KR100381934B1 - 집적반도체회로 - Google Patents

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KR100381934B1
KR100381934B1 KR10-1998-0710751A KR19980710751A KR100381934B1 KR 100381934 B1 KR100381934 B1 KR 100381934B1 KR 19980710751 A KR19980710751 A KR 19980710751A KR 100381934 B1 KR100381934 B1 KR 100381934B1
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Abstract

본 발명은 반도체 칩(1), 상기 반도체 칩을 수용하는 하우징(5), 및 반도체 칩(1)의 콘택 표면(2)과 집적 반도체 회로의 외부 단자(7) 사이의 전기 접속을 위한 리드 프레임(4)을 포함하는 집적 반도체 회로에 관한 것이다. 상기 회로에서 리드 프레임의 리드는 하우징(5)의 에지와 반도체 칩(1) 사이의 간격이 비교적 큰 하우징(5)의 영역에서 하우징(5)의 중앙 평면(9)에 비해 더 낮게 배치됨으로써, 상기 영역에서 리드 프레임(4)의 리드(3)가 하강 섹션(8)을 갖게 된다.

Description

집적 반도체 회로 {INTEGRATED SEMICONDUCTOR CIRCUIT}
반도체 메모리, 예컨대 16-메가비트 반도체 메모리에서는 약 1㎜ 두께의 하우징을 갖는 소위 TSOP-하우징(TSOP = Thin Small Outline Package) 또는 약 2.5㎜ 두께의 하우징을 갖는 소위 SOJ-하우징(SOJ = Small Outline J-Bend)이 사용될 수 있다. 상기 하우징이 LOC-기술(LOC = Lead-On-Chip)로 구성되면, 하우징 단자가 하우징에 중심대칭적으로 또는 중앙에 제공되지 않게 된다. 반도체 칩의 각각의 콘택 표면 또는 콘택점을 하우징 단자와 결합하는 리드 프레임의 리드의 가이드에 대해서도 동일하게 적용된다. 이 경우 콘택 표면은 반도체 칩을 리드 프레임에 기계적으로 고정하기 위해 사용되는 한편, 전기 결합은 예를 들어 골드 와이어를 통해서 본딩 패드에 대해 이루어진다.
이미 존재하는 하우징이 현저하게 더 작은 반도체 칩을 위해 사용되어야 하는 경우가 있는데, 반도체 칩이 하우징보다 훨씬 더 작으면, 반도체 칩이 존재하지 않는 상당히 큰 영역이 하우징 내에 존재하게 된다.
도 3은 선행 기술에 따른 집적 반도체 회로의 평면도로서, 상기 회로의 횡단면은 도 4에 도시되어 있다. 상기 집적 반도체 회로는 반도체 칩(1), 상기 반도체 칩상에 배치된 콘택 표면(2), 상기 콘택 표면(2)과 기계적으로 연결된 리드 프레임(4)의 리드(3), 상기 리드(3)와 전기 콘택(9)("본딩 패드") 사이의 전기 접속을 위해 사용되는, 예를 들어 금으로 이루어진 본딩 와이어(10), 및 예를 들어 에폭시 수지와 같은 모울드 플라스틱으로 이루어진 하우징(5)을 포함한다. 도면을 간략화하기 위해서 콘택 표면(2)은 단지 도 4에만 도시되었으며, 도 4는 또한 마치 하우징(5)이 생략된 것처럼 리드(3)를 도시하고 있다. 도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 도 3 및 도 4에서는 비교적 작은 반도체 칩(1)이 상기 칩에 비해 크기가 큰 하우징(5) 내부에 제공된다. 측면도를 통해서 볼 때 구역 A에는 반도체 칩(1) 및 하우징(5)이 존재하는 한편, 반도체 칩(1)의 영역 외부에 있는 구역 B에는 리드 프레임(4)의 리드(3) 및 하우징(5)의 모울드 플라스틱만이 존재한다. 도 3 및 도 4는 반도체 칩(1)이 하우징(5)의 중앙에 배치된 일 실시예를 보여주기는 하지만, 도 3 및 도 4에서 반도체 칩(1)의 좌측 및 우측에 있는 구역 B는 비교적 크다. 반도체 칩(1)을 하우징(5)의 중앙에 배치하지 않은 경우, 즉 도 3 및 도 4에서 반도체 칩(1)이 대략 좌측으로 이동되어 하우징(5)에 제공된 경우에는, 2개의 구역 B중에서 하나의 구역 B, 즉 주어진 실시예에서 도 3 및 도 4의 우측에 있는 구역 B는 치수가 더 클 수 있다.
