DE69216452T2

DE69216452T2 - Halbleiteranordnung mit elektromagnetischer Abschirmung

Info

Publication number: DE69216452T2
Application number: DE69216452T
Authority: DE
Inventors: Toru Sudoh; Mikio Takano
Original assignee: Goyo Electronics Co Ltd; Kokusai Electric Corp
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2012-03-28
Also published as: DE69216452D1; EP0506090A2; EP0506090A3; EP0506090B1; US5352925A

Description

Hintergrund der Erfindung

a) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung mit einer elektromagnetischen Abschirmung und insbesondere auf eine leitungslose Packung, die zur Aufnahme eines einzigen oder einer Vielzahl von Halbleiterchips oder von Dünnfilm-Elementen bestimmt ist, die blank oder in minimalem Ausmaß passiviert sind, oder zur Aufnahme einer Schaltungs- bzw. Leiterplatte auf deren Innenseite eine Vielzahl von elektronischen Teilen an der Oberfläche montiert ist.

b) Beschreibung des Standes der Technik

Unter den Packungen zur Montage von Halbleiterchips darin, wie beispielsweise IC, LSI, usw., sind Plastikpackungen und Keramikpackungen in jüngster Zeit weithin verwendet worden. Unter anderem werden viele leitungs- bzw. leiterlose Plastikchipträger (PLCC = plastic leadless chip carriers) und keramische Chipträger zur Oberflächenmontage solcher elektronischen Teile verwendet. Zur Montage solcher in Plastik gegossenen Halbleiterchips auf einer gedruckten Leiterplatte und durch die Verwendung der Schaltungs- bzw. Leiterplatte, wie sie in verschiedenen elektronischen Einrichtungen eingebaut ist, ist es nötig, eine Anordnung herzustellen, um zu verhindern, daß der Halbleiterchip ungünstig durch ein Rauschen beeinträchtigt wird, welches auf Grund einer elektromagnetischen Welle erzeugt wird, die durch benachbarte elektronische Teile, eine elektrische Schaltung oder eine äußere Umgebung erzeugt wird, und auch um zu verhindern, daß eine elektromagnetische Welle, die von einem solchen Halbleiterchip selbst erzeugt wird, ungünstig die Schaltungen und elektronischen Teile beeinträchtigt, die den Halbleiterchip umgeben. Zu diesem Zweck ist der oben erwähnte verwendete Halbleiterchip mit einer getrennt ausgebilde ten Metallabschirmung abzudecken, um den Halbleiterchip gegen die elektromagnetische Welle abzuschirmen. Um eine solche Abschirmungsstrukur für den Halbleiterchip vorzusehen, sind jedoch ein Einbauraum und eine Verdrahtung des Erdungsleiters nötig, was bewirkt, daß die Packungsdichte niedriger ist, daß die Einbauhöhe der Teile größer ist, und daß somit die Herstellungskosten größer sind.
Eine Vielzahl von elektronischen Teilen, die auf einer gedruckten Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte montiert sind, verwenden um elektromagnetisch beim Einbau auf einer gedruckten Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte abgeschirmt zu werden, ein Abschirmungsgehäuse, welches aus Metall hergestellt ist, und zwar mit einer hohen elektromagnetischen Abschirmleistung, um die elektronischen Teile zu umschließen Da dies gemäß der Packungsdichte, einer kompakten und leichtgewichtigen Konstruktion jedoch begrenzt ist, ist eine Abschirmstruktur vorgeschlagen worden, auf Grund der elektronische Teile, die nicht immer auf der gedruckten Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte montiert werden können.
