DD214493A1 - Verfahren zur herstellung bondfaehiger schichten fuer halbleiterbauelemente - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung bondfaehiger Schichten zur Herstellung von kunststoff-bzw. keramikumhuellten Halbleiterbauelementen, die auf der Basis vo Traegerstreifen aus Fe, FeNi, FeNiCo, FeNiCr, FeNiCo, aber auch aus Cu und Cu-Legierungen bestehen. Sie ist bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen einsetzbar, wo die Tecn Traegerstreifen aus Fe,FeNi,FeNiCo,FeNiCr,FeNiCo, aber auch aus Cu und Cu-Legierungen bestehen. Sie ist bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen einsetzbar,wo die Technologie eine Menge mehrerer Bauelemente auf einen gemeinsamen Traeger vorsieht und nach dem Trennen der Verbindungsstege Teile des Treagers zum Bestandteil des Bauelementes werden. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, diese Traegermaterialien so vorzubehandeln, dass darauf in Massenfertigung Bauelemente hoher Zuverlaessigkeit montiert werden koennen. Die erfindungsgemaesse Loesung besteht darin, dass auf das Traegerstreifenmaterial elektrolytisch Chromschichten direkt oder unter Anordnung einer Zwischenschicht aus Kupfer oder Nickel als Haftvermittler aufgebracht werden. Damit wird abgesichert, dass den bei der weiteren Bearbeitung und der Montage auftretenden hohen Temperaturbeanspruchungen von den Traegern standgehalten wird und die Drahtbondungen hohe Zuverlaessigkeit gerantieren wird.

Description

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Titel der Erfindung:

Verfahren zur Herstellung bondfähiger Schichten für Halbleiterbauelemente

Anwen dungs gebiet:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Beschichtung von flächenhaften Metallteilen, insbesondere von Trägermaterial für die Herstellung von kunststoff- oder keramikumhüllten Halbleiterbauelementen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Die Massenfertigung derartiger Bauelemente beruht vorwiegend auf dem Einsatz von Trägerstreifen aus PeNi, FeIJiCo. PeITiCu, FeNiCr, FeHiMn u.a. sowie aus Kupfer und seinen Legierungen. Hierbei sind die Trägerstreifen so beschaffen, daß gleichzeitig mehrere Bauelemente auf einem Trägerstreifen montiert v/erden können. Die Trägerstreifen werden aus einem· endlosen Band gestanzt und in der Folge galvanisch bearbeitet. Diese galvanische Behandlung erweist sich als erforderlich, da ein Chip- und Drahtbonden auf dem bloßen Trägerstreifenmaterial nicht möglich ist. Die galvanische Behandlung stellt somit eine Veredlung des Trägers treifenmaterials bezüglich seiner Weiterverarbeitung dar. 7/eiterhin sind Verfahren bekannt, die zur Veredlung des Trägerstreifenmaterials angewandt werden, wie das Aufdampfen von Schutzschichten, das Polieren sowie das Walzplattieren vor dem. Stanzen. Die gebräuchlichste Form der Behandlung des Trägerstreifenmaterials ist die galvanische Beschichtung. Diese galvanische Beschichtung muß aus ökonomischen Gründen so gestaltet werden, daß bei einem geringen Bedarf an Arbeitskräften, Material und Snergie

ein höchstmöglicher Durcheatz an Trägeratreifen pro Zeiteinheit gewährleistet wird. Die galvanische Beschichtung niuß außerdem die Qualität der Schichten für die Weiterverarbeitung beim Chip- und Drahtbonden sowie die entsprechende Zuverlässigkeit der Bauelemente gewährleisten. Die Hauptforderung besteht in der thermischen Beständigkeit der Schichten, die aus den konkreten Parametern des Chip- und Drahtbondens resultieren. " .

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die sich auf im umgetemperten Zustand vorliegenden 'Trägerstreifen befindlichen galvanisch aufgebrachten Schichten und Schichtfolgen ao zu gestalten, daß sie die für die technologisch bedingte Weiterverarbeitung erforderliche thermische Stabilität der Oberfläche erhalten_} um das Chip- und Drahtbonden ausreichend Ökonomisch und zuverlässig gestalten zu können.

