DE10334433A1 - Vorrichtung zur Unterbrechung des Stromflusses zum bzw. vom Halbleiterkörper eines Halbleiterbauelements - Google Patents

Vorrichtung zur Unterbrechung des Stromflusses zum bzw. vom Halbleiterkörper eines Halbleiterbauelements Download PDF

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    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
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    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48617—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
    • H01L2224/48624—Aluminium (Al) as principal constituent
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    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48638—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/48644—Gold (Au) as principal constituent
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    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48638—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/48717—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterbrechung des Stromflusses zu bzw. von einem Halbleiterkörper (1) eines Halbleiterbauelementes, bei der eine an den Halbleiterkörper (1) angeschlossene Verbindungsleitung (5) mit Mitteln versehen ist, die den Stromfluss durch die Verbindungsleitung (5) bei Unterbrechung einer vorgegebenen Grenztemperatur unterbrechen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterbrechung des Stromflusses zum bzw. vom Halbleiterkörper eines Halbleiterbauelements, mit einer Verbindungseinrichtung, mittels der das Halbleiterbauelement an einen externen Stromkreis anschließbar ist, und mit wenigstens einer Verbindungsleitung zwischen der Verbindungseinrichtung und dem Halbleiterkörper.
  • In der DE 101 22 363 A1 ist ein Halbleitermodul mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Halbleiterbauelement beschrieben. Dieses Halbleiterbauelement ist elektrisch leitend mit einer Ausgangsleitung über Bonddrähte verbunden. In dem Gehäuse ist ein Temperatursensor vorgesehen, der mit einem seiner Lastanschlüsse mit einem Anschluss für ein Versorgungspotential verbunden ist und bei Überschreiten einer ersten Temperaturschwelle und bei angelegtem Versorgungspotential einen zu seiner Erwärmung führenden Laststrom leitet. In dem Gehäuse ist weiterhin eine Unterbrechungseinrichtung eingebaut, welche nach Überschreiten einer zweiten Temperaturschwelle die Ausgangsleitung irreversibel unterbricht. Die Unterbrechungseinrichtung weist eine "volumenerweiternde" Charakteristik auf und führt bei ihrer Auslösung zu einem Aufplatzen des Gehäuses und insbesondere zu einem Durchtrennen oder Aufreißen der stromführenden Bonddrähte. Bei diesem Halbleitermodul sind also mit der Unterbrechungseinrichtung die Mittel, die mit den Bonddrähten die Verbindungsleitung zwischen der eine externe Verbindungseinrichtung darstellenden Ausgangsleitung und dem Halbleiterkörper des Halbleiterbauelementes unterbrechen, außerhalb von dieser Verbindungsleitung gelegen, was zusätzlichen Platz im Gehäuse des Halbleitermoduls erfordert.
  • Weiterhin ist aus der DE 198 05 785 C1 ein Leistungshalbleiter-Modul mit thermischer Laststromsicherung bekannt. Dieser Leistungshalbleiter-Modul weist ein Leistungshalbleiter-Bauelement in einem Gehäuse auf. Für den Fall, dass die Betriebstemperatur des Leistungshalbleiter-Bauelements eine vorgegebene Temperaturschwelle überschreitet, wird der Laststrom des Leistungshalbleiter-Bauelementes irreversibel unterbrochen. Hierfür sind Unterbrechungsmittel vorgesehen, die vom Gehäuse fest umschlossen sind bzw. einen Bestandteil desselben darstellen. Das Material der Unterbrechungsmittel weist dabei bei zunehmender Temperatur eine volumenerweiternde und/oder eine oxidierende und/oder eine explodierende Charakteristik auf. Als Unterbrechungsmaterialien werden ein annähernd ideales Gas, stark oxidierende oder aufschäumende Materialien, Sprengstoff usw. vorgesehen.
  • In beiden vorgenannten Druckschriften wird betont, dass die zuverlässige Unterbrechung der Stromzufuhr zu bzw. von Halbleiterbauelementen äußerst wichtig ist: unter ungünstigen Umständen können Halbleiterbauelemente in Brand geraten oder so heiß werden, dass diese ihrerseits ihre Umgebung in Brand versetzen können. Dabei ist meist von einem defekten oder fehlerhaft angesteuerten Halbleiterbauelement auszugehen, welches einen unkontrollierten Stromfluss ermöglicht und dadurch stark erhitzt wird bzw. seine Umgebung auf hohe Temperaturen bringt. Die Hitzeentwicklung ist einerseits so groß, um einen Brand verursachen zu können, andererseits jedoch nicht ausreichend groß, um den unkontrollierten Stromfluss zu unterbrechen. Übliche Schutzeinrichtungen, wie beispielsweise Schmelzsicherungen in der Zuleitung, können diesen Fehlerfall in der Regel nicht beherrschen.
