DE69223825T2

DE69223825T2 - Isolierter Leiterrahmen für eingekapselte Halbleiteranordnungen

Info

Publication number: DE69223825T2
Application number: DE69223825T
Authority: DE
Inventors: Thiam B Lim
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2012-02-29
Also published as: SG69957A1; US5146312A; JPH06132456A; EP0501830A3; EP0501830B1; EP0501830A2; DE69223825D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft integrierte schaltungen und insbesondere Gehäuse für integrierte Schaltungen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Eine verpackte integrierte schaltungsvorrichtung umfaßt allgemein einen integrierten Schaltungschip, der auf einer Chipauflage liegt. Drahtbondverbindungen bzw. Bonddrähte verbinden die integrierte Schaltung mit einem Leiterrahmen. Eine Substanz wie Kunststoff kapselt die Struktur ein. Das PSOJ-Gehäuse (plastic small outline J-lead; Kunststoffgehäuse mit kleinem Umriß und J-Anschlüssen) ist ein spezielles Beispiel dafür. Bei der Anwendung verwendet eine Technik ein Aufschmelzlot, um das Gehäuse der integrierten Schaltung an der Oberfläche einer gedruckten Schaltung zu montieren.
Die Industrie kommt zu immer dünneren Gehäusen, die zur höheren volumetrischen Packung immer größere Chips enthalten; dabei entwickeln sich neue Packungstechniken. Eine solche Technik besteht in dem Leiter-auf-Chip-Gehäuse (LOC). In der am 10. April 1990 erteilten US-Patentschrift Nr. 4,862,245 (Pashby et al.) und der am 10. April 1990 erteilten US-Patentschrift Nr. 4,916,245 (Ward) sowie in dem Artikel mit dem Titel Volume Production of Unique Plastic Surface Mount Modules for the IBM 80-ns 1-Mbit DRAM Chip by Area Wire Bond Techniques von William C. Ward, der beim 38sten ECC in IEEE 1988, S. 552 - 557 veröffentlicht wurde, ordnet diese Technik einen Leiterrahmen über dem aktiven Bereich einer integrierten Schaltung an. Ein isolierendes Klebeband befestigt den Leiterrahmen an dem integrierten Schaltungschip. Drahtbondverbindungen verbinden die Schaltung mit zentral angeordneten Stromversorgungsbussen, und Drahtbondverbindungen überbrücken die Versorgungsbusse, um die integrierte Schaltung mit leitfähigen Leiterfingern zu verbinden. Kein Chipträgerflecken ist erforderlich.
Es bestehen Bedenken über mögliche Kurzschlußbildungen durch Drahtbondverbindungen mit den Strombusabschnitten des Leiterrahmens in dem LOC-Gehäuse. Da die Drähte zu den Signalstiften den Strombus des Metallleiterrahmens kreuzen, kommt es möglicherweise bei Montageverfahren aufgrund von schlechten Bondstellen, von schlechter Drahtschleifensteuerung, Preßmassenaustrieb oder durch zufälliges Berühren zu Kurzschlüssen. Aus diesen Montageverfahren ergeben sich auch Bedenken über die Kurzschlußbildung zwischen den Bonddrähten selbst.
Eine Halbleitervorrichtung mit einem Leiterrahmen ist in der JP-A-2 246 125 (Hitachi) offenbart; darauf basieren die Oberbegriffe von Anspruch 1 und 13. Der Leiterrahmen umfaßt einen Stromversorgungsbus und mehrere Leiterfinger, die an einem Vorrichtungschip angebracht sind. Zwischen dem Vorrichtungschip und dem Leiterrahmen ist eine Isolierschicht vorgesehen. Bei einer Ausführungsform wird diese Schicht vorgesehen, indem diskrete isolierte Zonen an den Leiterfingern und dem Stromversorgungsbus gebildet werden, ehe der Leiterrahmen an dem Vorrichtungschip befestigt wird. Bei dieser Ausführungsform können Drahtbondverbindungen nur in Bereichen angeordnet werden, in denen eine Isolierzone vorliegt, und deshalb kann sie nicht flexibel bei einem weiten Bereich von Vorrichtungen verwendet werden.
In der EP-A 0 478 241 und der EP-A 0 478 240, die nach dem Einreichungstag der vorliegenden Erfindung veröffentlicht wurden, ist ein isolierter Leiterrahmen offenbart, der einen Aluminiumisolator aufweist, der an Abschnitten der Stromversorgungsbusse ausgebildet ist, wo keine elektrischen Anschlüsse hergestellt werden sollen. Da der Isolator an Abschnitten ausgebildet ist, wo keine elektrischen Anschlüsse hergestellt werden sollen, ist der Rahmen zur Verwendung mit einer spezifischen Vorrichtung oder Gruppe von Vorrichtungen gedacht.
