CS213618B1

CS213618B1 - Facility for direct making the contacting flats for metal coating the semiconductor pin

Info

Publication number: CS213618B1
Application number: CS848477A
Authority: CS
Inventors: Karel Kopejtko; Tomas Matousek; Jindrich Vilim
Original assignee: Karel Kopejtko; Tomas Matousek; Jindrich Vilim
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1977-12-19
Publication date: 1982-04-09

Description

Vynález se týká zařízení pro přímé zhotovení kontaktovacích plošek na metalizaoi čipů, například hliníkové, přes které je možno Čip přivařit nebo připájet do skeletu vývodů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for the direct production of contact pads for chip metalization, for example aluminum, through which the chip can be welded or soldered to the terminal shell.

Jedním z možných způsobů úpravy povrchu polovodičového čipu pro jeho přivaření nebo připájení do skeletu vodičů (zejména měděných povrchově cínovaných, které jsou buá samonosné, nebo neseny plastovým filmem), je přímé zhotovení kontaktovacích plošek (s výhodou ze zlata a jeho slitin), jejich termokompresním nebo ultrazvukovým přivařením na metalizaci čipu například hliníkovou(Čs. autorské osvědčení č. ₂13 616One of the possible ways of treating the surface of a semiconductor chip for welding or soldering it into a wire skeleton (especially copper tin-coated, which are either self-supporting or supported by a plastic film) is to directly make contact pads (preferably of gold and its alloys). or by ultrasonic welding for chip metallization, for example, by aluminum (No. ₂ 13 616

Známý způsob úpravy povrchu polovodičového čipu spočívající na přímém ultrazvukovém nebo termokompresním přivaření kontaktovacích plošek vyžaduje jejich separátní zhotovení o vhodném tvaru a rozměrech, což Značně komplikuje vlastní technologický prooes.The known method of surface treatment of a semiconductor chip based on direct ultrasonic or thermocompressive welding of contact pads requires their separate manufacture of suitable shape and dimensions, which considerably complicates the technological process itself.

eE

Tento nedostatek odstraňuje zařízení podle vynálezu pro přímé zhotovení kontaktovacích plošek na metalizaoi polovodičového Čipu, které ee skládá z kapiláry napájené ultrazvukovou nebo tepelnou energií, přičemž vertikálního pohybu kapiláry k rovině polovodičového čipu upevněného ve vyhřívaném stolku je dosaženo jejím připevněním k pohyblivému ramenu otočnému kolem vodorovné osy, jehož pohyby jeou vázány na proměnnou polohu vačkového hřídele a dále se skládá z pohyblivého břitu, kleští a funkčního celku pro vytváření kuličky ne konci drátku, který je umístěn na otočném ramenu, přičemž pohyblivý břit, kleš213 618This drawback is eliminated by the device according to the invention for the direct production of contact pads on the semiconductor chip metallization consisting of a capillary powered by ultrasonic or thermal energy, the vertical movement of the capillary to the plane of the semiconductor chip mounted in the heated stage. the motions of which are coupled to a variable position of the camshaft and further comprising a movable blade, pliers and a ball-forming functional unit at the end of the wire which is located on the pivot arm, the movable blade, pliers213 618

213 618 ti · etečné ramene jsou funkčně svázány vačkeveu hřídelí. Kentaktevací pleiky zhotovené tínte zařízením nají tvar vále· · průaěru 20 ai 200 fin a výěoe 5 ai 50 yum a jsou zpední plech·u přivařeny ultrazvukově nebe termekenpreeně k netallsael pelevedičevéhe čipu, například hliníkové. Kapilára je vybreuiena de tvaru koneléhe kužele. Tet· seříseaí umožňuje sheteveaí kentaktevaoí plešky · jejím názlcdaýn přivařenín v jednom ·tupni, kdy výohezín peletevarea pre její vytveření je drátek · průměru 10 až 100 /um a. materiálu pežaáevanéhe pre vlaetňí keataktevaoí pleiku e výhedeu se zlata a Jehe slitin. Výhedeu zařízení pedle vynálezu pre shttevení kentektevacíoh pletek aa pevrehu polcvedlčevéhe čipu je dále integrace několika následných operací do jednoho otupni snadné realizovatelné. Dalěí výhodu Ise opatřovat v ten, že keaeepee zařízení pedle vynálezu umožňuje využití k tonuto účelu upravených stávajících seřízení, používaných pre temekenpreení nebe ultrazvuková kontaktování polovodičových čipů de obvodů nebe pouzder zlatý· drátken.The 213 618 thrust arms are operatively bound by shafts. The quasi-quenching blades made by the device find the shape of a cylinder diameter of 20 to 200 fin and a height of 5 to 50 yum and the back plate is ultrasonically welded or thermeken screened to a netallsael pelevedičevhe chip, such as aluminum. The capillary is cone-shaped cone-shaped. This allows the sheaves of kentaktevao bales to be welded in one stage, when the peletevarea to produce it is a wire of 10 to 100 microns in diameter. Further, the integration of several successive operations into a single blunt is easy to implement, according to the present invention. A further advantage is that the keaeepee device of the present invention allows the use of existing adjustments used for this purpose to ultrasonic contact the semiconductor chips de or the gold wire.

