Verfahren zur llerstellung von Halbleiterbauelementen oder mit Haibleiterkörpern bestückten Schaltungsanordnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen oder mit Halbleiterkörpern bestückten Schaltungsanordnungen unter Verwendung von Kammkontakten.
Die Verwendung von kammähnlich ausgestanzten Metallflachbändern bei der Anbringung von Aussenkontakten an Halbleiterelementen ist bekannt. Dabei werden Halbleiterkörper mit zwei oder mehreren Elektrodenanschlüssen jeweils an einer Kammzinke direkt kontaktiert, die weiteren Kontakte werden dann unter Zuhilfenahme von Drähten mit den benachbarten Kammzinken hergestellt. An den auf diese Weise untereinander einzeln an einen Kamm angelöteten Halbleiterkörpern können dann die nachfolgenden Verfahrensstufen, wie Reinigen, Aetzen, Trocknen, Abdecken mit Lack und Verkapseln in Serie vorgenommen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auch die erste Verfahrensstufe, nämlich das zeitraubende Kontaktieren der einzelnen Halbleiterkörper mit den als Kammzinken ausgebildeten Anschlüssen serienmässig durchzuführen.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss gelöst durch Verwendung von mindestens zwei parallel laufend aneinandergepressten oder fest verbundenen Kammkontakten, zwischen deren Kammzinken man die Halbleiterkörper einklemmt, und danach die Kontaktierung und alle weiteren, zur Fertigstellung nötigen Schritte, wie Reinigen, Aetzen, Trocknen, Abdecken mit Lack und Verkapseln, jeweils an allen eingeklemmten Halbleiterkörpern gleichzeitig durchführt. In einer Ausführungsform spielt sich das erfindungsgemässe Verfahren folgendermassen ab:
1. Festklemmen der Halbleiterkörper und gegebenenfalls weiterer Bauteile zur Kontaktierung der Bauelemente zwischen den gegen- einander gedrückten Kammzinken.
2. Anlöten der Kontakte, vorzugsweise im Tauchlötverfahren mit üblichen Weichloten, beispielsweise auf Bleibasis.
3. Ätzen, um die beim Tauchlöten zum Teil aufgehobenen Sperreigenschaften der Halbleiterkörper wieder herzustellen. Dazu verwendet man im allgemeinen ein Fusssäure-Salpetergemisch, wobei der Zusatz weiterer Säuren von Vorteil sein kann.
Als weitere, ebenfalls an sich bekannte Stufen, folgen dann das Lackabdecken und zuletzt das Einbetten bzw. Vergiessen in Kunststoff. Schliesslich werden die Kammzinken von dem diese verbindenden Kammsteg abgetrennt, womit die einzelnen Bauteile anfallen.
Das Verfahren nach der Erfindung sei im folgenden anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Durchführungsform der Erfindung für den Fall der Herstellung von Halbleiterkörpern mit zwei Kontakten, wie Dioden. Kamm 1 weist Zinken mit einer fahnenartigen Verbreiterung auf, die vor allem zur besseren Ableitung der Wärme dient; Kamm 2 besitzt relativ schmale Zinken. Beide Kämme werden beispielsweise mittels einer entsprechenden Hal teleisteso eingeklemmt und gegeneinander gedrückt, dass sich die Enden der gegenüberliegenden Zinken berühren. Natürlich können die ausgestanzten Kämme entlang der Kammstege verbunden, z. B. zusammengelötet werden. Es empfiehlt sich, die schmalen Zinken des Kammes - wie gezeichnet - etwas geschwungen auszubilden, womit eine noch bessere Anpressung der Halbleitertabletten 4 erzielt wird. Die Kämme werden durch zwei Klemmleisten 5 zusammengehalten.
Fig. 2 verdeutlicht den Fall der Fertigung von Halbleiterkörpern mit drei Anschlusskontakten, insb.
Transistoren und Thyristoren. Hier ist der eine Kamm 3 so ausgebildet, dass auf ein breites Zinkenede des Kammes 1 zwei schmale, nebeneinanderlaufende Zinken des Kammes 3 kommen. Es ist hier von Vorteil, die Zinken des Kammes 2 relativ steif, die des Kammes 3 relativ biegsam auszubilden.
Fig. 3 zeigt die Ausführung einer Brückenschaltung, bestehend aus drei Kammkontakten, zwischen denen die einzelnen Halbleiterkörper (Dioden) 4 eingeklemmt werden. Die in der Zeichnung gezeigten Halbleiterelemente sind als rechteckige Plättchen ausgebildet; üblicher und bevorzugt sind Halbleiterelemente in Form runder Scheiben.
Voraussetzung für das erfindungsgemässe Verfahren ist, dass alle zu kontaktierenden Flächen an der unteren und/oder oberen Fläche der Halbleiter-Tablette und nicht etwa an deren Seitenfläche liegen. Diese Voraussetzung ist aber auch für die Halbleiterkörper mit z. B.
drei Anschlüssen erfüllt, bei denen der Steueranschluss üblicherweise mit dem einen Hauptelektrodenanschluss zusammen auf der gleichen Tablettenfläche liegt.
