DD240984A1

DD240984A1 - Traegerstreifenanordnung fuer halbleiterbauelemente

Info

Publication number: DD240984A1
Application number: DD28061985A
Authority: DD
Inventors: Manfred Michalk; Helga Michalk; Guenter Schwarzrock
Original assignee: Erfurt Mikroelektronik
Priority date: 1985-09-16
Filing date: 1985-09-16
Publication date: 1986-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine spezielle Anordnung fuer Traegerstreifen zur Herstellung von hochpoligen Halbleiterbauelementen, die insbesondere an allen vier Seiten Anschlussreihen tragen. Ziel der Erfindung ist es, die Ebenheit der Gesamtheit der Anschluesse oberflaechenmontierter Halbleiterbauelemente zu verbessern. Aufgabe der Erfindung ist es, den sich innerhalb des Traegerstreifenrahmens befindlichen Bauelementekoerper verschiebbar anzuordnen, um bei kritischen mechanischen Prozessen, wie zum Beispiel dem Formen der Bauelementeanschluesse, ein Justieren vom jeweiligen Bauelementekoerper zum Anschlussformungswerkzeug zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass eine Traegerstreifenanordnung fuer Halbleiterbauelemente, bestehend aus zwei- oder mehrfach aneinandergereihten Traegerstreifenrahmen mit darin befindlichen Justageoeffnungen und innerhalb des Rahmens befindlichen Halbleiterbauelementekoerpern, wobei die Halbleiterbauelementekoerper an von den Rahmen ausgehenden Haltestegen befestigt sind und aus ihren Seiten Anschluesse ragen, geschaffen wird, und dass die Haltestege elastisch und/oder plastisch mit geringen Kraeften verformbare Ausgleichstuecke aufweisen. Die Anwendung erfolgt bei speziellen hochpoligen Traegerstreifenanordnungen fuer aufsetzbar montierbare Halbleiterbauelemente, deren Anschlussenden insgesamt eine hohe Ebenheit aufweisen muessen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine spezielle Anordnung für Trägerstreifen zur Herstellung von hochpoligen Halbleiterbauelementen, die insbesondere an allen vier Seiten Anschlußreihen tragen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Halbleiterbauelemente werden zu immer höheren Integrationsgraden entwickelt. Entsprechend dem Integrationsgrad, der Funktion und dem Schaltungstyp wächst die Anzahl der äußeren Anschlüsse der Halbleiterbauelemente. Um aus Kosten- und Zuverlässigkeitsgründen trotzdem die Fläche und das Volumen der Halbleiterbauelemente so gering wie möglich zu halten, werden die Anschlüsse in immer geringerem Abstand zueinander und an allen vier Seitenflächen des Halbleiterbauelementekörpers angeordnet. Weiterhin werden neue Formen der Gestaltung der Bauelementeanschlüsse verwendet, wie zum Beispiel bei flat-pack- und chip-carrier-Gehäusen angewendet, die auf die Leiterplattenfläche aufgesetzt und da befestigt werden. Diese Befestigungsart der oberflächenmontierten Halbleiterbauelemente bedingt jedoch, daß die Bauelementeanschlüsse in der Ebene der Auflage auf die Leiterplatte sehr genau toleriert sind.

Der Toleranzforderung laufen jedoch die Toleranzen der Justierlöcherund die Lage der äußeren Anschlüsse im Trägerstreifen, der Justierstifte und der Kappenhälften derVerplastungsform bzw. des Kappenbefestigungswerkzeuges bei Glas-und/oder Keramikkappen entgegen. Insbesondere bei der Bauform chip-carrier, bei der die äußeren Anschlüsse direkt entlang der Seitenflächen des Bauelementekörpers gebogen werden, lassen sich die durch die vorhergegangenen Arbeitsschritte aufgetretenen Toleranzen nicht mehr ausgleichen und die Folge ist, daß, aufgrund des Versatzes der Kappenhälften in der Ebene relativ zum Trägerstfeifen, die abgebogenen Anschlüsse eine ungleiche Länge aufweisen und damit insgesamt die Ebenheitstoleranz nicht mehr einhalten.

Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem zur Einschränkung derToleranzen eine Gehäuseform des Halbleiterbauelementes gewählt wird, bei dem die Kappenhälfte, unter welche die Anschlußenden gebogen werden, einen Wulstträgt. Um diesen Wulst werden die Anschlüsse möglichst formschlüssig gebogen; der Wulst wird dabei als Biegelehre verwendet. Nachteilig dabei ist, daß die Gehäuseform nur mit erhöhtem Aufwand herstellbar ist, und daß die auf die Leiterplatte montierten Halbleiterbauelemente durch diesen rahmenartigen Wulst an ihrer Unterseite eine Kavität bilden, die sehr schwierig von zum Beispiel Flußmittelrückständen zu reinigen ist, und daß die unter bzw. hinter dem Wulst sich ausbildenden Lötkontaktstellen nur begrenzt optisch prüfbar sind.

Es ist weiterhin bekannt, daß zur Verbesserung der Ebenheitstoleranz der Anschlüsse oberflächenmontierbarer Halbleiterbauelemente die Bauelemente zunächst ohne die auf die Leiterplatte reichenden Anschlüsse hergestellt werden. Die Anschlüsse werden separat hergestellt, auf das Bauelement aufgesteckt und mit den reduzierten Anschlußenden des Bauelementes verbunden.

Nachteilig dabei ist, daß weitere technologische Schritte durchgeführt werden müssen, und daß durch die Einführung einer weiteren Verbindungsstelle die Gesamtzuverlässigkeit des Halbleiterbauelementes verschlechtert wird.

Es ist auch eine Trägerstreifenanordnung bekannt, angewendet von der Firma Toshiba, bei der Diagonalstege im Innern in Randnähe des Bauelementekörpers befestigt sind, zu dem rahmenartigen Rand des gesamten Trägerstreifens führen und mit diesem verbunden sind. Diese Diagonalstege halten das fertige Halbleiterbauelement im rahmenartigen Trägerstreifenrand und erleichtern vor allem, wenn sich mehrere Bauelemente im Trägerstreifenrahmen befinden, mechanische Bearbeitungs-, Transport-und Meßvorgänge. Es ist schließlich nach DE-OS 2931449 eine Trägerstreifenanordnung bekannt, nach der der Chipträger im Gehäuseinneren an vier Diagonalstegen aufgehängt ist, die, über die Ecken des Gehäusekörpers laufend, sich bis zum Trägerstreifenrand hin erstrecken. Zur besseren Entfernung der aus dem Gehäusekörper ragenden Diagonalstege nach Fertigstellung des Bauelementes werden die Diagonalstege in Gehäusekantennähe mit Kerbstellen o.a. versehen. Nachteilig dabei ist, daß diese Diagonalstege das Halbleiterbauelement sehr starr in bezug auf seine Lage im Trägerstreifenrahmen halten, so daß gewünschte Justagen von Bauelement zu Trägerstreifenrahmen vor dem Abbiegen der Anschlüsse nicht möglich sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Ebenheit der Gesamtheit der Anschlüsse oberflächenmontierbarer Halbleiterbauelemente zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, den sich innerhalb des Trägerstreifenrahmens befindlichen Bauelementekörper verschiebbar anzuordnen, um vor bzw. bei kritischen mechanischen Prozessen, wie zum Beispiel dem Formen der Bauelementeanschlüsse, ein Justieren von Bauelementekörper zu Anschlußformungswerkzeug zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Trägerstreifenanordnung für Halbleiterbauelemente, bestehend aus zwei- oder mehrfach aneinandergereihten Trägerstreifenrahmen mit darin befindlichen Justageöffnungen und innerhalb des Rahmens befindlichen Halbleiterbauelementekörpern, wobei die Halbleiterbauelementekörper an von den Rahmen ausgehenden Haltestegen befestigt sind und wobei aus ihren Seiten Anschlüsse ragen, geschaffen wird, und daß die Haltestege elastisch und/oder plastisch mit geringen Kräften verformbare Ausgleichstücke aufweisen.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erreicht, daß die Halbleiterbauelementekörper innerhalb ihres jeweiligen Rahmenteiles in gewissem Maße beweglich angeordnet sind. Die bei vorhergegangenen Arbeitsschritten aufgetretenen Toleranzen zwischen Justageöffnung auf dem Trägerstreifenrahmen und damit den Bauelementeanschlüssen einerseits und dem Bauelementekörper andererseits, sowie die unvermeidlich sich additiv ergebenden Toleranzen im Abbiegewerkzeug werden stark reduziert, wenn im Abbiegewerkzeug der Anschlüsse Justierprismen o. ä. für die Bauelementekörper angeordnet sind und somit die Bauelementeanschlüsse bauelementebezogen und nicht mehr trägerstreifenbezogen abgebogen werden. Die beweglichen Bauelementekörper können leicht in die Justierprismen hineingleiten, was bei starrer Aufhängung der Bauelementekörper an den Haltestegen nicht möglich ist.