Die JP-A-57-194560 offenbart ein Verfahren zum Verhindern der Kurzschlußbildung zwischen elektrischen Leitern. Am Ende eines Leiterfingers sind U-förmig Isolierzonen ausgebildet. Im offenen Ende der U-förmigen isolierten Zone ist eine nichtisolierte Zone zur Anordnung elektrischer Anschlüsse ausgebildet. Die Bildung der U-förmigen Isolierzone erfordert eine sehr genaue Verarbeitung mit mehreren Verarbeitungsschritten; eine schlechte Ausrichtung der Isolierzone kann beispielsweise dazu führen, daß am Ende des Leiterfingers zum Anordnen eines elektrischen Anschlusses nur ein unzureichender Bereich bleibt.
Ein Verfahren zum Bilden eines Isolierfilms auf einer Leiterschicht ist in der JP-A 63-244747 (Toshiba) offenbart. Die Isolierfilme sind vorher mit Löchern vorbereitet, die an Positionen vorgesehen sind, die den Positionen der elektrischen Verbindungen entsprechen. Allerdings erfordert dies eine sehr genaue Ausrichtung des Films während des Anordnens. Außerdem ist keine Flexibilität im Gebrauch mit einer Reihe von Geräten erreicht.
Eine Lösung zur Minimierung von Kurzschlußproblemen schlägt die Verwendung von isoliertem Draht vor; vgl. Insulated Aluminium Bonding Wire For High Lead Count Packaging von Alex J. Oto, International Journal for Hybrid Microelectronics, Vol 9, Nr.1, 1986. Während man berichtet hat, daß isolierter Draht bei herkömmlich montierten Gehäusen in gewissem Maße erfolgreich war, ist die erfolgreiche Verwendung bei einem LOC-Gehäuse fraglich, und zwar wegen der Beschaffenheit der Drahtbondmontage über dem Isolierfilm auf der integrierten Schaltung; demnach ist es weniger wahrscheinlich, daß dies erfolgreich durchgeführt wird. Außerdem ist isolierter Draht teuer.
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Lösung gegen Drahtbond-Kurzschlußbildung in gepackten integrierten Leiter-auf- Chip-Rahmen-Schaltungsvorrichtungen vorzusehen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Durchschnittsfachmann aus der folgenden Beschreibung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein isolierter Leiterrahmen mit mehreren Leiterfingern vorgesehen, die sich von einer Längskante des Leiterrahmens nach innen erstrecken, einem leitfähigen Balken, der sich im wesentlichen parallel zu der Längskante des Leiterrahmens erstreckt und im Abstand von einem Ende jedes Leiterfingers angeordnet ist, einer ersten und einer zweiten Isolierzone, die an einer Seite des leitfähigen Balkens gebildet sind, und dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und die zweite Isolierzone längs einer ersten bzw. zweiten Längskante des leitfähigen Balkens erstrecken, wobei die erste und die zweite Isolierzone durch einen leitfähigen Kanal getrennt sind, an dem elektrische Anschlüsse angeordnet werden können.
Bei Verwendung bildet der leitfähige Balken einen Stromversorgungsbus, an dem Bonddrähte befestigt sind, um eine elektrische Verbindung mit den Bondkontaktstellen eines Halbleiterplättchens zu bilden.
Bei einer besonders bevorzugten Form ist der Leiterrahmen ein Leiter-auf-Chip-(LOC)-Rahmen oder ein Chip-auf-Leiter-(COL)- Rahmen ist. Allerdings sind auch andere Leiterrahmengestaltungen möglich.
Bei der bevorzugten Form sind die erste und die zweite Isolierzone aus einem Klebeband gebildet. Das Band ist bevorzugt ein Polyimidband. Als Alternative sind die erste und die zweite Isolierzone aus einer ausgehärteten, nichtleitfähigen Flüssigkeit gebildet, die auch ein Polyimid sein kann.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Längskanten des leitfähigen Balkens eine Stufe, wobei die erste und die zweite Isolierzone an der Stufe gebildet sind.
