外側に位置するもので、ベース81の成形時
に、基板部83a及び土手部83bと同時に成形され
る。内側土手部83cの上端面とチップ84の電極面と
を確実に密着させるためには、内側土手部83cの高さ
はチップ84とリードフレーム82との間隔よりも高い
ことが好ましいが、突起電極87とリードフレーム82
との接続を妨げてはならない。従って本実施例では、内
側土手部83cの高さを、チップ84とリードフレーム
82との間隔よりも5〜10μmだけ高くしている。そ
の他の構成は第7実施例と同様であるので、その説明は
省略する。
【0075】次に、本実施例のパッケージの製造方法の
一例について、図14を参照して説明する。まず、プレ
スあるいはエッチングにより所定の形状に形成されたリ
ードフレーム82をモールド金型(不図示)のキャビテ
ィ内に配置し、このキャビティに樹脂を注入することに
より、基板部83aと土手部83bと内側土手部83c
リードフレーム82とが一体となったベース81を成形
する(図14(a))。
【0076】次に、第7実施例と同様にして、突起電極
87とリードフレーム82とを熱圧着する。これによ
り、内側土手部83cの上端面とチップ84の電極面の
外周部が密着し、内側土手部83cの内側は密閉される
(図14(b))。
【0077】突起電極87とリードフレーム82との接
続が終了したら、第7実施例と同様に封止樹脂85を滴
下し、チップ84を封止する(図12(c))。このと
き、上述したように内側土手部83cの内側が密閉され
ているので、内側土手部83cの内側への封止樹脂85
の流入が防止され、チップ84の電極面の空間が確保さ
れる。
【0078】以上説明したように、本実施例では、内側
土手部83cによりチップ84の電極面への封止樹脂8
5の流入が防止される。従って、第7実施例の場合のよ
うに、封止樹脂85の粘度や突起電極87の高さについ
ての規制はない。
【0079】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基本的に
は、樹脂でパッケージを構成し、ベースとキャップとの
中空部にチップを封止し、あるいは、リードフレームと
それに対向配置した電極面との間に空間を設けてチップ
を封止しているので、高周波特性に優れた樹脂モールド
中空パッケージとすることができる。
【0080】その中でも、ベースの基板部の上面外周部
に土手部が形成され、リードフレームが基板部と土手部
とで挟まれる部分にアンカー部が設けられるとともに、
土手部にキャップが固着されたものでは、アンカー部に
よりパッケージ自体の強度を向上させることができる。
特に、リードフレームに、羽部、凹凸条、爪部あるいは
これらを組み合せたアンカーを付加することによって、
リードフレームの引き抜き強度も向上させることができ
る。
【0081】また、土手部がキャップの内壁よりも内側
に設けられ、土手部の外壁面及び基板部の外周部にキャ
ップが固着されたものでは、土手部によりパッケージ自
体の強度を向上できるだけでなく、キャップの固着強度
も向上させることができる。しかも、土手部がキャップ
のガイドとなり、キャップをベースに固着する際の位置
精度も向上させることができる。
【0082】さらに、リードフレームが、チップ搭載部
及びボンディング部を基板部の表面に露出させるように
凸状に折り曲げられ、基板部の側面から引き出されたも
のでは、土手部を設けなくても、リードフレームの引き
抜き強度を向上させることができる。この場合、ベース
の上面を平坦とすることで、ベースの成形時にリードフ
レームの表面に発生する樹脂のバリを容易に除去できる
ようになる。
【0083】そして、複数の突起電極が設けられたチッ
プを、その電極面をベースのリードフレームに対向させ
てリードフレームと接続し、上方から滴下した封止樹脂
でチップを封止したものでは、この封止樹脂によって、
パッケージ自体の強度を向上させることができる。特
に、ベースに内側土手部を設けることによって、チップ
とリードフレームとの間の空間への封止樹脂の流入が防
止され、上記空間を確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパッケージの第1実施例を示す図であ
り、同図(a)はキャップ封止前の平面図、同図(b)
はキャップ封止後の(a)のA−A線断面図である。
【図2】図1に示したパッケージの製造方法の一例を説
明する図である。
【図3】本発明のパッケージの第2実施例を示す図であ
り、同図(a)はキャップ封止前の平面図、同図(b)
はキャップ封止後の(a)のB−B線断面図である。
【図4】図3に示したパッケージの羽部を形成する方法
の一例を説明するための図であり、同図(a)は折り曲
