(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-07
(54)【発明の名称】スプリングバーリードフレーム
(51)【国際特許分類】
H01L 23/50 20060101AFI20230630BHJP
【FI】
H01L23/50 K
H01L23/50 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022574646
(86)(22)【出願日】2021-05-24
(85)【翻訳文提出日】2023-02-03
(86)【国際出願番号】 US2021033814
(87)【国際公開番号】W WO2021247261
(87)【国際公開日】2021-12-09
(32)【優先日】2020-06-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】507107291
【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】230129078
【氏名又は名称】佐藤 仁
(72)【発明者】
【氏名】リー ハン メン ユージーン リー
(72)【発明者】
【氏名】アニス ファウチ ビン アブダル アジズ
(72)【発明者】
【氏名】スーアン ウェイ フェン リム
(72)【発明者】
【氏名】ジン デオン リム
【テーマコード(参考)】
5F067
【Fターム(参考)】
5F067AB02
5F067BA02
5F067EA04
(57)【要約】
方法(200)は、半導体ダイをリードフレームの第1及び第2のカラムのダイ取り付けパッドに取り付けること(204)と、それぞれの第1及び第2のパッケージ化された構造のそれぞれのカラムの半導体ダイを封入すること(208)と、リードフレームの第1及び第2のカラムの隣接するカラムのそれぞれの第1及び第2のリード部分を分離するためにリードフレームをトリミングすること(210)と、第1のカラムを第2のカラムに対してカラム方向に沿って移動させること(214)と、それぞれの第1及び第2のカラムの個々のパッケージ化された電子デバイスを互いに分離すること(216)とを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リードフレームであって、
金属構造と、
パンチ構造と、
伸張構造と、
を含み、
前記金属構造が、第1の方向に沿って延在するローと、前記第1の方向に垂直である第2の方向に沿って延在するカラムとに配置される見込みのデバイス部分を有し、前記カラムが、
第1のカラムと、第2のカラムとを有し、
前記第1のカラムが、
それぞれの第1の端部と、
前記第2の方向に沿って前記それぞれの第1の端部から離間された第2の端部と、
それぞれの第1のダイ取り付けパッドとそれぞれの第1のリード部分とを含む第1のデバイス部分と、
を有し、
前記第2のカラムが、それぞれの第2のダイ取り付けパッドとそれぞれの第2のリード部分とを含む第2のデバイス部分を有し、
前記第1のカラムのうちの少なくとも幾つかが、前記第2のカラムのうちの1つに隣接しており、
前記パンチ構造が、それぞれの第1のカラムの前記第1の端部から前記金属構造の第1のクランプ部分まで前記第2の方向に沿って延在するパンチバーを含み、前記パンチバーが、前記第1及び第2の方向の平面に垂直な第3の方向に沿って変形可能であり、
前記伸張構造が、それぞれの第1のカラムの前記第2の端部から前記金属構造の第2のクランプ部分まで弧状経路に沿って延在するスプリングバーを含み、前記スプリングバーが、前記金属構造の前記第1のクランプ部分に向かって前記第2の方向に沿った前記それぞれの第1のカラムの移動を可能にするように前記第2の方向に沿って延在するように構成される、
リードフレーム。
【請求項2】
請求項1に記載のリードフレームであって、前記第1のカラムのうちの所与の第1のカラムの前記第1のリード部分のうちの少なくとも幾つかが、前記第2のカラムのうちの隣接する第2のカラムの前記第2のデバイス部分の前記第2のリード部分のそれぞれの1つに接続される、リードフレーム。
【請求項3】
請求項2に記載のリードフレームであって、前記スプリングバーが、パンチ深さ寸法分の前記パンチバーの変形に応じて、前記第1のリード部分のピッチ間隔距離だけ前記第2の方向に沿って前記第1のクランプ部分に向かって延在するように構成される、リードフレーム。
【請求項4】
請求項1に記載のリードフレームであって、前記スプリングバーが、パンチ深さ寸法分の前記パンチバーの変形に応じて、前記第1のリード部分のピッチ間隔距離だけ前記第2の方向に沿って前記第1のクランプ部分に向かって延在するように構成される、リードフレーム。
【請求項5】
請求項1に記載のリードフレームであって、前記第1カラムと前記第2カラムが交互に配置される、リードフレーム。
【請求項6】
請求項1に記載のリードフレームであって、
前記それぞれのパンチ構造が、前記それぞれの第1のカラムの前記第1の端部から前記金属構造の前記第1のクランプ部分まで前記第2の方向に沿って延在する第2のパンチバーを含み、
前記それぞれの伸張構造が、前記それぞれの第1のカラムの前記第2の端部から前記金属構造の前記第2のクランプ部分まで第2の弧状経路に沿って延在する第2のスプリングバーを含む、
リードフレーム。
【請求項7】
請求項6に記載のリードフレームであって、前記スプリングバー及び前記第2スプリングバーが、第1及び第2弧状部分を含む、リードフレーム。
【請求項8】
請求項1に記載のリードフレームであって、前記スプリングバーが、第1及び第2の弧状部分を含む、リードフレーム。
【請求項9】
方法であって、
ダイ取り付けプロセスを実施することであって、
第1の半導体ダイを、リードフレームのそれぞれの第1のカラムの第1のデバイス部分のそれぞれの第1のダイ取り付けパッドに取り付け、
第2の半導体ダイを、前記リードフレームのそれぞれの第2のカラムの第2のデバイス部分のそれぞれの第2のダイ取り付けパッドに取り付ける、前記ダイ取り付けプロセスを実施することと、
モールディングプロセスを実施することであって、
各それぞれの第1のカラムの前記第1の半導体ダイをそれぞれの単一の第1のパッケージ構造内に封入し、
各それぞれの第2のカラムの前記第2の半導体ダイを単一のそれぞれの第2のパッケージ構造内に封入する、前記モールディングプロセスを実施することと、