이것이 의미하는 것은, 도시된 집적 반도체 회로에서 구역 A에는 반도체 칩(1) 및 하우징(5)이 존재하는 한편, 구역 B에는 하우징(5) 및 리드(3)가 존재한다는 것이다. 반도체 칩(1) 및 리드(3)의 반도체 재료의 열팽창 계수는 서로 비교적 동일하다. 그러나 하우징(5)의 모울드 플라스틱의 열팽창 계수는 반도체 재료 및 리드의 열팽창 계수와 현저한 차이를 보인다. 따라서, 집적 반도체 회로는 구역 A에서는 열적으로 보상되는 한편("밸런스 패키지"), 상기와 같은 열적 보상은 구역 B에서는 존재하지 않는다("넌-밸런스 패키지"). 집적 반도체 회로에서는 도 4에서 파선으로 표시된 것과 같은 휨이 나타난다. 하우징(5)의 두께가 작으면 작을수록 그리고 구역 B가 구역 A에 걸쳐서 더 많이 확장되면 확장될수록 상기와 같은 휨은 더 커진다. 집적 반도체 회로의 어셈블링을 위해서는 상기와 같은 휨이 매우 바람직하지 않은데, 그 이유는 휨으로 인해서 집적 반도체 회로의 하우징 치수가 변동되고, 궁극적으로는 다른 부품과의 동일 평면성이 상실되기 때문이다. 이것은 제조물의 기계적인 특성 뿐만 아니라 전기적인 특성에도 부정적인 영향을 줄 수 있다.
일본 특허 요약서 18(643)(E1640) 및 JP-A-6252333호에는 반도체 칩, 리드 프레임 및 둘레를 감싸는 하우징을 포함하는 반도체 장치가 기술되어 있다. 반도체 칩은 리드 프레임의 칩 아일랜드 상에 제공된다. 연결 핑거는, 한편으로는 연결 핑거의 부분이 반도체 소자의 상부면에 접근되고, 다른 한편으로는 반도체 소자의 하부면에 교대 방식으로 접근되도록 형성된다. 또한, 하우징의 측면 상에서 외부로 가이드되는 연결 핑거도 존재한다. 이러한 방식으로 연결 핑거의 큰 핏치 간격이 달성될 수 있다.
일본 특허 요약서 16(014)(E1154) 및 JP-A-3235360호에는 리드 프레임 및 주변을 감싸는 하우징을 포함하는 반도체 장치가 기술되어 있다. 상기 반도체 장치에서 연결 핑거의 한 단부는 Lead on Chip-원리에 따라 반도체 칩의 상부면상에 고정된다. 하우징 내부에 있는 연결 핑거의 영역이 계단식으로 형성됨으로써, 연결 핑거가 하우징의 중앙 평면을 관통하게 된다. 연결 핑거 내에 있는 상기 계단으로 인해 반도체 칩이 대략 하우징의 중앙 평면에 제공될 수 있다.
본 발명은, 반도체 칩, 상기 반도체 칩을 수용하는 하우징, 및 반도체 칩의 콘택 표면과 집적 반도체 회로의 외부 단자 사이를 결합시키기 위한 리드 프레임을 포함하는 집적 반도체 회로, 특히 반도체 메모리에 관한 것으로, 상기 콘택 표면과 연결된 리드 프레임의 제 1 영역 및 외부 단자와 연결된 리드 프레임의 제 2 영역은 실제로 동일 평면에 배치된다.
도 1은 본 발명에 따른 집적 반도체 회로의 측면도이고,
도 2는 도 1의 반도체 회로의 평면도이며,
도 3은 선행 기술에 따른 집적 반도체 회로의 평면도이고,
도 4는 도 3의 반도체 회로의 측면도이다.
본 발명의 목적은, 고유의 반도체 칩이 하우징 내에서 비교적 작은 공간만을 차지하고 리드가 중앙에서 벗어나도록 가이드되는 경우에도 하우징의 휨이 확실하게 방지되는 집적 반도체 회로를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구범위 제 1항의 전제부에 따른 집적 반도체 회로에서 본 발명에 따라, 리드 프레임이 제 1영역과 제 2영역 사이에 있고 반도체 칩의 주변부 외측에 배치된 제 3 영역에서 제 1영역 및 제 2영역의 평면으로부터 콘택 표면에 마주 놓인 반도체 칩의 상부면까지 하강됨으로써 달성된다. 상기 하강은 예를 들어 리드의 상응하는 부분이 대략 집적 반도체 회로의 중앙 영역 또는 상기 회로의 하우징의 중앙 영역에 배치되는 범위에서 실행될 수 있다. 제 3 영역에서 리드 프레임 리드가 하강됨으로써, 제 3영역에서도 간단한 방식으로 열적 보상이 이루어지며, 결과적으로 휨이 확실하게 방지된다. 이러한 하강은 리드 프레임을 제조할 때 리드 프레임이 상응하게 스탬핑됨으로써 간단하게 이루어질 수 있다. 상기와 같은스탬핑에 의해 상응하게 형성된 또는 하강 섹션을 갖는 리드 프레임은 통상적인 방식으로 반도체 칩과 결합되고 하우징 내부에 제공된다.
