CS252064B1

CS252064B1 - Method of semiconductor chips assembly by mesns of welding

Info

Publication number: CS252064B1
Application number: CS844057A
Authority: CS
Inventors: Jiri Rieger
Original assignee: Jiri Rieger
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS405784A1

Abstract

Řešení se týká technologického postupu montáže polovodičových součástí měkkým pájením. Pájka pro spoj čipu se souborem přívodu se nanáší předem na soubor přívodu a pájka pro spoj druhé strany cípu se nanáší na čip nebo na základnuThe solution concerns the technological process assembly of semiconductor components soft soldering. Solder for chip joint with file the feed is applied in advance to the set supply and solder for the other side the chip is applied to the chip or base

Description

(54) Způsob montáže polovodičových čipů pájením(54) Assembly of semiconductor chips by soldering

Řešení se týká technologického postupu montáže polovodičových součástí měkkým pájením. Pájka pro spoj čipu se souborem přívodu se nanáší předem na soubor přívodu a pájka pro spoj druhé strany cípu se nanáší na čip nebo na základnuThe solution concerns the technological process of assembly of semiconductor components by soft soldering. Solder for joining the chip to the lead set is applied in advance to the lead set and solder for joining the other side of the tip is applied to the chip or base

064064

B₁ (51) InL Cl*B ₁ (52) InL Cl *

H 01 L 21/60H 01 L 21/60

- 1 Vynález se týká montáže polovodičových součástí, u nichž se řeší měkké pájení čipů bez jejich předchozího oboustranného pokovení pájkou nebo bez vkládaných terčů pájky.The invention relates to the assembly of semiconductor components in which soft soldering of the chips is solved without prior soldering on both sides by solder or without inserted solder targets.

Ve výrobě polovodičových součástí malého a středního výkonu, kde se používá měkké pájení k montáži čipů na základnu a k připojení dalších elektrických vývodů k čipu, se dosud provádí následujícími způsoby. Na kontaktní plochy čipů se nanese pájka krátkým ponořením Čipů nebo celých desek s čipy do roztavené pájky. Montáž pájením se provádí v redukční atmosféře, zpravidla bez předchozího nanesení další pájky na přívody či na základnu. Způsob je jednoduchý, nedostatkem je relativně velké a nestejné množství pájky nanesené na čipy, znesnadňující mechanisaci montáže. Navíc při individuálním pokovování čipů jde o způsob velmi pracný.Oboustranné nanášení pájky může být též řešeno galvanickou cestou, ovšem metoda je vhodná pouze pro dvouelektrodové systémy se souvislými povrchy. V jiném případě se do pájených míst předem vkládají terce pájky, zajištující definované dávko\ vání pájky do místa pájení. Montáž však Často vyžaduje složité přípravky^zvláště v případě víceelektrodových čipů, mnohdy složité tvary terčů .pájky a meehanisace montáže zvláště v případě tří i víceelektrodových čipů je pro velký počet komponentů obvykle těžko realisovatelná.In the manufacture of low and medium power semiconductor components, where soft soldering is used to mount the chips to the base and to connect additional electrical outlets to the chip, they have so far been performed in the following ways. Solder is applied to the chip contact surfaces by briefly immersing the chips or whole chip boards in the molten solder. Assembly by soldering is carried out in a reducing atmosphere, usually without prior application of another solder on the leads or on the base. The method is simple, the drawback is the relatively large and unequal amount of solder applied to the chips, making assembly mechanization difficult. In addition, the individual plating of chips is a very laborious process. Both sides of the solder can also be solved by the galvanic method, but the method is suitable only for two-electrode systems with continuous surfaces. Alternatively, solder targets are pre-inserted into the brazed locations to provide a defined dosage of solder to the brazing location. Assembly, however, often requires complex jigs, especially in the case of multi-electrode chips, often complex target shapes, solder and mehanization of the assembly, especially in the case of three or more electrode chips, is usually difficult to implement for a large number of components.

Uvedené nevýhody dosud používaných způsobů jsou podle vynálezu odstraněny tím, že měkká pájka pro spoj čipu se základnou se nanese před montáží libovolně buá na jednu stranu čipu,nebo na základnu a pájka potřebná ke zhotovení kontaktů z druhé strany se nanese rovněž před montáží na soubor přívodů, které tyto kontakty vytváří. Přitom je čip z obou stran opatřen vrchní kovovou vrstvou dobře smáčitelnou měkkou pájkou.These disadvantages of the methods used so far are eliminated according to the invention in that the solder for the chip-to-base connection is applied either arbitrarily to one side of the chip before mounting or to the base and the solder required to make contacts from the other side is also applied to the lead set that creates these contacts. At the same time, the chip is provided on both sides with a top metal layer with a wettable soft solder.

Nanesení pájky ná soubor přívodů a na jednu stranu čipu nebo na základnu je možné provést hromadně s postačující reprodukovatelností množství nanesené pájky a takto připravené polotovary lze jednoduše montovat pomocí mechanizačních nebo automatiztačních prostředků.The application of the solder to the set of leads and to one side of the chip or to the base can be carried out in bulk with sufficient reproducibility of the quantity of applied solder and the thus prepared blanks can be easily assembled by means of mechanization or automation means.

Na .připojeném výkrese jsou znázorněny před operací pájení dva příklady montáže čipů. Na obr.l je případ, kdy pájka byla předem nanesena na soubor přívodů a na spodní stranu čipu. Na obr .2 je pájka předem nanesena na soubor přívodů a na základnu. Kontaktní plochy čipu jsou bez pájky.In the accompanying drawing, two examples of chip assembly are shown before the brazing operation. Fig. 1 shows a case in which the solder has been previously applied to a plurality of leads and to the underside of the chip. In FIG. 2, the solder is pre-applied to the lead assembly and to the base. The chip contact surfaces are without solder.

čip 1 polovodičové součásti^ na^př. tyristoruthe chip 1 of the semiconductor component? thyristor

- 2 nebo triaku, je opatřen kontaktními vrstvami 5 a 6. Povrch kontaktní vrstvy 5, dobře smáčitelný měkkou pájkou, je na^př. ze zlata. S kontaktní vrstvou 6 čipu 1 je pájením spojena vrstva 2. pájky ze slitiny olova a cínu. Pájku lze nanést předem na kontaktní vrstvu 6 po celé ploše Si desky, na^př. sítotiskem a po tepelném slinutí pájky s kontaktní vrstvou 6 tuto desku teprve rozčlenit na jednotlivé čipy. Soubor přívodů 4, opatřený na konci vrstvou-pájky stejného složení jako vrstva-pájky nanesené na^př. galvanicky, přitlačuja přes kontaktní vrstvu 5 Čip 1 k základně 7. Po pájení v redukční atmosféře vznikne měkký pájený spoj mezi vrstvou-pájky a základnou 7 a mezi souborem přívodů 4 a kontaktní vrstvou 5,, přičemž vrstva-pájky pokryje souvisle celou kontaktní vrstvu 5.2 or triac is provided with contact layers 5 and 6. The surface of the contact layer 5, well wettable by soft solder, is e.g. of gold. A lead-tin solder layer 2 is connected to the contact layer 6 of the chip 1 by soldering. The solder can be applied beforehand to the contact layer 6 over the entire surface of the Si plate, e.g. screen printing and after the thermal sintering of the solder with the contact layer 6, the board has yet to be divided into individual chips. A set of leads 4 provided at the end with a solder layer of the same composition as the solder layer applied to the solder. galvanically, pressing the chip 1 over the contact layer 5 to the base 7. After brazing in a reducing atmosphere, a soft solder connection is formed between the solder layer and the base 7 and between the lead set 4 and the contact layer 5, the solder layer covering the entire contact layer 5 continuously. .

Na obr. 2 je základna 2 pokryta na vymezené ploše vrstvou 2 pájky na_wpř. sítotiskem jako v předchozím případě. Na základnu 7 s vrstvou-pájky je přitlačován souborem přívodů 4 s vrstvou pájky čip 1 s kontaktními vrstvami £ a 6. Po pájení rovněž v redukční atmosféře vzniknou pájené spoje mezi základnou 7a kontaktní vrstvou 6 a mezi souborem přívodů 4 a kontaktní vrstvou 5. Vlivem dobré smáčivosťi kontaktních vrstev 5 a 6 měkkou pájkou, pokryje tato souvisle, stejně jako v předchozím případě, obě kontaktní vrstvy.In FIG. 2 the base 2 is covered at the Stage 2 of the solder layer on _w eg. Screen printing as in the previous case. The solder-layer-base 7 is pressed by the solder-layer lead-in-line 4 with the chip layers 1 and 6. good wettability of the contact layers 5 and 6 by soft solder, it will cover continuously, as in the previous case, both contact layers.

Vynálezu lze použít též při montáži přívodů k jiným součástkám na^př. setaveným na keramické podložce.The invention can also be used in the assembly of leads to other components, e.g. on a ceramic mat.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method for assembling semiconductor chips by soldering, characterized in that the solder for the connection between the semiconductor chip and the lead set is pre-applied to the lead set and the solder for the connection between the semiconductor chip and the base is pre-applied to any chip or base.