前記それぞれの第1及び第2のカラムの個々のパッケージ化された電子デバイスを互いに分離することと、
を含む、方法。
【請求項10】
請求項9に記載の方法であって、
前記リードフレームが、第1の方向に沿って延在するローを含み、前記第1及び第2のカラムが、前記第1の方向に垂直である第2の方向に沿って延在し、
前記それぞれの第1及び第2のカラムの前記個々のパッケージ化された電子デバイスを互いに分離することが、
前記それぞれの第1のカラムの前記第1のデバイス部分間、及び前記それぞれの第2のカラムの前記第2のデバイス部分間の切断線に沿って、前記リードフレームと前記第1及び第2のパッケージ構造とを切断する切断プロセスを実施することを含み、前記切断線が前記第1の方向に平行である、
方法。
【請求項11】
請求項10に記載の方法であって、前記個々のパッケージ化された電子デバイスを互いに分離する前に、
前記リードフレームの前記第1及び第2のカラムのうちの隣接するカラムのそれぞれの第1及び第2のリード部分を分離するために、トリム線に沿って前記リードフレームを切断するリードトリミングプロセスを実施することであって、前記トリム線が前記第2の方向に平行である、前記リードトリミングプロセスを実施することと、
前記第1カラムを前記第2カラムに対して前記第2の方向に移動させることと、
を更に含む、方法。
【請求項12】
請求項11に記載の方法であって、前記第2のカラムに対して前記第2の方向に沿って前記第1のカラムを移動させることが、
前記それぞれの第1のカラムの第1の端部に近接するパンチバーを前記第1及び第2の方向の平面に垂直な第3の方向に沿って変形させて、前記第2の方向に沿って前記それぞれの第1のカラムの第2の端部に近接してスプリングバーを延在させること、
を含む、方法。
【請求項13】
請求項11に記載の方法であって、前記第2のカラムに対して前記第2の方向に沿って前記第1のカラムを移動させることが、前記第2のカラムに対して前記第1のリード部分のピッチ間隔距離だけ前記第1のカラムを移動させることを含む、方法。
【請求項14】
請求項11に記載の方法であって、前記モールディングプロセスを実施する前に、電気接続プロセスを実施することを更に含み、
前記電気接続プロセスが、
前記第1のリード部分のうちの少なくとも1つを、前記それぞれの第1のカラムの前記それぞれの第1のデバイス部分の前記それぞれの第1の半導体ダイの導電性特徴に電気的に結合し、
前記第2のリード部分のうちの少なくとも1つを、前記それぞれの第2のカラムの前記それぞれの第2のデバイス部分の前記それぞれの第2の半導体ダイの導電性特徴に電気的に結合する、
方法。
【請求項15】
請求項9に記載の方法であって、前記個々のパッケージ化された電子デバイスを互いに分離する前に、
前記リードフレームの前記第1及び第2のカラムのうちの隣接するカラムのそれぞれの第1及び第2のリード部分を分離するために、トリム線に沿って前記リードフレームを切断するリードトリミングプロセスを実施することであって、前記トリム線が前記第2の方向に平行である、前記リードトリミングプロセスを実施することと、
前記第1カラムを前記第2カラムに対して前記第2の方向に移動させることと、
を更に含む、方法。
【請求項16】
請求項15に記載の方法であって、前記第2のカラムに対して前記第2の方向に沿って前記第1のカラムを移動させることが、
前記それぞれの第1のカラムの第1の端部に近接するパンチバーを前記第1及び前記第2の方向の平面に垂直な第3の方向に沿って変形させて、前記第2の方向に沿って前記それぞれの第1のカラムの第2の端部に近接してスプリングバーを延在させること、
を含む、方法。
【請求項17】
請求項15に記載の方法であって、前記第2のカラムに対して前記第2の方向に沿って前記第1のカラムを移動させることが、前記第2のカラムに対して前記第1のリード部分のピッチ間隔距離だけ前記第1のカラムを移動させることを含む、方法。
【請求項18】
請求項15に記載の方法であって、前記モールディングプロセスを実施する前に、電気接続プロセスを実施することを更に含み、
前記電気接続プロセスが、
前記第1のリード部分のうちの少なくとも1つを、前記それぞれの第1のカラムの前記それぞれの第1のデバイス部分の前記それぞれの第1の半導体ダイの導電性特徴に電気的に結合し、
前記第2のリード部分のうちの少なくとも1つを、前記それぞれの第2のカラムの前記それぞれの第2のデバイス部分の前記それぞれの第2の半導体ダイの導電性特徴に電気的に結合する、
方法。
【請求項19】
電子デバイスであって、
第1の側部と、第1の方向に沿って前記第1の側部から離間された第2の側部と、第1の端部と、前記第1の方向に対して垂直である第2の方向に沿って前記第1の端部から離間された第2の端部と、頂部と、第1及び前記第2の方向の平面に垂直である第3の方向に沿って前記頂部から離間された底部とを有するモールドされたパッケージ構造と、
前記モールドされたパッケージ構造によって囲まれた半導体ダイと、
前記第1の側部に沿った第1の導電性リードであって、前記第1の導電性リードの少なくとも1つが前記半導体ダイに電気的に結合されている、前記第1の導電性リードと、
前記第2の側部に沿った第2の導電性リードであって、前記第2の導電性リードの少なくとも1つが前記半導体ダイに電気的に結合されている、前記第2の導電性リードと、
を含み、
前記それぞれの第1の端部及び第2の端部が平面状である、
電子デバイス。
【請求項20】
請求項19に記載の電子デバイスであって、前記それぞれの第1及び第2の側部が、
前記第2及び第3の方向の平面に対して第1の角度で前記頂部からモールド分割線まで延在する第1の部分と、
前記第2及び第3の方向の前記平面に対して第2の角度で前記底部から前記モールド分割線まで延在する第2の部分と、
を含む、電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
電子デバイス製造のコストは、所与のリードフレームパネル(リードフレームシート又はストリップとも称する)のデバイス数を増加させることによって低減することができる。リードフレームシートのデバイスのカラムは、デバイス密度を増加させるために相互嵌合され得るが、相互嵌合されるデバイスは、リードフレームから個々のパッケージ化されたデバイスを個片化又は分離するために、トリム及びフォームダイを必要とする。トリム及びフォームダイはまた、電子デバイス製造において、個々のデバイスのリードを、切断し、形成するために用いられ、一方、リードフレームストリップの一部は、部分的に完成されたデバイスのロー及びカラムを備える。しかしながら、異なるリード数及び構成を有する様々な異なるデバイスを製造する際、異なるリードフレームストリップ構成のために、複数のトリム及びフォームダイセットが必要となる。
【発明の概要】
【0002】
一態様に従って、リードフレームが提供される。リードフレームは金属構造を含み、金属構造は、それぞれの第1及び第2の方向に沿ってロー及びカラムに配置される、見込みのデバイス部分を備える。カラムは第1のカラム及び第2のカラムを含み、第1のカラムのうちの少なくとも幾つかが、第2のカラムのうちの1つに隣接する。リードフレームはパンチ構造を含み、パンチ構造は、それぞれの第1のカラムの第1の端部から金属構造の第1のクランプ部分まで第2の方向に沿って延在するパンチバーを備える。リードフレームは伸張構造も含み、伸張構造は、それぞれの第1のカラムの第2の端部から金属構造の第2のクランプ部分まで延在するスプリングバーを備える。
【0003】
一例において、スプリングバーは弧状経路に沿って延在する。一例において、それぞれのパンチ構造は、それぞれの第1のカラムの第1の端部から金属構造の第1のクランプ部分まで第2の方向に沿って延在する第2のパンチバーを含み、それぞれの伸張構造は、それぞれの第1のカラムの第2の端部から金属構造の第2のクランプ部分まで第2の弧状経路に沿って延在する第2のスプリングバーを含む。一例において、それぞれのスプリングバー及び第2のスプリングバーは、第1及び第2の弧状部分を含む。
【0004】
一実装において、パンチバーは、第1及び第2の方向の平面に垂直な第3の方向に沿って変形可能であり、スプリングバーは、第2の方向に沿って延在して、金属構造の第1のクランプ部分に向かう第2の方向に沿ったそれぞれの第1のカラムの移動を可能にするように構成される。
【0005】
一例において、第1のカラムは、それぞれの第1のダイ取り付けパッドとそれぞれの第1のリード部分とを含む第1のデバイス部分を有し、第2のカラムは、それぞれの第2のダイ取り付けパッドとそれぞれの第2のリード部分とを含む第2のデバイス部分を有する。一実装において、第1のカラムのうちの所与の第1のカラムの第1のリード部分のうちの少なくとも幾つかが、第2のカラムのうちの隣接する第2のカラムの第2のデバイス部分の第2のリード部分のうちのそれぞれの1つに接続される。一例において、第1のカラムと第2のカラムとは交互である。一例において、スプリングバーは、パンチ深さ寸法分のパンチバーの変形に応じて、第1のリード部分のピッチ間隔距離だけ第1のクランプ部分に向かって第2の方向に沿って延在するように構成される。
【0006】
別の態様に従って、或る方法が提供される。この方法は、第1の半導体ダイを、リードフレームのそれぞれの第1のカラムのそれぞれの第1のデバイス部分のそれぞれの第1のダイ取り付けパッドに取り付けることと、第2の半導体ダイを、リードフレームのそれぞれの第2のカラムのそれぞれの第2のデバイス部分のそれぞれの第2のダイ取り付けパッドに取り付けることとを含む。この方法は更に、モールディングプロセスを実施することと、それぞれの第1及び第2のカラムの個々のパッケージ化された電子デバイスを互いに分離することとを含む。モールディングプロセスは、各それぞれの第1のカラムの第1の半導体ダイをそれぞれの単一の第1のパッケージ構造内に封入し、各それぞれの第2のカラムの第2の半導体ダイをそれぞれの単一の第2のパッケージ構造内に封入する。
【0007】
一例において、リードフレームは、第1の方向に沿って延在するローを含み、第1及び第2のカラムは垂直な第2の方向に沿って延在し、この方法は更に、リードフレーム及び第1及び第2のパッケージ構造を、それぞれの第1のカラムの第1のデバイス部分間及びそれぞれの第2のカラムの第2のデバイス部分間の切断線に沿って切断することを含み、切断線は第1の方向に平行である。
【0008】
一例において、第2の方向に沿って第1のカラムを移動させることは、第1及び第2の方向の平面に垂直な第3の方向に沿ってそれぞれの第1のカラムの第1の端部に近接するパンチバーを変形させて、第2の方向に沿ってそれぞれの第1のカラムの第2の端部に近接してスプリングバーを延在させることを含む。一実装において、第2の方向に沿って第1のカラムを移動させることは、第2のカラムに対して第1のリード部分のピッチ間隔距離だけ第1のカラムを移動させることを含む。
【0009】
一例において、モールディングプロセスを実施する前に、この方法は更に、電気接続プロセスを実施することを含み、電気接続プロセスは、第1のリード部分のうちの少なくとも1つをそれぞれの第1の半導体ダイの導電性特徴に電気的に結合し、第2のリード部分のうちの少なくとも1つをそれぞれの第2の半導体ダイの導電性特徴に電気的に結合する。
【0010】
一例において、個々のパッケージ電子デバイスを互いに分離する前に、この方法は更に、リードフレームの第1及び第2のカラムのうちの隣接するカラムのそれぞれの第1及び第2のリード部分を分離するために、トリム線に沿ってリードフレームを切断するリードトリミングプロセスを実施することと、第1のカラムを第2のカラムに対して第2の方向に沿って移動させることとを含み、トリム線は第2の方向に平行である。
【0011】
別の態様に従って、電子デバイスが提供される。電子デバイスは、モールドパッケージ構造を含む。モールドパッケージ構造は、第1の側部と、第1の方向に沿って第1の側部から離間される第2の側部と、第1の端部と、第2の方向に沿って第1の端部から離間される第2の端部と、頂部及び第3の方向に沿って頂部から離間される下部とを有する。第2の方向は第1の方向に垂直であり、第3の方向は第1及び第2の方向の平面に垂直である。電子デバイスはまた、モールドパッケージ構造によって囲まれた半導体ダイと、第1の側部に沿った第1の導電性リードと、半導体ダイに電気的に結合された第1の導電性リードの少なくとも1つと、第2の側部に沿った第2の導電性リードとを含む。第2の導電性リードの少なくとも1つが半導体ダイに電気的に結合され、それぞれの第1の端部及び第2の端部は平面状である。
【0012】
一例において、それぞれの第1及び第2の側部は、第2及び第3の方向の平面に対して第1の角度で、頂部からモールド分割線まで延在する第1の部分と、第2及び第3の方向の平面に対して第2の角度で、底部からモールド分割線まで延在する第2の部分とを含む。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】一実施例に従った、相互嵌合されたカラム、並びに、奇数番目のカラムのそれぞれの端部におけるパンチ構造及び伸張構造を備えるリードフレームの部分上面図である。