Darlegung des Wesens' der Erfindung:

Daraus leitet sich die technische Aufgabe so ab, daß unter günstigen ökonomischen Bedingungen die Bearbeitung des Trägermateriala aus den genannten Werkstoffen so erfolgen kann, daß gute Voraussetzungen für die Erfüllung der Anforderungen an die Oberfläche sowie der abgeschiedenen Schicht bezüglich der Weiterverarbeitung der Trägerstreifen beim Chip- und Drahtbonden bis hin zu den elektrischen Parametern der Bauelemente gegeben ist. Die aufzubringende Schicht muß weiterhin Anforderungen bei der Bearbeitung des 3auelemente.a wie Verzinnen, Biegebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfüllen.

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Srfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf das Trägerstreifenmaterial elektrolytisch Chroin~ schichten abgeschieden werden. Die3 erfolgt in der Form, daß das Trägerstreifenmaterial entfettet und dekapiert wird· Danach wird auf das Trägerstreifenmaterial eine Zwischenschicht aufgebracht. Diese dient als Haftvermittler zwischen dem Basismaterial und der aufzubringenden Schutzschicht. Die Veränderung durch 70thermische Belastung einer Zwischenschicht wird durch das Aufbringen einer Schicht aus Chrom verhindert. Die Schutzwirkung dieser Chromschicht führt in Verbindung mit den diffusionshemmenden Eigenschaften der Zwischenschichten zu einer optimalen Verarbeitbarkeit bei spezifischen Bedingungen der Halbleiterbauelementeherstellung. Als Zwischenschichten können Micke! oder Kupfer einzeln oder in Kombination zur Anwendung kommen. Für die galvanische Beschichtung mit Zwischen·· schichten und zur Verchromung können handelsübliche

SO Elektrolyse zum Einsatz kommen.

Ausführungsbeispiel:

Bie Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Da3 Trägerstreifenmaterial wird zunächst vorbehandelt, indem sowohl

.85 kathodische als auch anodische Entfettungen genutzt werden. Danach wird das Trägerstreifenmaterial dekapiert. Hierbei ist eine stromlose oder eine elektrolytische Dekapierung möglich. Nach dieser Vorbehandlung und entsprechenden Spülvorgängen erfolgt das Aufbringen einer Zwischenschicht in einer Schichtdicke von 1,5 bis 6/um. Nach weiteren Spülvorgängen erfolgt das galvanische Aufbringen der Chromschicht mit einer Schichtdicke vonmehr als 100 mn. Das Aufbringen de;r Zwischenschicht kann als homogene Schicht oder auch als Mehrfachbeschichtung erfolgen.

Hierbei besteht die Möglichkeit, Spülvorgänge zwischen den einzelnen Beschichtungen durchzuführen, lach der Yerchromung besteht die Möglichkeit, das Trägerstreifenmaterial partiell zu vergolden, da die Verbindung Chip-Gold-Chrom die Basis für die elektrischen Parameter der Bauelemente bilden, lach dem Aufbringen der. Chromschicht erfolgt eine kaskadenartige Spülung und Trocknung. Nach der Trocknung werden die Trägerstreifen weiterverarbeitet.

Claims (3)

1. Erfindungsansprucb '

   1. Verfahren zur Herstellung bondfähiger Schichten für Halbleiterbauelemente, bei denen die Montage der Bauelemente auf der Basis von Trägers treifen erfolgt und Teile dieser Träger zum unmittelbaren Bestandteil der Bauelemente werden^dadurch gekennzeichnet, daß auf die Trägerstreifen aus PeNi, PeHiGo, PeHiGr, PeBiIan und ähnlichen Materialien sowie aus Gu und Cu-Legierungen nach Aufbringung einer oder mehrerer

   TO Zwischenschichten eine Chromschicht galvanisch aufgebracht wird, auf der eine Verbindung mit einer Goldschicht oder Goldfolie und einem Halbleiterchip möglich ist und mittels'Ultraschallbonden oder ultraschallunterstütztem Bondvorgang Halbleiterbauelemente gefertigt v/erden.
2. 2. Verfahren zur Herstellung bondfähiger Schichten für Halbleiterbauelemente nach Punkt 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen einer Zwischenschicht mit Ni, Cu oder einer Kombination aus Ui und Cu als homogene Schicht oder als Mehrfachbeschichtung erfolgt«
3. 3. Verfahren zur Herstellung bondfähiger Schichten für Halbleiterbauelemente nach Punkt 1 und 2 ,dadurch gekennzeichnet, daß die notwendige Schutzwirkung bereits durch extrem dünne Chromschichten bewirkt wird.