DE1064636B

DE1064636B - Verfahren zur Herstellung der elektrischen Anschluesse an die Elektroden von Halbleiterelementen von Halbleiteranordnungen

Info

Publication number: DE1064636B
Application number: DEE15577A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Gerhard Bollert; Walter Ramser; Dipl-Phys Dietrich Wieland
Original assignee: Eberle & Co Appbau Ges
Current assignee: Eberle & Co Appbau Ges
Priority date: 1958-03-21
Filing date: 1958-03-21
Publication date: 1959-09-03
Also published as: GB882450A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung der elektrischen Anschlüsse an die. Elektroden von Halbleiterelementen von Halbleiteranordnungen.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, Halbleiterelemente dadurch elektrisch zu kontaktieren, daß man an deren Elektroden Anschluß drahte manuell mit Werkzeugen andrückt und verlötet. Diese Art der Kontaktierung birgt die Gefahr in sich, daß die dünnen Kristalle, deren Dicke ζ. Β. etwa 50 μ beträgt, durch das Andrücken mit verhältnismäßig groben Kräften zerbrochen werden. Die Anschlußdrähte können sich durch ihre Elastizität leicht wieder von der Kontaktfläche abheben und damit die Verbindung unterbrechen. Dies braucht nicht sofort zu geschehen, sondern tritt teilweise erst während des Betriebes auf. Die Herstellung der Berührung zwischen den kleinen und zerbrechlichen Teilen erfordert eine hohe Genauigkeit, die mit automatischen Verfahren nur schwer erreichbar ist.

Es ist weiterhin bekannt, bei Transistoren, welche nach dem Diffusionsverfahren hergestellt werden, dem pn-übergang eine bestimmte Geometrie aufzuzwingen, derart, daß mittels einer Elektrode ein Spiegelbild derselben im Halbleiterkristall erzeugt wird. Die .Elektrode, die mit Lot befeuchtet ist, zentriert und begrenzt in Verbindung mit der Oberflächenspannung des flüssigen Lotes dasselbe auf ein kleines Gebiet der Oberfläche des Halbleiterkristalls. Auch ist es bekannt, mittels Elektroden Dotierungsmaterial auf ein bestimmtes Gebiet der Oberfläche des Halbleiterkristalls so zu begrenzen, daß es nicht auf andere Gebiete der Oberfläche fließen kann.

Zur Herstellung der elektrischen Anschlüsse an die Elektroden von Halbleiterelementen von Halbleiteranordnungen, wie von Transistoren oder Dioden, werden gemäß der Erfindung diie Sockel anschlüsse mit Anschlußfahnen versehen, auf die ein geeignetes Lot aufgebracht wird, und die Biegsamkeit der Anschlußfahnen wird so bemessen, daß sie durch die Oberflächenspannung des an der Spitze der Fahnen befindlichen und durch Erhitzung flüssig gemachten Lotes nach Benetzung der gegenüberliegenden Elektrode des Halbleiterelementes an der Berührungsstelle festgehalten werden.

Die Berührung zwischen Anschlußfahne und Elektroden kann durch Relativbewegung des Halbleiterelementes gegenüber einem geeigneten kontinuierlichen Medium hervorgerufen werden. Gegebenenfalls können magnetische elektrostatische oder aero- bzw. hydrodynamische Kräfte zur Bewegung herangezogen werden. Ferner kann man Trägheitskräfte, z. B. Schütteln, zur Herstellung der Berührung verwenden.

Die Vorteile des Verfahrens liegen darin, daß Verfahren zur Herstellung
der elektrischen Anschlüsse

an die Elektroden

von Halbleiterelementen

von Halbleiteranordnungen

Anmelder:

Eberle & Co. Apparatebaugesellschaft,
Nürnberg, ödenberger Str. 57/65

Dipl.-Phys. Gerhard Bollert,
Dipl.-Phys. Dietrich Wieland und Walter Ramser,

Nürnberg,
sind als Erfinder genannt worden

keinerlei Werkzeuge zur Montage der elektrischen Anschlüsse an die Elektroden des Halbleiterkristalls erforderlich sind; weiterhin, daß die Kräfte, welche zur Durchführung des Verfahrens benötigt werden, so gering sind, daß eine Beschädigung der Kristalle ausgeschlossen ist. Auch ist ein Lösen der elektrischen Anschlüsse von Elektroden des Halbleiterkristalls nicht möglich. Die Oberflächenspannung des Lotes an der Anschlußfahne reicht aus, um die auf irgendeine Art mit der Elektrode, z. B. Legierungspille, in Berührung gebrachten elektrischen Anschlüsse mit derselben in Kontakt zu halten. Die elektrischen Anschlüsse müssen dabei bestimmte mechanische Bedingungen erfüllen, z. B. muß die Rückfederkraft der Elektrode kleiner sein als die durch die Oberflächenspannung erzeugte Gegenkraft des flüssigen Lotes. Zum besseren Verständnis ist die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 stellt einen Schnitt durch eine Halbleiteranordnung, ζ. B. eine Diode, vor Durchführung des vorliegenden Verfahrens dar. Es bedeutet 1 einen Sockelring mit der sich in seinem Inneren befindenden Isolierung 2, z.B. aus Glas; durch diese Isolierung 2 sind die Sockelanschlüsse 3 und 4 geführt. Am Sockelanschluß 3 befindet sich der beispielsweise durch Punktschweißung angebrachte Anschluß für den sperrfreien Kontakt. Am Sockelanschluß 4 ist die Anschlußfahne 4 ο mit ihrem der Elektrode 5 des Halbleiterkörpers gegenüberstehendem Ende, welches mit einem geeigneten Lot benetzt ist, angebracht.

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In Fig. 2 ist der nach dem Verfahren hergestellte elektrische Anschluß dargestellt. Das -Halbleiterelement wurde dabei auf eine so hohe Temperatur erhitzt, daß die z.B. als Legierungselektrode hergestellte Elektrode 5a oder das am Ende der Anschlußfahne 4a befindliche Lot ader beides sich in flüssigem Zustand befindet. Durch die oben beschriebenen Kräfte ist die Anschlußfahne Aa an die Elektrode 5a gedrückt worden, und es hat sich eine Lotbrücke 6 zwischen beiden gebildet, so daß die Anschlußfahne 4 a fest mit der Elektrode 5 a und somit dem Halbleiterkörper verbunden ist.

Fig. 3 stellt eine Draufsicht auf Fig. 2 dar.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsvariante an Hand eines Transistors dargestellt, bei der ein" weiterer Sockelanschluß 7 durch die Isolierung geführt ist. 3 a stellt den Basisring, 4a die Anschlußfahne für den Kollektor und 7 a die Anschlußfahne für den Emitter dar.

Das beschriebene Verfahren eignet sich zur automatischen Herstellung von Halbleiterbauelementen, da es weder hohe Genauigkeit erfordert noch die Gefahr einer Beschädigung der zerbrechlichen Elemente einschließt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung der elektrischen Anschlüsse an die Elektroden von Halbleiterelementen von Halbleiteranordhungen, insbesondere von Transistoren und Dioden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sockelanschlüsse mit .; Anschluß fahnen versehen werden, auf die ein geeignetes Lot aufgebracht wird, und daß die Biegsamkeit der Anschluß fahnen so bemessen wird, daß sie durch die Oberflächenspannung des an der Spitze der Fahne befindlichen und durch Erhitzung flüssig gemachten Lotes nach Berührung und Benetzung der gegenüberliegenden Elektrode des Halbleiterelementes an der Berührungsstelle festgehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß fahnen so angeordnet werden, daß deren kleinstes Widerstandsmoment senkrecht auf ider Ausbiegerichtung steht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung zur Berührung der Anschluß fahne mit der Kontaktfläche des Halbleiterelementes durch magnetische, elektrostatische hydro- bzw. aerodynamische oder Trägheitskräfte erzielt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Lötvorgang ein Medium vorgesehen wird, welches den Lötvorgang durch chemische Einwirkung fördert.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Lötvorgang entweder die Oberfläche der Elektrode oder das sich an den Enden der Anschlußfahne befindende Lot oder beide durch Erhitzen in die flüssige Phase gebracht werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 783 511.

Hierzu 1 Blatt, Zeichnungen