  • Als konkretes Beispiel für ein Halbleiterbauelement soll hier ein Leistungs-MOSFET genannt werden, obwohl unter "Halbleiterbauelement" beliebige Bauelemente zu verstehen sind, wie FET, IGBT, JFET, Thyristor usw. Ein solcher Leistungs-MOSFET kann beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Selbstverständlich sind aber auch andere praktisch beliebige Anwendungen möglich. Im Betrieb von Halbleiterbauelementen sind Funktionsausfälle nie ganz auszuschließen. Ein besonders gravierender Fehler liegt bei Versagen der elektronischen Übertemperatursicherung dann vor, wenn ein Leistungs-MOSFET durchlegiert, so dass bei einem High-Side-Schalter oder auch einem Low-Side-Schalter eine nicht abschaltbare leitfähige Verbindung und gegebenenfalls sogar ein Kurzschluss mit jeweils starker Erwärmung zwischen dem Versorgungspotential und Last auftreten kann. In letzter Konsequenz kann dies sogar zu einem Brand führen. Zur Vermeidung solcher Schäden ist es daher zwingend erforderlich, den Strom im Schalter bei Erreichen einer bestimmten Temperatur zu unterbrechen.
  • Die beiden oben genannten Druckschriften geben für eine solche Stromunterbrechung wirkungsvolle Mittel an. Diese Mittel sind aber relativ aufwändig und erfordern im Gehäuse des Halbleiterbauelementes zusätzlichen Platz bzw. Raum.
    •
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, welche zuverlässig den Stromfluss zum bzw. vom Halbleiterkörper eines Halbleiterbauelementes zu unterbrechen vermag und dennoch nur wenig Raum bzw. Platz beansprucht.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verbindungsleitung Mittel enthält, die bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur die Verbindungsleitung im Bereich zwischen der Verbindungseinrichtung und dem Halbleiterkörper unterbrechen.
  • Im Unterschied zu dem aus den obigen beiden Druckschriften bekannten Stand der Technik verlagert somit die vorliegende Erfindung die "Unterbrechungsmittel" in die Verbindungsleitung, also insbesondere in den Bereich der Bonddrähte selbst.
  • Die Unterbrechungsmittel können verschieden gestaltet werden: In einer ersten grundsätzlichen Ausführungsform wird ein Teil der Verbindungsleitung zwischen der externen Verbindungseinrichtung, also beispielsweise einem Sockel oder einem Leadframe (Leiterrahmen), und dem Halbleiterkörper, also einem Bondpad eines Chips, bei Erreichen der Grenztemperatur verflüssigt. Der Stromkreis wird dann durch einen bei dieser Verflüssigung und der anschließenden Erstarrung auftretenden Volumensprung und/oder durch Absaugen der Flüssigkeit in einen Hohlraum unter Ausnutzung von Adhäsionskräften und Erstarren im Hohlraum unterbrochen.
  • Bei einer zweiten grundsätzlichen Ausführungsform wird eine explosive oder volumenändernde Substanz nicht auf den Halbleiterkörper bzw. Chip oder sonst irgendwo im Gehäuse des Halbleiterbauelements untergebracht, sondern in die Verbindungsleitung, also vorzugsweise den Bonddraht, integriert. Das heißt, es wird beispielsweise ein Draht aus leitendem Material, wie vorzugsweise Aluminium oder Gold, verwendet, welcher im Innern über seine gesamte Länge oder in Teilabschnitten einen Hohlraum aufweist. Mit anderen Worten, dieser Draht ist ähnlich zu einem Lötdraht mit einer im Innern integrierten Flussmittelseele. Die explosive oder sich stark im Volumen ausdehnende Substanz befindet sich dabei im inneren Hohlraum dieses Drahtes. Mit einem solchen Draht lassen sich ohne weiteres die derzeit üblichen Bondverbindungen realisieren. Falls der die Drahtseele bildende Hohlraum durchgängig ist, wird beim Bondvorgang des jeweilige Ende des Hohlraumes abgeschlossen und abgedichtet. Dies verhindert einerseits ein Austreten der explosiven oder sich stark im Volumen ausdehnenden Substanz in der Drahtseele bei normalem Betrieb und erhöht andererseits den internen Druck nach Aktivierung dieser Substanz bei Erreichen der Grenztemperatur.
  • Bei der ersten Ausführungsform ist von Bedeutung, dass die Verbindungsleitung an der Unterbrechungsstelle aus einem Material besteht, das einerseits einen vernachlässigbaren elektrischen Widerstand aufweist und andererseits bei der gewünschten Grenztemperatur, also beispielsweise im Bereich zwischen 300 und 400°C, flüssig wird. Gold und Aluminium, welches Materialien sind, die in der Leistungselektronik verbreitet eingesetzt werden, sind hierfür aufgrund ihrer hohen Schmelztemperatur weniger einsetzbar bzw. ungeeignet. Bezüglich des Schmelzpunktes besser verwendbare Materialien sind beispielsweise Zinn mit einem Schmelzpunkt von 232°C, Zink mit einem Schmelzpunkt von 419°C, Blei mit einem Schmelzpunkt von 328°C, Cadmium mit einem Schmelzpunkt von 321°C oder Wismut mit einem Schmelzpunkt von 271°C. Allerdings werden diese Materialien in der Halbleitertechnologie als weniger gebräuchlich angesehen. Unter dem letzten Gesichtspunkt sind Zweikomponentensysteme, wie insbesondere Gold und Silizium (Au-Si) oder Gold und Zinn (Au-Sn) besonders vorteilhaft. Diese Zweikomponentensysteme haben nämlich einen eutektischen Punkt, der abhängig von dem Mischungsverhältnis von Gold und Silizium bzw. Gold und Zinn bei 200°C bis 400°C liegt. Es können aber auch mehr als zwei Komponenten vorliegen. So sind beispielsweise mehrkomponentige Lotmaterialien mit Blei und Zinn zur Chiplötung besonders geeignet.
