专利名称：半导体器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，并且，尤其是涉及到一种可有效应用于存储卡的技术。
背景技术：
存储卡是一种安装了半导体芯片的卡型半导体器件，芯片上形成了一个用于数据存储或程序存储的存储LSI，存储卡在使用时与各种电子设备相连，例如数码相机、手提电脑、录音机等。
属于这些种类的存储卡具有这样的结构装有上述半导体芯片的印刷电路板容纳在一个外壳中。然而，从安全的角度来看，要求外壳结构紧密，以不能轻易拆卸。
同时，尤其是在用于数据存储的存储卡中，其低廉的成本是首先需要考虑的。所以，必须通过将此情形中的组件数目减至最少以及自动组装来降低制造成本。
然而，传统的存储卡有这样的问题其用来组装的设备投资昂贵，并且因为在其组装中需要像超声波焊接机之类特殊的设备，故而制造成本很难降低。
本发明的一个目的是提供一种具有高可靠性、低制造成本的存储卡。
本发明的上述目的和其它目的以及新的特点将通过该说明书和附图的描述来阐明。
发明概述本申请中所公开的发明的典型例子将如下进行详细描述。
根据本发明的半导体器件包括外壳和印刷电路板，其中外壳由以下几部分组成具有大量通孔穿透其两面的框架、加装于所述框架一面的第一面板以及加装于框架另一面的第二面板；印刷电路板上装有半导体芯片，并置于所述的外壳中，其中在所述的第一和第二面板外围分别形成了大量具有一个柳叶脚(lance)或一个插孔的啮合部分，并且在所述的第一面板上形成的啮合部分和在第二面板上形成的啮合部分都插入框架上大量的通孔中，并且一组啮合部分上每个柳叶脚都插入另一组啮合部分的插孔中。
制造根据本发明的半导体器件的方法包括以下步骤(a)准备框架和其上装有半导体芯片的印刷电路板，框架具有大量穿透其两面的通孔；第一和第二面板，在其外围分别形成了大量具有一个柳叶脚或一个插孔的啮合部分；(b)将所述第一面板上形成的啮合部分压进框架上形成的通孔中，从而将第一面板加装到框架的一面；(c)将所述的印刷电路板装进已加装了第一面板的框架中；以及(d)在步骤(c)之后，将所述第二面板上形成的啮合部分压进框架上形成的通孔中，将第一面板上每个啮合部分和第二面板上每个啮合部分的柳叶脚插入对方的插孔中，从而将所述的第二面板加装到框架的另一面。
附图简述
图1A为示出本发明一个实施方案的半导体器件的外观的透视图。
图1B为示出本发明一个实施方案的半导体器件的外观的透视图。
图2为示出本发明一个实施方案的半导体器件的分解透视图。
图3为示出本发明一个实施方案的半导体器件的面板的透视图。
图4为本发明一个实施方案的半导体器件面板上的啮合部分的放大图。
图5为示出本发明一个实施方案的半导体器件的框架的透视图。
图6为示出本发明一个实施方案的半导体器件的框架的平面图。
图7为示出本发明一个实施方案的半导体器件的印刷电路板的透视图。
图8为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的透视图。
图9为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的透视图。
图10为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的透视图。
图11为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的透视图。
图12为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的透视图。
图13为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的透视图。
图14为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的透视图。
图15为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的透视图。
图16为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的平面图。
图17A为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的横断面视图。
图17B为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的横断面视图。
图18为显示根据本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的平面图。
图19A为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的横断面视图。
图19B为前视图。
图20为显示本发明一个实施方案的半导体器件的制造方法的平面图。
具体实施方案描述下面，将参考附图详细描述本发明的实施方案。描述实施方案的所有附图中具有相同功能的组件用相同的记号表示，并省略其重复的描述。
在此实施方案中的半导体器件为FlashCompact(美国SanDisk公司注册商标)卡(以下简称为CF卡)，它符合CFA(FlashCompact协会)标准。图1A和1B为示出I型CF卡外观的透视图，其中1A为连接器9位于前面的视图，而图1B为与连接器相对的一面位于前面的情况下的视图。另外，图2为该CF卡的分解透视图。
如图中所示，CF卡1的组件为由两块面板2和2以及框架3构成的外壳；以及容纳在外壳中的印刷电路板4。外壳的外部尺寸为长×宽＝36.4mm×42.8mm，高＝3.3mm。
图3为两块面板2和2的透视图。面板2和2由不锈钢(SUS 304)制成的薄板组成，具有相同的形状。对每块面板2的表面一侧进行轧花处理，以使指纹之类不容易粘到上面。并且，在每块面板外围做上大量爪状啮合部分5。
每个啮合部分5独立地形成于每块面板2上。尽管没有特别限制，在其每边做上五个啮合部分5，在连接器9一侧的每端做上一个啮合部分5，而在相对的一侧做上六个啮合部分5。这样，总共做上了十八个啮合部分5。每个啮合部分5都具有足以承受1Kgf或更大负载的抗拉强度。
如图4的放大图所示，有两种啮合部分5，也就是，一种具有柳叶脚6而另一种具有插孔7。具有柳叶脚6的啮合部分5和具有插孔7的啮合部分5沿每块面板2和2的外围交替排列。正如后面要描述的，在CF卡1的装配中，一块面板2上的啮合部分5的每个柳叶脚6插入另一块面板2上的啮合部分5的每个插孔中。
图5为框架3的透视图，图6为其平面图。框架3具有一个近似U形的轮廓，通过整体浇铸具有良好可塑性的树脂——例如含有15％玻璃纤维的PBT(Polybutylene telephthalate)之类——而制成。而且，在框架3的外表面进行轧花处理，以使指纹之类不能轻易地粘到其上，并且由其喷射浇铸而导致的下陷也变得不明显。
在框架3的上、下表面分别做上每块面板2所适合的长槽8。进一步，在长槽8中做上每块面板2的啮合部分5所要插入的通孔10。
图7为印刷电路板4的透视图。印刷电路板4通过在，例如，由含有玻璃纤维的环氧树脂(玻璃纤维环氧树脂)制成的板的表面上制作Cu线(未示出)而构成，在其上装有插件11。在每个插件11中，封装有一个其内含有数据存储用的闪存的半导体芯片。进一步，将CF卡1与各种电子设备——例如数码相机、手提电脑、录音机等相连的连接器9被加装于印刷电路板4的一侧。在I型CF卡情形中，连接器9的接口有五十个管脚。
正如上面所描述的，在根据此实施方案的CF卡1中，用于容纳印刷电路板的外壳由极少数组件构成，也就是，具有相同形状的两块面板2和2以及框架3。
接下来，将参考图8至20描述以上述方式制作的CF卡1的装配。
图8为示出具有复联的面板2的环箍材料20一部分的透视图。承载21通过每块面板2四角上的凹口22承载该面板。在图中，显示了差不多三块面板2。然而，由于环箍材料20实际上具有大约一千块面板2，它缠绕在卷轴之类上并以此方式储存。
CF卡1通过例如下面的方式装配将每块面板2的啮合部分5插入通孔10(参见图6)中，如图9所示，其中通孔10形成于框架3中的长槽8中；然后将印刷电路板4安装在位于每个框架3内的面板2上，如图10所示；其后，从框架3的另一侧的表面将位于另一环箍材料20上的面板2的啮合部分5插入形成于长槽8中的通孔10内，如图11所示。
如图12所示，面板2和框架3的连接也可以在将面板2从环箍20上取下之后进行。作为将面板2装到框架3上的夹具，例如图13中所示的，也可以是这样的它具有工作台32，工作台上有四个壁31用以限制框架3的位置；还具有冲头33，它的面积与面板2大致相等。
在此情形中，框架3首先定位在工作台32的壁31的每个内侧，之后，用冲头33将已分离的面板2的啮合部分5压进框架3的通孔10中。此时，由于每个啮合部分5所承受的负载为1Kg或更少，每个啮合部分5可以很容易地被压进去。
下一步，如图14所示，将印刷电路板4装到已安在框架3上的面板2上。之后，将连接面板2和承载21的四个凹口22切掉，如图15所示。在此情形中，例如，通过预先在每个凹口22的某一部分预制一个半切口23，如图16所示，并通过使用打眼锥24之类的工具推压每个凹口22使它落进框架3的长槽8中，如图17A和17B所示，可轻易地将凹口22切掉。
接下来，如图18所示，使用图13中所示的夹具之类将另一块面板2加装到框架3另一面的表面上。
图19A为示出附加到框架3上的两块面板2和2的啮合情况的横断面视图，图19B为其前视图。
面板2和2利用上面所描述的冲击夹具来安装，也就是，通过将面板2和2的啮合部分5和5从上、下压入框架3的通孔10中；并将一块面板2的啮合部分5的柳叶脚6插入另一面板2啮合部分5相应的插孔7中。
如图所示，啮合部分5是弯曲的，以使它的每个柳叶脚6能定位在靠内的位置而它的每个插孔7能定位在靠外的位置。所以，在啮合部分5和通孔10的内壁之间不会出现缝隙。这样，就可以通过将面板2和2的啮合部分5和5压入通孔10而轻易地将柳叶脚6插入插孔7中，并且一旦柳叶脚6被插入插孔7，即使从外界拉拔，面板2和2也不会互相分开。
同样，在每块面板2和2中，具有柳叶脚6的啮合部分5和具有插孔7的啮合部分交替排列，每块面板2和2中柳叶脚6的数目和插孔7的数目相等。由此，可以均匀地将面板2和2的啮合部分5和5压进里面。
正如上面所描述的，根据此实施方案的CF卡1具有下面的特点面板一旦被装配好了就极难分开，因为面板2和2具有坚固的啮合结构；并且获得了很高的安全性，因为当面板2被从外面强制且猛烈地拉拔时啮合部分5会显著地变形，也因为拉拔所造成的痕迹会不可避免地留下来。
同样，根据此实施方案的CF卡1具有下面的特点由于通过使用简便的冲压夹具简单地将两块面板2和2的啮合部分5和5压入框架3的通孔10中就获得了坚固的啮合结构，而不需要超声波焊接机之类的特殊设备，故而能够降低装配的设备投资。
如图20所示，在第一块面板2被插入框架3之后，也可在将每个第二块面板2从环箍材料20上分离下来之前就将它们插入框架3中。
在此情形中，已插有第一块面板2的框架3首先被送到一个右手台上，然后将第二块面板2插入已经插有第一块面板2的框架中。此后，框架3被承载21提起并送到一个左手台上，然后通过切断凹口22将第二块面板2从承载21上分离下来。也可以是这样在第二块面板2在右手台上被插入框架3之后，环箍材料20和框架3一起卷到一个卷轴上，并供应给制造商，在那时，才将面板2从承载21上分离下来。
这样，通过形成复联的(multiply series)面板2可以各种方式轻易地实现装配的自动化。所以，可以使装配成本降低、交货时间缩短。
在前面的叙述中，已基于该实施方案详细描述了发明者的发明。然而，无需说明，本发明并不局限于上面提到的实施方案，可在不违反其要旨的情况下进行各种改变和调整。
在前述的实施方案中，描述了将本发明应用于I型CF卡的情形。然而，无需说明，本发明也可应用于具有厚度为5mm的外壳的II型CF卡上。进一步，根据本发明的面板的啮合结构不仅可应用于连接器接口具有六十八个管脚的CF卡，也可用于各种存储卡，像PC卡之类。
