JPH0817954A - 電気部品用パッケージおよびその製造方法 - Google Patents

電気部品用パッケージおよびその製造方法

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JPH0817954A
JPH0817954A JP7179588A JP17958895A JPH0817954A JP H0817954 A JPH0817954 A JP H0817954A JP 7179588 A JP7179588 A JP 7179588A JP 17958895 A JP17958895 A JP 17958895A JP H0817954 A JPH0817954 A JP H0817954A
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JP7179588A
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Dave S Mahadevan
デーブ・エス・マハデバン
D Lawrence Boughter
ディー・ロウレンス・ボウサー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＩＲリフローはんだ技法を用いて電子部品を
プリント回路基板に実装可能とする電気部品パッケージ
ングおよびパッケージの製造方法を提供する。 【構成】 リードフレーム（１０）の一部を成形コンパ
ウンドで封入することによって成形構造（５０）を形成
する。リード（２３）が形成構造の一方側から突出し、
タブ（２７）の一部が形成構造の他方側から突出する。
成形構造は、リード（２３）と多部（２７）との間に、
空洞（５７）を有する。加えて、成形構造はリード（２
３）間に通気孔（７６）、および空洞に達する開口（６
２）を有する。半導体チップ（６４）を空洞（５７）内
に実装した後、それを蓋（５３）で覆い、リード（２
３）の部分（２４）およびタブ（２７）の部分（２９）
を形成する。タブ（２７）は成形構造（５０）に対して
構造的剛性を与えると共に、成形構造（５０）の表面実
装を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にパッケージに
関し、更に特定すれば電気部品用パッケージに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】電気部品のパッケージングは多数の処理
工程を必要とし、しかもパッケージングされる素子の種
類や所望のパッケージの種類に合わせて工程も変えなけ
ればならない。例えば、半導体チップをシングル・イン
・ライン・パッケージ(single-in-line package)にパッ
ケージングするには、典型的に、半導体チップをリード
フレームに取り付け、半導体チップ上のボンディング・
パッドを対応するリードフレームのリードに結合し、半
導体チップおよびリードフレームの一部を成形コンパウ
ンド(molding compound)で封入し、リードフレームのト
リミングおよび形成を行う。一方、圧力検出用集積素子
は、典型的に、成形構造にそれを実装し、圧力検出用集
積素子上のボンディング・パッドを対応するリードフレ
ームのリードと結合し、キャップを成形構造に固着し、
リードのトリミングおよび形成を行うことによって、シ
ングル・イン・ライン・パッケージにパッケージングさ
れる。シングル・イン・ライン・パッケージは電気部品
をパッケージングするには有用であるが、赤外線（Ｉ
Ｒ）リフローはんだ技法のような技法を用いてプリント
回路基板のような基板上に取り付けるのは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、ＩＲリフ
ローはんだ技法を用いて電気部品をプリント回路基板に
実装可能とする、電気部品パッケージング方法および手
段を有することができれば有利であろう。また、センサ
のような能動素子およびコンデンサのような受動素子の
パッケージングに適したパッケージを有することも有利
であろう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】概して言えば、本発明
は、集積素子やコンデンサのような能動および受動素子