Beispielsweise offenbart die nicht-geprüfte japanische Patentveröffentlichung 61-166200 eine Hybrid-IC-Vorrichtung, die ein Gehäuse besitzt, welches von einer flexiblen Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte gebildet ist, wobei eine Kupferfolie auf jeder Seite davon ausgebildet ist, und wobei eine Isolierlage zwischen diesen Vorder- und Hinterseiten davon ausgebildet ist, und welche derart gebogen ist, daß sie elektronische Teile auf der Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte umschließt, wobei das Gehäuse auf der Innenseite davon elektronische Teile besitzt, die eine Schaltung bilden, und wobei die Außenseite auf Erd- Potential gehalten wird, um eine elektromagnetische Abschirmung zu bilden. Bei einer solchen Hybrid-IC- Vorrichtung jedoch wird das Abschirmgehäuse, welches aus der flexiblen gebogenen Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte geformt ist, um die elektronischen Teile zu umschließen, in einen Schlitz in der gedruckten Leiterplatte eingeführt und wird durch Löten an der Hinterseite der gedruckten Leiterplatte befestigt. Die elektronischen Teile können nämlich nicht an der Oberfläche montiert werden. Da auch das Abschirmgehäuse aus einer gebogenen flexiblen Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte gebildet ist, kann das Abschirmgehäuse nicht bezüglich der Formstabilität und des Schwingungswiderstandes verbessert werden, außer ein Harz wird in das Gehäuse nach dem Biegen eingelassen.
Auch offenbart die nicht-geprüfte japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung 63-149599 ein Abschirmgehäuse, welches aus einem nicht-leitenden Material hergestellt ist, wobei an jeder Seite davon eine Metallage ausgebildet ist, wobei die Innenseite an ihrer Metallage ein Schaltungsmuster besitzt, auf dem elektronische Teile zu montieren sind. Bei diesem Abschirmgehäuse sieht die äußere Metallage eine Abschirmoberfläche und auch eine Erdungsoberfläche vor. Ein solches Abschirmgehäuse ist auf der Oberfläche einer gedruckten Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte montiert. Wenn das Schaltungsmuster, welches auf der Metallage auf der Innenseite des Abschirmgehäuses ausgebildet ist, und die elektronischen Teile auf der gedruckten Leiterplatte außerhalb des Abschirmgehäuses verbunden werden, wie beispielsweise miteinander verlötet, dann ist je höher die Packungsdichte innerhalb des Gehäuses ist, desto kürzer der Abstand zwischen den Verbindungsanschlüssen, die die Innen- und Außenseiten des Gehäuses verbinden (die Anschlüsse sind in einer feineren Unterteilung anzuordnen). Somit wird das geschmolzene Lot die benachbarten Verbindungsanschlüsse überbrücken, was möglicherweise einen Kurzschluß bewirkt.
Weiter offenbart das US-Patent 4 147 889 einen verbesserten Chipträger. Eine Anzahl von Ausführungsbeispielen ist in '889 gezeigt. Die Fig. 1, 2 und 6 zeigen offensichtlich ein erstes Ausführungsbeispiel, während die Fig. 3, 4 und 5 ein zweites Ausführungsbeispiel zeigen. Ein drittes Ausführungsbeispiel oder eine Modifikation ist in Fig. 7 gezeigt Die folgende Besprechung wird insbesondere auf das in den Fig. 1, 2 und 6 gezeigte Ausführungsbeispiel gerichtet sein. In diesen Figuren weist der Chipträger eine Basis auf, die vorzugsweise kupferplattiert bzw. mit Kupfer beschichtet oder gebunden ist, und zwar auf gegenüberliegenden Seiten oder Oberflächen. Auch ist eine erste Oberfläche gezeigt, auf der eine mittige rechteckige Lage aus Kupfer aufgebracht ist, die mit 6 bezeichnet ist, und die eine innere Wärmesenke aufweist. Eine Vielzahl von mit 8 bezeichneten Kupferspuren bzw.- bahnen stehen nach außen von den vier Seiten der Wärmesenke vor und sind davon isoliert. Jede der Bahnen endet in einer integralen rechteckigen Kupferfläche bzw. einem Kupferkissen.