Jedne z aežnýoh provedení zařízení podle vynálezu je znázorněné na připojených vyehren zeních, kde ebr. 1. představuje soháne seřízení a obr.2. až 6. představuje sled jednotlivých operací keasnýoh na zařízení. Zařízení unežňujíoí přímé zhotovení kentaktevncíeh plošek na netalizaci čipu, například hliníková, je schematioky znázorněn· na obr.l* Zařízení ·· skládá z řízeného zdroje elektrická energie χ, která ee ▼ měniči umíetžaám v pohyblivém raněnu 2 mění na funkční fornu energie (tepelná ultrazvuková), jež je přenášena do hrotu kapiláry 2 a alouží k přivaření vlastní kentaktevací pleiky tvaru válee jeho spodní podstavou k netalizaci čipu umístěného ve vyhřívaném etelku £. K edotranění drátku uamýknutín z přivařené kentaktevací pleiky elcuěí pohyblivý břit £.?· usmyknutí ee z části drátku vy4 čnívajícíhe z kapiláry vytvoří vodíkový planěn, nebe elektrickou jiskrou kuličko, která je prekureerem vlastní kentaktevací pleiky. Její velikost · tím velikost kentaktevací pleiky jo úměrná délce drátku vyčnívajícího z kapiláry. Funkční celek pro vytváření kuličky na drátku je umístěn na ·tečném raněnu 6. Nestavení délky konce drátku vyčnívajícího z kapiláry a jeho snadaějií uenýknutí z pevrehu kentaktevací pleiky umožňují kleětě£. Drátek 8 vedený kleštěni de kapiláry je skladován ne cívce £. Pohyby jednotlivých mechanismů jeou •vládány vačkovou hřídelí £0, která je poháněna neterkem χχ. Vačková hřídel je navržena tak, aby zařízení převedl· na jednu Její otáčku oelý sled operací nutných pro zhotovení kentaktevací pleiky na netalizaci čipu. Sled jednotlivých operací zařízení pedle vynálezu je patrný z obrázku 2-6. Z Výchozí pesioe (ebr.2) přechází seřízení de pozicevyhledávací Vobr. 3), kde je upřesněno níete na netalizaci čipu, kam má být přlvařcna kentaktevací ploška. Na dalěí pavel spínače Je provedeno přivaření kentaktevaoí pleiky tebr.4). Vhednáhe tvaru kentaktevaoí pleiky je dosaženo sbrouiením konce kapiláry 2 de tvaru komeléhe kužele.One typical embodiment of the device according to the invention is shown in the attached heaters, where ebr. 1 shows the adjustment and FIG. to 6 represents a sequence of individual operations on the apparatus. The device facilitates direct fabrication of conventional chip non-opalization pads, for example aluminum, is schematically shown in FIG. 1. The device consists of a controlled power source χ which transforms the transducer into a movable wound 2 into a functional energy form (thermal ultrasonic). 1), which is transferred to the tip of the capillary tube 2 and is used to weld itself by the cylindrical pleura of the cylindrical shape through its lower base to not heat the chip located in the heated plate. To remove the wire, the locks from the welded skin of the elec- tric skin are eluted by the movable blade. The shear of the portion of the wire protruding from the capillary creates a hydrogen flame, or an electric spark, a ball that is a precureer of its own. Its size · the size of the pleura quenching is proportional to the length of the wire protruding from the capillary. The functional unit for forming the ball on the wire is located on the tangential wound 6. The length of the end of the wire protruding from the capillary and its ease of attachment from the rig by the quenching of the skin allows the pliers 6 to be set. The wire 8 guided by the tongs of the capillary is stored on the coil 8. The movements of the individual mechanisms are controlled by the camshaft 60 which is driven by the χχ. The camshaft is designed to convert the device into a single revolution of a sequence of operations required to fabricate the quadcation of the chip. The sequence of operations of the device according to the invention is shown in Figure 2-6. From the default pesioe (ebr.2), the de-positioning of the search engine is changed. 3), where you can specify the chip non-installation, where the flushing pad is to be placed. On the other pavel switch is welded kentaktevaoí pleiky tebr.4). In the form of the kentaktevao plee, it is achieved by grinding the end of the capillary tube 2 in the shape of a cone-shaped comele.

V dalěí fázi ebr.5 dojde ke zvednutí pohyblivého ramene 2 e kapilárou 2 následované zavření kleětí £ e usmyknutí drátku 8 z přivařené kontekteveeí pleiky pohyblivým břitem 2· ^ρ·~ tom následuje iobr.6; znovu nastavení výchozí opozice e vytvoření kuličky ne konci drátku 8,V below ebr.5 phase occurs the lifting of the movable arm 2 e 2, followed by closing the capillary kleětí £ e shearing-off of the welded wire 8 kontekteveeí Pleiku moving blades 2 · ^ρ · ~ iobr.6 that follows; resetting the default opposition e to create a ball at the end of the wire 8,

Λ) “Λ) "

Zařízení podle vynálezu lze seřadit jak· součást technologické.linky pro automatickou montáž polovodičových čipů jek přím· de obvodů, tak i jednotlivých součástek dopeuzder.The device according to the invention can be arranged both as a part of the technological line for the automatic assembly of semiconductor chips as well as in the individual circuits of the dopes.

Claims

Apparatus for direct stagnation of semiconductor chip metallization pads, characterized in that it consists of a capillary (3) powered by ultrasonic or thermal energy, wherein the capillary (3) for vertical movement is to the plane of the semiconductor chip mounted in a heated stage (4) attached to a movable arm 12) rotatable about a horizontal oey, the movements of which are coupled to a variable position of the camshaft (10), and further comprising a movable lip (5), pliers (7) and a ball assembly on the wire boar ( 8), which is located on the rotary arm (6), whereby the movable blade (5), the tongs (7) and the ethically shaped arm (6) are operatively tied to the camshaft (10),

2. A device for the direct production of kentacting pads according to claim 1, characterized in that the capillary 13) is ground in the shape of a truncated cone.

3. A device according to claim 2, wherein the contact pads are cylindrical in diameter 20 to 200 .mu.m and 5 to 50 .mu.m in diameter and are ultrasonically or thinly welded to the bottom surface. metallization of a semiconductor chip, for example aluminum.