专利名称：结构化的引线框架的制作方法
背景技术：
本发明基于一种用于支撑至少一个电子的或微机械的元件的引线框架。
半导体元件及对机械应力敏感的微机械传感器通常被封装在专门的壳体中，该壳体基于其结构及所使用的材料起到应力去耦合或避免应力的作用。这种专门的壳体例如为陶瓷壳体或预模制的(英文premolded)塑料壳体，其中至少一个安装在壳体内的芯片未紧靠地被施加应力的浇铸料包围。为了支撑半导体元件或微机械传感器，通常使用引线框架(英文lead frame)，用于应力去耦合，这些引线框架由具有与硅类似的热膨胀系数的材料、例如合金NiFe42构成。但合金NiFe42在导电性及导热性方面具有缺点。由一种基本上统一厚度的材料构成的引线框架在元件的装配区域(英文die pad)中被整面地构造或被划分成岛状的、很大程度上彼此分开的部分面。
本发明的优点本发明基于一种用于支撑至少一个电子的或微机械的元件的引线框架。本发明的核心在于，引线框架在至少一个第一区域中具有比在另一区域中更小的厚度。有利地，通过在其厚度上被结构化的引线框架可避免或至少减小施加到安装在引线框架上的电子的或微机械的元件上的机械应力。有利地，既可以减小从外部引入的机械应力，又可以减小取决于温度的应力。
根据本发明的引线框架的一个特别有利的构型规定，更小厚度的区域至少部分地被设置在电子的和/或微机械的元件处。在此情况下有利地可以通过引线框架及元件的装配区域将较小的机械应力由引线框架传递到元件上。另外有利的是，引线框架及元件的总结构高度可以被减小。由此可以实现一种紧凑式结构。
根据本发明的引线框架的另一有利的构型规定，引线框架具有至少一个沉降部，在该沉降部中设置电子的和/或微机械的元件。有利地，该沉降部具有一个铰链形式的功能部件，通过该功能部件，作用到引线框架上的机械应力可以与安装在引线框架上的元件去耦合。此外有利的是，通过在沉降部中的设置可以减小元件在引线框架上面的结构高度。
一个有利的构型规定，第一区域通过从引线框架上开设出至少一个凹槽来制造。另一有利的构型规定，第一区域通过引线框架的面减薄来制造。又一有利的构型规定，第一区域通过引线框架的结构化的减薄来制造。有利地，这三个构型也可以相互间或共同地任意组合。
一个特别有利的构型规定，引线框架被设置在一个壳体内，尤其是设置在一个通常的注射成型壳体(模制壳体)内，该壳体例如也在现有技术中用于对应力不太敏感的集成电路。这种注射成型壳体通常由塑料构成，并且可以直接地包封引线框架及安装在引线框架上的元件。根据本发明构建的引线框架的应力去耦合特性在一个注射成型的壳体内是特别有利的，因为注射成型壳体，基于其可变形性及其完全填注，易于将由外部作用的机械应力传递到壳体内部的引线框架和元件上。此外在注射成型壳体中通常由各材料相互产生内应力或机械夹紧。该内应力例如在制造过程中在芯片胶粘剂(该芯片胶粘剂将元件固定在引线框架上)硬化时，或者也在注射成型料冷却时产生。这里根据本发明的引线框架的应力减小的特性可有利地适用，该特性使得可以将部件安装在可简单制造的引线框架上，并因此安装在成本有利的注射成型壳体中。
其它有利的构型可由从属权利要求中得到。
附图本发明的实施例在附图中被示出，并在以下的说明中被加以详细描述。
图1示出现有技术中用于支撑一个元件的一个引线框架。
图2A示出根据本发明的具有从上表面起减小的厚度的、用于支撑一个元件的一个引线框架。
图2B示出根据本发明的具有从底面起减小的厚度的、用于支撑一个元件的一个引线框架。
图2C示出根据本发明的具有在从两面减小的厚度的、用于支撑一个元件的一个引线框架。
图3示出现有技术中用于支撑一个元件的带有沉降部的一个引线框架。
图4A示出根据本发明的带有具有从上表面起减小的厚度的沉降部的、用于支撑一个元件的一个引线框架。
图4B示出根据本发明的带有具有从底面起减小的厚度的沉降部的、用于支撑一个元件的一个引线框架。
图4C示出根据本发明的带有具有从两面减小的厚度的沉降部的、用于支撑一个元件的一个引线框架。