Die erste und die zweite Isolierzone weisen bevorzugt eine Dikke von etwa 0,002 Inch (50 Mikrometern) und eine Breite von etwa 0,005 Inch (127 Mikrometern) auf.
Der Leiterrahmen ist an einem Halbleiterplättchen befestigt, das an der Vorderseite eine Anzahl von Anschlußflecken aufweist. Die Leiterrahmen erstrecken sich nach innen in Richtung der Anschlußflecken, so daß die Enden jedes Leiterfingers im Bereich der Anschlußflecken angeordnet sind.
Nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine gepackte Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiterplättchen mit mehreren Anschlußflecken vorgesehen, die im wesentlich zentral längs einer Seite angeordnet sind, mit mehreren Leiterfingern, die sich nach innen über die Seite des Halbleiterplättchens erstrecken, einem Stromversorgungsbus, der an die Anschlußflecken angrenzt und sich im wesentlichen parallel zu einer Längskante des Plättchens erstreckt und im Abstand von einem Ende jedes Leiterfingers angeordnet ist, wobei der Stromversorgungsbus eine erste und eine zweite Isolierzone umfaßt, die an einer Seite des leitfähigen Balkens gebildet sind, mit mehreren Bonddrähten, wobei sich wenigstens ein Bonddraht über den Stromversorgungsbus erstreckt und die Bonddrähte derart angeordnet sind, daß sie jeden Anschlußfleck mit dem Stromversorgungsbus oder einem zugehörigen Leiterfinger verbinden, mit einem Kapselungsmaterial, das das Halbleiterplättchen, die Bonddrähte, den Stromversorgungsbus und die Leiterfinger derart einkapselt, daß sich Abschnitte der Leiterfinger durch das Kapselungsmaterial erstrecken, und dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und die zweite Isolierzone längs einer ersten bzw. zweiten Längskante des Stromversorgungsbusses erstrecken, wobei die erste und die zweite Isolierzone durch einen leitfähigen Kanal getrennt sind, an dem elektrische Anschlüsse mit Bonddrähten angeordnet sind.
Die Isolierzonen sind nützlich bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen, da sie die Möglichkeit von Kurzschlüssen zwischen dem Stromversorgungsbus und den Bonddrähten verringern, die Leiterfinger mit Anschlußflecken an der Seite des Halbleiterplättchens verbinden. Ein Beispiel eines geeigneten Halbleiterplättchens ist ein Plättchen für einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM), der zentral angeordnete Anschlußflecken aufweist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines typischen integrierten Schaltungsgehäuses.
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer LOC-Vorrichtung mit zentraler Bondverbindung zur Veranschaulichtung des Leiterrahmens, des Klebebandes und der integrierten Schaltung.
Fig. 2a ist eine Draufsicht der LOC-Vorrichtung mit zentraler Bondverbindung zur Veranschaulichung des Anschlusses der darunterliegenden integrierten Schaltung.
Fig. 2b ist eine Draufsicht der LOC-Vorrichtung mit zentraler Bondverbindung zur Veranschaulichung der Anschlußdrahtbondverbindungen.
Fig. 2c ist eine Draufsicht der LOC-Vorrichtung mit zentraler Bondverbindung, bei der die einkapselnde Preßmasse transparent gemacht ist.
Fig. 2d ist eine Seitenansicht des fertigen Gehäuses der LOC-Vorrichtung mit zentraler Bondverbindung.
Fig. 2e ist eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht des fertigen Gehäuses der integrierten LOC-Schaltung mit zentraler Bondverbindung.
Fig. 3 ist eine teilweise weggebrochene Draufsicht einer veränderten Fig. 2b zur Veranschaulichung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 ist eine Teilperspektivansicht der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung längs der Linie 4 - - 4 von Fig. 3.
Fig. 4a ist eine vergrößerte Teilendansicht von Fig. 4.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Teilendansicht von Fig. 4 zur Veranschaulichung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5a ist eine vergrößerte Teilendansicht von Fig. 5.