본 발명의 개선예에서 제 3영역의 하강은 대략 하우징의 중앙 평면까지 이른다. 즉 리드 프레임의 리드가 제 3영역에서 집적 반도체 회로의 상부면 및 하부면으로부터 또는 하우징으로부터 대략 동일한 간격으로 떨어져 있으면, 제 3영역에서 열적 보상이 달성된다.
리드 프레임이 하우징의 상부면 또는 하부면에 대해서 대략 동일한 간격으로 배치되는 경우에 열적 보상이 이루어지기 때문에, 본 발명은 리드 프레임 및 하우징을 위한 특수한 재료에만 한정되지 않고 니켈/철 및 구리 합금으로 이루어진 리드 프레임 및 에폭시를 기재로 한 모울드 플라스틱으로 이루어진 하우징을 위한 바람직한 재료에도 관련된다.
본 발명의 다른 개선예에서는, 하우징의 에지와 반도체 칩 사이의 간격이 최대인 집적 반도체 회로의 영역 내에 제 3영역이 있다. 이러한 방식에 의해서 하우징의 특히 큰 휨이 확실하게 방지된다.
마지막으로, 본 발명의 개선예는 직접 반도체 회로의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법에서는 리드 프레임을 제조할 때 로우 스탬핑에 의해서 제 3영역의 하강을 실행하며, 그 다음에 반도체 칩을 리드 프레임과 연결하고 하우징과 함께 주조한다. 이와 같은 방식에 의해 리드 프레임이 특히 간단히 하강된다.
본 발명은 도면을 참조하여 아래에서 자세히 설명된다.
도 1 내지 도 4에는 반도체 칩 및 리드 프레임의 리드가 본 발명을 설명하기 위해서 도시되어 있지만, 이들 소자는 대부분 하우징(5)에 의해서 커버되어 있다. 또한, 모든 도면에서 서로 일치하는 부분은 동일한 도면 부호로 표기하였다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 칩(1)의 콘택 표면(2)을 집적 반도체 회로의 외부 단자(7)와 결합시키는 리드 프레임(4)의 리드(3)는 영역(6)에서 하강된다. 상기 영역은 도 2에서 파선으로 나타나며, 특히 반도체 칩(1)과 하우징(5)의 에지 사이의 간격이 비교적 큰 집적 반도체 회로의 영역 내에 배치된다. 이러한 방식으로 리드(3)의 영역(6)내에서는 대략 하우징(5)의 중앙 평면에 배치된 하강 섹션(8)(도 1과 비교)이 형성된다. 그럼으로써 집적 반도체 회로가 영역(6)에서도 열적으로 보상되는데, 그 이유는 상기 하강 섹션(8)이 하우징(5)의 상부면 및 하부면으로부터 대략 동일한 간격으로 떨어져 있음으로써 가열시 휨이 확실하게 방지되기 때문이다. 좀 더 명확하게 도시하기 위해서 도 1 및 도 2에서는 콘택(9) 및 본딩 와이어(10)를 도시하지 않았다.
본 발명은 바람직하게, 리드 프레임의 리드가 간단한 수단에 의해서 보상된 상태로 될 수 있도록 해주는 LOC- 또는 CDL-기술로 된 모든 집적 반도체 회로에 사용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 반도체 칩(1), 반도체 칩(1)의 콘택 표면(2)과 집적 반도체 회로의 외부 단자(7) 사이를 결합시키기 위해 다수의 리드(3)로 이루어진 리드 프레임(4) 및 상기 반도체 칩(1)을 수용하는 하우징(5)을 포함하는 집적 반도체 회로로서, 상기 콘택 표면(2)과 연결된 리드 프레임(4)의 제 1영역 및 외부 단자(7)와 연결된 리드 프레임(4)의 제 2영역이 실제로 동일 평면에 배치되고, 리드 프레임(4)의 리드(3)가 제 1영역과 제 2영역 사이에 있고 반도체 칩(1)의 주변부 외측에 배치된 제 3영역(6)에서 상기 제 1영역 및 제 2영역의 평면으로부터 콘택 표면(2)에 마주 놓인 반도체 칩(1)의 상부면까지 하강되도록 구성된, 집적 반도체 회로에 있어서,
    제 3영역(6)에서 이루어지는 리드 프레임(4)의 리드(3)의 하강은 대략 하우징(5)의 중앙 영역까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 집적 반도체 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드 프레임은 니켈/철 및 구리 합금으로 이루어지고, 상기 하우징은 에폭시를 기재로 한 모울드 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집적 반도체 회로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3영역(6)은 하우징(5)의 에지와 반도체 칩(1) 사이의 간격이 가장큰 집적 반도체 회로 영역에 있는 것을 특징으로 하는 집적 반도체 회로.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 집적 반도체 회로의 제조 방법에 있어서,
    상기 리드 프레임(4)의 제조시에 로우 스탬핑을 이용하여 제 3영역(6)에서 리드(3)의 하강을 실행한 다음에, 상기 반도체 칩(1)을 상기 리드 프레임(4)과 연결하고, 상기 하우징(5)과 함께 주조하는 것을 특징으로 하는 방법.
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