CH524247A - Anordnung mit Halbleiterbauelementen und einem Träger - Google Patents

Description

  
 



  Anordnung mit Halbleiterbauelementen und einem Träger
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit Halbleiterbauelementen und einem Träger, wobei die Halbleiterbauelemente in einem Halbleiterkörper mit Kontaktflecken vorgesehen sind.



   Es ist bekannt, Halbleitersysteme mit einem Systemträger zu verkleben oder auf diesen aufzulegieren. Durch Kontaktierung mit Drähten werden die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktflecken des Halbleiterkörpers und dem Träger hergestellt. Bei diesen Anordnungen können Ausfälle eintreten, da die genannten Drahtverbindungen schwer zu kontaktieren sind. Auch ist das bekannte Verfahren für eine automatische Durchführung ungeeignet.



   Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine betriebssichere Verbindung von Bauelementen oder von Schaltungen mit einem Träger herzustellen. Das Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung soll möglichst einfach sein. Seine Durchführung soll insbesondere auch automatisch erfolgen können.



   Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass wenigstens zwei Kontaktflecken des Halbleiterkörpers über die teilweise metallisierte Oberfläche eines Zwischensubstrats aus elektrisch isolierendem Kunststoff elektrisch leitend mit dem Träger verbunden sind.



   Die erfindungsgemässe Anordnung bietet neben einer erhöhten Kontaktsicherheit und Zuverlässigkeit der fertigen Bauelemente eine Herabsetzung von deren Herstellungskosten, da sie, wie noch erläutert werden wird, automatisch hergestellt werden kann.



   Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass das Zwischensubstrat mit einem Kupferfilm kaschiert ist und dass der Kupferfilm über einen Zinnfilm mit dem Träger und den Kontaktflecken verlötet ist, derart, dass die gewünschten elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktflecken und dem Träger bestehen.



   Der Kupferfilm gewährleistet eine gute elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflecken und dem Träger.



  Der Zinnfilm dient zur Verlötung der Kontaktflecken und des Trägers mit dem Kupferfilm.



   Vorteilhafte Materialien für das Zwischensubstrat sind Epoxidharzhartpapier oder Polyimidfolie. Sie weisen die erforderliche mechanische Festigkeit auf, können einfach bearbeitet werden und sind zudem billig.



   Es ist zweckmässig, dass der Kupferfilm etwa   5 -20m,    insbesondere 17   llm,    der Zinnfilm etwa 6   llm    und das Zwischensubstrat etwa   0,01 -    0,5 mm dick sind. Diese angegebenen Dicken gewährleisten einerseits eine sichere Verbindung zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger und andererseits eine möglichst kleine Ausführung der gesamten Anordnung.



   Es ist vorteilhaft, dass die Kontaktflecken gegenüber der übrigen Oberfläche des Halbleiterkörpers erhöht sind.



  .Dadurch wird erreicht, dass bei der Kontaktierung des Halbleiterkörpers mit dem Zinnfilm des Zwischensubstrats das Halbleitermaterial nicht elektrisch kurzgeschlossen wird.



   Schliesslich betrifft die Erfindung noch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Anordnung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Halbleiterkörper mit Hilfe einer heizbaren Saugpinzette über einer mit einem Kupfer- und Zinnfilm kaschierten Substratplatte einjustiert und dann auf diese aufgebracht wird, dass die Kontaktflecken jedes Halbleiterkörpers durch Erwärmen der Saugpinzette mit dem Zinnfilm verlötet werden, dass nach Kontaktierung der Halbleiterkörper mit der Substratplatte diese in die einzelnen Zwischensubstrate getrennt wird, wobei jeder Halbleiterkörper mit wenigstens einem Zwischensubstrat verlötet ist, dass schliesslich jedes Zwischensubstrat mit dem metallischen Träger verlötet wird, derart, dass die gewünschten elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktflecken über die kaschierte Oberfläche des Zwischensubstrats zum Träger entstehen.



   Weitere Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren.



   Es zeigen:
Fig. 1: die erfindungsgemässe Anordnung im Schnitt,
Fig. 2: das Verfahren zur Herstellung des Gegenstandes der Fig. 1.



   In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.



   In der Fig. 1 ist ein Halbleiterkörper 1 mit erhöhten   Kontaktflecken 2 versehen. Ein Zwischensubstrat 3 besteht aus einer 0,5 mm dicken Epoxidharzhartpapierplatte 4. Die Oberfläche 5 der Epoxidharzhartpapierplatte 4 ist mit einem 17   m    dicken Kupferfilm 6 kaschiert, auf dem sich ein etwa 6   llm    dicker Zinnfilm 7 befindet. Über die Kontaktflecken 2 ist der Halbleiterkörper 1 mit zwei elektrisch getrennten Teilen des Zinnfilms 7 verlötet. Jeder dieser getrennten Teile des Zinnfilms 7 ist mit den metallischen Trägern 10 verlötet, so dass elektrische Verbindungen zwischen den Kontaktflecken 2 und den Trägern 10 bestehen.