图5A及5B示出根据本发明的具有多个更小厚度的第一区域的一个引线框架。
实施例的说明将借助以下所述的实施方式来详细地描述本发明。
图1示出现有技术中用于支撑一个元件的一个引线框架。所示的是一个具有基本上均匀厚度的扁平的、水平的引线框架10；一个安装在该引线框架上的元件12；以及用于所述引线框架和元件的电接触的压焊丝14。
图2A示出根据本发明的具有从上表面起减小的厚度的、用于支撑一个元件的一个引线框架。根据本发明的引线框架11具有一个带有减小的厚度的第一区域21和另一个带有全厚度的区域23。在该例中，第一区域21通过一个设置在引线框架11的顶面上的凹槽20来制造。凹槽20可以通过压制或另一种机械的加工方法或者也可以通过刻蚀来制造。凹槽20在尺寸及形状上被这样地构造，使得元件12仅被安装在引线框架11的第一区域21上。当将所述元件安装在引线框架上时或者由于这些部件的不同的热膨胀会在引线框架11中产生应力，该应力被传递到元件12上。根据本发明，第一区域21被削弱地确定尺寸，由此第一区域在夹紧(Verspannung)时不会将大的恢复力施加到元件12上。通过将元件12安装在第一区域21上的凹槽20中，元件12与引线框架11的整个结构高度与现有技术相比被减小。
图2B示出根据本发明的具有从底面起减小的厚度的、用于支撑一个元件的一个引线框架。这里所示的实施形式与图2A中所述的实施形式的区别在于，第一区域21通过一个设置在引线框架11的底面上的凹槽22来制造。根据本发明，第一区域21被削弱地确定尺寸，由此第一区域在夹紧(Verspannung)时不会将大的恢复力施加到元件12上。在所示的实施形式中，元件12被完全地设置在第一区域21上。凹槽22在形状及尺寸上对此适配地被构造，并且与该元件12恰好相对地设置。但也可以是，凹槽22以其它的形状及尺寸来构造。另外也可以是，元件12和带有凹槽22的第一区域21彼此错位地来设置。元件12则会被部分地设置在第一区域21上及部分地设置在另一区域23上。第一区域21及元件12于是仅部分地重叠。
图2C示出根据本发明的具有从两面减小的厚度的、用于支撑一个元件的一个引线框架。在图2A及2B中所示的实施例被组合在该实施形式中。第一区域21通过分别设置在引线框架11的顶面上及底面上的凹槽24及26来制造。根据本发明，第一区域21被削弱地确定尺寸，由此第一区域在夹紧(Verspannung)时不会将大的恢复力施加到元件12上。通过将元件12安装在第一区域21上的凹槽24中，元件12与引线框架11的整个结构高度与现有技术相比被减小。
图3示出现有技术中用于支撑一个元件的带有沉降部的一个引线框架。所示的是一个具有基本上均匀厚度的扁平的、水平的引线框架30；一个安装在该引线框架上的元件12；及用于所述引线框架和元件的电接触的压焊丝14。该引线框架具有一个沉降部40，在该沉降部中安装有元件12。该沉降部另外用于使元件12在引线框架30上面的结构高度减小。
图4A示出根据本发明的带有具有从顶面起减小的厚度的沉降部的、用于支撑一个元件的一个引线框架。根据本发明的引线框架31具有一个带有减小的厚度的第一区域21及另一个带有全厚度的区域23。在该例中，第一区域21通过一个设置在引线框架31的顶面上的凹槽20来制造。凹槽20可以通过任何合适的、由现有技术公知的加工方法来制造。凹槽20在尺寸及形状上被这样地构造，使得元件12仅被安装在引线框架31的第一区域21上。根据本发明的引线框架31具有一个带有侧壁42的沉降部40。第一区域21被设置在该沉降部40中。如果由外部将机械应力引入到引线框架31中，则侧壁42如同在到区域21的过渡部分上具有一个铰链的腿一样起作用。起作用的机械负荷导致侧壁42的位置的改变。因此机械应力被减小，并且至少部分地与元件12去耦合。此外根据本发明，第一区域21被削弱地确定尺寸，由此第一区域在夹紧(Verspannung)时不会将大的恢复力施加到元件12上。将凹槽20设置在引线框架31的顶面上、沉降部40的底部上可以实现，元件12在引线框架31上面的高度比现有技术进一步减小。
图4B示出根据本发明的带有具有从底面起减小的厚度的沉降部的、用于支撑一个元件的一个引线框架。与图4A中所述实施形式不同，这里第一区域21通过如下方式来制造，即引线框架31从底面起被减薄。这可以通过材料切除来实现。但也可以考虑，引线框架31在第一区域21中的更小的厚度通过非切除的材料加工、例如通过压制或通过其它成形加工技术来产生。材料切蚀或成形加工的结果被作为削平44示出。该结构起到如图4A中所述的减小应力的作用。
图4C示出根据本发明的带有具有从两面减小的厚度的沉降部的、用于支撑一个元件的一个引线框架。在图4A及4B中所示的实施例被组合在该实施形式中。第一区域21通过一个设置在引线框架31的顶面上的凹槽24及引线框架31的在底面上的削平46来制造。该结构起到如图4A中所述的减小应力的作用。此外，通过将元件12安装在第一区域21上的凹槽24中，使元件12与引线框架11的整个结构高度与现有技术相比被减小。
图5A及B示出根据本发明的具有多个较小厚度的第一区域的一个引线框架。图5A以从上方的俯视图示出一个根据本发明的引线框架51，该引线框架具有一个安装在其上的元件12及多个在底面上的减小厚度的第一区域21。图5B以有些不同的比例示出该同一物体的截面AA。这些第一区域21通过引线框架51的底面上的多个凹槽52来制造。这些第一区域21的布置，数目及形状仅被示意性地及举例地表示。为了满足不同的要求可以对这些参数进行选择。因此例如可以考虑，可以与多个元件12在引线框架51上的布置互补地设置一些第一区域21。该结构起到如图2A中所述的减小应力的作用。根据本发明的按照图5A及5B的引线框架11也可以被构造成设有一个沉降部。
以上在图1至5中所述的根据本发明的、具有安装在其上的元件12的引线框架11，31可以被安装在一个壳体内。该壳体尤其可以是一个注射成型壳体(模制壳体)。为此引线框架11，31与元件12在一个模具中用塑料注射成型包封。结果产生了一个在一个集成电路的通常的封装中的电子元件。
此外还可以考虑其它的实施例。尤其是可以将所述的实施例的特征相互组合。
权利要求
1.一种用于支撑至少一个电子的和/或微机械的元件(12)的结构化的引线框架(11，31)，其特征在于，所述引线框架(11，31)在至少一个第一区域(21)中具有比在另一区域(23)中小的厚度。
2.根据权利要求1的结构化的引线框架(11，31)，其特征在于，所述更小厚度的第一区域(21)至少部分地被设置在所述电子的和/或微机械的元件(20)处。
3.根据权利要求1的结构化的引线框架(31)，其特征在于，所述引线框架(31)具有至少一个沉降部，在该沉降部中设置所述电子的和/或微机械的元件(20)。
4.根据权利要求1的结构化的引线框架(11，31)，其特征在于，所述第一区域(21)通过从所述引线框架(11，31)开设出至少一个凹槽(20，22，24，26)来制造。
5.根据权利要求1的结构化的引线框架(31)，其特征在于，所述第一区域(21)通过所述引线框架(31)的面减薄(44)来制造。
6.根据权利要求1的结构化的引线框架(31)，其特征在于，所述第一区域(21)通过所述引线框架(31)的结构化的减薄(52)来制造。
7.根据权利要求1的结构化的引线框架(11，31)，其特征在于，所述引线框架(11，31)被设置在一个壳体中，尤其是被设置在一个注射成型壳体中。
全文摘要
本发明基于一种用于支撑至少一个电子的和/或微机械的元件(12)的引线框架(11，31)。本发明的核心在于，所述引线框架(11)在至少一个第一区域(21)中具有比在另一区域(23)中更小的厚度。
文档编号H01L23/495GK101095229SQ200580045470
公开日2007年12月26日 申请日期2005年10月7日 优先权日2004年12月30日
发明者A·德林, S·米勒 申请人:罗伯特·博世有限公司