Es ist zweckmässig, die Zinken zumindest an den Kontaktierungsstellen vor dem Einklemmen der Halbleiterkörper etc. mit einem Lot zu überziehen. Vorzugsweise verwendet man als Material für die Kammkontakte Kupfer, das durch einen allseitigen Belag von Silber zumindest kurzfristig ätzbeständig gemacht werden kann.
Abschliessend ist festzuhalten, dass gemäss der Erfindung ganz allgemein integrierte Schaltungen mit mehreren Halbleiterelementen und ggf. anderen zu kontaktierenden Bauelementen hergestellt werden können, indem man diese Elemente mit entsprechend angeordneten und verzweigten Kämmen festklemmt und anschliessend gemeinsam auflötet und weiterbearbeitet.
Bei allen diesen Anwendungszwecken des erfindungsgemässen Verfahrens besteht der Vorteil, dass eine Einzellötung von Hand entfällt und auch alle weiteren Verfah rensstufen an vielen Baueinheiten gleichzeitig durchgeführt werden können.
Process for the production of semiconductor components or circuit arrangements equipped with semiconductor bodies
The invention relates to a method for the production of semiconductor components or circuit arrangements equipped with semiconductor bodies using comb contacts.
The use of metal flat strips punched out in a comb-like manner when attaching external contacts to semiconductor elements is known. In this case, semiconductor bodies with two or more electrode connections are each contacted directly at one comb teeth, the further contacts are then made with the adjacent comb teeth with the aid of wires. The subsequent process steps, such as cleaning, etching, drying, covering with varnish and encapsulation, can then be carried out in series on the semiconductor bodies which are individually soldered to one another on a comb in this way.
The object of the present invention is also to carry out the first process stage, namely the time-consuming contacting of the individual semiconductor bodies with the connections designed as comb teeth, in series.
This object is achieved according to the invention in the method of the type mentioned at the outset by using at least two comb contacts that are pressed against one another in parallel or firmly connected, between the teeth of which the semiconductor bodies are clamped, and then the contacting and all other steps required for completion, such as cleaning, etching , Drying, covering with varnish and encapsulating, in each case carried out on all clamped semiconductor bodies simultaneously. In one embodiment, the method according to the invention takes place as follows:
1. Clamping the semiconductor body and possibly further components for contacting the components between the comb teeth pressed against one another.
2. Soldering the contacts, preferably in the dip soldering process with conventional soft solders, for example lead-based.
3. Etching in order to restore the blocking properties of the semiconductor body, which were partially canceled during dip soldering. For this purpose, a mixture of foot acid and nitric acid is generally used, although the addition of other acids can be advantageous.
Further steps, also known per se, are then the covering of the lacquer and finally the embedding or casting in plastic. Finally, the comb teeth are separated from the comb web connecting them, which results in the individual components.
The method according to the invention is explained in more detail below with reference to a drawing.
1 shows a preferred embodiment of the invention for the case of the production of semiconductor bodies with two contacts, such as diodes. Comb 1 has prongs with a flag-like widening, which is mainly used to better dissipate the heat; Comb 2 has relatively narrow teeth. Both combs are clamped in and pressed against each other, for example by means of a corresponding Hal teleisteso, so that the ends of the opposite prongs touch. Of course, the punched out combs can be connected along the comb webs, e.g. B. be soldered together. It is advisable to design the narrow prongs of the comb - as shown - to be somewhat curved, with which an even better pressing of the semiconductor tablets 4 is achieved. The combs are held together by two clamping strips 5.
FIG. 2 illustrates the case of manufacturing semiconductor bodies with three connection contacts, esp.
Transistors and thyristors. Here the one comb 3 is designed so that two narrow teeth of the comb 3 that run next to one another come to a wide end of the teeth of the comb 1. It is advantageous here to make the teeth of the comb 2 relatively stiff and those of the comb 3 to be relatively flexible.
Fig. 3 shows the embodiment of a bridge circuit consisting of three comb contacts, between which the individual semiconductor bodies (diodes) 4 are clamped. The semiconductor elements shown in the drawing are designed as rectangular plates; Semiconductor elements in the form of round disks are more common and preferred.
A prerequisite for the method according to the invention is that all surfaces to be contacted are on the lower and / or upper surface of the semiconductor tablet and not on its side surface. This requirement is also for the semiconductor body with z. B.
fulfills three connections, in which the control connection usually lies together with the one main electrode connection on the same tablet surface.
It is expedient to cover the prongs with solder, at least at the contacting points, before clamping the semiconductor bodies etc. The material used for the comb contacts is preferably copper, which can be made etch-resistant at least for a short time by a silver coating on all sides.
Finally, it should be noted that, according to the invention, integrated circuits with several semiconductor elements and possibly other components to be contacted can be produced by clamping these elements with appropriately arranged and branched combs and then soldering them together and processing them further.
With all of these purposes of application of the method according to the invention, there is the advantage that individual soldering by hand is not necessary and all further process stages can also be carried out simultaneously on many structural units.