Die Haltestege und Ausgleichstücke sind Teil der gesamten Trägerstreifenanordnung. Sie besitzen außerhalb des Bauelementekörpers nur eine mechanische Funktion: Halterung des Bauelementekörpers bei Abbiegevorgängen der Anschlüsse, bei Transport- und Meßvorgängen. Die Haltestege enden im Halbleiterbauelementekörper in Nähe seines Randes bzw. werden als Chipträgerhaltestege im Bauelementekörperinneren weitergeführt.

Vorteilhafterweise werden die Ausgleichsstücke als U-förmige oder winkelförmige Ausformung der Haltestege ausgeführt. Bei geringer Plastizität oder/und Elastizität des Trägerstreifenmaterials ist es vorteilhaft, mehrere U-förmige oder winkelförmige Ausformungen der Haltestege nacheinander folgen zu lassen bzw. U-förmige oder winkelförmige Ausformungen zu kombinieren. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Ausgleichsstücke bis zu kritischen Arbeitsgängen des Anschlußabbiegens durch Verschlußstücke geschlossen zu halten. Damit wird erreicht, daß bei eventueller Herstellung des Bauelementekörpers aus Plast kein Plast in die Ausgleichsöffnung hineinläuft und die weiteren Arbeitsgänge behindert werden, und daß bei mechanischen und chemischen Reinigungs- und Beschichtungsvorgängen des Trägerstreifens bzw. der äußeren Anschlüsse der Bauelementekörper starr gehaltert wird und die Ausgleichsstücke nicht beschädigt werden.

Es ist allgemein zur Erzielung kleiner Toleranzfehler der jeweiligen Stift-/Justageöffnungspassung vorteilhaft, den Stift und insbesondere bei geätzten Trägerstreifenanordnungen auch die Justageöffnung konisch auszuführen. Die Konizität der Justageöffnung wird dadurch erreicht, daß die Seite, von welcher der Stift in die Justageöffnung dringt, eine um mindestens die Ätztoleranz größere Ätzmaskenöffnung aufweist. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß eventuelle Ätztoleranzen, wie Ätzmaskenversatz von Oberseite zu Unterseite des Trägerstreifens oder schräge Lochätzung nicht toleranzwirksam werden, da der Justierstift den Trägerstreifen mittels der kleinsten Justageöffnungsseite justiert. Mit der vorgeschlagenen Anordnung wird durch einfache Ausformung von Ausgleichsstücken in den Haltestegen des Halbleiterbauelementekörpers erreicht, daß die Bauelementekörper bei den kritischen Anschlußbiegevorgängen nachjustiert werden können. Dadurch wird eine Verbesserung der Gleichmäßigkeit der abgebogenen Anschlüsse und eine Verbesserung der Ebenheit aller Anschlußaufsetzpunkte auf die Leiterplatte erreicht. Die angegebene Form der Haltestege ist trotzdem stabil genug, um das fertige Halbleiterbauelement weiterhin im Trägerstreifenrahmen transportieren zu können. Die bewegliche Anordnung des Bauelementekörpers ist zudem auch vorteilhaft anwendbar bei Einführung der Bauelemente im Trägerstreifenverband in die Meßfassungen.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachstehend an einem Anwendungsbeispiel erläutert werden. Es zeigen

Figur 1: Trägerstreifen mit Haltestegen mit U-förmigen Ausgleichsstücken

Figur 2:. Trägerstreifen mit mehreren U-förmigen, durch Verschlußstücke verschlossenen Ausgleichsstücken Figur 3: Trägerstreifen mit winkelförmigen Ausgleichstücken

