DE4207198C2

DE4207198C2 - Zuführungsrahmen und dessen Verwendung in einer Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE4207198C2
Application number: DE19924207198
Authority: DE
Inventors: Kiyoaki Tsumura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2012-03-07
Also published as: DE4207198A1; JPH04280462A; US5293066A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zuführungsrahmen und dessen Verwendung in einer Halbleitervorrichtung.

Fig. 21 stellt in Draufsicht einen Zuführungsrahmen dar, und Fig. 22 zeigt einen Schnittansicht, welche entlang der Linien A-A aus Fig. 21 genommen ist. In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 10 einen Zuführungsrah men, und die Bezugsziffer 11 bezeichnet Zuführungen, von denen jede einen äußeren Zuführungsabschnitt 12 und einen inneren Zuführungsabschnitt 13 aufweist. Die Bezugsziffer 14 bezeichnet einen Plättchenanschluß, und die Bezugszif fer 15 bezeichnet Hängezuführungen zum Aufhängen des Plättchenanschlusses 14 an seinen vier Ecken. Die Bezugs ziffer 16 bezeichnet Verbindungsstege zum Verbinden der jeweiligen Zuführungen 11 mit den Hängezuführungen 15, so daß die Zuführungen 11 gesichert sind. Wie ein Rahmen 17 werden die Verbindungsstege 16 während des Herstellungs verfahrens der Halbleitervorrichtungen ausgeschnitten, um die jeweiligen Zuführungen 11 voneinander zu trennen. Sämtliche der vorstehend beschriebenen Komponenten werden durch den Rahmen 17 gestützt, der sich nach außerhalb dieser Komponenten erstreckt, die in dem Zuführungsrahmen 10 gebildet sind. Typischerweise wird eine Platte mit ei nem Stempel herausgestanzt, oder eine solche wird zur Bildung des Rahmens 17 chemisch geätzt, wie es in Fig. 21 dargestellt ist. In den meisten Fällen sind die Oberflä chen des Plättchenanschlusses 14 und die inneren Zufüh rungsabschnitte 13 mit Silber (Ag), Gold (Au), oder Kup fer (Cu) plattiert. Der Plättchenanschluß 14 wird an schließend nach unten gedrückt, wie es in Fig. 22 darge stellt ist.

Der genaue Aufbau der Verbindungsstege 16 und des Rahmens 17 sind für die vorliegende Erfindung nicht von besonde rem Interesse, so daß deren genaue Erläuterungen und Dar stellungen im folgenden weggelassen sind.

Fig. 23 zeigt in Draufsicht den inneren Aufbau einer Halbleitervorrichtung, welche den Zuführungsrahmen 10 ge mäß Fig. 21 verwendet, und Fig. 24 zeigt eine entlang der Linie B-B aus Fig. 23 genommene Schnittansicht. Die Be zugsziffer 20 bezeichnet einen Halbleiterchip; die Be zugsziffer 21 bezeichnet eine große Anzahl von Elektro den-Kontaktstellen aus Aluminium, welche auf einer Ober fläche des Halbleiterchips 20 angeordnet sind; die Be zugsziffer 30 bezeichnet ein Plättchen-Bond-Material; und die Bezugsziffer 40 bezeichnet dünne Metalldrähte (Au-Drähte). Ein Kunststofformabschnitt 50 zum Kunststoffver gießen der Halbleitervorrichtung ist durch gestrichelte Linien angedeutet.

Im folgenden wird ein Herstellungsverfahren für eine der artige Halbleitervorrichtung beschrieben. Zunächst wird der Halbleiterchip 20 auf dem Plättchenanschluß 14 mit dem Plättchen-Bond-Material 30 angeordnet. Als Plättchen-Bond-Material 30 wird ein Material verwendet, welches hauptsächlich aus einem Lötmittel oder einem elektrisch leitenden Kunststoff besteht. Als nächstes wird Wärme energie an die Spitze von jedem Au-Draht 40 mit einem Durchmesser von etwa 30 µm zugeführt, so daß eine (nicht näher dargestellte) Metallkugel ausgebildet wird. Die Me tallkugel wird gegen jede Elektrodenkontaktstelle 21 auf dem aufgewärmten Halbleiterchip 20 gepreßt, während gleichzeitig Ultraschallschwingungen durchgeführt werden. Somit wird eine feste intermetallische Verbindung zwi schen der Metallkugel und jeder Elektrodenkontaktstelle 21 erzeugt. Der Au-Draht 40 wird anschließend herausge führt und gegen jeden inneren Zuführungsabschnitt 13 ge preßt, während zur selben Zeit Ultraschallschwingungen vorgesehen werden. Somit wird auch zwischen dem Au-Draht 40 und jedem inneren Zuführungsabschnitt 13 eine innerme tallische Verbindung hergestellt. Das erläuterte Verfah ren ist auch als Ultraschall-Thermokompressionsbondver fahren bekannt. Die derart ausgebildeten Zuführungen 11 in der Nähe der inneren Zuführungsabschnitten 13 des Zu führungsrahmens 10 und des Halbleiterchips 20 werden sämtlich kunststoff-vergossen, wie es durch den Kunststof formabschnitt 50 dargestellt ist. Auf diese Weise wird die Halbleitervorrichtung fertiggestellt.

Dabei besteht das Problem, daß bei einem Durchmesser von beispielsweise 30 µm und einer Länge von beispielsweise über 3,0 mm des Au-Drahtes 40 die Schleifenform des Drah tes nicht stabil ist, da auf relativ leichte Weise ein Verbiegen und Durchhängen des Drahtes auftreten kann.

Wegen des Aufbaues der vorstehend beschriebenen Halblei tervorrichtung ergeben sich bei der Erhöhung der Anzahl der Anschlüsse auf dem Halbleiterchip, und bei der Ver kleinerung der Chipdesignregeln von einem Standard von 1,3 µm (für Einmega-DRAMs) zu einem Standard von 1,0 µm (für Viermega-DRAMs), und weiterhin zu einem Standard von 0,8 µm (für 16-Mega-DRAMs) eine entsprechende Bildung von verkleinerten Elektrodenkontaktstellen auf einem verklei nerten Halbleiterchip. In der Folge erreicht die Breite der inneren Zuführungsabschnitte eine Prozeßgrenze. Aus diesem Grunde wird es unmöglich, die inneren Zuführungs abschnitte nahe den Elektroden-Kontaktstellen zu erstrec ken. Folglich muß die Au-Drahtschleifenbildung zur Ver bindung der inneren Zuführungsabschnitte mit den Elektro denkontaktstellen bezüglich deren optimalen Längen über mäßig ausgedehnt werden. Dadurch ergibt sich eine ver schlechterte Qualität der Drahtschleifenbildung, wie bei spielsweise Verbiegen und Durchhängen mit dem Ergebnis, daß eine stabile Massenproduktion der Halbleitervorrich tungen nicht mehr gewährleistet werden kann.

Ferner ist in der EP 0247644 A1 offenbart, zusätzlich zu dem oben und in den Fig. 21 bis 24 dargestellten Zufüh rungsrahmen ein isolierendes Überbrückungsteil vorzuse hen, das radial angeordnete, voneinander beabstandete Leiterbahnen enthält und auf dem Plättchenanschluß aufge bracht ist. Das Überbrückungsteil erstreckt sich nicht über den Plättchenanschluß hinaus, so daß für dieses be kannte Überbrückungsteil zusätzlich Bauraum auf dem Plättchenanschluß zur Verfügung gestellt werden muß.

Demgegenüber ist in der EP 0247775 A2 ebenfalls ein bei spielsweise wie in den Fig. 21 bis 24 beschriebener Zu führungsrahmen offenbart, der eine Anschlußzuführungs platte in Gestalt einer isolierenden Kunststoffschicht aufweist, auf der eine Anzahl von dem Plättchenanschluß weggerichteter Anschlußzuführungen aufgebracht sind. Um den Kontakt mit den Zuführungen des Zuführungsrahmens herzustellen, werden die Anschlußzuführungen von unten an die Zuführungen gebondet.

Aus der WO 90/16079 ist ein Zuführungsrahmen bekannt, der einen Plättchenanschluß aufweist, welcher durch mehrere, direkt an dem Plättchenanschluß endenden Zuführungen ver sorgt werden kann. Auf diesen Zuführungen ist eine durch eine dielektrische Schicht getrennte Leiterplatte zur Verbesserung der Wärmeabfuhr und zur Verringerung der In duktanz vorgesehen.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zuführungsrahmen zur Verfügung zu stellen, der eine Erhö hung der Anzahl von Zuführungen (Anschlüssen) ermöglicht, und gleichzeitig die Aufrechterhaltung der optimalen Länge der Drähte, einen Zuführungsrahmen mit geringer In duktanz zur Verfügung zu stellen, bei dem die Wärmeab strahlung und die Signalübertragungsverzögerung verbes sert ist, und bei dem die durch einen Halbleiterchip er zeugte Wärme auf effiziente Weise verteilt werden kann kann, sowie deren Verwendung in einer Halbleitervorrich tung.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1, 7, 14, 15 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegen den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht des inneren Aufbaues einer Halb leitervorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine entlang der Linie F-F aus Fig. 1 genommene Schnittansicht;

Fig. 3 eine Draufsicht des inneren Aufbaues der Halblei tervorrichtung entsprechend von Ausführungsbeispielen der Erfindung;

Fig. 4 eine entlang der Linie G-G aus Fig. 3 genommene Schnittansicht;

Fig. 5 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles einer Anschlußzuführungsplatte;

Fig. 6 eine entlang der Linie C-C aus Fig. 5 genommene Schnittansicht;

Fig. 7 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles eines Hauptzuführungsrahmens;

Fig. 8 eine entlang der Linie D-D aus Fig. 7 genommene Schnittansicht;

Fig. 9 eine Draufsicht eines Zuführungsrahmens entspre chend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit der Anschlußzuführungsplatte gemäß Fig. 5 und dem Hauptzufüh rungsrahmen gemäß Fig. 7;

Fig. 10 eine entlang der Linie E-E aus Fig. 9 genommene Schnittansicht;

Fig. 11 eine Draufsicht zur Darstellung der inneren Struktur einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung ei nes Zuführungsrahmens entsprechend einem Ausführungsbei spiel der Erfindung;

Fig. 12 eine entlang der Linie H-H aus Fig. 11 genommene Schnittansicht;

Fig. 13 eine Draufsicht zur Darstellung der inneren Struktur einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung ei nes Zuführungsrahmens entsprechend einem Ausführungsbei spiel der Erfindung;

Fig. 14 eine entlang der Linie L-L aus Fig. 13 genommene Schnittansicht;

Fig. 15 eine Draufsicht eines Zuführungsrahmens entspre chend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit der Anschlußzuführungsplatte gemäß Fig. 17 und dem Hauptzu führungsrahmen gemäß Fig. 9;

Fig. 16 eine entlang der Linie K-K aus Fig. 15 genommene Schnittansicht;

Fig. 17 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles einer Anschlußzuführungsplatte;

Fig. 18 eine entlang der Linie I-I aus Fig. 17 genommene Schnittansicht;

Fig. 19 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles eines Hauptzuführungsrahmens;

Fig. 20 eine entlang der Linie J-J aus Fig. 19 genommene Schnittansicht;

Fig. 21 eine Draufsicht eines Zuführungsrahmens;

Fig. 22 eine entlang der Linie A-A aus Fig. 21 genommene Schnittansicht;

Fig. 23 eine Draufsicht des inneren Aufbaues einer Halb leitervorrichtung, welche den Zuführungsrahmen gemäß Fig. 21 verwendet; und

Fig. 24 eine entlang der Linie B-B aus Fig. 23 genommene Schnittansicht.

Fig. 5 zeigt in Draufsicht eine Anschlußzuführungsplatte 60, die für einen Zuführungsrahmen entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendbar ist, und Fig. 6 stellt eine entlang der Linie C-C aus Fig. 5 ge nommene Schnittansicht dar. Die Bezugsziffer 61 bezeich net eine isolierende Kunststoffschicht; die Bezugsziffer 62 bezeichnet Anschlußzuführungen (Kupferfolien), die auf der isolierenden Kunststoffschicht 61 gebildet sind; und die Bezugsziffer 63 bezeichnet eine auf den Rändern der isolierenden Kunststoffschicht 61 gebildete hitzehärtbare Klebstoffschicht. Die Bezugsziffer 64 bezeichnet eine in der Mitte der isolierenden Kunststoffschicht 61 gebildete Durchgangsöffnung. Ein nachfolgend beschriebener Plättchenanschluß wird in die Durchgangsöffnung 64 ge drückt und eingepaßt. Die isolierende Kunststoffschicht 61 ist aus einem Glasepoxykunststoff oder Polyimid (einem wärmebeständigen makromolekularen Material) hergestellt. Kupferfolien werden beispielsweise mit den Anschlußzufüh rungen 62 zur Ausbildung von Strukturierungen gebondet. Die Oberflächen der strukturierten Anschlußzuführungen 62 werden anschließend mit Silber (Ag), Gold (Au) oder Kup fer (Cu) plattiert.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht eines Hauptzuführungsrahmens 70, der für den Zuführungsrahmen entsprechend dem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung verwendbar ist, und Fig. 8 stellt eine entlang der Linie D-D aus Fig. 7 genommene Schnittansicht dar. Die Bezugsziffer 11 bezeichnet Zufüh rungen, von denen jede einen äußeren Zuführungsabschnitt 12 und einen inneren Zuführungsabschnitt 13 aufweist; die Bezugsziffer 14 bezeichnet den Plättchenanschluß; die Be zugsziffer 15 bezeichnet Hängezuführungen zum Aufhängen des Plättchenanschlusses 14 an seinen vier Ecken; und die Bezugsziffer 16 bezeichnet Verbindungsstege zum Verbinden der jeweiligen Zuführungen 11 in einer Reihe, so daß sie gesichert sind. Ein nicht näher dargestellter Rahmen (vgl. die Bezugsziffer 17 in Fig. 21) erstreckt sich nach außen von diesen Verbindungsstegen zur Stützung der Stege. Wie bei der eingangs beschriebenen Art und Weise wird typischerweise eine Platte mit einem Stempel ausge stanzt, oder wird chemisch geätzt zur Ausbildung des Hauptzuführungsrahmens 70, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Die Zuführungen 11 sind kürzer als die in den Fig. 21-24 gezeigten Zuführungen, und sind nicht notwendiger weise in verjüngender Form hergestellt. Selbst wenn die Anzahl der Zuführungen weiter vergrößert wird, reicht die bisher bekannte Prozeßtechnologie zur Herstellung der Zu führungen aus. Die Oberflächen der inneren Zuführungsab schnitte 13 und des Plättchenanschlusses 14 sind mit Silber (Ag), Gold Au), oder Kupfer (Cu) plattiert. An schließend wird der Plättchenanschluß 14 nach unten ge drückt, wie es in Fig. 8 dargestellt ist.

Fig. 9 zeigt in Draufsicht einen Zuführungsrahmen 100 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Anschlußzuführungsplatte 60 gemäß Fig. 5 und der Hauptzu führungsrahmen 70 gemäß Fig. 7 sind zu dem Zuführungsrah men 100 zusammengebondet. Fig. 10 stellt eine entlang der Linie E-E aus Fig. 9 genommene Schnittansicht dar. Die Rückseiten der inneren Zuführungsabschnitte 13 (der Zu führung 11) sind gegen die bei den Rändern an der Ober fläche der Anschlußzuführungsplatte 60 gebildete Kleb stoffschicht 63 gedrückt. Die Klebstoffschicht 63 wird anschließend zur Ausbildung des Zuführungsrahmens 100 hitzegehärtet.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht den inneren Aufbau einer Halb leitervorrichtung, bei der der Zuführungsrahmen 100 gemäß den Fig. 9 und 10 verwendet ist. Fig. 2 stellt eine ent lang der Linie F-F aus Fig. 1 genommene Schnittansicht dar. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet einen Halbleiterchip, und die Bezugsziffer 21 bezeichnet eine große Anzahl von Elektroden-Kontaktstellen, die auf einer vorderen Ober fläche des Halbleiterchips 20 angeordnet sind. Die Be zugsziffer 30 bezeichnet ein Plättchenbondmaterial; die Bezugsziffer 40 bezeichnet dünne Metalldrähte bzw. Au-Drähte; die Bezugsziffer 50 bezeichnet einen Kunststoff formabschnitt. Der Halbleiterchip 20 wird mit dem Plättchenanschluß 14 aufgrund des Plättchenbondmaterials 30 verbunden, welches hauptsächlich aus Lötmittel oder einem elektrisch leitenden Kunststoff besteht. Daran an schließend wird Drahtbonden durchgeführt, aufgrund dessen die Elektrodenkontaktstellen 21 auf dem Halbleiterchip 20 elektrisch mit den Au-Drähten und den inneren Enden der jeweiligen Anschlußzuführung 62 verbunden werden. Es wird das gleiche Verdrahtungsbondverfahren wie eingangs be schrieben verwendet, d. h. die Spitze von jedem Au-Draht 40 schmilzt zur Ausbildung einer (nicht näher dargestell ten) Kugel, und diese Kugel wird mit jeder Elektroden-Kontaktstelle 21 mit einem Ultraschall-Thermokompressi onsbondverfahren gebondet. Jeder Au-Draht 40 wird daran anschließend derart herausgezogen, daß er mit dem inneren Ende von jeder Anschlußzuführung 62 gebondet wird, und wird anschließend geschnitten. Dieses Bonden wird eben falls mittels eines Ultraschallthermokompressionsver fahrens durchgeführt. Die genannten Schritte werden für die verbleibenden Anschlußzuführungen 62 wiederholt. Bei denselben Schritten wie obig dargestellt wird das Ver drahtungsbondverfahren zum Bonden des äußeren Endes von jeder Anschlußzuführung 62 mit dem inneren Zuführungsab schnitt 13 von jeder Zuführung 11 (des Zuführungsrahmens 100) durchgeführt. Daran anschließend werden die Zufüh rungen 11 nahe den inneren Zuführungsabschnitten 13 sämt lich in Kunststoff geformt, wie es durch einen durch un terbrochene Linien in Fig. 2 dargestellten Kunststoffor mabschnitt 50 dargestellt ist. Das äußere Ende des äuße ren Zuführungsabschnittes 12 von jeder Zuführung 11 und das äußere Ende von jeder Hängezuführung 15 werden zur Trennung dieser Enden von einem Rahmen (vgl. die Bezugs ziffer 17 in Fig. 21) abgeschnitten. Die Verbindungsstege 16 zum Zusammenbonden der Zuführungen 11 werden anschlie ßend abgeschnitten, so daß die Zuführungen 11 voneinander getrennt werden. Schließlich wird ein Zuführungsprozeß wie beispielsweise Plattieren, für die äußeren Zufüh rungsabschnitte 12 ausgeführt, womit eine Halbleitervor richtung 200 gebildet wird.

Obwohl bei der in Fig. 1 dargestellten Halbleitervorrich tung 200 sich jede auf der isolierenden Kunststoffschicht 61 gebildete Anschlußzuführung 62 von der Innenseite der Anschlußzuführungsplatte 60 (Seite des Plättchenanschlus ses 14) zur Außenseite derselben (Seite der inneren Zu führungsabschnitte 13) erstreckt, ist eine Ausbildung in dieser Form nicht unbedingt notwendig. Beispielsweise kann jede Anschlußzuführung 62 in einem beliebigen Raum zwischen der Innenseite und der Außenseite der Anschluß zuführungsplatte 60 gebildet sein. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der inneren Struktur einer Halbleitervorrich tung mit einem erfindungsgemäßen Zuführungsrahmen. Fig. 4 stellt eine entlang der Linie G-G aus Fig. 3 genommene Schnittansicht dar, wobei ein Kunststofformabschnitt weg gelassen worden ist. Bei der in diesen Figuren gezeigten Halbleitervorrichtung 210 ist jede Anschlußzuführung 62, die auf der isolierenden Kunststoffschicht 61 einer An schlußzuführungsplatte 60a gebildet ist, lediglich in dem mittleren Bereich zwischen der Seite des inneren Zufüh rungsabschnittes 13 und der Seite eines Anschlusses der Anschlußzuführungsplatte 60a gebildet. Ein derartiger Aufbau ermöglicht die freie Durchführung des Verdrah tungsbondverfahrens für verschiedene Zwecke.

Bei der Halbleitervorrichtung 200 gemäß Fig. 1 ist eine Öffnung 64, die sich in einer Richtung der Dicke der An schlußzuführungsplatte 60 erstreckt, bei der Mitte der Anschlußzuführungsplatte 60 ausgebildet, um den Plättchenanschluß nach unten zu drücken. Ein Vertiefung kann bei der Mitte der Anschlußzuführungsplatte 60 zum Nachuntendrücken des Plättchenanschlusses gebildet sein. Fig. 11 zeigt in Draufsicht den inneren Aufbau einer Halb leitervorrichtung mit einem weiteren erfindungsgemäßen Zuführungsrahmen. Fig. 12 stellt eine entlang der Linie H-H aus Fig. 11 genommene Schnittansicht dar, wobei ein Kunststofformabschnitt weggelassen wurde. Bei der in diesen Figuren gezeigten Halbleitervorrichtung 220 ist eine Vertiefung 65 bei der Mitte einer Anschlußzufüh rungsplatte 60b eines Zuführungsrahmens ausgebildet. Der Plättchenanschluß 14 wird nach unten gedrückt, und da durch in die Vertiefung 65 eingepaßt. Anschließend wird er mit der Vertiefung 65 mit beispielsweise einem Kleb stoff 31 gebondet.

Fig. 17 zeigt eine Draufsicht einer Anschlußzuführungs platte 60c, welche für einen Zuführungsrahmen entspre chend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendbar ist. Fig. 18 stellt eine entlang der Linie I-I aus Fig. 17 genommene Schnittansicht dar, wobei ein Kunststoffor mabschnitt weggelassen worden ist. Die hitzehärtbare Klebstoffschicht 63 ist auf einer rückseitigen Oberfläche der isolierenden Kunststoffschicht 61 gebildet, was un terschiedlich ist von den bisherigen Ausführungsbeispie len. Die Öffnung 64 bzw. Durchgangsöffnung ist bei der Mitte der isolierenden Kunststoffschicht 61 gebildet. Ein Verfahren zur Bildung der Anschlußzuführung 62 und der gleichen ist dasselbe wie dasjenige, welches bezüglich der Anschlußzuführungsplatte bisher beschrieben wurde. Die Oberflächen der gebildeten Anschlußzuführungen 62 sind mit Silber (Ag), Gold (Au), Kupfer (Cu), usw. plat tiert.

Fig. 19 zeigt in Draufsicht einen Hauptzuführungsrahmen 70c, welcher für einen Zuführungsrahmen entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verwend bar ist. Fig. 20 stellt eine entlang der Linie J-J aus Fig. 19 genommene Schnittansicht dar. Der Hauptzufüh rungsrahmen 70c unterscheidet sich auf die folgende Weise von denjenigen der bisherigen Ausführungsbeispiele. Masse-Zuführungen 11a von den vielen Zuführungen 11 er strecken sich von den inneren Zuführungsabschnitten 13 zu dem Plättchenanschluß 14 und weisen größere Flächen auf, sowie sich diese Masse-Zuführungen 11 an den Plättchenan schluß 14 annähern. Wie es in Fig. 19 gezeigt ist, werden somit vier trapezförmige Masse-Anschlüsse 11b gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es zur Bildung derar tiger Masse-Anschlüsse 11b wünschenswert, daß eine Kup ferlegierung als Material für den Hauptzuführungsrahmen 60c wegen seiner Stärke verwendet ist. Es ferner wünschenswert, daß die Masse-Zuführungen 11a auf beiden Seiten von jedem Rand angeordnet sind, bei der Mitte von jedem Rand, oder beiden Seiten und bei der Mitte von jedem Rand des Zuführungsrahmens. Die rücksei tigen Oberflächen der inneren Zuführungsabschnitte 13 der jeweiligen Zuführungen 11, des Plättchenanschlusses 14, und der Masse-Kontaktstellen 11b sind ebenfalls mit Sil ber (Ag), Gold (Au), Kupfer (Cu), usw. plattiert.

Fig. 15 zeigt in Draufsicht einen Zuführungsrahmen 130 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Anschlußzuführungsplatte 60c gemäß Fig. 17 und der Hauptzuführungsrahmen 70c gemäß Fig. 19 zusammen ver bunden sind. Fig. 16 stellt eine entlang der Linie K-K aus Fig. 15 genommene Schnittansicht dar. Der Zuführungs rahmen 130 wird durch Drücken der Anschlußzuführungs platte 60c gegen die vier Masse-Kontaktstellen 11b des Hauptzuführungsrahmens 70c gebildet, wonach die Kleb stoffschicht 63 zum Zusammenbonden der Anschlußzufüh rungsplatte 60c und der Masse-Kontaktstelle 11b hitzege härtet wird.

Fig. 13 zeigt in Draufsicht den inneren Aufbau einer Halbleitervorrichtung 230, bei der der in den Fig. 15 und 16 dargestellte Zuführungsrahmen 130 verwendet ist. Fig. 14 stellt eine entlang der Linie L-L aus Fig. 13 genom mene Schnittansicht dar. Als erstes wird der Halbleiter chip 20 auf dem Plättchenanschluß 14 mit dem Bondmaterial 30 angeordnet. Als nächstes wird ein Verdrahtungsbondver fahren durchgeführt unter Verwendung der Au-Drähte 40 derart, daß die jeweilige Elektroden-Kontaktstelle 21 auf dem Halbleiterchip 20 mit den inneren Enden der jeweili gen Anschlußzuführungen 62 verbunden werden, und eben falls die inneren Zuführungsabschnitte 13 der jeweiligen Zuführungen 11 mit äußeren Enden der jeweiligen Anschluß zuführungen 62 verbunden werden. Die Masse-Elektroden 21a von den auf dem Halbleiterchip 20 gebildeten Elektroden-Kontaktstellen 21 werden mit Au-Drähten 40a mit den Masse-Kontaktstellen 11b verbunden. Es wird das gleiche Verdrahtungsbondverfahren verwendet, wie bisher beschrie ben. Das Kunststoffgießen (eines nicht mehr dargestellten Kunststofformabschnittes), Trennen der Verbindungsstege 16 von dem Rahmen, Abschneiden der Verbindungsstege 16, und ein Zuführungsprozeß für die äußeren Zuführungsab schnitte 12, welche sämtlich nach der Vervollständigung des Verdrahtungsbondverfahrens durchgeführt werden, wer den mit denselben Schritten und auf dieselbe Weise durch geführt wie beschrieben.

Der bei dem Drahtbondverfahren bei den jeweiligen Ausfüh rungsbeispielen erwähnte dünne Metalldraht ist nicht auf einen Draht aus Au begrenzt, sondern es kann auch ein aus Cu, Ag, Al, oder Fe hergestellter Draht als dünner Me talldraht verwendet werden.

Wie vorstehend beschrieben wurde setzt sich entsprechend der Erfindung ein Abschnitt von jeder Zuführung nahe dem Plättchenanschluß aus einer Metallverdrahtung zusammen, welche mit Kupferfolien auf dem isolierenden Kunststoff strukturiert ist. Daher können für den Zuführungsrahmen die bisherigen Prozeßtechnologien verwendet werden, um einen Zuführungsrahmen mit einer vergrößerten Anzahl von Zuführungen bzw. Anschlüssen zu erhalten.

Da die inneren Zuführungsabschnitte der Masse-Zuführungen sich zu dem Plättchenanschluß in der Form von Masse-Kon taktstellen mit breiten Flächen erstrecken, kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung die vom Halbleiterchip oder dergleichen erzeugte Wärme wirksam dissipiert werden. Da ferner die Breite von jeder Zufüh rung vergrößert ist, kann die Induktanz von jeder Zufüh rung verkleinert werden. Es kann somit ein Zuführungsrah men erhalten werden, der hinsichtlich der Frequenzeigen schaften und der Verzögerungseigenschaften bei der Über tragung von Signalen verbessert ist.

Zusammenfassend weist somit der erfindungsgemäße Zufüh rungsrahmen ein Plättchenanschluß, eine größere Anzahl von Zuführungen, die radial um den Plättchenanschluß um eine vorbestimmten Abstand angeordnet sind, einen Haupt zuführungsrahmen, mit dem integriert ausgebildet ist ein Rahmen, der sich nach außen erstreckt, so daß die Außen seite der großen Anzahl von Zuführungen gestützt sind, eine große Anzahl von Anschlußzuführungen (Metallverdrahtung), die in Strukturierungen auf einer isolierenden Kunststoffschicht gebildet sind und sich ra dial von der Seite des Plättchenanschlusses des Hauptzu führungsrahmens zu den Zuführungen erstrecken, und eine Anschlußzuführungsplatte, die sich vom Plättchenanschluß bis zum Hauptzuführungsrahmen erstreckt und an der Unter seite jeder der inneren Zuführungsabschnitte des Hauptzu führungsrahmens befestigt ist, auf.

Es ist ebenso möglich, einen Zuführungsrahmen vorzusehen, bei dem eine Masse-Kontaktstelle vorgesehen ist, bei der ein innerer Zuführungsrahmen einer Masse-Zuführung aus der großen Anzahl von Zuführungen, welche auf dem Hauptzufüh rungsrahmen des Zuführungsrahmens entsprechender Erfindung gebildet sind, sich entlang des Plättchenanschlusses er strecken, wobei die Anschlußzuführungsplatte mit dem Masse-Anschluß verbunden ist.

Ferner ist eine Halbleitervorrichtung vorgesehen, bei der ein Halbleiterelement an den Plättchenanschluß gemäß der Erfindung angeordnet ist, und ein Verdrahtungsbondverfah ren zwischen der großen Anzahl von auf dem Halbleiterchip an geordneten Elektrodenkontaktstellen und den inneren Enden der großen Anzahl von auf den Anschlußzuführungsplatten gebildeten Anschlußzuführungen, zwischen den Masse-Elek troden und den Grund-Kontaktstellen, und zwischen den äu ßeren Enden der Anschlußzuführungen und den inneren Zu führungsabschnitten der Zuführung des Hauptrahmens durch geführt wird, und die obigen Komponenten kunststoffvergossen sind.

Die auf der isolierenden Kunststoffschicht der Anschluß zuführungsplatte gebildeten Anschlußzuführungen werden durch Ätzen von Kupferfolien strukturiert, welche dünner sind als der Standardzuführungsrahmen. Es ist somit möglich, eine Schaltungsstrukturierung auszubilden, welche feiner ist als der Zuführungsrahmen, und die Anzahl der Anschlußstellen über die derzeitige Prozeßgrenze eines Zuführungsrahmens anzuheben, d. h. eine Struktur, bei der ein sogenanntes tape automatisiertes Bond-Tape (im folgenden als TAB-Tape bezeichnet) mit dem Zuführungsrahmen kombiniert ist. Des weiteren kann durch Verändern der Länge der Anschlußzuführungen die Drahtlänge genau zwischen den Anschlußzuführungen und den Elektrodenkontaktstellen und zwischen den Anschlußzuführungen und den inneren Zufüh rungsabschnitten ausgewählt werden.

Da das Material des Hauptzuführungsrahmens aus einer Kup ferlegierung hergestellt werden kann, und da die Masse-Anschlüsse vorgesehen werden, welche große Flächen auf weisen und sich auf derartige Weise erstrecken, daß eine Ebene zu den inneren Zuführungsabschnitten der Masse-Zu führungen gebildet wird, ermöglichen des weiteren diese Masse-Anschlüsse mit den breiten Flächen eine hohe Wärme abstrahlung und eine Verringerung der Induktanz der Zu führungen.

Claims

1. Zuführungsrahmen, welcher aufweist:
einen Hauptzuführungsrahmen (70) mit einem über Hänge zuführungen (15) gestützten Plättchenanschluß (14) und mit einer großen Anzahl von sich über den Hauptzufüh rungsrahmen (70) verteilenden Zuführungen (11), die ei nen äußeren Zuführungsabschnitt (12) und einen von dem Hauptzuführungsrahmen vorstehenden inneren Zuführungs abschnitt (13) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Anschlußzuführungsplatte (60) vorgesehen ist, die sich vom Plättchenanschluß (14) bis zum Hauptzuführungs rahmen (70) erstreckt und die eine Kunststoffschicht (61) umfaßt, auf welcher eine große Anzahl von Me tallanschlußzuführungen (62) vorgesehen ist, die sich radial von dem Plättchenanschluß (14) zu dem inneren Zuführungsabschnitt (13) jeder der Zuführungen (11) er strecken und in Strukturierungen auf der isolierenden Kunststoffschicht (61) gebildet sind, wobei die An schlußzuführungsplatte (60) an der Unterseite jeder der inneren Zuführungsabschnitte (13) des Hauptzuführungs rahmens (70) befestigt ist.

2. Zuführungsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Anschlußzuführungsplatte (60) eine Öffnung (64) aufweist, in die der Plättchenanschluß (14) drück bar ist.

3. Zuführungsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Anschlußzuführungsplatte (60) eine Vertie fung (65) aufweist, in die der Plättchenanschluß (14) eindrückbar und mit der Vertiefung (65) bondbar ist.

4. Zuführungsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Anschlußzuführungsplatte (60) an ihrer Peripherie mit einem Klebmittel versehen ist und auf die Unterseite jeder der inneren Zufüh rungsabschnitte (13) der Zuführungen (11) des Hauptzu führungsrahmen (70) bondbar ist.

5. Zuführungsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß jede der Metallanschlußzufüh rungen (62) entlang im wesentlichen der gesamten Länge der Lücke zwischen dem Plättchenanschluß (14) und dem inneren Zuführungsabschnitt (13) jeder der Zuführungen (11) angeordnet ist.

6. Zuführungsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß jede der Metallanschlußzufüh rungen (62) in einem Teil des mittigen Abschnittes zwi schen dem Plättchenanschluß (14) und dem inneren Zufüh rungsabschnitt (13) jeder der Zuführungen (11) gebildet ist.

7. Zuführungsrahmen, welcher aufweist:
einen Hauptzuführungsrahmen (70) mit einem über Hänge zuführungen (15) gestützten Plättchenanschluß (14) und mit einer großen Anzahl von sich über den Hauptzufüh rungsrahmen (70) verteilenden Zuführungen (11), die ei nen äußeren Zuführungsabschnitt (12) und einen von dem Hauptzuführungsrahmen vorstehenden inneren Zuführungs abschnitt (13) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eine der Zuführungen (11) als Masse-Zuführung (11a) mit zumindest einer Masse-Kontaktstelle (11b) mit einer breiten Fläche ausgebildet ist, die sich derart von dem inneren Zuführungsabschnitt (13) erstreckt, daß eine Ebene in Richtung des Plättchenanschlusses (14) gebildet wird, und
eine Anschlußzuführungsplatte (60) vorgesehen ist, die sich vom Plättchenanschluß (14) bis zum Hauptzufüh rungsrahmen (70) erstreckt und die eine Kunststoff schicht (61) umfaßt, auf welcher eine große Anzahl von Metallanschlußzuführungen (62) vorgesehen ist, die sich radial von dem Plättchenanschluß (14) zu dem inneren Zuführungsabschnitt (13) jeder der Zuführungen (11) er strecken und in Strukturierungen auf der isolierenden Kunststoffschicht (61) gebildet sind,
wobei die Anschlußzuführungsplatte (60) auf die Masse-Kontaktstelle (11b) des Hauptzuführungsrahmens (70) ge bondet ist.

8. Zuführungsrahmen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Anschlußzuführungsplatte (60) eine Öffnung (64) aufweist, in die der Plättchenanschluß (14) drück bar ist.

9. Zuführungsrahmen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Anschlußzuführungsplatte (60) eine Vertie fung (65) aufweist, in die der Plättchenanschluß (14) eindrückbar und mit der Vertiefung (65) bondbar ist.

10. Zuführungsrahmen nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß die Anschlußzuführungsplatte (60) durch eine Klebstoffschicht mit der Masse-Kontakt stelle gebondet ist.

11. Zuführungsrahmen nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß jede der Metallanschlußzufüh rungen (62) entlang im wesentlichen der gesamten Länge der Lücke zwischen dem Plättchenanschluß (14) und dem inneren Zuführungsabschnitt (13) jeder der Zuführungen (11) angeordnet ist.

12. Zuführungsrahmen nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß jede der Metallanschlußzufüh rungen (62) in einem Teil des mittigen Abschnittes zwi schen dem Plättchenanschluß (14) und dem inneren Zufüh rungsabschnitt (13) jeder der Zuführungen (11) gebildet ist.

13. Zuführungsrahmen nach einem der Ansprüche 7 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß der Hauptzuführungsrahmen (70) eine Kupferlegierung aufweist.

14. Verwendung eines Zuführungsrahmens nach einem der An sprüche 1 bis 6 in einer Halbleitervorrichtung, welche aufweist:
einen Halbleiterchip (20) mit einer vorderen Oberflä che, auf der eine große Anzahl von Elektroden-Kontakt stellen (21) angeordnet ist, wobei der Halbleiterchip (20) mit dem Plättchenanschluß (14) verbindbar ist;
dünne Metalldrähte (40) zum elektrischen Verbinden der Elektroden-Kontaktstellen (21) mit den inneren Enden der Metallanschlußzuführungen, und von äußeren Enden der Metallanschlußzuführungen mit den inneren Zufüh rungsabschnitten (13) der Zuführungen (11); und
einen kunststoffabdichtenden Abschnitt (50) zum Abdich ten der vorstehenden Komponenten derart, daß die äuße ren Zuführungsabschnitte (12) der Zuführungen (11) nach außen frei liegen.

15. Verwendung eines Zuführungsrahmens nach einem der An sprüche 7 bis 13 in einer Halbleitervorrichtung, welche aufweist:
einen Halbleiterchip (20) mit einer vorderen Oberflä che, auf der eine große Anzahl von Elektroden Kontakt stellen (21) einschließlich von zumindest einer Masse-Elektrode angeordnet ist, wobei der Halbleiterchip (20) mit dem Plättchenanschluß (14) verbindbar ist;
dünne Metalldrähte (40) zum elektrischen Verbinden der Elektroden-Kontaktstellen (21) mit den inneren Enden der Metallanschlußzuführungen, der Masse-Elektrode mit einer Masse-Kontaktstelle, und der äußeren Enden der Metallanschlußzuführungen mit den inneren Zuführungsab schnitten (13) der Zuführungen (11); und
einen kunststoffabdichtenden Abschnitt (50) zum Abdich ten der vorstehenden Komponenten derart, daß die äuße ren Zuführungsabschnitte (12) der Zuführungen (11) nach außen frei liegen.