KURZE BESCHREIBUNG DER SPEZIELLEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 1 veranschaulicht eine gepackte integrierte Schaltungsvorrichtung 10, die in einem kleinen oberflächenmontierten Gehäuse aus Kunststoff mit J-Anschlüssen (PSOJ) als Industriestandard aufgebaut ist. Ein integrierter Halbleiterschaltungschip 11 liegt auf einer Montageauflage (Chipbefestigung) 12. Drahtbondverbindungen 14 schließen die (nicht gezeigten) Anschlußflekken, die längs der Außenkanten der Haibleiterschaltung 11 angeordnet sind, an leitfähige "J"-förmige Leiterfinger 15 an. Ein Preßmassenmaterial 16 wie ein Kunststoff kapselt die Komponenten ein.
Fig. 2 veranschaulicht die Ausgangsstufe des LOC-Konzepts. Bei der gepackten Vorrichtung 20 von Fig. 2 liegen die Anschlußflecken 23 längs der zentralen horizontalen Achse des integrierten Halbleiterschaltungschips 21. Der Halbleiter 21 liegt unter dem Leiter-auf-Chip-Leiterrahmen 25. Der Leiter-auf-Chip- Leiterrahmen 25 kann aus leitfähigem Metall gebildet sein. Ein Beispiel ist eine voll hartvergütete CDA-Legierung 151 mit einer Dicke von etwa 0,008 Inch, die mit Gold, Silber oder ähnlichem punktplattiert sein kann. Ein anderes Beispiel ist eine halbharte Legierung 42. Der Halbleiterchip 21 kann beispielsweise aus einem dynamischen 16-Megabit-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) bestehen, der mehr als 16 Millionen Datenbits auf einem Halbleitersubstrat von etwa 325 x 660 mil speichert (1 mil = 25,4 µm). Zwei Teile eines doppelseitigen Klebebandes 22a und 22b sind über der oberen aktiven Fläche der Halbleiterschaltung 21 angeordnet und befestigen den Leiterrahmen 25 über dem Oberteil des Chips 21. Aus dieser Ausgestaltung ergibt sich die Beschreibung "Leiter auf Chip" (LOC). Die zentral angeordneten Anschlußflecken 23 führen zu der weiteren Beschreibung "zentrale Leiter-auf-Chip-Bondverbindung" (LOCCB). Das doppelseitige Klebeband 22a und 22b kann beispielsweise aus einem doppelseitigen, mit einem warmaushärtenden Epoxidkleber beschichteten Polyimidfilm bestehen, der auch als aktive Sperre wirkt. Ein solches handelsübliches Band mit einem Polyimidfilm wird unter dem Handelsnamen Dupont Kapton verkauft. Der Chip 21 und der Leiterrahmen 25 bilden eine selbsttragende Struktur. Es ist keine Chipauflage erforderlich.
Fig. 2a stellt die sich daraus ergebende Struktur dar, wenn der Leiterrahmen 25 auf die in Fig. 2 gezeigte Weise über der integrierten Schaltung 21 angebracht ist. Die Strombusse 28a und 28b sind Teil des Leiterrahmenmaterials und weisen parallele, voneinander im Abstand angeordnete, leitfähige Busse auf, die längs der Mitte des Chips 21 verlaufen. Der Stromversorgungsbus 28a ist zwischen die Leiterfinger 27w und 27x geschaltet und kann beispielsweise die Massespannung Vss liefern. Der Stromversorgungsbus 28b ist zwischen die Leiterfinger 27y und 27z geschaltet und kann beispielsweise die positive Spannung Vdd liefern. Die Klebebänder 22a und 22b sind derart im Abstand voneinander angeordnet, daß die Bondkontaktstellen 23 des Chips 21 zum Bonden an die leitfähigen Leiterfinger 27 des Leiterrahmens 25 freiliegen.
