DD271401A1 - METHOD FOR INCREASING THE RELIABILITY OF PLASTED SEMICONDUCTOR COMPONENTS - Google Patents

METHOD FOR INCREASING THE RELIABILITY OF PLASTED SEMICONDUCTOR COMPONENTS Download PDF

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DD271401A1
DD271401A1 DD31433788A DD31433788A DD271401A1 DD 271401 A1 DD271401 A1 DD 271401A1 DD 31433788 A DD31433788 A DD 31433788A DD 31433788 A DD31433788 A DD 31433788A DD 271401 A1 DD271401 A1 DD 271401A1
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housing
semiconductor
inhomogeneities
plastic
chip
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DD31433788A
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Inventor
Guenter Matthaei
Gerhard Mueller-Frid
Ruediger Pabst
Rudolf Schneider
Bernd Niegowski
Roland Loeffler
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Seghers A Mikroelektronik Veb
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhoehung der Zuverlaessigkeit plastverkappter Halbleiterbauelemente in der Mikroelektronik. Die Erfindung ist anwendbar beim Verschliessen von Halbleiterbauelementen mittels Gehaeusen aus Kunststoffen. Dies erfolgt durch Verpressen von Formmassen mittels Verplastwerkzeugen in Plastpressen. Erfindungsgemaess wird der dazu notwendige Einspritzkanal so gelegt, dass er seitlich vom Halbleiterchip liegt, um auftretende Verwirbelungen und damit verbunden Inhomogenitaeten im Plastkoerper an Stellen ausgeschlossen werden, an denen nach aussen fuehrende Bauelementeanschluesse liegen. Die Moeglichkeit des Eindringens von Feuchtigkeit und Umwelteinfluessen vermieden wird.The invention relates to a method for increasing the reliability of plastic-encapsulated semiconductor components in microelectronics. The invention is applicable to the closure of semiconductor devices by means of housings made of plastics. This is done by pressing molding compounds by means of Verplastwerkzeugen in plastic presses. According to the invention, the injection channel necessary for this purpose is laid so that it lies laterally of the semiconductor chip, in order to prevent turbulences occurring and, associated therewith, inhomogeneities in the plastic body at locations where external component connections lead to the outside. The possibility of penetration of moisture and environmental influences is avoided.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Anwendung der Erfindung ist in der Mikroelektronik beim Verschließen von Halbleiterbauelementen mit Epoxidharz möglich.The application of the invention is possible in microelectronics when sealing semiconductor devices with epoxy resin.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannte Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen beinhalten das Verschließen mittele Plastgehäusen. Dies erfolgt in der Form, daß das Plastmaterial als Epoxidharzformmasse zum Umhüllen des inneren Aufbaues unter Druck in die Formnester des Verplastwerkzeuges gepreßt wird. Im Verplastwerkzeug befinden sich die Trägerstreifen mit den aufmontierten Halbleiterelementen. Während des Ausfüllens des Formnestes erfolgt bereits eine teilweise Aushärtung der Formmasse unter Bildung von Makromolekülen. Dieser Vorgang bewirkt jedoch auch eine Erhöhung der Viskosität der Formmasse. Diese relativ hohe Viskosität ermöglicht im Innern des aufgepreßten ungefestigten Gehäuses noch Verwirbelungen speziell an den Bauteilen des Halbleiterbauelementes wie im Trägerstreifen oder am Chip. Dies zieht letztendlich Inhomogenitäten im gefestigten Plastgehäuse nach sich. In das Gehäusevolumen mit Inhomogenitäten und in die davon betroffenen Bereiche ist die Feuchteaufnahme und die Durchdringung von aggressiven Medien leichter möglich als in Bereiche mit homogenem Aufbau. Bei allen bekannten Verfahren sind solche Inhomogenitäten nachweisbar. Sie beeinflussen die Bondstellen und führen zu ungenügendem Formschluß mit dem Trägermaterial. Im Einsatzfall bei feuchten Klima oder in Industrieatmosphäre können Schadstoffe eindringen und den inneren Aufbau zerstören.Known methods of manufacturing semiconductor devices include sealing medium plastic packages. This is done in the form that the plastic material is pressed as an epoxy molding compound for wrapping the inner structure under pressure in the mold cavity of the Verplastwerkzeuges. In the Verplastwerkzeug are the carrier strip with the mounted semiconductor elements. During the filling of the mold cavity is already a partial curing of the molding material to form macromolecules. However, this process also causes an increase in the viscosity of the molding material. This relatively high viscosity still allows turbulences inside the pressed-on, unstable housing, especially on the components of the semiconductor component, such as in the carrier strip or on the chip. This ultimately leads to inhomogeneities in the solid plastic housing. In the housing volume with inhomogeneities and in the affected areas, the moisture absorption and penetration of aggressive media is easier to achieve than in areas with a homogeneous structure. In all known methods such inhomogeneities are detectable. They influence the bonding sites and lead to insufficient positive engagement with the substrate. When used in humid climates or in industrial atmospheres, pollutants can penetrate and destroy the internal structure.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit plastverkapptor Halbleiterbauelemente zu erhöhen, indem der Schutz des inneren Aufbaues vor zerstörenden Medien verbessert wird..The aim of the invention is to increase the reliability plastverkapptor semiconductor devices by the protection of the internal structure is improved against destructive media.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Daraus leitet sich die zu lösende technische Aufgabenstellung so ab, ein Verfahren zum Verschließen der Halbleiterbauelemente mittels Plastes zu entwickeln, bei dem das Entstehen von Inhomogenitäten ausgeschlossen wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabenstellung so gelöst, daß der Einspritzkanal seitlich versetzt vom Halbleiterchip angesetzt wird. Auftretendv Verwirbelungen und sich daraus ergebende Inhomogenitäten werden damit in ein Gehäuseteil verlagert, in dem keine Bondstellen liegen. Mit der Verlegung des Einspritzkana.'s werden auftretende Verwirbelungen in den Schatten des Halbleiterchips verlegt, an eine Stelle, an der keine nach außen führenden Trägerteile eingebettet sind. Damit wird eine höhere Dichtheit des Gehäuses erreicht. Feuchtigkeit und andere schädliche Einflüsse können nicht zum Bauelementeaufbau gelangen.From this, the technical problem to be solved derives from developing a method for sealing the semiconductor components by means of plastic, in which the formation of inhomogeneities is precluded. According to the task is solved so that the injection channel laterally offset from the semiconductor chip is recognized. Occurring turbulences and resulting inhomogeneities are thus shifted into a housing part in which there are no bonding sites. With the laying of the injection channel, occurring turbulences are laid in the shadow of the semiconductor chip, to a point at which no outwardly leading support parts are embedded. For a higher tightness of the housing is achieved. Moisture and other harmful influences can not get to the component structure.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In beigefügten Zeichnungen ist das Prinzip zum besseren Verrtändnis verdeutlicht. Im vorliegenden Fall geht es um das Verschließen von Transistoren mit einem Gehäuse L3/12 mit Epoxidharzpreßmasse. Auf dem Trägerstreifen 1 sind die Halbleiterchips 2 aufkontaktiert. Vom Chip sind die Anschlußdrähte 3; 4 auf die Bauelementeanschlüsse 5; 6 kontaktiert. Dieses System wir,d mittels Plastgehäuses 7 verschlossen. Dies erfolgt durch Verpressen der Epoxydharzmasse in Verplastwerkzeugen. Mit der Verlegung des Einspritzkanals 8 seitlich vom Halbleiterchip 2 werden Verwirbelungen 9 in unkritische Gehäuseteile verlegt. In Fig.3 sind diese Verwirbelungen angedeutet. Damit werden Inhomogenitäten entlang der Anschlüsse 5; 6 und in den Bondbereichen ausgeschlossen. Es erfolgt eine gute Vernetzung, und der Schutz des inneren Aufbaues durch das Gehäuse wird verbessert.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In attached drawings, the principle for better understanding is clarified. In the present case, it involves the closing of transistors with an L3 / 12 housing with Epoxidharzpreßmasse. On the carrier strip 1, the semiconductor chips 2 are contacted. From the chip, the connecting wires 3; 4 on the component terminals 5; 6 contacted. This system we, d closed by means of plastic housing 7. This is done by pressing the epoxy resin in Verplastwerkzeugen. With the laying of the injection channel 8 laterally from the semiconductor chip 2 turbulence 9 are laid in uncritical housing parts. In Figure 3, these turbulences are indicated. Inhomogeneities along the connections 5; 6 and excluded in bond areas. There is good networking, and the protection of the internal structure by the housing is improved.

Claims (1)

Verfahren zur Erhöhung der Zuverlässigkeit plastverkappter Halbleiterbauelemente, bei denen das Verschließen mittels Verpressen von Epoxidharzformmassen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzen der Formmasse seitlich versetzt vom Halbleiteraufbau vorgenommen wird.Method for increasing the reliability of plastic-encapsulated semiconductor components, in which the closing takes place by means of compression of epoxy molding compounds, characterized in that the injection of the molding compound is made laterally offset from the semiconductor structure. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Anwendung der Erfindung ist in der Mikroelektronik beim Verschließen von Halbleiterbauelementen mit Epoxidharz möglich.The application of the invention is possible in microelectronics when sealing semiconductor devices with epoxy resin. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Bekannte Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen beinhalten das Verschließen mittels Plastgehäusen. Dies erfolgt in der Form, daß das Plastmaterial als Epoxidharzformmasse zum Umhüllen des inneren Aufbaues unter Druck in die Formnester des Verplastwerkzeuges gepreßt wird. Im Verplastwerkzeug befinden sich die Trägerstreifen mit den aufmontierten Halbleiterelementen. Während des Ausfüllens des Formnestes erfolgt bereits eine teilweise Aushärtung der Formmasse unter Bildung von Makromolekülen. Dieser Vorgang bewirkt jedoch auch eine Erhöhung der Viskosität der Formmasse. Diese relativ hohe Viskosität ermöglicht im Innern des aufgepreßten ungefestigten Gehäuses noch Verwirbelungen speziell an den Bauteilen des Halbleiterbauelementes wie im Trägerstreifen oder am Chip. Dies zieht letztendlich Inhomogenitäten im gefestigten Plastgehäuse nach sich. In das Gehäusevolumen mit Inhomogenitäten und in die davon betroffenen Bereiche ist die Feuchteaufnahme und die Durchdringung von aggressiven Madien leichter möglich als in Bereiche mit homogenem Aufbau. Bei allen bekannten Verfahren sind solche Inhomogenitäten nachweisbar. Sie beeinflussen die Bondstellen und führen zu ungenügendem Formschluß mit dem Trägermaterial. Im Einsatzfall bei feuchten Klima oder in Industrieatmosphäre können Schadstoffe eindringen und den inneren Aufbau zerstören.Known methods of manufacturing semiconductor devices include plastic packaging. This is done in the form that the plastic material is pressed as an epoxy molding compound for wrapping the inner structure under pressure in the mold cavity of the Verplastwerkzeuges. In the Verplastwerkzeug are the carrier strip with the mounted semiconductor elements. During the filling of the mold cavity is already a partial curing of the molding material to form macromolecules. However, this process also causes an increase in the viscosity of the molding material. This relatively high viscosity still allows turbulences inside the pressed-on, unstable housing, especially on the components of the semiconductor component, such as in the carrier strip or on the chip. This ultimately leads to inhomogeneities in the solid plastic housing. In the housing volume with inhomogeneities and in the affected areas, the moisture absorption and penetration of aggressive Madien is easier than in areas with a homogeneous structure. In all known methods such inhomogeneities are detectable. They influence the bonding sites and lead to insufficient positive engagement with the substrate. When used in humid climates or in industrial atmospheres, pollutants can penetrate and destroy the internal structure. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit plastverkapptor Halbleiterbauelemente zu erhöhen, indem der Schutz des inneren Aufbaues vor zerstörenden Medien verbessert wird,.The aim of the invention is to increase the reliability plastverkapptor semiconductor devices by the protection of the internal structure is improved before destroying media. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Daraus leitet sich die zu lösende technische Aufgabenstellung so ab, ein Verfahren zum Verschließen der Halbleiterbauelemente mittels Plastes zu entwickeln, bei dem das Entstehen von Inhomogenitäten ausgeschlossen wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabenstellung so gelöst, daß der Einspritzkanal seitlich versetzt vom Halbleiterchip angesetzt wird. AuftretenOv* Verwirbelungen und sich daraus ergebende Inhomogenitäten werden damit in ein Gehäuseteil verlagert, in der.i keine Bondstellen liegen. Mit der Verlegung des Einspritzkana.'s werden auftretende Verwirbelungen in den Schatten des Halbleiterchips verlegt, an eine Stelle, an der keine nach außen führenden Trägerteile eingebettet sind. Damit wird eine höhere Dichtheit des Gehäuses erreicht. Feuchtigkeit und andere schädliche Einflüsse können nicht zum Bauelementeaufbau gelangen.From this, the technical problem to be solved derives from developing a method for sealing the semiconductor components by means of plastic, in which the formation of inhomogeneities is precluded. According to the task is solved so that the injection channel laterally offset from the semiconductor chip is recognized. AuftretenOv * turbulence and resulting inhomogeneities designed to shift into a housing part, are in de r .i no bonding sites. With the laying of the injection channel, occurring turbulences are laid in the shadow of the semiconductor chip, to a point at which no outwardly leading support parts are embedded. For a higher tightness of the housing is achieved. Moisture and other harmful influences can not get to the component structure. Ausführungsbeispielembodiment Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In beigefügten Zeichnungen ist das Prinzip zum besseren Verrtändnis verdeutlicht. Im vorliegenden Fall geht es um das Verschließen von Transistoren mit einem Gehäuse L3/12 mit Epoxidharzpreßmasse. Auf dem Trägerstreifen 1 sind die Halbleiterchips 2 aufkontaktiert. Vom Chip sind die Anschlußdrähte 3; 4 auf die Bauelementeanschlüsse 5; 6 kontaktiert. Dieses System wir.d mittels Plastgehäuses 7 verschlossen. Dies erfolgt durch Verpressen der Epoxydharzmasse in Verplastwerkzeugen. Mit der Verlegung des Einspritzkanals 8 seitlich vom Halbleiterchip 2 werden Verwirbelungen 9 in unkritische Gehäuseteile verlegt. In Fig.3 sind diese Verwirbelungen angedeutet. Damit werden Inhomogenitäten entlang der Anschlüsse 5; 6 und in den Bondbereichen ausgeschlossen, Es erfolgt eine gute Vernetzung, und der Schutz des inneren Aufbaues durch das Gehäuse wird verbessert.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In attached drawings, the principle for better understanding is clarified. In the present case, it involves the closing of transistors with an L3 / 12 housing with Epoxidharzpreßmasse. On the carrier strip 1, the semiconductor chips 2 are contacted. From the chip, the connecting wires 3; 4 on the component terminals 5; 6 contacted. This system wir.d closed by means of plastic housing 7. This is done by pressing the epoxy resin in Verplastwerkzeugen. With the laying of the injection channel 8 laterally from the semiconductor chip 2 turbulence 9 are laid in uncritical housing parts. In Figure 3, these turbulences are indicated. Inhomogeneities along the connections 5; 6 and excluded in the bonding areas, there is a good network, and the protection of the internal structure is improved by the housing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100356401C (en) * 2004-03-10 2007-12-19 因芬尼昂技术股份公司 Manufacturing method of non-contact chip card and non-contact chip card

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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