【0014】
【
図2】別の実施例に従った方法のフローチャートである。
【0015】
【
図3】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図4】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図5】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図6】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図7】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図8】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図9】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図10】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図11】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図12】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図13】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図14】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図15】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【
図16】パッケージ化された電子デバイスを生成するための製造プロセスにおける
図1のリードフレームを示す。
【0016】
【
図17】別の実施例に従ったパッケージ化された電子デバイスの斜視図である。
【0017】
【
図18】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図19】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【0018】
【
図20】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図21】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【0019】
【
図22】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図23】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【0020】
【
図24】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図25】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【0021】
【
図26】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図27】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【0022】
【
図28】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図29】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【0023】
【
図30】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図31】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【0024】
【
図32】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図33】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【0025】
【
図34】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【
図35】相互嵌合されたカラムを備えるリードフレームの部分上面図であり、奇数番目のカラムの底部端部における伸張構造の別の実施例である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
図面において、全体を通して同様の参照番号は同様の要素を示し、種々の特徴は必ずしも一定の縮尺で描いてはいない。また、用語「結合する」は、間接的又は直接的な電気的又は機械的接続又はそれらの組み合わせを含む。例えば、第1のデバイスが第2のデバイスに結合するか又は第2のデバイスと結合される場合、その接続は、直接電気的接続を介するものであり得、又は一つ又は複数の介在デバイス及び接続を介した間接的電気的接続を介するものであり得る。様々な回路、システム、及び/又は構成要素の1つ又は複数の動作特性は、幾つかの場合において、回路要素が給電され動作するときの様々な構造の構成及び/又は相互接続から生じる機能の文脈において、以下に説明される。
【0027】
図1は、それぞれ、相互嵌合された第1及び第2のカラム101及び102を備える、パネル又はストリップとして形成されたリードフレーム100の部分上面図を示す。リードフレーム100は、第1の方向(例えば、
図1のX方向)に沿ってローに、第2の方向(例えば、
図1のY方向)に沿ってカラムに配置される見込みのデバイス部分を備える、銅などの金属構造を含み、第1の方向及び第2の方向は互いに垂直である。リードフレームは、第1のカラム101のそれぞれのデバイス部分が第2のカラム102のそれぞれのデバイス部分に対して第2の方向に沿ってオフセット又はシフトされる、相互嵌合された配置である。
【0028】