Weiter ist eine invertierte bzw. umgedrehte Oberfläche der Basis mit einem Kupferhinterteil bzw. einer Kupferabdeckung versehen. Alle der plattierten Teile des Chipträgers können gleichzeitig in einem einzigen Plattierungsvorgang aufgebracht werden. Folgend auf die Plattierung wird das anfänglich flache Basisglied in einen schalenförmigen Behälter umgeformt, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, was einen ausgenommenen Boden vorsieht, auf dem eine Wärmesenke angeordnet ist. Während der Verformung werden vier scharfe Eckenkanten vorgesehen. Auch wird die Schalenkonfiguration mit einem umlaufenden Rand versehen, der durch vier rechteckige Flanschabschnitte vorgesehen wird. Die Flanschabschnitte verbinden die Schalenkonfiguration entlang entsprechender Falt- oder Biegelinien, die ein entsprechendes Biegen der Kupferrückseite bzw. -beschichtung und der Bahnen erfordern. Die Kupferrückseite muß von den Eckenkanten entfernt werden, wie es durch die weggebogenen bzw. ausgeklinkten Teile gezeigt ist. Anderenfalls würde das Kupfer dazu tendieren, sich von der Basis abzulösen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik durch Vorsehen einer Halbleitervorrichtung mit einer damit ausgebildeten elektromagnetischen Abschirmung zu überwinden.
Die vorliegende Erfindung hat das weitere Ziel, eine Halbleitervorrichtung vorzusehen, die eine leiter- bzw. leitungslose Packung aufweist, und zwar mit einer elektromagnetischen Abschirmung, die integral damit ausgebildet ist, und die zur Aufnahme von einem einzigen oder einer Vielzahl von Halbleiterchips oder Dünnfilm-Elementen bestimmt ist, die blank oder in minimalem Ausmaß passiviert sind.
Die vorliegende Erfindung besitzt weiter das Ziel, eine Halbleitervorrichtung vorzusehen, die eine leitungslose Packung aufweist, die in großem Maße zur Massenproduktion geeignet ist, die eine elektromagnetische Abschirmung integral damit ausgebildet hat, und die zur Aufnahme einer leitungslosen Packung für Halbleiterchips oder Dünnfilm Elementen bestimmt ist.
Die vorliegende Erfindung besitzt weiter das Ziel, eine Halbleitervorrichtung vorzusehen, die eine elektromagnetische Abschirmung integral damit ausgebildet hat, bei der während der Oberflächenmontage auf einer gedruckten Leiterplatte bzw. Schaltungsplatte ein Kurzschluß auf Grund des Flusses von geschmolzenem Lot zu benachbarten Verbindunganschlüssen verhindert werden kann, und wobei die Oberflächenmontage durch eine automatische Montagemaschine vorgenommen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Halbleitervorrichtung mit einer leitungslosen Packung nach Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Die obigen und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der Offenbarung offensichtlich werden, die in den Begleitzeichnungen zu finden ist, und deren Neuheit in den beigefügten Ansprüchen ausgedrückt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Halbleitervorrichtung mit einer elektromagnetischen Abschirmung gemäß der vorliegenden Erfindung, die derart wie sie im Maßstab vergrößert ist, ein Umschließungsglied zeigt, welches eine leitungslose Packung für einen einzelnen Halbleiterchip bildet, der blank oder in minimalen Ausmaß passiviert ist;
Fig.2 ist ein schematisches Diagramm, welches den vorbearbeiteten Zustand des Umschließungsgliedes in Fig. 1 zeigt;
Fig.3 ist eine im Maßstab vergrößerte Schnittansicht einer Mehrlagen-Leiterplatte mit einer Metallbasis, die das Umschließungsglied bildet;
Fig. 4 ist eine im Maßstab vergrößerte Schnittansicht, die entlang der Linie IV-IV in Fig. 1 aufgenommen ist;
Fig.5(a) und 5(b) sind im Maßstab vergrößerte schematische Diagramme der Teile A und B in Fig. 4;
Fig. 6 ist ein schematisches im Maßstab vergrößertes Diagramm, welches den konvexen Teil zeigt, der entlang der Umfangskante des Umschließungsgliedes ausgebildelt ist;