  • Bei der zweiten Ausführungsform kann die Aktivierung der in der Drahtseele untergebrachten Substanz verschiedene Effekte zur Folge haben:
    • (a) Explosive Wirkungs Werden das Gehäuse des Halbleiterbauelementes, der Halbleiterkörper bzw. Chip oder der die Verbindungsleitung bildende Bonddraht im Fehlerfall sehr heiß und erreichen eine Temperatur von beispielsweise über 300°C, so explodiert die im Bonddraht integrierte Drahtseele und unterbricht die Bondverbindung. Zumindest wird aber eine Beschädigung des Bonddrahtes an mindestens einer Stelle erreicht, welche dann aufgrund der Widerstandserhöhung, der Erhöhung der Stromdichte oder der erhöhten thermischen Belastung an dieser Stelle vorzugsweise durchbrennt. Damit wird der Stromfluss völlig unterbrochen oder wenigstens auf ungefährliche Werte reduziert.
    • (b) Gasdruckerhöhung: Die in der Drahtseele vorgesehene bei Raumtemperatur feste, flüssige oder gasförmige Substanz erhöht bei Überschreitung einer Grenz- bzw. Auslösetemperatur von beispielsweise 300°C sehr stark den Gasdruck, was den oben unter (a) erläuterten Schutzmechanismus auslöst.
    • (c) Volumenausdehnung: Die feste oder flüssige Substanz in der Drahtseele führt bei Überschreiten der Grenztemperatur zu einer starken Volumenausdehnung und beschädigt dadurch den Bonddraht, was ebenfalls den oben unter (a) beschriebenen Schutzmechanismus bedingt.
    • (d) Zuführung zusätzlicher Energie: Nach Überschreitung der Grenztemperatur durchläuft die Substanz der Drahtseele eine chemische Reaktion, wobei zusätzliche Energie frei wird, die sowohl den Bonddraht als auch eine Pressmasse des Gehäuses stark erhitzt und dadurch verzundert, oxidiert, verkohlt oder schmilzt. Am Ende dieses Prozesses ist jedenfalls der Stromfluss zum bzw. vom Halbleiterbauelement unterbrochen.
    • (e) Freisetzen einer chemisch reaktiven Substanz: Nach Überschreitung der Grenztemperatur wird aus der Substanz in der Drahtseele ein Stoff freigesetzt, der zu einer chemi schen Zerstörung, beispielsweise Oxidation des Bonddrahtes führt.
    • (f) Bildung einer Legierung: Nach Überschreiten der Grenztemperatur greift ein in der Drahtseele vorhandenes Metall oder eine Legierung den Draht an und geht mit diesem eine Legierung ein. Dadurch wird die Drahthülle beschädigt und der Widerstand des Bonddrahtes wird stark erhöht. Es tritt dann der oben unter (a) beschriebene Schutzmechanismus ein.
    • (g) Hohlraums Für die Drahtseele wird ein gegebenenfalls mit Vakuum versehener Hohlraum verwendet.
  • Die Drahtseele kann ein- oder mehrstufig aufgebaut sein. So können beispielsweise zwei oder mehrere nebeneinander oder gegebenenfalls ineinander angebrachte Substanzen im Innern des Bonddrahtes vorgesehen werden. Eine erste Substanz ist dann dazu optimiert, bei Überschreitung einer Grenztemperatur eine genaue und eindeutige Zündreaktion an eine zweite Substanz zu liefern, die zwar ungenauer und erst bei höherer Temperatur ausgelöst wird, dafür jedoch eine stärkere explosive, erhitzende oder volumenändernde Wirkung hat. Es ist also durch einen solchen mehrstufigen Aufbau möglich, einzelne der obigen Effekte (a) bis (f) miteinander zu kombinieren. Selbstverständlich ist auch ein Aufbau mit mehr als zwei Stufen möglich, so dass sogar beispielsweise drei Effekte ausgenutzt werden.
  • Unter einem Bonddraht ist jede geeignete Verbindungsleitung zu verstehen. Das heißt, der Bonddraht kann einen runden, rechteckigen oder sonstigen Querschnitt haben. Beispielsweise kann die Verbindungsleitung auch aus einem Bändchen oder einer Bügelverbindung bestehen. Sie braucht auch nicht "gebondet" zu sein. Der Begriff "Verbindungsleitung" ist somit ganz allgemein zu verstehen.
  • Es ist auch möglich, als Unterbrechungsmittel die Verbindungsleitung wenigstens teilweise aus einem leitenden Material zu realisieren, dessen Schmelztemperatur an die Verhältnisse in einem Fehlerfall angepasst ist und so die Grenztemperatur bildet. Wie bereits oben erwähnt wurde, sind Aluminium und Gold hierfür weniger bzw. nicht geeignet, da diese erst bei relativ hohen Temperaturen schmelzen. Neben den oben erwähnten Legierungen könnte auch übliches Lötzinn, also eine Blei-Zinn-Legierung als Material für eine Bondverbindung herangezogen werden. Bei Überschreitung einer Temperatur von etwa 300°C schmilzt diese Legierung auf, so dass der Stromfluss unterbrochen wird.
  • Die obigen beiden Ausführungsformen der Erfindung können ohne weiteres auch auf verschiedene Weise miteinander kombiniert werden. Das heißt, es können beispielsweise für die Unterbrechungsstelle Materialien mit einem angepassten Schmelzpunkt vorzugsweise im Bereich zwischen 300 und 400°C verwendet und mit einer explosiven oder sich ausdehnenden Substanz kombiniert werden. Das heißt, die Drahthülle besteht beispielsweise aus derartigen Materialien, während in der Drahtseele die explosive oder sich ausdehnende Substanz untergebracht wird.
  • Die durch derartige Kombinationen zu erzielenden Wirkungen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
    • – In der Drahtseele der Verbindungsleitung besteht ein Gasdruck durch Übertemperatur oder chemische Reaktion. Zeigt das umhüllende Plastikmaterial der Drahthülle nach dem Schmelzen der Verbindungsleitung eine Schwachstelle, beispielsweise durch Rissbildung oder Versprödung, so kann der Gasdruck das flüssige Material der Verbindungsleitung wegblasen. Dadurch wird der Stromfluss unterbrochen oder zumindest eine starke Widerstandserhöhung verursacht. Dies führt letztlich zu einer raschen Zerstörung der Verbindungsleitung.
    • – In der Drahtseele der Verbindungsleitung befindet sich eine Substanz, die mit dem geschmolzenen Material der Verbindungsleitung eine Legierung oder chemische Verbindung eingeht und dadurch eine deutliche örtliche Widerstandserhöhung in der Verbindungsleitung verursacht. Dies führt dann zu einer weiteren raschen örtlichen Temperaturerhöhung der Verbindungsleitung mit dem Resultat, dass diese zerstört und unterbrochen wird.
    • – In der Drahtseele der Verbindungsleitung befindet sich eine Substanz, die auf das geschmolzene Material der Drahtverbindung eine stark oxidierende Wirkung hat, wodurch damit wieder der widerstand der Drahtverbindung ansteigt, so dass der im vorangehenden Absatz beschriebene Vorgang abläuft.
  • Bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist von Bedeutung, dass die Oberflächenspannung des geschmolzenen Materials, insbesondere Bondmaterials, der Verbindungsleitung ausgenutzt wird. Beispielsweise wird ein Bonddraht als Verbindungsleitung mittels eines leitenden Materials mit angepasster Schmelztemperatur gestaltet. In der Drahtseele dieses Bonddrahtes wird ein Hohlraum vorgesehen, der zumindest teilweise mit einem deoxidierenden Flussmittel gefüllt ist. Dies hat dann zur Folge, dass das geschmolzene Bondmaterial durch die Oberflächenspannung sofort in den oxidfreien Hohlraum, also in das Innere der Bondverbindung gezogen wird. Das dadurch fehlende Material führt zu einer Lücke in der Verbindungsleitung und somit zu einer Unterbrechung des Stromflusses.
  • Ihr Hohlraum in der Drahtseele kann vorzugsweise auch evakuiert sein.
  • Anstelle des Hohlraumes kann gegebenenfalls auch ein stark saugendes Material vorhanden sein, das das Material der Ver bindungsleitung aufsaugt, so dass die Verbindungsleitung unterbrochen wird.
  • Der Hohlraum oder das saugende Material kann wie bei der ersten Ausführungsform ohne weiteres auch außerhalb der Seele der Verbindungsleitung vorgesehen werden. Er bzw. es kann beispielsweise auch an beiden Enden der Verbindungsleitung, also etwa auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers bzw. Chipoberfläche oder auf dem Leadframe, das heißt Leiterrahmen, gelegen sein. So könnte vorzugsweise das Leadframe beispielsweise geätzte, gefräste oder gestanzte Vertiefungen zur Aufnahme des Materials der Verbindungsleitung haben. Die Verbindungsleitung wird dann über diesen Vertiefungen aufgesetzt, so dass sich die saugfähigen Hohlräume ergeben, die ihrerseits gleichzeitig durch die Verbindungsleitung gegen die Pressmasse des Gehäuses abgedichtet sind. Sobald ein Fehler mit resultierender Übertemperatur auftritt, wird das geschmolzene Material der Verbindungsleitung in diese Hohlräume gesaugt.
    •
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 bis 4 Schnittbilder durch verschiedene Varianten der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 5 bis 7 perspektivische Darstellungen bzw. Schnittbilder zur Erläuterung der zweiten Ausführungsform der Erfindung und
  • 8 und 9 eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung bei der Verbindung eines Chips mit einem Leadframe.
  • In den Figuren werden für einander entsprechende Bauteile jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet.
  • Es sei angemerkt, dass die Erfindung auf beliebige Halbleiterbauelemente aus allen möglichen Halbleitermaterialien anwendbar ist. Wesentlich an der Erfindung ist aber, dass die Verbindungsleitung, insbesondere der Bonddraht, beispielsweise zwischen dem Halbleiterkörper bzw. Chip des Halbleiterbauelementes und dessen äußerer Verbindungseinrichtung, insbesondere einem Leadframe, so gestaltet ist, dass diese Verbindungsleitung bei Überschreiten einer bestimmten Grenztemperatur, die vorzugsweise im Bereich zwischen 300 und 400°C liegt, sich selbst unterbricht bzw. irreversibel beschädigt oder zerstört. Hierzu kann eine Unterbrechungsstelle in der Verbindungsleitung in besonderer Weise gestaltet werden, wie dies in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, und/oder es kann die Verbindungsleitung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wenigstens teilweise vorzugsweise mit Materialien ausgeführt werden, die bei Überschreiten der Grenztemperatur für eine zuverlässige elektrische oder sogar mechanische Unterbrechung der Verbindungsleitung sorgen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Verbindung zwischen einem Chip und einem Leadframe beschränkt. Sie ist ohne weiteres beispielsweise auch auf Verbindungen zwischen einem ersten Chip und einem zweiten Chip und zwischen einem ersten Leadframe und einem zweiten Leadframe anwendbar. Auch Verbindungen zu Substraten, wie Keramiksubstraten, sind möglich. Ein Beispiel ist ein Chip auf einem Keramiksubstrat.
  • 1 zeigt einen Halbleiterkörper 1 aus Silizium, auf dem eine Isolierschicht 2 aus Siliziumdioxid oder Borphosphorsilikatglas, eine weitere Isolierschicht 3 aus Siliziumnitrid und ein Bondpad 4 aus Aluminium vorgesehen sind.
  • Das Bondpad 4 ist über eine Verbindungsleitung 5 mit einem Leadframe 6 aus beispielsweise Kupfer verbunden. Das Bondpad 4 und das Leadframe 6 können eine speziell zum Bonden geeignete Oberfläche haben. Dabei ist die Verbindungsleitung 5, vorzugsweise ein Bonddraht, auf das Bondpad 4 und das Leadframe 6 gebondet. Die gesamte Anordnung ist in eine Pressmasse 7 aus beispielsweise Harz eingebettet.
  • Selbstverständlich können auch andere Materialien ausgewählt werden.
  • Erfindungsgemäß ist eine Unterbrechungsstelle 8 vorgesehen. An dieser Unterbrechungsstelle 8 ist der aus Gold bestehende Bonddraht der Verbindungsleitung 5 über eine Schicht 9 aus polykristallinem Silizium geführt. Es sei nun angenommen, dass die Verbindungsleitung einen Durchmesser b hat, während die Schicht 9 eine Schichtdicke a aufweist.
  • Wesentlich ist zunächst, dass der die Verbindungsleitung 5 bildende Bonddraht nicht direkt von dem Bondpad 4 zu dem Leadframe 6 gebondet, sondern vielmehr zusätzlich auf der Schicht 9 angebracht ist. Bei Erreichen der eutektischen Temperatur von über 370°C des Gold-Silizium-Eutektikums aus der Verbindungsleitung 5 und der Schicht 9 wird die Unterbrechungsstelle 8 flüssig. Da das Zweikomponentensystem aus Gold und polykristallinem Silizium im flüssigen und anschließend im erstarrten Zustand ein kleineres Volumen aufweist als seine einzelnen Komponenten, nämlich Gold und Silizium, da also ein Volumensprung auftritt, wird durch Adhäsionskräfte die Flüssigkeit in den Raum der polykristallinen Siliziumschicht 9 gezogen, sofern a < b eingehalten ist. Es kommt dann an der Unterbrechungsstelle 8 zu einer Unterbrechung des Stromflusses zwischen dem Bondpad 4 und dem Leadframe 6.
  • 2 zeigt eine weitere Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung. Hier weist der n-leitende Siliziumkörper 1 p-leitende Zonen 15 auf, in die wiederum n+-leitende Zonen 16 eingebettet sind. Diese Zonen 15, 16 bilden zusammen mit Gates 13 aus polykristallinem Silizium, welche zwischen einem Gateoxid 11 und einer Siliziumdioxidschicht 12 liegen, DMOS-Zellen 14, die mit einer Aluminium-Metallisierung 17 kontaktiert sind. Die Schicht 2 besteht hier vorzugsweise aus Siliziumdioxid.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Unterbrechungsstelle 8 aus einer polykristallinen Siliziumschicht 9, welche auf eine Goldschicht 10 aufgebracht ist. Die Verbindungsleitung 5 besteht hier aus einem Aluminiumdraht.
  • Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel der 1 wird bei diesem Ausführungsbeispiel der 2 also als Bonddraht ein Aluminium-Draht und nicht ein Gold-Draht eingesetzt. Die Verbindungsleitung 5 zwischen einem (nicht gezeigten) Bondpad und einem (ebenfalls nicht gezeigten) Leadframe ist an der Unterbrechungsstelle 8 durch die Goldschicht 10, die als Goldpad ausgeführt ist und eine Dicke a haben soll, und die polykristalline Siliziumschicht 9, die zusammen mit der Goldschicht 10 eine Dicke b hat, unterbrochen. Bei Erreichen der eutektischen Temperatur des Gold-Silizium-Eutektikums, also bei Temperaturen über 370°C, wird der Stromfluss durch die Verbindungsleitung 5 an der Unterbrechungsstelle 8 in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel der 1 unterbrochen, wobei hier jedoch das Eutektikum nach dem Volumensprung in den Raum der Goldschicht 10 gesaugt wird, sofern a < b vorliegt, was ohne weiteres erfüllt ist. Die Unterbrechungsstelle kann hier auch oberhalb von aktiven Gebieten des Halbleiterkörpers platziert werden, wie dies in der 2 gezeigt ist.
  • Anstelle eines Gold-Silizium-Eutektikums kann auch ein anderes System verwendet werden. Ein solches System sollte aber einen möglichst großen Volumensprung aufweisen, um eine zuverlässige Unterbrechung des Stromkreises zu gewährleisten.
  • In 3 ist eine dritte Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zum Ausführungsbeispiel der 1 noch in einer Siliziumdioxidschicht 12 ein Hohlraum 18 vorgesehen, dessen Wände mit polykristallinem Silizium 19 ausgekleidet sind, das mit dem polykristallinen Silizium der Schicht 9 an der Unterbrechungsstelle 8 in Verbindung steht. Der Halbleiterkörper 1 kann n- oder p-leitend sein und ist hier mit einer p- bzw. n-leitenden Zone 15 versehen. Die polykristalline Siliziumschicht 9 weist eine Schichtdicke b auf, während der Hohlraum 18 einschließlich der Auskleidung mit dem polykristallinen Silizium 19 eine Schichtdicke a haben soll.
  • Wesentlich an dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, dass unterhalb von der polykristallinen Siliziumschicht 9, auf der der Verbindungsdraht 5 aus Gold aufliegt, noch der Hohlraum 18 vorgesehen ist. Dieser Hohlraum 18 wird durch Ätzen eines kleinen Loches in die Siliziumnitridschicht 3 und anschließendes selektives Ätzen der Siliziumdioxidschicht 12 erzeugt. Beim Abscheiden des polykristallinen Siliziums für die Schicht 9 wird aus prozesstechnischen Gründen auch die Innenwand des Hohlraumes 18 teilweise mit dem polykristallinen Silizium 19 bedeckt. Der Hohlraum 18 ist vorzugsweise im Wesentlichen luftleer. Bei Erreichen der eutektischen Temperatur von Gold und polykristallinem Silizium wird, wie bereits beim Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben wurde, der Stromkreis unterbrochen, sofern die Bedingung a < b erfüllt ist, da dann das Gold-Silizium-Eutektikum im Bereich der Unterbrechungsstelle 8 in den Hohlraum mittels Adhäsion abgesaugt wird.
  • Anhand der 4 werden im Folgenden zwei weitere Varianten der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert. Diese beiden Varianten der ersten Ausführungsform sind ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel der 3, da ebenfalls ein Hohlraum 18 zum Absaugen des Eutektikums verwendet wird.
  • Die Verbindungsleitung 5 besteht hier aus einem Aluminiumdraht, der in der linken Hälfte von 4 zum Bondpad 4 und in der rechten Hälfte von 4 zum Leadframe 6 führt. Der Verbindungsdraht ist auf eine Goldschicht 10 mit einer Schichtdicke b gebondet. Diese Goldschicht 10 erstreckt sich durch eine Isolatorschicht 20 aus beispielsweise Borphosphorsilikatglas mit dem Hohlraum 18 bis zu der Schicht 9 aus polykristallinem Silizium. Diese Schicht 9 kann hier gleichzeitig mit dem Gateoxid hergestellt werden. Die Schichtdicke des Hohlraumes 18 und der Schicht 9 ist durch a gegeben.
  • Die Unterbrechung des Stromflusses durch die Verbindungsleitung 5 erfolgt hier in ähnlicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel der 3: sofern a < b vorliegt, wird das Gold-Silizium-Eutektikum bei Überschreiten der Temperatur von etwa 370°C in den Hohlraum 18 gesaugt, so dass der Stromkreis an der Unterbrechungsstelle 8 unterbrochen ist.
  • Bei der dargestellten Variante von 4 kann gegebenenfalls auf die Schicht 9 aus polykristallinem Silizium verzichtet werden, wenn anstelle von Gold für die Schicht 10 das System Au-Sn verwendet wird, das ebenfalls bei Temperaturen zwischen 300 und 400°C aufschmilzt.
  • In allen Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 ist die Verbindungsleitung 5 aus einem massiven Draht hergestellt. Dieser kann beispielsweise aus Gold und Aluminium bestehen, wie dies oben erläutert wurde. Es können gegebenenfalls auch andere geeignete, metallisch leitende Materialien verwendet werden. Sogar dotiertes polykristallines Silizium ist denkbar.
  • Zusätzlich ist es auch möglich, die Verbindungsleitung entsprechend der zweiten Ausführungsform der Erfindung zu gestalten. Er kann dann direkt beispielsweise von dem Leadframe 6 zu dem Bondpad 4 ohne eine Unterbrechungsstelle 8 auf dem Halbleiterkörper geführt werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, zusätzlich diese Unterbrechungsstelle 8 vorzusehen. Mit anderen Worten, die zweite Ausführungsform der Erfindung kann ohne weiteres mit der ersten Ausführungsform kombiniert werden. Sie kann aber auch unabhängig und ohne diese erste Ausführungsform realisiert sein.
  • 5 zeigt eine erste Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Hier ist die Verbindungsleitung 5 aus einem Bonddraht gebildet, welcher eine Seele 21 hat, in die eine sich stark im Volumen ausdehnende oder explosive Substanz gefüllt ist. Bei Überschreiten einer Grenztemperatur von beispielsweise 300°C erhöht sich der Gasdruck in der Drahtseele 21 so stark, dass die Drahthülle bzw. der Drahtmantel aufreißt und dadurch der Stromfluss durch die Verbindungsleitung 5 unterbrochen wird. Wird eine explosive Substanz in die Drahtseele 21 eingebracht, so führt deren Explosion zur Zerstörung der durch den Draht gebildeten Verbindungsleitung.