リードフレーム100は、一態様に従って、第1のカラム101のそれぞれの端部におけるパンチ構造及び伸張構造を有する。これらの特徴は、リードトリミングのためのリードトリムダイを必要とすることなく、ソーイング又は他の切断動作を用いて、相互嵌合されたカラムのデバイスリードをトリミングし、その後、モールディングし、鋸切断して、別個のパッケージ化されたデバイスにすることを容易にする。パンチ構造及び伸張構造は、リードトリミング及びモールディングの後に第1のカラム101をカラム方向に沿って移動させて、第1及び第2のカラム101及び102の事前にオフセットされたリード部分を整合させることを容易にする。リードフレーム100は、ピッチ間隔距離103を有するそれぞれのダイ取り付けパッド及びリード部分を含む、各カラム101及び102内のデバイス部分との相互嵌合構成である。第1及び第2のカラム101及び102におけるデバイス部分及びそれぞれのリード部分は、単一のピッチ間隔距離103だけ互いに対してオフセット又はシフトされる。他の例において、オフセットはピッチ間隔距離103の整数倍であり、ここで整数は2以上である。他の例において、相互嵌合カラムオフセットはピッチ間隔距離103の整数倍ではない。リードフレーム100はまた、固定具又は治具(図示せず)内のリードフレーム100のX、Y位置を容易にするために、幾つかの固定具整合穴106を含む。
【0029】
それぞれの第1のカラム101は、第1の端部111と第2の方向に沿ってそれぞれの第1の端部111から離間される第2の端部112とを有する。それぞれの第1のカラム101はまた、それぞれの第1のカラム101の第1の端部111から金属構造の第1のクランプ部分113まで第2の方向に沿って延在するパンチバー115を有するパンチ構造114を含む。パンチバー115は、それぞれの第1及び第2の方向X及びYの平面に垂直な第3の方向Zに沿って変形可能である(例えば、
図1に紙面内又は紙面外に変形可能である)。図示のパンチ構造114は、それぞれの第1のカラム101の第1の端部111から金属構造の第1のクランプ部分113まで第2の方向Yに沿って延在する第2のパンチバー115を含む。他の例が、整数個の1つ又は複数のパンチバー115を含む。
【0030】
それぞれの第1のカラム101はまた、スプリングバー117を有する伸張構造116を含む。それぞれの第1のカラム101は、それぞれの第1のダイ取り付けパッド118及びそれぞれの第1のリード部分119を個々に含む、第1のデバイス部分を有する。スプリングバー117は、それぞれの第1のカラム101の第2の端部112から金属構造の第2のクランプ部分120まで弧状経路に沿って延在する。スプリングバー117は、第2の方向に沿って延在して、金属構造の第1のクランプ部分113に向かう第2の方向Yに沿ったそれぞれの第1のカラム101の移動を可能にするように構成される。
図11~
図14に関連して以下で更に説明するように、
図1の例におけるスプリングバー117は、パンチ深さ寸法分のパンチバー115の変形に応じて、第1のリード部分119のピッチ間隔距離103だけ第1のクランプ部分113に向かって第2の方向に沿って延在するように構成される。図示の伸張構造116は、それぞれの第1のカラム101の第2の端部112から金属構造の第2のクランプ部分120まで第2の弧状経路に沿って延在する第2のスプリングバー117を含む。他の例が、整数個の1つ又は複数のスプリングバー117を含む。幾つかの例では、それぞれのスプリングバー117及び第2のスプリングバー117が、第1及び第2の弧状部分を含む。他の例において、スプリングバー117は、整数個の1つ又は複数の弧状部分を含む。
【0031】
それぞれの第2のカラム102は、第1の端部121と、第2の方向に沿ってそれぞれの第1の端部121から離間されている第2の端部122とを有する。それぞれの第2のカラム102は、それぞれの第2のダイ取り付けパッド128及びそれぞれの第2のリード部分129を含む、第2のデバイス部分を有する。
図1のリードフレーム100は、交互の第1のカラム101及び第2のカラム102を有し、第1のカラム101のうちの少なくとも幾つかが、第2のカラム102のうちの1つに近接している。他の例では、2つ以上の第2のカラム102が互いに隣接することができ、個々の第1のカラム101は、第2のカラム102のうちの少なくとも1つに隣接する。
図1の例では、リードトリミングの前に、第1のカラム101のうちの所与の第1のカラム101の第1のリード部分119の少なくとも一部が、第2のカラム102のうちの隣接する第2のカラムの第2のデバイス部分の第2のリード部分129のそれぞれ1つに接続される。
【0032】
ここで
図2~
図17を参照すると、
図2は、パッケージ化された電子デバイスを製造するための方法200を示し、
図3~
図16は、方法200に従った処理を経ている
図1のリードフレーム100を示し、
図17は、別の実施例に従ったパッケージ化された電子デバイスを示す。方法200は、210においてリードフレーム(例えば、リードフレーム100)を提供すること又はつくることと、204においてリードフレームの第1及び第2のカラムのダイ取り付けパッドに半導体ダイを取り付けることと、208において、カラム101及び102の半導体ダイをそれぞれの第1及び第2のパッケージ構造に封入することとを含む。この方法200はまた、210において、リードフレーム100をトリミングして、第1及び第2のカラム101及び102の隣接するもののそれぞれの第1及び第2のリード部分(例えば、119及び129)を分離することを含む。この方法200はまた、212においてリードを形成することと、214において第1のカラムを第2のカラムに対してカラム方向に沿って移動させることと、216において、パッケージ分離を行って、それぞれの第1及び第2のカラムの個々のパッケージ化された電子デバイスを、互いから及びリードフレーム100から分離することとを含む。
【0033】
一例における202において、開始リードフレーム100は、上記
図1に示されるように、202において、ロー及びそれぞれの第1及び第2のカラム101及び102、並びにそれぞれのパンチ構造及び伸張構造114及び116を有する、相互嵌合されたストリップとして形成される金属構造として、提供されるか又はつくられる。
【0034】
方法200は、204においてダイ取り付けプロセスを実施することを含む。
図3は、リードフレーム100のそれぞれの第1のカラム101の第1のデバイスのそれぞれの第1のダイ取り付けパッド118に第1の半導体ダイ301を取り付けるダイ取り付けプロセス300が実施される一例を示す。この例では、第1の半導体ダイ301は、その頂部又は上側に銅ボンドパッド311などの導電性特徴を含む。更に、ダイ取り付けプロセス300は、第2の半導体ダイ302を、リードフレーム100のそれぞれの第2のカラム102の第2のデバイス部分のそれぞれの第2のダイ取り付けパッド128に取り付ける。
図3における第2の半導体ダイ302は、その頂部側に導電性特徴312を含む。半導体ダイ301又は302の一方又は両方は、例えば、フリップチップダイ取り付けプロセス300を用いて、それぞれのダイ取り付けパッド118及び128に電気的に結合される、はんだバンプ、銅ピラー等(図示せず)などの導電性特徴を含み得る。別の例において、ダイ301及び/又は302は、204において、それぞれのダイ取り付けパッドにエポキシ樹脂で接着される。
【0035】
方法200は、206において、ワイヤボンディング又は他の電気的接続処理で継続する。
図4は、第1のリード部分119のうちの1つ又は複数を、第1のカラム101の第1の半導体ダイ301のそれぞれの導電性特徴311に電気的に結合するワイヤボンディングを含む、電気的接続プロセス400が実施される一例を示す。プロセス400はまた、第2のリード部分129のうちの1つ又は複数を、第2のカラム102の第2の半導体ダイ302のそれぞれの導電性特徴312に電気的に結合する。一例では、リード119、129が
図4に示すように互いに接続される一方で、電気接続プロセス400が行われる。ワイヤボンディングプロセス400は、第1のボンドワイヤ401を、第1のカラム101の第1のリード部分119のそれぞれと、第1の半導体ダイ301のそれぞれの導電性特徴311との間に接続する。また、この例のワイヤボンディングプロセス400は、第2のボンドワイヤ402を、第2のカラム102内の第2のリード部分129のそれぞれと、第2の半導体ダイ302のそれぞれの導電性特徴312との間に接続する。
【0036】
方法200は、208において、第1及び第2のカラム101及び102の各々に沿って単一のモールドパッケージ構造をつくるモールディングプロセスで継続する。
図5及び
図6は、各それぞれの第1のカラム101の第1の半導体ダイ301を単一のそれぞれの第1のパッケージ構造501内に封入するモールディングプロセス500が実施される一例を示す。また、モールディングプロセス500は、各それぞれの第2のカラム102の第2の半導体ダイ302を、単一のそれぞれの第2のパッケージ構造502内に封入する。プロセス500は、個々のカラム101及び102の各々に対して
図5に示されるように、上側の第1のドラフト角度θ1及び下側の第2のドラフト角度θ2を有するモールド分割線で接合されるテーパ状の側部をつくる上部及び下部を有する、単一の型キャビティを有する型(図示せず)を用いる。一例では、第1のカラム101に関連するキャビティは、第2のカラム102に関連するキャビティからリードピッチ寸法だけ第2の方向(Y)に沿ってオフセットされて、
図6に示されるようなオフセットモールドパッケージ構造501及び502をつくるが、これは全ての考えられる実装の厳密な要件ではない。
【0037】
方法200は、210において、隣接するカラムのリードを分離するためのカラム方向リードトリミングで継続する。
図7及び
図8は、第1及び第2のカラム101及び102の隣接する対間のトリム線701に沿ってリードフレーム100を切断するために鋸を用いるリードトリミングプロセス700が実施される一例を示す。プロセス700は、
図1の開始リードフレーム100内で事前に接合された第1及び第2のカラム101及び102の隣接するもの同士のそれぞれの第1及び第2のリード部分119及び129を分離する。プロセス700は、一例において、それぞれのトリム線701に沿って同時に切断する、複数の切断鋸刃を用いる。別の例では、単一の切断ブレードを用いて、線701に沿ってリードフレーム100の指定された部分を順次切断する。別の例では、レーザを用いて、リードフレーム100の指定された部分をトリム線701に沿って切断する。図示の例では、トリム線701は、互いに平行であり、第2の方向に平行であるが、これはすべての可能な実装の要件ではない。
【0038】
方法200は、212においてリード形成で継続する。
図9及び
図10は、それぞれの第1及び第2のカラム101及び102の第1及び第2のリード部分119及び129をガルウィング形状に形成するリード形成プロセス900が実施される一例を示す。他の例において、第1及び第2のリード部分119及び129は、Jリード等の異なる形状に形成される。
【0039】
方法200は、214において、第2のカラム102に対して第2の方向に沿って第1のカラム101を並進又は移動させることで継続する。
図11~
図14は、リードフレーム100が設置され(
図11及び
図12)、パンチが第3の方向(例えば、
図11及び
図13のZ方向)に沿って動かされ(
図13及び
図14)てパンチバー115を変形させる、クランプデバイス又はその他の固定具の特徴によって第1及び第2クランプ部分113及び120がクランプされる一例を図示している。
図11は、
図12の線11-11に沿った、第1のカラム101のうちの1つの第1の端部111に近接するリードフレーム100の一部の断面図を示す。第1のクランプ1101が、
図11及び
図12に示されるように、リードフレーム100の上側端部の頂部側に係合し、下側クランプ1102が、
図11に示されるように、リードフレーム100の端部を静止状態に保持するために、リードフレーム100の下側部に係合する。下側ダイ1104(
図11)がパンチバー115の或るセクションの底部に係合して、下側ダイ1104と下側ダイ1102との間に間隙を残す。パンチ1106が、下側ダイ1104と下側クランプ1102との間の間隙の上の位置において、
図11においてパンチバー115の頂部側の上に配置される。更に
図12に示されるように、第2のクランプ1202が、リードフレーム100の底部端部の頂部側に係合する。
図12に示されるように、同様のクランプ及びパンチダイ特徴が、各個々の第1のカラム101の端部に提供される。
【0040】
図13及び
図14は、それぞれの第1及び第2の方向のX-Y平面に垂直にパンチ1106を下方に(例えば、