Fig. 7 ist eine schematische Schnittansicht, die den Halbleiterchip zeigt, der in einer Harzform im Umschließungsglied eingeformnt ist;
Fig. 8 ist ein schematisches Diagramm, welches die Oberflächenmontage des leitungslosen Packungskörpers auf einer gedruckten Leiterplatte zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ein Ausführungsbeispiel der Halbleitervorrichtung mit einer elektromagnetischen Abschirmung gemäß der vorliegenden Erfindung wird unten mit Bezug auf die Fig. 1 bis 8 beschrieben werden. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine leitungslose Packung zur Aufnahme eines blanken Halbleiterchips auf. In Fig. 1 zeigt das Bezugszeichen 1 einen leitungslosen Packungskörper oder ein Umschliessungsglied, welches einen blanken Halbleiterchip aufnimmt, der später besprochen werden wird. Um das Umschließungsglied 1 zu erhalten, wird eine gedruckte Leiterplatte bzw. Verdrahtungsplatte 1a durch Ausstanzen eines flachen Metallblechbasissubstrates entlang der gestrichelten Linie hergestellt, und zwar auf einer Seite, auf der schon durch Atzen Verdrahtungsleiter 2 und ein Erdungsleiter 3 ausgebildet sind, die später weiter besprochen werden, und dann wird das Bord- bzw. die Platte 1a zu einer seichten Schale geformt, und zwar durch Ziehen bzw. Tiefziehen, was eine Preß- bzw. Umformtechnik ist. Die Metallbasis- Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte 1a besitzt in diesem Ausführungsbeispiel eine dreilagige Struktur, die aus einem Aluminiumfilm 1b, einem Polyamidharz 1c und einer Kupferfolie 1d besteht, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Polyamidharz 1c ist nämlich zwischen dem Aluminiumfilm 1b und der Kupferfohe 1d angebracht. Die Verdrahtungsleiter 2 und der Erdungsleiter 3 sind auf der Kupferfohe 1d der Metallbasis-Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte 1a ausgebildet, wie in Fig. 2 gezeigt. Daher ist die Innenseite des Umschließungsgliedes 1 durch die Verdrahtungsleiter 2, den Erdungsleiter 3 und das Polyamidharz 1c gebildet, auf dem die Leiter 2 und 3 ausgebildet sind, während der gesamte Aluminiumfilm 1b als Außenfläche des Umschließungsgliedes 1 eine elektromagnetische Abschirmoberfläche bildet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Aluminiumfilm 1b als die Außenfläche 0,2 mm dick, das Polyamidharz 1c ist als Zwischenlage 40 µm dick und die Kupferfolie 1d ist als die Innenfläche 35 µm dick. Jedoch sollte die Dicke dieser Lagen vorzugsweise derart ausgewählt sein, daß während der Umformung durch Ziehen des Umschließungsgliedes 1 in die oben erwähnte Form einer seichten Schale das Polyamidharz 1c und die Kupferfolie 1d nicht vom Aluminiumfilm 1b abgeschält werden, die Isolierlagendicke im Bereich von 20 bis 60 µm liegen sollte, die Kupferfoliendicke im Bereich von 18 bis 20 µm liegen sollte, und die Metallbasisdicke im Bereich von 0,1 bis 3,0 µm liegen sollte.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Aluminiumfilm als Basismaterial im Hinblick auf seine Verarbeitbarkeit durch Ziehen verwendet, jedoch könnte für einen besseren Abschirmeffekt ein Metall der Fe- oder Cu-Familie vorzugsweise als das Basismaterial verwendet werden. Da es keine Rostschutzbehandlung benötigt, sollte vorzugsweise Nickelsilber verwendet werden. Weiter kann die Isolierlage aus einem Harz in einer Epoxid-Familie anstelle der Polyamid-Familie hergestellt werden.
Die Innenfläche des schalenartigen Umschließungsglieds 1 besitzt einen im wesentlichen flachen Boden 12, auf dem ein Erdungsleiter 3 ausgebildet ist, eine erste Wand 14, die von der Umfangskante des Bodens 12 aufsteigt, eine Stufe 16, die angrenzend an die erste Wand 14 und im wesentlichen parallel zum Boden 12 liegt, eine zweite Wand 18, die von der Umfangskante des Bodens 14 aufsteigt, und eine Umfangskante 20, die fortlaufend zur zweiten Wand 18 und im wesentlichen parallel zum Boden 14 liegt. Ein Teil eines Hohlraums 13, der durch den Boden 12, die erste Wand 14, die Stufe 16 und die zweite Wand 18 definiert wird, das heißt, ein Hohlraum, der vom Boden 12 und der zweiten Wand 14 definiert wird, besitzt ein wesentliches Volumen zur Aufnahme des blanken Halbleiterchips 6. Das Niveau der Stufe 16 fällt nahezu mit dem Oberteil des blanken Halbleiterchips 6 zusammen, wenn er im Umschließungsglied 1 aufgenommen wird, wenn er mit dem Erdungsleiter 3 verbunden wird. Mehrfache Verdrahtungsverbinder 2a, die den Anschlußelektroden des blanken Halbleiterchips 6 entsprechen, sind parallel zueinander auf der Stufe 16, der zweiten Wand 18 und der Umfangskante 20 vorgesehen. Ein Ende jedes dieser Verdrahtungsleiter 2a ist auf der Stufe 16 angeordnet, während das andere Ende auf der Umfangskante 20 angeordnet ist. Das andere Ende des Verdrahtungsleiters 2a der Stufe 16 ist elektrisch mit der Anschlußelektrode des blanken Halbleiterchips 6 verbunden, und zwar mittels eines dünnen Drahtes 6 aus Au oder Al durch das Drahtverbindungsverfahren, während das andere Ende der Umfangskante 20 elektrisch durch Löten an einem (nicht gezeigten) gedruckten Draht bzw. eine gedruckte Leiterbahn auf der Schaltungsplatte bzw Leiterplatte 9 zu verbinden ist, was später weiter besprochen werden wird, der blanke Halbleiterchip 6 wird nämlich mit der Stirnseite nach unten auf der Oberfläche montiert (surface-mounted). Der blanke Halbleiterchip 6 und der feine Draht 7, die somit elektrisch verbunden sind, sind in einem Gußharz 8 durch das Tropfbeschichtungsverfahren versenkt, wie in Fig. 7 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Stufe 16 auf der Innenfläche des Umschließungsgliedes 1 derart ausgebildet, daß die Einschlußelektrode des blanken Halbleiterchips 6 wirkungsvoll elektrisch mit dem Verdrahtungsleiter 2a durch Drahtbinden bzw. eine Drahtverbindung verbunden ist, jedoch hängt die Stufe 16 unnötigerweise von der Art des verwendeten Halbleiterchips ab.
Auch laufen die vier Verdrahtungsleiter 2b, die sich vom Erdungsleiter 3 erstrecken, der am Boden 14 ausgebildet ist, über die Stufe 16, die zweite Wand 18 und die Umfangskante 20 und sind elektrisch mit dem Aluminiumfilm 1b verbunden. Diese Erdungs-Verdrahtungsleiter 2b sind so auf der Metallbasis-Verdrahtungs- bzw. Leiterplatte 1a ausgebildet, daß sie eine Länge über der Schnittlinie besitzen, die mit einer gestrichelten Linie angezeigt ist, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn die Metallbasis-Verdratungsplatte 1a durch Stanzen entlang der Schnittlinie ausgeschnitten wird, werden die Erdungsverdrahtungsleiter 2b gepreßt und bleiben nicht abgeschnitten, jedoch mit der Außenfläche des Umschließungsgliedes verbunden, das heißt, mit dem Aluminiumfilm 1b. Dies wird in vergrößertem Maßstab in Fig. 5(b) gezeigt. Wegen eines solchen Stanzens wird die Verdrahtung zur Erdung des Aluminiumfilms 1b als elektromagnetische Abschirmung unnötig. Eine Vielzahl von Leitern 2a zur Verbindung mit den Anschlußelektroden des blanken Halbleiterchips 6 sind in gewisser Weise kurz von der Schnittlinie ausgebildet, so daß sie nicht abgeschnitten bleiben bzw. nicht abgeschnitten werden, wenn die Metallbasis- Verdrahtungsplatte 1a geschnitten wird. Dies ist in vergrößertem Maßstab in Fig. 5(a) gezeigt. Wie gezeigt, ist das Polyamid-Harz 1c an der mit 4 bezeichneten Position freigelegt, um eine gegenseitige Isolierung des Verdrahtungsleiters 2a und des Aluminiumfilms 1b vorzusehen, der die Außenfläche des Umschließungsgliedes 1 bildet.
In den Figuren sind nur 22 Verdrahtungsleiter 2a, die parallel zueinander angeordnet sind, und 4 Erdungsleiter 2b zur Vereinfachung der Veranschaulichung gezeigt. Tatsächlich sind jedoch beispielsweise 60 (= 15 x 4) Leiter entsprechend der Anzahl der Anschlußelektroden des blanken Halbleiterchips 6 angeordnet. In diesem Fall sind 52 (= 13 x 4) Verdrahtungsleiter 2a angeordnet und 8 (= 2 x 4) Erdungsleiter 2b sind angeordnet. Die Breite und Teilung der Leiter an einem Ende der Stufe 16 ist geringer als jene am anderen Ende auf der Umfangskante 20. An dem einen Ende auf der Stufe 16 sind die Leiterbreite und -teilung beispielsweise 0,2 mm bzw. 0,4 mm und jene am anderen Ende auf der Umfangsskante 20 sind 0,3 mm bzw. 0,7 mm.
Eine Halbleitervorrichtung mit einer großen Anzahl von Verdrahtungsleitern 2a und Erdungsleitern 2b, die auf der Umfangskante 20 des Umschließungsgliedes 1 ausgebildet sind, ist auf gedruckten Drähten bzw. Leiterbahnen angeordnet, wobei die Öffnung 13 davon nach unten ausgerichtet ist, um elektrisch die Leiter mit den gedruckten Drähten der Leiterplatte 9 durch den Rückfluß-Lötprozeß zu verbinden. Mittel zum Sicherstellen eines breiten physischen Kontaktes und einer elektrischen Verbindung zwischen den anderen Enden der Verdrahtungsleiter 2a und der gedruckten Drähte bzw. Leiterbahnen sind vorgesehen. Diese Mittel werden im folgenden beschrieben. Die Umfangskante 20 des Umschließungsgliedes 1 besitzt einen Vorsprung 5, der sich in einer Richtung senkrecht zu den Verdrahtungsleitern 2 erstreckt, und zwar wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Auf Grund dieser Vorsprünge 5 sind die Verdrahtungsleiter 2 im wesentlichen in Linienkontakt mit den (nicht gezeigten) gedruckten Drähten bzw. Leiterbahnen auf der Leiterplatte 9, um eine zufriedenstellende elektrische Verbindung zwischen ihnen vorzusehen, wenn das Umschließungsglied 1 auf der Leiterplatte 9 mit seiner Stirnseite nach unten an der Oberfläche montiert ist (surface-mounted), wie in Fig. 8 gezeigt. Auf den gedruckten Drähten der Leiterplatte 9 ist schon Pastenlot aufgebracht, und zwar auf den Positionen aufgedruckt, die den Verdrahtungsleitern 2 entsprechen. Das gesamte Umschließungsglied 1, welches auf der Leiterplatte 9 angeordnet ist, wird für eine vorbestimmte Zeit durch eine Heizzone bewegt, so daß das Pastenlot geschmolzen wird, zur Oberfläche der Vorsprünge 5 auf den entsprechenden Verdrahtungsleitern hin fließt und sich dort absetzt. Insbesondere ist der praktische Vorteil des Vorsprungs 5, der entlang der Umfangskante des Umschließungsgliedes 1 vorgesehen ist, daß er sicher den physischen Kontakt zwischen den Verdrahtungsleitern 2 und den gedruckten Drähten bzw. Leiterbahnen auf der Leiterplatte 9 aufrechterhält, auch wenn das Umschließungsglied 1 in die Heizzone bewegt wird, und es für übermäßiges geschmolzenes Lot leichter macht, in einer Richtung senkrecht zur Ausdehnungsrichtung des Vorsprunges 5 zu entweichen, als in dem Fall, in dem die Kontaktoberfläche zwischen den Verdrahtungsleitern 2 und den gedruckten Drähten auf der Leiterplatte 9 flach ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt, kann der Vorsprung 5 an seinem Ende einen kleineren Vorsprung 5a ausgebildet haben, der jedem Verdrahtungsleiter 2 entspricht. Diese kleinen Vorsprünge 5a sind im wesentlichen halbkugelförmig und besitzen eine geringere Krümmung als jene des Vorsprungs 5, so daß der Verdrahtungsleiter 2 im wesentlichen in Punktkontakt mit dem gedruckten Draht auf der Leiterplatte 9 sein kann. Somit kann der praktische Vorteil des kleinen Vorsprungs 5a auf dem Ende des Vorsprungs 5 in dem Fall erkannt werden, daß eine große Anzahl von Verdrahtungsleitern 2 vorgesehen ist, und somit der Abstand zwischen den benachbarten Verdrahtungsleitern kurz ist, nämlich wenn die Verdrahtungsleiter in einer feinen Unterteilung angeordnet sind. Das übermäßige geschmolzene Lot kann leicht in der Ausdehnungsrichtung des Vorsprungs 5 genau so wie in einer Richtung senkrecht zur Ausdehnungsrichtung entweichen, wodurch es möglich ist, zu verhindern, daß sich eine Lotbrücke zwischen den Verdrahtungsleitern bildet.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein einziges Umschließungsglied 1 von einer einzigen flachen Metallbasis-Verdrahtungsplatte la gebildet. Jedoch ist es dem Fachmann offensichtlich, daß eine Vielzahl von Umschließungsgliedern aus einer einzigen Metallbasis-Verdrahtungsplatte 1a in der Praxis ausgebildet werden kann. Nämlich wird eine Vielzahl von in Fig. 2 gezeigten Leitermustern als geätzt auf der Kupferfolie 1d einer einzigen Metallbasis-Verdrahtungsplatte 1a vorher ausgebildet, die Metallbasis-Verdrahtungsplatte 1a wird durch Stanzen entlang der gestrichelten Linie ausgeschnitten, um eine Vielzahl von Verdrahtungsplatten zu bilden, diese Verdrahtungsplatten werden in Umschließungsglieder gezogen, wobei jedes die Form einer seichten Schale besitzt, dieses Verfahren stellt nämlich eine Herstellbarkeit in großen Massen von einem solchen Umschließungsglied sicher.
Auf dem Boden 12 des Umschließungsgliedes 1 sind Erdungsleiter 3 ausgebildet Es ist jedoch natürlich, daß die Erdungsleiter 3 nicht notwendigerweise von der Art des Halbleiterchips 6 abhängen. Und viele Verdrahtungsleiter 2 sind entlang der gesamten Umfangskante des Umschließungsgliedes 1 angeordet. Abhängig von der Art des Halbleiterchips 6 jedoch sind die Verdrahtungsleiter 2 entlang einer bis drei der vier Umfangskanten des Umschließungsgliedes 1 angeordnet, wie es der Fall sein kann. In diesem Fall können die Erdungsleiter 2b in geeigneter Weise auf der anderen Umfangskante oder auf allen anderen Umfangskanten als Erdungsleiter ausgebildet sein, um die Verbindungsfestigkeit und den Abschirmeffekt zu verbessern, wenn das Umschließungsglied auf der Oberfläche montiert ist (surface-mounted).
Wie im Vorangegangenen beschrieben, wird ein blanker Halbleiterchip in einem Umschließungsglied versenkt, welches selbst eine elektromagnetische Abschirmung besitzt, so daß die Halbleitervorrichtung keine getrennten Abschirmungsmittel wie im Stand der Technik benötigt. Somit wird die Packungsdichte beträchtlich verbessert, die Anzahl der Teile wird verringert und die Herstellkosten können merklich gesenkt werden. Darüber hinaus können viele identische leitungslose Packungen aus einer extrem dünnen Metallbasis-Verdrahtungsplatte gebildet werden.
Das heißt, solche leitungslosen Packungen können in großen Massen hergestellt werden. Da die leitungslose Pakkung derart konstruiert ist, daß sie auf der Oberfläche montiert wird (surface-mounted), und zwar mit ihrer Stirnseite nach unten, nimmt ihr flacher Boden in geeigneter Weise ein Teil oder Teile auf, so daß leitungslose Packungen automatisch von einer zur anderen Station transportiert werden können und auf einer Leiterplatte mechanisch montiert werden können.
Im Vorangegangenen ist eine Halbleitervorrichtung mit einer leitungslosen Packung für einen blanken Halbleiterchip beschrieben worden, jedoch sei bemerkt, daß die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine leitungslose bzw. leiterlose Packung für grundlegende bzw. Basis-Halbleiterchips aufweist, wie beispielsweise einen IC, LSI, usw., genau so wie für Dünnfilm-Elemente, einschließlich Dünnfilm-L-, C- und R-Elemente oder Kombinationen von ihnen.

Claims

1. Eine Halbleitervorrichtung mit einer leitungslosen Packung die derart gebildet ist, daß darin mindestens ein elektronischer Halbleiterteil (6) untergebracht ist, der höchstens nur minimal passiviert ist und auf einer Schaltungsplatte (9) durch Oberflächenmontage anzubringen ist,

wobei die leiter- oder leitungslose Packung ein Umschließungsglied (1) aufweist und zwar gebildet aus einem flächenelementartigen Laminat (1a) mit einer Isolierschicht (1c) und ersten und zweiten leitenden Schichten (1d, 1b) auf entsprechenden entgegenge setzt liegenden Seiten der Isolierschicht (1c),

wobei dieses in eine einteilige Tablett- bzw. Schalenform deformiert ist, und zwar mit einem umfangsmäßig begrenzten Hohlraum mit einem im wesentlichen flachen Boden (12), und zwar definiert durch die erste leitende Schicht (ld), wobei der Hohlraum eine im wesentlichen flache Kante (20) entlang einer Öffnung der Schalenform aufweist und darin den erwähnten mindestens einen elektronischen Halbleiterteil (6) unterbringt, und wobei die zweite leitende Schicht (1b) derart konstruiert ist, daß sie eine elektromagnetische Abschirmoberfläche bildet die auf Erdpotential gehalten wird;

wobei die erste leitende Schicht (1d) eine Vielzahl von Verdrahtungsleitern (2) darauf ausgeformt auf weist, wobei deren erste Enden mit entsprechenden Anschlußelektroden des Halbleiterteils (6) verbunden sind, während zweite Enden davon sich zu einer Umfangskante des Hohlraums erstrecken, um so mit Anschlußelektroden entsprechend den Elektronikteilen auf der Schaltungsplatte (9) verbunden zu sein;

wobei der Halbleiterteil in dem Hohlraum durch Harz (8) eingeformt ist; und

wobei zwischen dem Boden (12) und der Umfangskante (20) des Hohlraums eine im wesentlichen flache Stufe (16) ausgebildet ist, und zwar entsprechend der Position der Anschlußelektroden des Halbleiterteils (6), wobei die ersten Enden der Verdrahtungsleiter (2) auf der Stufe (16) angeordnet sind.

2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Umfangskante (20) darauf ausgeformt einen Vorsprung (5) aufweist, der eine sichere elektrische Verbindung, beispielsweise eine Lötverbindung sicherstellt, und zwar zwischen den zweiten Enden der Verdrahtungsleiter und den Anschlußelektroden entsprechend den elektronischen Teilen auf der Schaltungsplatte (9).

3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Vorsprung (5) in einer Richtung entlang der Umfangskante (20) verlängert ist, was gestattet, daß die elektrische Verbindung im wesentlichen eine Linienverbindung ist.

4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Vorsprung (5) mit einer Vielzahl von Vorsprüngen (5a) versehen ist, von denen jeder im wesentlichen halbkugelförmig geformt ist, was gestattetf daß die elektrische Verbindung im wesentlichen eine Punktverbindung ist.

5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das flächenelementartige Laminat (1a) aus dem das Umschließungsglied (1) gebildet ist, ein Kompositlaminat ist, in dem die Isolierschicht (1c) eine Dicke im Bereich von 20 bis 60 µm besitzt, und bei dem die leitenden Schichten (1d, 1b) auf entgegengesetzt liegenden Seiten der Isolierschicht (1c) jeweils eine Kupferfolie mit einer Dicke im Bereich von 18 bis 70 µm und eine Metallbasis mit einer Dicke im Bereich von 0,1 bis 3,0 mm aufweist; und wobei das Laminat in die erwähnte einteilige Schalen- bzw. Tablettform durch Ziehen verformt ist.

6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Metallbasis aus Aluminium hergestellt ist.