  • Weiterhin kann für die Drahtseele auch ein Material verwendet werden, das eine chemische Reaktion bei Überschreiten einer Grenztemperatur auslöst, wobei zusätzliche Energie frei wird, welche dann den Drahtmantel und gegebenenfalls auch die Pressmasse 7 stark erhitzt und somit verzundert, oxidiert, verkohlt oder schmilzt, so dass eine Unterbrechung des Stromflusses durch den Verbindungsdraht 5 eintritt. Die eingangs erwähnten Möglichkeiten (a) bis (f) sind also ohne weiteres auf das Ausführungsbeispiel der 5 anwendbar.
  • Die Drahtseele 21 kann auch durch einen Hohlraum gebildet werden. Dieser Hohlraum kann evakuiert sein, so dass in ihm ein Vakuum besteht. Auch ist es möglich, im Hohlraum ein deoxidierendes Gas vorzusehen oder seine Wände mit einem deoxidierenden Mittel auszustatten.
  • Weiterhin ist es möglich, die Verbindungsleitung 5 insgesamt, also den Bonddraht, aus einem Material herzustellen, das bei etwa 300 °C schmilzt. Solche Materialien sind Lote auf der Blei-Zinn-Basis.
  • 6 zeigt eine Verbindungsleitung 5 mit einem mehrstufigen Aufbau der Drahtseele 21: in der Drahtseele sind ineinander eine erste Substanz 21a und eine zweite Substanz 21b vorgesehen. Die erste Substanz 21a ist dazu optimiert, um bei Überschreitung der Grenztemperatur eine genaue und eindeutige Zündreaktion an die weitere Substanz 21b zu geben, die zwar ungenau und erst bei höherer Temperatur ausgelöst wird, dafür jedoch eine stärkere explosive, erhitzende und volumenändernde Wirkung hat.
  • Wie den Ausführungsbeispielen der 5 und 6 entnommen werden kann, kann die Verbindungsleitung eine praktisch beliebige Gestalt haben: sie kann rund, quadratisch, rechteckförmig, bandförmig usw. sein. Auch kann sie hohl, also mit einer Drahtseele versehen, oder massiv ausgeführt sein. Die Drahtseele muss auch nicht in der Mitte des Drahtquerschnitts liegen.
  • 7 zeigt schließlich noch ein Ausführungsbeispiel, wie eine Verbindungsleitung 5 über einem Hohlraum 18 auf einem Leadframe 6 angebracht werden kann. Bei Überschreiten einer Grenztemperatur, die zwischen 300 und 400°C liegen kann, schmilzt das Material der Verbindungsleitung auf und wird in den Hohlraum 18 aufgenommen, so dass die Verbindungsleitung 5 an dieser Stelle unterbrochen wird. Der Hohlraum 18 kann beispielsweise in das Leadframe 6 gestanzt oder gefräst sein. Ist der Hohlraum beispielsweise aus vielen dünnen, nahe an einander liegenden Sägeschnitten gestaltet, so ergibt sich ein saugender Effekt, ähnlich der Funktion einer Entlötlitze.
  • In 8 ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem ein Halbleiterkörper 1, hier ein Halbleiterchip, auf einem Träger-Leadframe 23 vorzugsweise durch Kleben aufgebracht ist. Eine Verbindungsleitung 5 aus einem Bonddraht ist zu einem Leadframe 6 geführt. Anstelle dieses Leadframes 6 können auch Pins vorgesehen sein. Das Leadframe 6 und die Pins können aus Kupfer bestehen.
  • Wesentlich ist hier die Gestaltung der Verbindungsleitung 5, also des Bonddrahtes, welcher ein Unterbrechungsstelle 8 aufweist. An dieser Unterbrechungsstelle 8 kann ein Fehlerschutz durch kombinierte Anwendung des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels mit entsprechender Führung der Verbindungsleitung erreicht werden. Hierzu kann der Bonddraht aus einem Material, das eine Legierung hat, die bei etwa 300 °C schmilzt, bestehen. Geeignet sind hierfür übliche Lote auf der Blei-Zinn-Basis.
  • Auch kann hat der Bonddraht in seinem Innenraum mit verschiedenen, über seine Länge verteilten diskreten Hohlräumen 21 versehen sein.
  • Diese Hohlräume 21 können über der gesamten Länge des Bonddrahtes vorhanden sein. Es genügt aber auch, wenn diese im Bereich der Unterbrechungsstelle 8 vorliegen. Ein Beispiel hierfür ist in 9 gezeigt.
  • Die Hohlräume 21 können mit Luft gefüllt oder aber auch durch ein Vakuum gebildet sein. Auf jeden Fall sind die Enden des Bonddrahtes durch den Bondvorgang geschlossen.
  • In einem Fehlerfall und bei Auftreten einer Übertemperatur schmilzt der Bonddraht aufgrund der geringeren Kühlung zuerst im Bereich der Unterbrechungsstelle 8, also im Bereich zwischen dem Chip 1 und dem Leadframe 6. Dadurch wird die Schmelze in den Hohlraum 21 im Inneren des Bonddrahtes 5 gezogen, wodurch sich an der Unterbrechungsstelle 8 eine Unterbrechung ergibt. Um das Absaugen der Schmelze zu gewährleisten, sollte der Hohlraum 21 oxidfrei sein.
  • Hierzu ist es vorteilhaft, wenn im Hohlraum 21 ein deoxidierendes Gas vorliegt. Auch ist es möglich, das Innere des Hohlraumes mit einer deoxidierenden Innenbeschichtung 24 zu versehen. Diese beiden Maßnahmen können getrennt oder auch zusammen ergriffen werden.
    • 1
    Halbleiterkörper
    2
    Isolierschicht
    3
    Isolierschicht
    4
    Bondpad
    5
    Verbindungsleitung
    6
    Leadframe
    7
    Pressmasse
    8
    Unterbrechungsstelle
    9
    Schicht
    10
    Goldschicht
    11
    Gateoxid
    12
    Siliziumdioxidschicht
    13
    polykristallines Gate
    14
    DMOS-Zellen
    15
    p-leitende Zonen
    16
    n+-leitende Zonen
    17
    Aluminium-Metallisierung
    18
    Hohlraum
    19
    polykristallines Silizium
    20
    Borphosphorsilikatglasschicht
    21
    Drahtseele

Claims (37)

  1. Vorrichtung zur Unterbrechung des Stromflusses zum bzw. vom Halbleiterkörper (1) eines Halbleiterbauelements, mit einer Verbindungseinrichtung, mittels der das Halbleiterbauelement an einen externen Stromkreis anschließbar ist, und mit wenigstens einer Verbindungsleitung (5) zwischen der Verbindungseinrichtung und dem Halbleiterkörper (1), dadurch gekennzeichnet , dass die Verbindungsleitung (5) Mittel enthält, die bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur die Verbindungsleitung (5) im Bereich zwischen der Verbindungseinrichtung und dem Halbleiterkörper (1) unterbrechen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel wenigstens in einem bestimmten Bereich einen Teil der Verbindungsleitung (5) aufweisen, in welchem die Verbindungsleitung (5) und/oder deren Umgebung aus Materialien bestehen, die bei Überschreiten der Grenztemperatur eine Schmelze oder ein Eutektikum bilden, so dass in diesem Bereich eine Unterbrechungsstelle (8) für die Verbindungsleitung (5) entsteht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Bereich wenigstens teilweise von einem Gebiet umgeben ist, das das Eutektikum aufzunehmen bzw. abzusaugen vermag.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebiet einen Hohlraum (18) aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebiet so gestaltet ist, dass das Eutektikum aufgrund von Adhäsionskräften in den Stromfluss unterbrechende Zonen saugbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (5) an der Unterbrechungsstelle (8) auf ein Pad (9) gebondet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (5) aus Gold und das Pad (9) aus polykristallinem Silizium bestehen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (a) des Pads (9) geringer ist als der Durchmesser (b) der Verbindungsleitung (5).
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung aus Aluminium und das Pad (10) aus Gold bestehen, und dass das Pad (10) wenigstens teilweise von einer Schicht (9) aus polykristallinem Silizium überlagert ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (18) in einer Isolationsschicht (12, 20) vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (18) mit polykristallinem Silizium (19) ausgekleidet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Pad (9) aus polykristallinem Silizium über eine Öffnung in einer Isolationsschicht (3) mit dem den Hohlraum (18) auskleidenden polykristallinen Silizium (19) in Verbindung steht.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (18) so bemessen ist, dass das Eutektikum durch Adhäsionskräfte in den Hohlraum (18) gesaugt wird.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3) aus Siliziumnitrid besteht.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (18) an eine Schicht (9) aus polykristallinem Silizium angrenzt und von dem Material des Bondpads (10) durchsetzt ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bondpad (10) im Hohlraum (18) mit der Schicht (9) aus polykristallinem Silizium in Verbindung steht.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (5) aus einem Bonddraht gebildet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht (5) einen rechteckförmigen, kreisförmigen oder sonstigen Querschnitt aufweist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht mit einer Drahtseele (21) versehen ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtseele mit einem das Volumen verändernden oder explosiven Stoff gefüllt ist.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht aus einem Material gebildet ist, das ein Unterbrechen des Bonddrahtes bei der Grenztemperatur gewährleistet.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht aus einer Legierung gebildet ist, die bei der Grenztemperatur aufschmilzt.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht (5) aus einem Material gebildet ist, das bei der Grenztemperatur eine chemische Veränderung erfährt, so dass ein Stromfluss durch den Bonddraht unterbunden ist.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (5) über einem Hohlraum (18) eines Leadframes (6) angebracht ist.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass bei der chemischen Veränderung eine Legierung gebildet wird.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht (5) durch mechanische Kräfte; insbesondere infolge Explosion oder Gasdruck zerstörbar ist.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht als Drahtseele mit einem Hohlraum versehen ist.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum aus mehreren Abschnitten gebildet ist.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum mit Luft gefüllt oder evakuiert ist.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum mit einer deoxidierenden Gasfüllung und/oder einer deoxidierenden Innenbeschichtung (24) versehen ist.
  31. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht aus einer Metallverbindung oder Legierung besteht.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Bonddraht aus einer Legierung auf der Blei-Zinn-Basis besteht.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Bonddrahtes als Schmelze oder Eutektikum verflüssigbar ist.
  34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (5) zwischen wenigstens zwei der folgenden Einheiten geführt ist: Halbleiterchip, Leadframe, Substrat.
  35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Keramiksubstrat ist.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnett, dass das Leadframe mit zum Bonden geeigneter Oberfläche versehen ist.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bondpad (4) mit zum Bonden geeigneter Oberfläche versehen ist.
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