工业适用性根据本发明的半导体器件由数量较少的组件构成，因而可简单地装配。所以，通过将它应用于连接到各种电子设备——例如数码相机、手提电脑、录音机等——的存储卡，可以降低它们的制造成本。
权利要求
1.半导体器件，包括外壳，由下面几部分构成具有多个穿透其两面的通孔的框架，安装在所述框架一面的第一面板，以及安装在框架另一面的第二面板；印刷电路板，其上装有半导体芯片，并容纳在所述的外壳中；其中在所述第一和第二面板的外围分别形成多个啮合部分，每个啮合部分具有柳叶脚和插孔，以及在所述的第一面板上形成的所述啮合部分和在第二面板上形成的所述啮合部分被插入框架上所形成的多个通孔中，一组多个啮合部分中每个上的柳叶脚被插入另一组多个啮合部分中每个上的插孔中。
2.根据权利要求1的半导体器件，其中所述第一面板和第二面板每一个具有相同的形状，具有柳叶脚的各啮合部分和具有插孔的各啮合部分在第一面板和第二面板上交替排列。
3.根据权利要求1的半导体器件，其中所述柳叶脚是弯曲的，以使其定位于框架的靠内位置，插孔是弯曲的，以使其定位于框架的靠外位置。
4.根据权利要求1的半导体器件，其中所述啮合部分与所述面板整体地形成。
5.根据权利要求1的半导体器件，其中所述框架通过整体浇铸树脂而形成。
6.根据权利要求1的半导体器件，其中在所述第一和第二面板的每个外表面进行轧花处理。
7.根据权利要求1的半导体器件，其中在所述框架的外表面进行轧花处理。
8.根据权利要求1的半导体器件，其中形成有闪存的半导体芯片安装在所述印刷电路板上。
9.制造半导体器件的方法，包括下面步骤(a)准备具有多个穿透其两面的通孔的框架，和其上分别形成有多个啮合部分的第一和第二面板，每个啮合部分上有柳叶脚或插孔，另外还准备安装有半导体芯片的印刷电路板；(b)将形成在所述第一面板上的啮合部分压入形成于框架上的通孔中，从而将第一面板装到框架的一面上；(c)将所述印刷电路板安装到装有第一面板的框架上；以及(d)在步骤(c)之后，将形成在所述第二面板上的啮合部分压入形成于所述框架上的所述通孔中，并将形成在第一面板上的啮合部分和形成在第二面板上的啮合部分中的其中一个所提供的柳叶脚插入另一个所提供的插孔中，从而将第二面板安装到框架的另一面上。
10.根据权利要求9的半导体器件制造方法，其中所述步骤(b)中第一面板在框架上的安装是在第一面板从具有复联的面板的环箍材料上分离下来之后进行的。
11.根据权利要求9的半导体器件制造方法，其中所述步骤(d)中第二面板在框架上的安装是通过利用具有复联的面板的环箍材料进行，之后将第二面板从环箍材料上分离下来。
12.根据权利要求9的半导体器件制造方法，其中将所述第一和第二面板安装到所述框架上的步骤包括下面的步骤准备冲压夹具，它包括具有限制所述框架位置的装置的工作台以及面积与第一和第二面板大致相等的冲头；以及将所述框架固定在所述冲压夹具的所述工作台上，之后利用冲头将形成于所述第一和第二面板上的所述啮合部分压入形成于所述框架上的所述通孔中。
全文摘要
CF卡(1)包括由两个面板(2，2)和框架(3)构成的外壳；以及容纳于外壳中的印刷电路板。在面板(2)的外围做上大量爪状啮合部分(5)。在装配CF卡(1)时，将第一面板(2)的啮合部分(5)插入做在框架(3)上的长槽(8)的通孔中，然后将印刷电路板(4)安装到位于框架(3)内的面板(2)上。之后，从位于框架(3)另一侧的一面将第二面板(2)的啮合部分(5)插入长槽(8)的通孔中。有两种啮合部分(5)一种具有柳叶脚而另一种具有插孔。在通孔中，某一面板(2)的啮合部分(5)的柳叶脚插入另一块面板(2)的啮合部分(5)的插孔中。
文档编号H01L25/10GK1452788SQ00819392
公开日2003年10月29日 申请日期2000年3月31日 优先权日2000年3月31日
发明者西泽裕孝, 田中英树, 山田有一树, 下田智明, 胜俣彰 申请人:株式会社日立制作所, 日立超大规模集成电路系统株式会社, 三和电气工业株式会社