図13の第3の方向「Z」に沿って)移動させて、それぞれの第1のカラム101の第1の端部111に近接するパンチバー115を変形させるパンチプロセス1300が実施される例を示す。パンチ深さ寸法PD(
図13)分のパンチバー115のZ方向の変形は、第1のカラム101を、第2のカラム102に対して第2の方向に沿って、第1のリード部分119のピッチ間隔距離103だけ(例えば、
図14の矢印の方向に沿って上方に)移動させる。
【0041】
第2の方向に沿った第1のカラム101の移動は、
図14に示されるように、第2の方向に沿って第1のカラム101のスプリングバー117を延在させる。一例において、パンチ1106が自動化サーボシステム(図示せず)によってZ方向に沿って並進移動される。別の例において、パンチ1106は手動で作動される。一例において、パンチ深さ寸法PD、及びパンチ1106の結果として生じるZ方向移動は、ピッチ間隔距離103又は第2のカラム102に対する第1のカラム101の任意の他の所望の量のY方向移動に従って、並びにリードフレーム100の厚み及び材料に従って、調整される。
【0042】
方法200は、216における、個々のパッケージ化された電子デバイスを分離するためのロー方向切断で継続する。216での切断はまた、モールドパッケージをつくり、ドラフト角度はゼロである。
図15及び
図16は、切断線1501に沿ってソーイングプロセス1500を行って、カラム長さモールド構造の個々のデバイス部分を分離し、それぞれの第1及び第2カラム101及び102の個々のパッケージ化された電子デバイス1511及び1512に対して、それぞれ、第1及び第2の端部1502及び1503を形成する一例を示す。ソーイングプロセス1500は、それぞれの第1及び第2のカラム101及び102の個々のパッケージ化された電子デバイス1511、1512を互いに分離する。別の例において、パッケージ化された電子デバイス1511及び1512は、レーザ切断などの別の切断技術を用いて、互いに及びリードフレーム100から分離される。カラム101及び102は、214におけるパンチ動作によって予め整合されているので、切断線1501は、それぞれの第1のカラム101の第1のデバイス部分の間、及びそれぞれの第2のカラム102の第2のデバイス部分の間に延在する。この例では、切断線1501が第1の方向に平行であるが、これはすべての可能な実装の必要条件ではない。
【0043】
方法200、並びにパンチ構造114及び伸張構造116を含むことは、リードトリミング並びにデバイス分離のための切断動作を可能にしながら、集積回路製造中に複数のリード数及びパッケージ寸法に対応するための複数のトリム及びフォームダイセットを必要とすることなく、相互嵌合された開始リードフレーム構成(例えば、リードフレーム100)を介して、改善されたリードフレームストリップデバイス密度を促進する。216でのパッケージ鋸切断は、複数のリード数に対応するために複数のツールセット(例えば、パンチダイセット)を必要とすることなく、鋸機器のレシピ又はプログラムを変更することによって、異なるリードフレーム構成に容易に適合させることができる。一例において、第1のカラム101のY方向並進がパンチ深さPDに従って正確かつ反復可能なピッチ補正を提供するように、パンチ1106の手動プレスのために治具(図示せず)が用いられ、治具は、ハンドル、ヒンジパンチストッパ、トラック、及び治具ベース(図示せず)を含む。
図1の例のスプリングバー117は、
図13及び
図14に示すように、パンチ深さ寸法PD分のパンチバー115の変形に応じて、第1のリード部分119のピッチ間隔距離103だけ第1のクランプ部分113に向かって第2の方向に沿って延在するように構成されている。
【0044】
図17は、
図1の開始リードフレーム100を用いて
図2の方法200によって製造された例示のパッケージ化された電子デバイス1511(例えば、集積回路又はIC)の斜視図を示す。電子デバイス1511は、第1の側部1701と、第1の方向(X)に沿って第1の側部1701から離間される対向する第2の側部1702と、第1の端部1502と、第2の方向(Y)に沿って第1の端部1502から離間される第2の端部1503とを有するモールドパッケージ構造501を含む。電子デバイス1511はまた、頂部1706と、第3の方向(Z)に沿って頂部1706から離間される底部1708とを含む。この例における電子デバイス1511は、モールドパッケージ構造501によって囲まれた半導体ダイ301(例えば、上記の
図4)と、パッケージ構造501の第1の側部1701に沿った第1の導電性リード119と、第2の側部1702に沿った第2の導電性リード119とを含む。リード119は、前述のようにピッチ間隔103を有する。一例では、第1の導電性リード119のうちの1つ又は複数が半導体ダイ301に電気的に結合され、第2の導電性リード119のうちの1つ又は複数が(例えば、
図4に示されるボンドワイヤ401を介して)半導体ダイ301に電気的に結合される。
【0045】
パッケージ化された電子デバイス1511及び1512を分離するために用いられるソーイングプロセスは、
図17に示されるように、平坦な第1の端部及び第2の端部1502及び1503を形成する。一例において、個々の第1及び第2の側部1701及び1702はそれぞれ、第2及び第3の方向のY-Z平面に対して非ゼロの第1の角度Θ1で頂部1706からモールド分割線1704まで延在する第1の部分1711を含む。また、個々の第1及び第2の側部1701及び1702は、Y-Z平面に対して第2の非ゼロ角度Θ2で底部1708からモールド分割線1704まで延在する第2の部分1712を含む。一例において、第1及び第2の角度は等しい(例えば、Θ1=Θ2)が、これはすべての可能な実装の厳密な要件ではない。
【0046】
図1における第1のカラム101の第2の端部112における伸張構造116及び関連するスプリングバー117は、製造性のために良好な単一の降伏点設計を提供する。
図1及び
図10はパンチ作動前のスプリングバー117を示し、
図14は、0.032インチのパンチ深さPD(
図13)までのパンチ作動に応じて0.409インチ移動された伸張スプリングバー117を示す。特定の例では、スプリングバー117が単一の弧状部分を有する。他の例において、スプリングバー117は複数の弧状部分を有する。異なる実装には、個々のスプリングバー117のための1つ又はそれ以上の降伏位置がある。
【0047】
図18~