をそれぞれパッケージングするための方法および手段を
提供するものである。本発明によれば、パッケージの一
方側からリードが延在し、他方側からタブが延在するパ
ッケージが製造される。好ましくは、タブはリードから
電気的に絶縁される。タブは、表面実装電気部品をシン
グル・イン・ライン・パッケージにパッケージング可能
にするものである。
【０００５】
【実施例】図１は、３つの別個のリードフレーム構造を
含む半導体リードフレーム１０の一部を示す上面図であ
る。各リードフレーム構造は、別個のリードフレームの
実施例を表わす。当業者は知っているであろうが、１つ
の半導体リードフレームは、典型的に、連結ストリップ
(tie strips)および接続バンド(connecting band)によ
って一体保持された複数の部分を有する、１つのリード
フレームの実施例を含むものである。封入の後、リード
フレームを分離即ち単独化(singulate)して個々の部分
とする。しかしながら、３つのリードフレームの実施例
を図１の１つのリードフレーム１０に組み合わせたの
は、本発明の記載を容易にするためであることは理解さ
れよう。
【０００６】本発明のリードフレームの第１実施例は、
半導体リードフレーム１０の左側部分に示されており、
ここでは以降第１リードフレーム部１３として定義す
る。同様に、本発明のリードフレームの第２実施例は、
半導体リードフレーム１０の中央部分に示されており、
ここでは以降第２リードフレーム部１４として定義す
る。更に、本発明のリードフレームの第３実施例は、半
導体リードフレーム１０の右側部分に示されており、こ
こでは以降第３リードフレーム部１７として定義する。
リードフレーム部１３，１４，１７は、接続バンド１
８、ダム・バー(dam bar)１９、ダム・バー２１，およ
び連結ストリップ２２によって一体保持されている。接
続バンド１８およびダム・バー１９，２１は、実質的に
互いに平行であり、連結ストリップ２２は、接続バンド
１８およびダム・バー１９，２１に対して実質的に垂直
である。しかしながら、接続バンド１８、ダム・バー１
９，２１、および連結ストリップ２２の空間的関係は、
本発明の限定ではないことは理解されよう。加えて、接
続バンド１８または連結ストリップ２２のいずれか、あ
るいはそれらの接合点は位置合せ孔(indexing hole)３
０を有し、パッケージの形成工程および電気部品をパッ
ケージングする工程において、この位置合せ孔を用いて
リードフレームの移動や位置合せ(index)を行う。
【０００７】第１リードフレーム部１３は、導電帯１８
およびダム・バー１９，２１によって３カ所で結合され
た２つの実質的に平行な連結ストリップ２２を含む。具
体的には、連結ストリップ２２は導電帯１８によって一
端で結合され、ダム・バー２１によって一端で結合さ
れ、更にダム・バー１９によって中央位置で結合され
る。それぞれ第１および第２端部２４，２６を有する複
数のリード２３が、ダム・バー１９を貫通する。第１端
部２４は、中央部分によって第２端部２６に結合されて
いる。第１端部２４は表面実装接合端部として機能し、
第２端部２６は相互接続接合端部(interconnect bondin
g ends)として機能する。第１リードフレーム部１３に
は６本のリードが示されているが、リードの本数は本発
明の限定ではなく、本発明はリードが６本より多い場合
にも少ない場合にも適用可能であることは理解されよ
う。
【０００８】２本の隣接するリードとダム・バー１９と
の交点即ち接合部(junction)は、これら２本の隣接する
リードの間にあるダム・バーの部分と共に、第１角部２
０および第２角部２５を形成する。言い換えれば、角部
２０は複数のリードの内２本の隣接するリードの一方
と、２本の隣接するリード間にあるダム・バー１９の部
分との接合部によって形成され、角部２５は、２本の隣
接するリードの他方と２本の隣接するリード間にあるダ
ム・バーの他の部分との接合部によって形成される。
【０００９】ダム・バー２１は、第１部分即ち広い部分
２１’と第２部分即ち狭い部分２１”とを含む。それぞ
れ第１および第２端部２８，２９を有するタブ２７が、
狭い部分２１”を貫通する。第１端部２８は締結端とし
て機能し、第２端部２９は表面実装接合端として機能す
る。広い部分２１’と狭い部分２１”との交点に角部３