げ加工前の要部平面図、同図(b)は折り曲げ加工後の
要部平面図、同図(c)は折り曲げ加工後の要部側面図
である。
【図5】本発明のパッケージの第3実施例を示す図であ
り、同図(a)はキャップ封止前の平面図、同図(b)
はキャップ封止後の(a)のC−C線断面図である。
【図6】図5に示したパッケージの凹凸条を形成する方
法の一例を説明するための図である。
【図7】本発明のパッケージの第4実施例を示す図であ
り、同図(a)はキャップ封止前の平面図、同図(b)
はキャップ封止後の(a)のD−D線断面図である。
【図8】本発明のパッケージの第5実施例を示す図であ
り、同図(a)はキャップ封止前の平面図、同図(b)
はキャップ封止後の(a)のE−E線断面図である。
【図9】本発明のパッケージの第6実施例を示す図であ
り、同図(a)はキャップ封止前の平面図、同図(b)
はキャップ封止後の(a)のF−F線断面図である。
【図10】図9に示したパッケージのリードフレームの
主要な部分の寸法を示す図である。
【図11】本発明のパッケージの第7実施例を示す図で
あり、同図(a)は封止樹脂滴下前の平面図、同図
(b)は封止樹脂による封止後の断面図である。
【図12】図11に示したパッケージの製造方法の一例
を説明する図である。
【図13】本発明のパッケージの第8実施例を示す図で
あり、同図(a)は封止樹脂滴下前の平面図、同図
(b)は封止樹脂による封止後の断面図である。
【図14】図13に示したパッケージの製造方法の一例
を説明する図である。
【図15】パッケージの破壊せん断力を第1実施例によ
るパッケージと他のパッケージとで比較したグラフであ
る。
【図16】クランク状に折り曲げ加工されたリードを樹
脂と一体成形してベースを構成した従来の半導体パッケ
ージの断面図である。
【符号の説明】
11,51,61,71,81 ベース 12,22,32,42,52,62,72,82
リードフレーム 12a,22a,32a,42a,52a,62a,7
2a アンカーホール 13a,23a,33a,43a,53a,63a,7
3a,83a 基板部 13b,23b,33b,43b,53b,73b,8
3b 土手部 14,54,64,74,84 チップ 15,55,65 キャップ 16,56,66 接着剤 17,57,67 ボンディング線 22b 羽部 32b 凹凸条 42b 爪部 62b チップ搭載部 62c ボンディング部 75,85 封止樹脂 77,87 突起電極 83c 内側土手部
フロントページの続き (72)発明者 田中 潤一 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 佐藤 卓 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 村田 智司 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 窪田 勧 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 荻原 全夫 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 内田 建次 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードフレームと、前記リードフレーム
    が封止された基板部と、前記基板部の上面外周部に前記
    リードフレームを挟んで形成された枠状の土手部と、前
    記リードフレームが前記基板部と前記土手部とに挟まれ
    る部分に設けられたアンカー部とからなり、前記基板部
    及び前記土手部がそれぞれ樹脂で前記リードフレームと
    ともに一体成形されたベースと、 前記ベース上の、前記土手部で囲まれた領域で前記リー
    ドフレームに搭載され、前記リードフレームと電気的に
    接続されたチップと、 前記チップを覆って前記土手部上に固着された樹脂製の
    キャップとを有することを特徴とするパッケージ。
  2. 【請求項2】 前記アンカー部が、前記リードフレーム
    の前記基板部と前記土手部とに挟まれた部分に形成され
    た、前記基板部と前記土手部とを繋げるアンカーホール
    である請求項1に記載のパッケージ。
  3. 【請求項3】 前記アンカー部が、前記リードフレーム
    の前記基板部と前記土手部とに挟まれた部分に形成され
    た、前記基板部と前記土手部とを繋げるアンカーホール
    及び前記リードフレームの厚み方向に突出する羽部であ
    る請求項1に記載のパッケージ。
  4. 【請求項4】 前記羽部は、前記土手部側に突出してい