Der Trägerstreifen in Figur 1 trägt drei 36polige Halbleiterbauelemente. Jedes Bauelement wird von einem rahmenartigen Trägerstreifenteil, dem Trägerstreifenrahmen 1, umgeben. Von den Ecken des Trägerstreifenrahmens 1 ausgehend, verlaufen, zu den Ecken des Bauelementekörpers 2 führend und in ihm befestigt, vier Haltestege 4, die jeweils ein U-förmiges Ausgleichsstück 5 aufweisen. Auf bzw. in dem Trägerstreifenrahmen 1 sind Justieröffnungen 7 in Form von quadratischen Öffnungen angebracht, die der Justage des Trägerstreifens während der Veredlungs-, Kontaktierungs- und Verkappungsprozesse dienen. Von den vier Seiten des Bauelementekörpers 2 aus ragen die Anschlüsse 3 in Richtung Trägerstreifenrahmen 1, mit dem sie bis kurz vor dem Abbiegen verbunden waren.

Die Ausgleichsstücke 5 der Haltestege 4 ermöglichen, daß jeder Bauelementekörper 2 individuell im Trägerstreifenrahmen 1 in der Ebene des Trägerstreifenrahmens 1 mit geringem Kraftaufwand bewegt werden kann.

Der Trägerstreifen in Figur 2 ist ähnlich dem des in Figur 1 angeordnet, jedoch weisen die Haltestege 4 winkelförmige Ausgleichsstücken 5 auf. Die Auswahl der Ausgleichsstücke 5 wird durch die konkreten geometrischen Bedingungen des gesamten Trägerstreifens bestimmt.

Der in Fig. 3 dargestellte Trägerstreifen weist pro Haltesteg 4zweiU-förmige Ausgleichsstücken 5 auf, die spiegelbildlich versetzt angeordnet sind. Beide U-förmigen Ausgleichsstücke 5 sind noch durch Verschlußstücke 6 verschlossen, die während des Herstellungsvorganges des Bauelementekörpers 2 selbst das eventuelle Eindringen von zum Beispiel Plast-oder Glasmaterial in das Innere des Ausgleichsstückes 5 vermeiden sollen. Gleichzeitig ist durch sie eine starre Aufhängung des Bauelementekörpers 2 und eine hohe Stabilität der Haltestege 4 einschließlich ihrer Ausgleichsstücke 5 bis zum vorzugsweise schneidtechnischen Entfernen der Verschlußstücke 6 gegeben. Die Anschlüsse 3 sind in Figur 3 noch mit dem Trägerstreifenrahmen 1 verbunden. Mit dem Freischneiden der Anschlüsse 3 vom Trägerstreifenrahmen 1 erfolgt zweckmäßigerweise gleichzeitig das Entfernen der Verschlußstücke 6.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Trägerstreifenanordnung für 'Halbleiterbauelemente, bestehend aus zwei- oder mehrfach aneinandergereihten Trägerstreifen rahmen (1) mit Justageöffnungen (7) und innerhalb des Rahmens (1) befindlichen Halbleiterbauelementekörpern (2), wobei die Halbleiterbauelementekörper (2) an von den Rahmen (1) ausgehenden Haltestegen (4) befestigt sind und aus den Seiten der Halbleiterbauelementekörper (2) Anschlüsse (3) ragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestege (4) elastisch und/oder plastisch mit geringen Kräften verformbare Ausgleichsstücke (5) aufweisen.
2. Trägerstreifenanordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsstücke (5) vorzugsweise U-förmig ausgebildet sind.
3. Trägerstreifenanordnung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Haltesteg (4) vorzugsweise zwei oder mehrere U-förmige Ausgleichsstücken (5) angeordnet sind.
4. Trägerstreifenanordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsstücken (5) vorzugsweise winkelförmig ausgebildet sind.
5. Trägerstreifenanordnung nach Punkt 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Haltesteg (4) vorzugsweise zwei oder mehrere winkelförmige Ausgleichsstücken (5) angeordnet sind.
6. Trägerstreifenanordnung nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Haltesteg (4) vorzugsweise winkel-und U-förmige Ausgleichsstücken (5) angeordnet sind.
7. Trägerstreifenanordnung nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsstücken (5) vorzugsweise durch Verschlußstücke (6) verschlossen sind, und daß die Verschlußstücke (6) erst vor dem Abbiegen der Anschlüsse (3) entfernt werden.
8. Trägerstreifenanordnung nach Punkt 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstücke (6) gleichzeitig mit dem Freischneiden der Anschlüsse (3) vom Trägerstreifenrahmen (1) vorzugsweise schneidtechnisch entfernt werden.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen