DD283694A5 - Verfahren zur herstellung von halbleiterbauelementen - Google Patents

Abstract

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von elektronischen Bauelementen, insbesondere die Drahtkontaktierung mittels Ultraschallenergie. Mit dem Verfahren ist es moeglich, den zusaetzlichen ausruestungstechnischen Aufwand der Niederhaltersysteme zu vereinfachen, den Drahtbondausschusz zu senken, die Traegerstreifengeometrie zu verringern, die Drahtbruecken zu verkuerzen und edelmetallarme Draehte zu verwenden. Erfindungsgemaesz werden in den Verbund 3 eines Traegerstreifens 1 Schwachstellen 4 gemaesz vorgesehener Anschluszstellenkonfiguration eingebracht, danach die Drahtkontaktierung auf die Anschluszstellen des Verbundes 3 ohne Hilfsmittel realisiert, anschlieszend der Verbund der Anschluszstellen getrennt und zur gegenseitigen elektrischen Isolation die Anschluszstellen wechselweise in eine andere Ebene gebracht. FIg. 1{Drahtkontaktierung; Ultraschall; Gehaeuseminiaturisierung; Traegerstreifenverbund; Schwachstellen; Anschluszstellenkonfiguration, schwingungsarm, hilfsmittelsfrei; Anschluszstellentrennung; elektrische Isolation}

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von elektronisohen Bauelementen, insbesondere die Drahtkontaktierung unter Ausnutzung von Ultrasohallenergie.

Charakteristik des bekannten Standes der Teohnik

Bei der Montage von Halbleiterbauelementen wird zunächst ein Halbleiterkristall mittels Chipbondverfahren auf einen metallischen Trägerkörper, im weiteren als Trägerstreifen bezeichnet, befestigt.

Anschließend wird die elektrische Verbindung zwischen Halbleiterkristall und Anschlußstelle auf dem Trägerstreifen durch dünne Drahtbrüoken, vorzugsweise aus Au- bzw. Al-Drähten, realisiert. Aus der Fachliteratur, z. B. aus Hanke/Fabian: Technologie elektronischer Baugruppen, sind dazu eine Vielzahl von Verfahren unter der Bezeichnung Thermokompressions-, Thermosonio- bzw. Ultrasohallbonden bekannt.

Der Trend geht dabei sowohl in Riohtung der Herabsetzung der für die Kontaktierung notwendigen Temperatur "(Thermosonioverfahren) als auch in Richtung der Verarbeitung von edelmetallarmen Ansohlußdrähten, vorzugsweise aus Al und deren Legierungen (Ultrasohallbondverfahren). In beiden Fällen ist für den sicheren Kontakt ie rvorgang ein Fixieren einzelner Anschlußstellen des Trägerstreifens zur Aufnahme der Ultrasohallenergie unumgänglich. Nachteilig dabei ist der erhebliche ausrüstungstechnische Aufwand, da durch die Vielfalt der vorhandenen Trägerstreifen-Layouts eine Vielzahl von sogenannten Niederhaltern benötigt werden.

Im WP 225 556 wird ein separater Chipträger au3 füllstoffhaltigen Preß- oder Formmassen verwendet, an den die Zinkenspitzen des Trägerstreifens angeklebt bzw. formschlüssig befestigt sind.

Damit wird die Relativbewegung zwisohen Zinken und Chip beim US-Drahtbonden minimiert.

Naohteilig ist dabei >'er zusätzliche ausrüstungsteohnische und teohnologisohe Aufwand zum Befestigen des Chipträgers, wobei zusätzliche Aufwendungen beim Realisieren eines Chiprüokseitenkontaktes und beim Abführen von erhöhter Verlustleistungswärme entstehen.

Desweiteren sind aufgrund der Miniaturisierung von Gehäusen und damit verbunden der Minimierung des Ansohlußrasterabstandes neue Trägerstreifen-Innenkonfigurationen notwendig.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mittels Drahtkontaktierverfahren, die vorzugsweise auf der Nutzung von Ultraschallenergie basieren, bei Verzicht auf den zusätzlichen gerätetechn: -sehen Aufwand zur Fixierung der Anschlußstellen des Trägerstreifens, vorzugsweise edelraetallarme Drähte, insbesondere aus Al bzw. deren Legierungen, zu kontaktieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen aufzuzeigen, mit dessen Hilfe zuverlässig ohne den bisher notwendigen ausrüstungstechnisohen Aufwand zur Fixierung jeder einzelnen Anschlußstelle vorzugsweise edelmetallarme Drähte, insbesondere aus Al bzw. deren Legierungen, unter Nutzung von Ultraschallenergie kontaktiert werden können. Gleichzeitig sollen der Abstand der Anschlußstellen des Trägerstreifens in der Ebene verringert und die DrahtbrUcken verkürzt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Verbund aller Anschlußstellen des Trägerstreifens Schwachstellen zwischen den Anschlußstellen des Trägerstreifens eingebaut werden. Dies kann duroh Stanzen, Ätzen oder andere Verfahren erfolgen

Dadurch wird der Abstand der Anschlußstellen des Trägerstreifens

bei gleioher effektiver Breite der Anschlußstellen dem Wert Null angenähert.

Anschließend erfolgt die Drahtkontaktierung, ohne daß wie bisher üblich die einzelnen Anschlußstellen des Trägerstreifens fixiert werden.

Naoh dem Kontaktierprozeß wird der Verbund der Anschlußstellen getrennt. Dabei wird jede 2. Anschlußstelle um mindestens eine Materialdioke so plastisch verformt, daß die Qualität der Drahtverbindung nloht beeinflußt wird, aber eine ausreichende Isolation awisbhen den Anschlußstellen vorhanden ist.

Ausführungsbeispiel

Figur 1 zeigt einen 0,25 mm dioken Trägerstreifen 1, der stanzteohnisoh so hergestellt wurde, daß die Anschlußstellen 2 miteinander dergestalt verbunden sind, daß duroh ca., 90 JSiges Durohstanzen und anschließendes Nivellieren ein kompakter Verbund 3 mit eingelagerten definierten Sohwachstellen 4 entsteht. Auf diesem Trägerstreifen 1 wird danach ein Halbleiterkristall mittels Klebeverfahren oder Lötverfahren auf der Mittelinsel 5 montiert und mit den Anschlußstellen 2 des Trägerstreifens 1 mittels Al-US-Drahtbonden elektrisch verbunden, ohne daß während des Bondprozesses ein Niederhalter verwendet werden muß. Gemäß Figur 2 wird naoh dem Kontaktiervorgang abwechselnd jede 2. Anschlußstelle 2 des Trägerstreifens 4 um ca. 0,4 mm so angehoben, daß die Drahtbrücken nicht beschädigt und jeglicher Kurzschluß zwischen den Anschlußstellen 2 ausgeschlossen wird. Die weitere Bearbeitung der Bauelemente erfolgt in herkömmlicher Technologie.

Claims (2)

Patentanspruch

1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, insbesondere zur Drahtkontaktierung unter Ausnutzung von Ultrasohallenergie, gekennzeichnet daduroh, daß in den Verbund (3) eines Trägerstreifens (1) Sohwaohstellen (4) gemäß einer vorgesehenen Ansohlußstellenkonfiguration eingebracht werden, daß anschließend die Drahtkontaktierung auf die Anschlußstellen des Verbundes (3) erfolgt, daß danaoh der \^rorbund (3) der Anschlußstellen (2) getrennt und zur gegenseitigen elektrischen Isolation die Anschlußstellen (2) wechselweise in eine andere Ebene gebraoht werden.

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