Fig. 2b veranschaulicht einen nachfolgenden Montageschritt für die gepackte Vorrichtung 20, bei dem in Hochgeschwindigkeit in Kombination ein Thermokompressions- und Ultraschall-Goldkugeldrahtbonden durchgeführt wird, um die Bondkontaktstellen 23 mit den verschiedenen Leiterfingern 27 und den Stromversorgungsbussen 28a und 28b zu verbinden. Es können zwar verschiedene Typen einer Drahtbondverbindung verwendet werden, allerdins reichen Golddrahtbondverbindungen mit einem Durchmesser von etwa 0,001 Inch aus (1 in = 2,54 cm). Ein Ende der Drahtbondverbindungen 24 ist jeweils mit einer der verschiedenen Bondkontaktstellen 23 verbunden. Das andere Ende der verschiedenen Drahtbondverbindungen 24 ist jeweils mit den zwei zentral angeordneten Stromversorgungsbussen 28a und 28b des Leiterrahmens 25 verbunden. Mit diesen Bussen können mehrfache Drahtverbindungskontakte hergestellt werden, um die Spannung wirksamer zu verteilen. Die anderen Enden der verschiedenen Drahtverbindungen 24 überkreuzen einen Stromversorgungsbus, um den Kontakt mit den inneren Spitzenenden der leitfähigen Leiterfinger 27 herzustellen. Die Drahtbondverbindung 24a ist beispielhaft. Ein Ende der Drahtbondverbindung 24a ist an dem inneren Spitzenende des Leiterfingers 27a befestigt. Die Drahtbondverbindung 24a läuft über den Stromversorgungsbus 28a, wo das andere Ende der Drahtbondverbindung 24a mit der Bondkontakstelle 23a verbunden ist. Die inneren Spitzenenden der Leiterfinger 27 sind nach unten versetzt. Ein unerwünschtes Verschwenken der Drähte könnte dazu führen, daß die Drahtbondverbindung 24a den Stromversorgungsbus 28a berührt und dadurch einen unerwünschten Kurzschluß verursacht.
Fig. 2c veranschaulicht die gepackte Vorrichtung 20 in einem nachfolgenden Montageschritt, wobei das Kunststoffkapselungsmaterial 26 transparent gemacht ist. Das Preßspritzen wird unter Verwendung einer Preßmasse wie einem Novolak-Epoxid durchgeführt. Beim Einkapseln der Vorrichtung sind Niederdruckpreßtechniken gut zu verwenden. Das Kunststoffkapselungsmaterial 26 umgibt die integrierte Schaltung 21, den Leiterrahmen 25 und die Bonddrähte 24, um einen Kunststoffkörper zu bilden. Der Leiterrahmen 25 wird getrimmt, und die Leiterfinger 27 werden in die "J"-Form gebogen, wobei sich die äußeren Leiterfingerenden durch das Kunststoffkapselungsmaterial 26 erstrecken, so daß mit externen Schaltungen eine geeignete physische und elektrische Verbindung hergestellt werden kann. Es liegen 24 Leiterfinger 27 vor, die sich durch das Kunststoffkapselungsmaterial erstrecken.
Fig. 2d ist eine Seitenansicht der fertiggepackten Leiter-auf- Chip-Vorrichtung 20. Die Gehäusegröße für die oben beschriebene Plättchengröße kann in der Größenordnung von etwa 400 x 725 mil liegen und dünner als etwa 50 mil sein. Das Gehäuse sieht von außen wie ein 24poliges PSOJ-Gehäuse aus.
Fig. 2e veranschaulicht perspektivisch eine teilweise ausgeschnittene Ansicht des fertiggepackten Halbleitervorrichtungsgehäuses 20.
Fig. 3 ist eine teilweise ausgebrochene Draufsicht einer geänderten Fig. 2b zur Veranschaulichung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, während Fig. 4 eine Perspektivansicht längs der Linie 4 - - 4 von Fig. 3 ist, um die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weiter zu veranschaulichen (der Leiterrahmen 25 ist von seinen Außenkanten abgebrochen und zur Verdeutlichung sind nur einige von allen tatsächlich vorgesehenen Bonddrähten gezeigt). Fig. 4a ist eine vergrößerte Endansicht von Fig. 4.