   Wie in der Fig. 2 dargestellt, liegt zunächst eine Substratplatte 13 auf einem Arbeitstisch 15. Die Substratplatte 13 besteht aus einer mit Kupfer- und Zinnfilmen 6, 7 kaschierten Epoxidharzhartpapierplatte 14.



  Mit Hilfe einer Saugpinzette 20 wird ein Halbleiterkörper 1 aufgenommen, und in der in der Fig. 2 dargestellten Lage einjustiert. Hierzu ist die Saugpinzette 20 in der zu der Oberfläche 5 parallelen Ebene beweglich ausgebildet. Dies wurde in der Fig. 2 durch die Pfeile 30 angedeutet.



   Die Saugpinzette 20 weist einen Kanal 21 auf, der gestrichelt dargestellt ist. Dieser Kanal 21 ist über ein Ventil 22 mit einer Vakuumpumpe 23 verbunden. Weiterhin ist die Saugpinzette 20 mit einer Heizvorrichtung 24 versehen, die impulsgeheizt werden kann. Nach dem Einjustieren des Halbleiterkörpers 1 wird die Saugpinzette 20 abgesenkt, so dass die Kontaktflecken 2 des Halbleiterkörpers 1 in Berührung mit den vorgesehenen Zinnfilmen 7 kommen.



  Dieser Verfahrensschritt ist in der Fig. 2 durch den Pfeil 31 und die gestrichelte Lage des Halbleiterkörpers 1 angedeutet.

 

   Die Saugpinzette 20 wird durch die Heizvorrichtung 24 kurzzeitig erwärmt, so dass die Kontaktflecken 2 des Halbleiterkörpers 1 mit den Zinnfilmen 7 weich verlötet werden. Das Ventil 22 wird geschlossen, und die Saugpinzette 20 nach oben gefahren.



   Nach der Verbindung sämtlicher Halbleiterkörper mit den einzelnen Filmen der kaschierten Substratplatte 13, die eine Grösse von etwa 200 cm2 zur Aufnahme von etwa 800 Halbleiterkörpern aufweist, wird die Substratplatte 13 mittels einer Schlagschere längs der strichpunktierten Linien 32 in die einzelnen Zwischensubstrate 3 unterteilt.



   Die einzelnen Zwischensubstrate 3 werden dann mit den Trägern 10 verlötet, so dass die in der Fig. 1 dargestellte Anordnung entsteht. Schliesslich wird diese in ein Gehäuse einmontiert. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Anordnung mit Halbleiterbauelementen und einem Träger, wobei die Halbleiterbauelemente in einem Halbleiterkörper mit Kontaktflecken vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kontaktflecken des Halbleiterkörpers über die teilweise metallisierte Oberfläche eines Zwischensubstrats aus elektrisch isolierendem Kunststoff elektrisch leitend mit dem Träger verbunden sind.

   II. Verfahren zur Herstellung von Anordnungen nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Halbleiterkörper mit Hilfe einer heizbaren Saugpinzette über einer mit einem Kupfer- und Zinnfilm kaschierten Substratplatte einjustiert und dann auf diese aufgebracht wird, dass die Kontaktflecken jedes Halbleiterkörpers durch Erwärmen der Saugpinzette mit dem Zinnfilm verlötet werden, dass nach Kontaktierung der Halbleiterkörper mit der Substratplatte diese in die einzelnen Zwischensubstrate getrennt wird, wobei jeder Halbleiterkörper mit wenigstens einem Zwischensubstrat verlötet ist, dass schliesslich jedes Zwischensubstrat mit einem metallischen Träger verlötet wird, derart, dass die gewünschten elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktflecken über die kaschierte Oberfläche des Zwischensubstrats zum Träger entstehen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischensubstrat mit einem Kupferfilm kaschiert ist und dass der Kupferfilm über einen Zinnfilm mit dem Träger und den Kontaktflecken verlötet ist, derart, dass die gewünschten elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktflecken und dem Träger bestehen.

   2. Anordnung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kaschierte Kupferfilm eine Dicke von 5-20 llm aufweist.

   3. Anordnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischensubstrat aus Epoxidharzhartpapier oder Polyimidfolie besteht.

   4. Anordnung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Zwischensubstrats 0,01 - 0,5 mm beträgt.

   5. Anordnung nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Zinnfilms etwa 6 llm beträgt.

   6. Anordnung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflecken gegenüber der übrigen Oberfläche des Halbleiterkörpers erhöht sind.