図35は、第1のカラム101の第2の端部112に近接するスプリングバー及び伸張構造の異なる例示の実装を示す。これらの例は、先に説明したように、リード部分119及び129、整合穴106、モールドパッケージ構造501及び502、並びに下側クランプ1202を含む。
【0048】
図18及び
図19は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム1800の部分上面図を示す。
図18及び
図19は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造1816及び関連するスプリングバー1817の別の実施例を示す。
図18は、伸張前の相互嵌合された形態のリードフレーム1800を示し、
図19は、第1のカラムが、第2(例えば、Y)方向に沿って上方に移動された後のリードフレーム1800を示す。この例では、パンチ深さPDは0.025インチであり、第2の方向移動は0.397インチである。
【0049】
図20及び
図21は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム2000の部分上面図を示す。
図20及び
図21は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造2016及び関連するスプリングバー2017の別の実施例を示す。
図20は、伸張前の相互嵌合された形態のリードフレーム2000を示し、
図21は、第1のカラムが第2(例えば、Y)方向に沿って上方に移動された後のリードフレーム2000を示す。この例では、パンチ深さPDは0.022インチであり、第2の方向移動は0.431インチである。
【0050】
図22及び
図23は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム2200の部分上面図を示す。
図22及び23は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造2216及び関連するスプリングバー2217の別の実施例を示す。
図22は、伸張前のリードフレーム2200を示し、
図23は、第1のカラムが第2の方向に沿って上方に移動された後のリードフレーム2200を示し、パンチ深さPDは0.020インチであり、第2の方向移動は0.412インチである。
【0051】
図24及び
図25は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム2400の部分上面図を示す。
図24及び
図25は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造2416及び関連するスプリングバー2417の別の実施例を示す。
図24は、伸張前のリードフレーム2400を示し、
図25は、第1のカラムが、0.020インチのパンチ深さPD及び0.047インチの第2の方向移動で、上方に移動された後のリードフレーム2400を示す。
【0052】
図26及び
図27は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム2600の部分上面図を示す。
図26及び
図27は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造2616及び関連するスプリングバー2617の別の実施例を示す。
図26は伸張前のリードフレーム2600を示し、
図27は、第1のカラムが、0.118インチのパンチ深さPD及び0.046インチの第2の方向移動で、上方に移動された後のリードフレーム2600を示す。
【0053】
図28及び
図29は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム2800の部分上面図を示す。
図28及び
図29は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造2816及び関連するスプリングバー2817の別の実施例を示す。
図28は伸張前のリードフレーム2800を示し、
図29は、第1のカラムが、0.023インチのパンチ深さPD及び0.400インチの第2の方向移動で、上方に移動された後のリードフレーム2800を示す。
【0054】
図30及び
図31は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム3000の部分上面図を示す。
図30及び
図31は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造3016及び関連するスプリングバー3017の別の実施例を示す。
図30は伸張前のリードフレーム3000を示し、
図31は、第1のカラムが、0.023インチのパンチ深さPD及び0.454インチの第2の方向移動で、上方に移動された後のリードフレーム3000を示す。
【0055】
図32及び
図33は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム3200の部分上面図を示す。
図32及び33は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造3216及び関連するスプリングバー3217の別の実施例を示す。
図32は伸張前のリードフレーム3200を示し、
図33は、第1のカラムが、0.042インチのパンチ深さPD及び0.011インチの第2の方向移動で、上方に移動された後のリードフレーム3200を示す。
【0056】
図34及び
図35は、前述のような相互嵌合されたカラムを備えるリードフレーム3400の部分上面図を示す。
図34及び35は、奇数番目のカラムの第2の端部112における伸張構造3416及び関連するスプリングバー3417の別の実施例を示す。
図34は伸張前のリードフレーム3400を示し、
図35は、第1のカラムが、0.036インチのパンチ深さPD及び0.421インチの第2の方向移動で、上方に移動された後のリードフレーム3500を示す。
【0057】
【0058】
上記の例は本開示の様々な態様の幾つかの可能な実装の単なる例示であり、本明細書及び添付の図面を読んで理解すれば、同等の変形及び/又は改変が他の当業者に想起され得る。本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実装に改変が成され得、他の実施例が可能である。
【国際調査報告】