７が形成される。加えて、タブ２７と狭い部分２１”と
の交点に角部３８が形成される。端部２８，２９を有す
るタブ２７について、図２〜図４を参照して更に説明す
る。第１リードフレーム部１３の製造技法は当業者には
よく知られているものである。
【００１０】第１リードフレーム部１３を製造した後、
端部２８に隣接するタブ２７の一部を圧印(coined)また
は成形(formed)して、屈曲部を設ける。一例として、こ
の屈曲部は約９０゜の角度を形成する。しかしながら、
屈曲部の角度は本発明の限定ではない。屈曲部は破線３
１で示されている。更に、端部２９に隣接するタブ２７
の部分を圧印または成形して、Ｌ字型にする。破線３２
は、圧印されＬ字型に成形される屈曲部であるタブ２７
の部分を示す。リードフレームを部分的に圧印または成
形する技法は、当業者にはよく知られているものであ
る。
【００１１】図２は、タブ２７を圧印した後の、第１リ
ードフレーム部１３の（図１の切断線２−２に沿った）
断面図を示す。図２に示すのは、接続バンド１８の一
部、連結ストリップ２２の一部、リード２３の端部２
４，２６の一部、ダム・バー１９の一部、およびタブ２
７の一部である。更に特定すれば、図２は、圧印後のタ
ブ２７を示すことによって、端部２８に隣接する屈曲部
３３を図示するものである。タブ２７の部分３４は、図
２に示すように下方を指し示しても、或いは上方（図示
せず）、即ち、図２に示した方向の反対方向を差し示し
てもよいことは理解されよう。加えて、端部２９に隣接
するＬ字状部分３６も示されている。一例として、屈曲
部３３およびＬ字状部分３６は、穿孔器(punch)および
打ち型(die)を用いて成形することができる。
【００１２】再び図１を参照する。本発明の第２実施例
によると、ダム・バー１９は、隣接するリード間に２つ
の半円状ノッチ３９を有する。これらのノッチ３９は、
互いに離間され、ダム・バー１９の内部に切り込まれて
いる。一方の半円状ノッチ３９の半径方向線(radial li
ne)の一方の終末(terminus)は角部２０となっており、
他方の半円状ノッチ３９の半径方向線の一方の終末は角
部２５となっている。同様に、ダム・バー２１の部分２
１”も、互いに離間されダム・バー２１内部に切り込ま
れた半円状ノッチ４１を有する。一方の半円状ノッチ４
１の半径方向線の一方の終末は角部３７となっており、
他方の半円状ノッチ４１の半径方向線の一方の終末は角
部３８となっている。半円状ノッチ３９は、穿孔器およ
び打ち型を用いて作ることができる。半円状ノッチ３
９，４１は、同時に作ることが好ましい。半円状ノッチ
３９，４１を作る技法は、当業者にはよく知られてお
り、穿孔(piercing)、ノッチング(notching)などを含
む。
【００１３】本発明の第３実施例によれば、第２リード
フレーム部１７は、隣接するリード間に、互いに離間さ
れた２つのスリット４２を有する。スリット４２は、角
部２０，２５間のダム・バー１９内に所望の距離だけ切
り込まれる。同様に、ダム・バー２１の部分２１”も、
互いに離間され、ダム・バー２１内に切り込まれたスリ
ット４３を有する。一例として、スリット４２はダム・
バー１９のエッジと約９０度の角度をなし、スリット４
３はダム・バー２１のエッジと約９０度の角度をなす。
スリット４２，４３がそれぞれダム・バー１９，２１の
エッジとなす角度は、本発明の限定ではないことは理解
されよう。ノッチ３９，４１およびスリット４２，４３
は、ダム・バー除去工程の間、バリ(burr)の形成を防止
する役を果たす。
【００１４】図３は、第１リードフレーム部１３を含む
センサ・パッケージ５０の実施例の一部を示す断面図で
ある。第１リードフレーム部１３はモールド（図示せ
ず）内に配置され、成形コンパウンドをモールドに圧入
(inject)して、成形構造即ち本体５１を形成する。成形
構造５１は、蓋５３を有する上側面５２と、ニップル５
６を有する底側面５４とを含む。更に、モールドの形状
は、成形コンパウンドがリード２３の中央部分およびタ
ブ２７の部分３４を包む(encase)ような形状とする。言
い換えれば、成形構造５１の一部をリード２３の中央部
分およびタブ２７の部分３４に接合する。部分３４はタ
ブ２７を成形構造５１に固着する役を果たす。加えて、
成形構造５１は、床面(floor)５８、側壁５９および棚
(ledge)６１を有する空洞５７を含む。リード２３の端
部２６は、棚６１上に静置される(rest)。更に、端部２
６の間にある棚６１の部分は、底側面５４を貫通する通
気孔(vent holes)７６（図４に示す）を有する。当業者
は知っているであろうが、通気孔７６は、センサ・パッ
ケージ５０を取りまく周囲環境を空洞５７に侵入させる
ものである。
【００１５】床面５８の一部から成形構造５１を通過し
て底５４に至る開口６２が設けられている。開口６２は
ニップル５６と整合される。床面５８の開口６２を含む
部分は、電気部品受容領域６３として機能する。半導体
チップ６４は、接着剤６６で、電気部品受容領域６３に
接合される。好ましくは、接着剤６６は、熱硬化性であ
り、室温でノズルから投与可能で、プラスチック・パッ
ケージおよび半導体チップに接合可能で、しかもプラス
チック・パッケージや半導体チップから応力を分離可能
なシリコン・ゴム接着剤である。センサの実施例によれ
ば、半導体チップ６４はセンサ素子であり、開口６２を
覆うように位置付けられる。したがって、接着剤６６に
よって半導体チップ６４と床面５８との間で気密密閉(a
ir-tightseal)されることが好ましい。一例として、半
導体チップ６４は、部品番号DXL4104BSPまたはDXL2300V
1を有する圧力センサである。
【００１６】接合パッド６７は、一般的にワイヤボンド
とよばれる金属ワイヤ６８によって、対応するリード２
３の端部２６に結合される。金属ワイヤ６８に適した材
料には、金、銅、アルミニウムなどが含まれる。
【００１７】蓋５３が成形構造５１に取り付けられ、空
洞５７を被覆する。一例として、蓋５３は成形構造５１
と同じ材料で作られた成形構造であり、突出部即ち脚部
７２を有する平板７１を含む。蓋５３は成形構造５１に
圧入(press-fit)され、突出部７２が対応する側壁５９
に滑り嵌めされる(snugly mate fit)。好ましくは、セ
ンサ・パッケージ５０のリード２３を有する側の側壁５
９に隣接する突出部７２は、端部２６と接触している。
更に、センサ・パッケージ５０のタブ２７を有する側の
側壁５９に隣接する突出７２は、接着剤６６や半導体チ
ップ６４には接触しない。或いは、蓋５３を超音波溶接
(ultirasonic weld)で成形構造５１に接合してもよい。
【００１８】図４は、図３のセンサ・パッケージを示す
分解等幅図である。図４に示すのは、成形構造５１と蓋
５３とを有するセンサ・パッケージ５０である。図４
は、更に、成形構造５１に包まれたリード２３およびタ
ブ２７、ならびにタブ２７およびリード２３のＬ字状部
分３６，７３をそれぞれ示す。加えて、半導体チップ６
４は接着剤６６で床面５８に結合され、開口６２を覆っ
ている。リード２３は半導体チップ６４上の対応するボ
ンディング・パッドに、ワイヤ６８によって結合され
る。
【００１９】加えて、通気孔７６も成形構造５１に示さ
れている。通気孔７６は隣接するリード２３間にあるも
のとして示されているが、これは本発明の限定ではない
ことは理解されよう。通気孔７６に適した他の場所に
は、蓋５３、側壁５９、および電気部品受容領域６３に
隣接する床面５８の部分が含まれる。
【００２０】端部２４に隣接するリード２３の部分７３
を、タブ２７のＬ字状部分３６に対応するＬ字形状を有
するように圧印または成形する。Ｌ字状部分３６，７３
は、例えば、プリント回路基板（図示せず）上にボンデ
ィング・パッドを接触させる役を果たす。タブ２７のＬ
字状部分３６は、リード２３のＬ字状部分７３と協動
し、ＩＲはんだリフローのような技法を用いて、センサ
・パッケージ５０のプリント回路基板への表面実装を可
能にするものである。Ｌ字状部分は、図３に示す方向と
は反対の方向を向いてもよいことは理解されよう。
【００２１】図４は、更に、外縁(lip)７８を有するノ
ズル７７も示している。ノズル７７は、ホース（図示せ
ず）と嵌合し、半導体チップ６４に媒体を送出すること
ができる。媒体は、半導体チップ６４の開口６２に隣接
する側に圧力をかける。次に、半導体チップ６４は空洞
５７と半導体チップ６４の開口６２に隣接する側との間
の圧力差に応じた電気信号を発生する。このように、セ
ンサ・パッケージ５０は圧力センサ用パッケージとして
機能する。
【００２２】以上の説明から、ＩＲリフローはんだ付け
のような技法を用いて、プリント回路基板のような基板
に表面実装可能なパッケージを製造する方法および手段
が提供されたことが認められよう。本発明の一実施例に
よれば、タブを成形構造の一方側に成形する。この場合
タブはリードフレームのリードからは電気的に絶縁され
ている。加えて、このタブは、パッケージを表面実装す
る際に、構造的剛性を与えるものである。更に、パッケ
ージは、リード間に、リードを通して、またはパッケー
ジの中央部に通気孔を含む。任意に、パッケージは別個
のキャップおよびポートを含む。ホースをポートに取り
付け、このホースからパッケージ内の圧力センサに液体
を送出することもできる。
【００２３】本発明の特定実施例について示しかつ説明
したが、更に他の変更や改良が当業者には想起されよ
う。本発明はここに示した特定形状に限定されるのでは
ないことは理解されるべきであり、また、本発明の真の
精神および範囲に該当する本発明の変更は全て、特許請
求の範囲に包含されることを意図するものである。例え
ば、通気孔はリードフレームのリードを通して形成して
もよく、またリードフレームはフラグを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるリードフレームの一
部を示す上面図。
【図２】図１のリードフレームの切断線２−２に沿った
断面図。
【図３】図２のリードフレームを用いた、本発明による
センサ・パッケージの実施例の一部を示す断面図。
【図４】図３のセンサ・パッケージを示す分解等幅図。
【符号の説明】
１０ 半導体リードフレーム １３，１４，１７ リードフレーム １８ 接続バンド １９，２１ ダム・バー ２２ 連結ストリップ ２３ リード ２７ タブ ３３ 屈曲部 ３６，７３ Ｌ字状部分 ５０ センサ・パッケージ ５１ 成形構造 ５３ 蓋 ５７ 空洞 ６３ 電気部品受容領域 ６４ 半導体チップ ７６ 通気孔 ７７ ノズル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気部品（６４）用パッケージ（５０）で
    あって：第１側面、第２側面、および電気部品受容領域
    （６３）を有する支持構造（１０）；第１端部および第
    ２端部を有する少なくとも１本のリード（２３）であっ
    て、前記第１側面から前記支持構造（１０）に延在し、
    前記第１端部は前記支持構造（１０）の外側となる、前
    記少なくとも１本のリード（２３）；および第１端部お
    よび第２端部を有する少なくとも１つのタブ（２７）で
    あって、前記第２側面から前記支持構造（１０）に延在
    し、前記第１端部は前記支持構造（１０）の外側とな
    る、前記少なくとも１つのタブ（２７）；から成ること
    を特徴とするパッケージ。
  2. 【請求項２】電気部品（６４）用パッケージ（５０）で
    あって：第１側壁および第２側壁を有するリード支持構
    造（５１）；中央部分によって表面実装端に結合された
    相互接続接合端を有する第１リード（２３）であって、
    前記第１側壁を貫通する前記リード（２３）；および表
    面実装端および締結端を有するタブ（２７）であって、
    前記締結端の前記リード支持構造（５１）との協動によ
    って、前記リード支持構造（５１）に締結される前記タ
    ブ（２７）；から成ることを特徴とするパッケージ。
  3. 【請求項３】電気部品（６４）をパッケージングする方
    法であって：少なくとも１本のリード（２３）と少なく
    とも１つのタブ（２７）とを有するリードフレーム（１
    ０）を形成する段階；前記リードフレーム（１０）の第
    １部分をリード支持構造（５１）に固着する段階；電気
    部品（６４）を前記リード支持構造（５１）の第２部分
    に実装する段階；前記電気部品（６４）の一部を前記少
    なくとも１本のリード（２３）に結合する段階；および
    前記少なくとも１本のリード（２３）の一部と前記少な
    くとも１つのタブ（２７）の一部とを屈曲する段階；か
    ら成ることを特徴とする方法。
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