    る請求項3に記載のパッケージ。
  5. 【請求項5】 前記アンカー部が、前記リードフレーム
    の前記基板部と前記土手部とに挟まれた部分に形成され
    た、前記基板部と前記土手部とを繋げるアンカーホール
    及び前記リードフレームの幅方向に沿った山部と谷部と
    を交互に配した凹凸条である請求項1に記載のパッケー
    ジ。
  6. 【請求項6】 前記アンカー部が、前記リードフレーム
    の前記基板部と前記土手部とに挟まれた部分に形成され
    た、前記基板部と前記土手部とを繋げるアンカーホール
    及び爪部である請求項1に記載のパッケージ。
  7. 【請求項7】 前記爪部は、先細りの先端が前記ベース
    の外側に向かって延びたくさび形状をなしている請求項
    6に記載のパッケージ。
  8. 【請求項8】 リードフレームと、前記リードフレーム
    が封止された基板部と、前記基板部の上面に前記リード
    フレームを挟んで形成された枠状の土手部とからなり、
    前記基板部及び前記土手部がそれぞれ樹脂で前記リード
    フレームとともに一体成形されたベースと、 前記ベース上の、前記土手部で囲まれた領域で、前記リ
    ードフレームに搭載されて前記リードフレームと電気的
    に接続されたチップと、 前記チップを覆って前記ベースに固着された樹脂製のキ
    ャップとを有し、 前記土手部は前記キャップの内壁よりも内側に設けら
    れ、前記キャップが前記基板部の外周部及び前記土手部
    の外壁面と固着されることを特徴とするパッケージ。
  9. 【請求項9】 前記リードフレームが前記基板部と前記
    土手部とに挟まれる部分にアンカー部を有する請求項8
    に記載のパッケージ。
  10. 【請求項10】 前記アンカー部は、前記リードフレー
    ムに形成された、前記基板部と前記土手部とを繋げるア
    ンカーホールである請求項9に記載のパッケージ。
  11. 【請求項11】 リードフレームと、前記リードフレー
    ムが封止された樹脂製の基板部からなり、前記基板部が
    前記リードフレームとともに一体成形されたベースと、 前記ベース上で前記リードフレームに搭載され、前記リ
    ードフレームと電気的に接続されたチップと、 前記チップを覆って前記ベースに固着された樹脂製のキ
    ャップとを有し、 前記リードフレームは、前記チップが搭載されるチップ
    搭載部及び前記チップと電気的に接続されるボンディン
    グ部が前記基板部の表面に露出するように凸状に折り曲
    げられ、前記基板部の側面から導出されていることを特
    徴とするパッケージ。
  12. 【請求項12】 前記ベースの上面が平坦となっている
    請求項11に記載のパッケージ。
  13. 【請求項13】 リードフレームと、前記リードフレー
    ムが封止された基板部と、前記基板部の上面外周部に前
    記リードフレームを挟んで形成された枠状の土手部とか
    らなり、前記基板部及び前記土手部がそれぞれ樹脂で前
    記リードフレームとともに一体成形されたベースと、 前記ベース上の、前記土手部で囲まれた領域で前記リー
    ドフレームに搭載され、前記リードフレームと電気的に
    接続されたチップとを有し、 前記チップは、複数の突起電極が設けられた電極面を前
    記リードフレームに対向させて前記リードフレームと接
    続され、この状態で上方から滴下された封止樹脂により
    封止され、前記チップと前記基板部との間に空隙を有し
    ていることを特徴とするパッケージ。
  14. 【請求項14】 前記ベースの上面には、前記土手部の
    内側で、かつ、前記突起電極の外側に位置し、前記チッ
    プの電極面の外周部が全周にわたって密着される枠状の
    内側土手部が設けられている請求項13に記載のパッケ
    ージ。
  15. 【請求項15】 前記内側土手部は樹脂製で、前記ベー
    スの成形時に前記基板部及び前記土手部と同時に成形さ
    れる請求項14に記載のパッケージ。
  16. 【請求項16】 前記リードフレームが前記基板部と前
    記土手部とに挟まれる部分にアンカー部を有する請求項
    14または15に記載のパッケージ。
  17. 【請求項17】 前記アンカー部は、前記リードフレー
    ムに形成された、前記基板部と前記土手部とを繋げるア
    ンカーホールである請求項16に記載のパッケージ。
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