Unter Bezug auf Fig. 3, 4 und 4a verlaufen isolierende, nichtleitfähige Streifen 28a1 und 28a2 längs der Kanten an der Oberseite des Stromversorgungsbusses 28a, und isolierende, nichtleitfähige Streifen 28b1 und 28b2 verlaufen längs der Kanten auf dem Stromversorgungsbus 28b. Abschnitte der Oberfläche der Stromversorgungsbusse 28a und 28b zwischen den Isolierstreifen sind zum Bonden freigelegt. Die Drahtbondverbindung 24s erstreckt sich von der Bondkontaktstelle 23s. Sie läuft über die Isolierstreifen 28a2 und stellt die Verbindung zu dem Stromversorgungsbus 28a her. Die Drahtbondverbindung 24a erstreckt sich von der Bondkontaktstelle 23a. Sie läuft über die Isolierstreifen 28a2 und 28a1 und stellt die Verbindung zu dem inneren Spitzenende des Leiterfingers 27a her. Die Isolierstreifen verhindern, daß sich kreuzende Bonddrähte an die Stromversorgungsbusse gelangen und einen Kurzschluß verursachen. Sollte der Bonddraht 24a auf unglückliche Weise dies tun, dann würde er an dem nichtleitfähigen Streifen 28a1, dem nichtleitfähigen Streifen 28b2 oder an beiden nichtleitfähigen Streifen 28a1 und 28a2 anliegen und deshalb keinen Kurzschluß mit dem Stromversorgungsbus 28a bilden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Isolierstreifen 28a1, 28a2, 28b1 und 28b2 aus einem isolierenden Klebeband gebildet. Ein einseitiges Klebeband reicht aus, um die nichtleitfähigen Streifen haftend mit den Stromversorgungsbussen zu verbinden, obwohl das oben beschriebene doppelseitige Klebeband 22 genausogut wirkt. Geeignete Beispiele sind das "Kapton"-Band von Dupont und ein Upliex-Band. Diese Bänder enthalten einen warmaushärtenden, haftenden Epoxid-Polyimidfilm, der als aktive Sperre wirkt.
Die dielektrischen Streifen sollten derart bemessen sein, daß durch sie hindurch keine elektrische übertragung möglich ist, während sie einen ausreichenden Bereich der Stromversorgungsbusse freilassen, der für Drahtbondverbindungen freiliegt; die Isolierstreifen sollten breit genug sein, um den elektrischen Kontakt zwischen einem gegen den Streifen und den Stromversorgungsbus anliegenden Bonddraht zu verhindern, aber nicht so groß sein, daß sie die Drahtbondverbindung mit den Stromversorgungsbussen stören. Geeignete Abmessungen beinhalten eine Bandstreifenhöhe 30h von etwa 0,002 Inch und eine Bandstreifenbreite 30w von etwa 0,005 Inch, was in Fig. 4a veranschaulicht ist. Diese Größen lassen einen ausreichenden Bereich der etwa 0,015 Inch breiten Stromversorgungsbusse frei, damit die Bonddrähte damit verbunden werden können.
Fig. 5 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform zur Zusammensetzung der Isolierstreifen. Hier sind die Isolatorstreifen 28a1 und 28a2 aus einer nichtleitfähigen Flüssigkeit gebildet. Bei dieser alternativen Ausführungsform ist flüssiges Polyimid das bevorzugte flüssige Isoliermaterial. Der flüsssige Isolator wird längs der Kanten der Stromversorgungsbusse aufgebracht und weist nach dem Aushärten längs der Kanten eine gekrümmte äußere Topographie auf, die einem Wulst oder einem Halb-rollenstreifen ähnelt.
Damit die Stromversorgungsbusse den flüssigen Isolator einfacher aufnehmen können, werden die Stromversorgungsbusse bevorzugt längs der Kanten gekerbt oder abgestuft, ehe der flüssige Isolator aufgebracht wird. Dies hilft dabei, daß die Flüssigkeit an der Kante der Stromversorgungsbusse bleibt und nicht abläuft oder abgleitet. Noch wichtiger ist, daß das Isoliermaterial auf der Stufe die Möglichkeit von Kurzschlüssen verringert, die an der Kante der Stromversorgungsbusse auftreten könnten. Unter Bezug auf Fig. 5a sind eine Stufenbreite 31w von etwa 0,005 Inch und eine Stufenhöhe 31h von etwa 0,003 bis 0,005 Inch gut zu verwenden. Die Isolierstreifen aus der ausgehärteten Flüssigkeit sollten so bemessen sein, daß jede elektrische Übertragung zwischen einem Stromversorgungsbus und einer diesen berührenden, kreuzenden Drahtbondverbindung ausgeschlossen ist, während für die Stromversorgungsbusse ein ausreichend großer Bereich freibleibt, so daß die Bonddrähte damit verbunden werden können. Wird das flüssige Polyimid auf die oben angegebene Stuf engröße aufgebracht, dann liegt die Breite 32w dieses ausgehärteten Streifens 28a1 aus der Flüssigkeit etwa zwischen 0,005 und 0,008 Inch, und die Höhe 32h beträgt zwischen 0,006 und 0,010 Inch, wenn man von dem Stufenboden zu dem höchsten Punkt an der gekrümmten äußeren Topographie mißt. Der äußere Abschnitt des Isolierstreifens 28a1 aus der gehärteten Flüssigkeit erstreckt sich also über die Stuf enhöhe 31h und über die Stufenkanten.
Der isolierte Leiterrahmen hat also einen ersten Satz von Leiterfingern, einen zweiten Satz von Leiterfingern und wenigstens einen Stromversorgungsbus, der dazwischenliegt. Ein Isolierstreifen liegt an einer Seite des Stromversorgungsbusses nahe einer Kante der Seite. Beispiele für einen geeigneten dielektrischen Streifen sind ein Klebeband wie ein Polyimidband und eine nichtleitfähige Flüssigkeit wie flüssiges Polyimid. Ein weiterer Isolierstreifen kann an der Seite des Stromversorgungsbusses nahe der Außenkante der Seite liegen. Ein solcher isolierter Leiterrahmen ist nützlich bei der Herstellung gepackter integrierter Halbleiterschaltungsvorrichtungen, um die Möglichkeit einer Kurschlußbildung zwischen Bonddrähten und Stromversorgungsbussen zu verringern. Bei einem Plättchen für einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) mit zentral angeordneten Anschlußflecken, die an einer Leitung an dem Leiter-auf-Chip-Leiterrahmen angebracht sind, besitzen die Stromversorgungsbusse des Leiter-auf-Chip-Leiterrahmens dielektrische Streifen, die längs ihrer Kanten verlaufen, um die Möglichkeit einer Kurzschlußbildung zwischen den Stromversorgungsbussen und den sich kreuzenden Bonddrähten zu verringern, die die Leiterfinger des Leiterrahmens mit den Anschlußflecken des DRAM verbinden.
Abgesehen von der vorteilhaft verringerten Möglichkeit einer unerwünschten Kurzschlußbilddung zwischen Bonddrähten liefern die Isolatorstreifen weitere Vorteile. Sie können vom Hersteller des Leiterrahmens aufgebracht werden und ersparen damit dem Hersteller der integrierten Schaltung zusätzliche Verfahrensschritte während des Zusammenbaus der Vorrichtung. Sie bringen leicht Änderungen bei der Anordnung der Bondkontaktstellen unter, ohne daß die Bonddrahtanordnung längs der Stromversorgungsbusse und darüber beeinflußt wird. Sie helfen auch bei der Schaffung sehr dünner integrierter Schaltungsgehäuse. Die Drahthöhe zwischen den Stromversorgungsbussen und den Bonddrähten, die sie überkreuzen, kann dann abnehmen, da die Möglichkeit einer Kurzschlußbildung zwischen den Bonddrähten verringert ist. Dementsprechend ist die Gesamtpackungshöhe reduziert. Diese Isolierstreifen können ähnlich auch bei gepackten Chip- auf-Leiter-Vorrichtungen verwendet werden.
Diese Erfindung wurde zwar unter Bezug auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben, diese Beschreibung ist aber nicht einschränkend auszulegen. Die Erfindung wirkt beispielsweise gut bei Chip-auf-Leiter-Leiterrahmen, wo der Halbleiterchip über dem Leiterrahmen liegt. Unter Bezug auf diese Beschreibung werden dem Fachmann verschiedene andere Ausführungsformen der Erfindung deutlich. Deshalb sollen die beigefügten Ansprüche jede Modifizierung der Ausführungsformen abdecken, die in den wahren Bereich der Erfindung fallen.

Claims

1. Isolierter Leiterrahmen (20) mit: mehreren Leiterfingern (27), die sich von einer Längskante des Leiterrahmens (20) nach innen erstrecken; einem leitfähigen Balken (28), der sich im wesentlichen parallel zu der Längskante des Leiterrahmens (20) erstreckt und im Abstand von einem Ende jedes Leiterfingers (27) angeordnet ist; einer ersten und einer zweiten Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;), die an einer Seite des leitfähigen Balkens (28) gebildet sind; und dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und die zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) längs einer ersten bzw. zweiten Längskante des leitfähigen Balkens (28) erstrecken, wobei die erste und die zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) durch einen leitfähigen Kanal (28a) getrennt sind, an dem elektrische Anschlüsse angeordnet werden können.

2. Leiterrahmen nach Anspruch 1, bei welchem der Leiterrahmen ein Leiter-auf-Chip-Rahmen ist.

3. Leiterrahmen nach Anspruch 1, bei welchem der Leiterrahmen ein Chip-auf-Leiter-Rahmen ist.

4. Leiterrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die erste und die zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) aus einem Klebeband gebildet sind.

5. Leiterrahmen nach Anspruch 4, bei welchem das Klebeband ein Polyimidband ist.

6. Leiterrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Längskanten des leitfähigen Balkens (28) eine Stufe umfassen.

7. Leiterrahmen nach Anspruch 6, bei welchem die erste und die zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) im wesentlichen an der Stufe angeordnet sind.

8. Leiterrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die erste und zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) eine Dikke von etwa 50 Mikrometern (0,002 Inch) und eine Breite von etwa 127 Mikrometern (0,005 Inch) aufweisen.

9. Verfahren zur Herstellung des Leiterrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder den Ansprüchen 6 bis 10, das die Bildung der ersten und zweiten Isolierzone durch Aushärten einer nichtleitfähigen Flüssigkeit umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Schritt der Bildung der ersten und der zweiten Isolierzone die Bildung der ersten und der zweiten Isolierzone aus einer nichtleitfähigen Flüssigkeit umfaßt, die ein Polyimid ist.

11. Halbleiterplättchen (21) mit mehreren Anschlußflecken (23), die zentral längs einer Seite angeordnet sind, wobei das Plättchen (21) einen Leiterrahmen (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist, der an der Seite angeordnet ist, wobei die leitfähige Schiene angrenzend an die Anschlußflecken angeordnet ist und wobei sich die Leiterfinger (27) nach innen in Richtung der Anschlußflecken (23) erstrecken.

12. Gepackte Halbleitervorrichtung (10) mit: einem Halbleiterplättchen (21) mit mehreren Anschlußflecken (23), die im wesentlich zentral längs einer Seite angeordnet sind; mehreren Leiterfingern (27), die sich nach innen über die Seite des Halbleiterplättchens (21) erstrecken; einem Stromversorgungsbus, der an die Anschlußflecken angrenzt und sich im wesentlichen parallel zu der Längskante des Plättchens (21) erstreckt und im Abstand von einem Ende jedes Leiterfingers (27) angeordnet ist, wobei der Stromversorgungsbus (28), der eine erste und eine zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) umfaßt, die an einer Seite des leitfähigen Balkens (28) gebildet sind; mehreren Bonddrähten (24), wobei sich wenigstens ein Bonddraht über den Stromversorgungsbus (28) erstreckt und die Bonddrähte derart angeordnet sind, daß sie jeden Anschlußfleck (23) mit dem Stromversorgungsbus (28) oder einem zugehörigen Leiterfinger (27) verbinden; einem Kapselungsmaterial (16), das das Halbleiterplättchen (21), die Bonddrähte (24), den Stromversorgungsbus (28) und die Leiterfinger (27) derart verkapselt, daß sich Abschnitte der Leiterfinger (27) durch das Kapselungsmaterial (16) erstrecken; und dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und die zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) längs einer ersten bzw. zweiten Längskante des Stromversorgungsbusses (28) erstrecken, wobei die erste und die zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) durch einen leitfähigen Kanal (28a) getrennt sind, an dem elektrische Anschlüsse angeordnet werden können.

13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, bei welcher die erste und die zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) aus einem Klebeband gebildet sind.

14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, bei welcher das Klebeband ein Polyimidband ist.

15. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei welcher die Längskanten des Stromversorgungsbusses (28) eine Stufe umfassen.

16. Vorrichtung (10) nach Anspruch 15, bei welcher die erste und die zweite Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) im wesentlichen an der Stufe angeordnet sind.

17. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei welcher die erste und die zweite Zone (28a&sub1;, 28a&sub2;) eine Dicke von etwa 50 Mikrometern (0,002 Inch) und eine Breite von etwa 127 Mikrometern (0,005 Inch) aufweisen.

18. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei welcher das Halbleiterplättchen (21) ein Plättchen für einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff ist.

19. Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, das die Bildung der ersten und zweiten Isolierzone (28a&sub1;, 28a&sub2;) durch Aushärten einer nichtleitfähigen Flüssigkeit umfaßt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei welchem der Schritt des Aushärtens der nichtleitfähigen Flüssigkeit das Aushärten von Polyimid umfaßt.