DE1132250B

DE1132250B - Vorrichtung zum Ausstanzen und Aufdruecken von Legierungspillen auf einen Halbleiterkristall zur Herstellung einer Halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE1132250B
Application number: DET16425A
Authority: DE
Inventors: Walter Klossika
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1959-03-19
Filing date: 1959-03-19
Publication date: 1962-06-28

Description

Vorrichtung zum Ausstanzen und Aufdrücken von Legierungspillen auf einen Halbleiterkristall zur Herstellung einer Halbleiteranordnung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausstanzen und Aufdrücken von Legierungspillen auf einen Halbleiterkristall, die mit einem beweglichen Stempel zum Andrücken des Legierungsmaterials und einer die Form der Legierungspille bestimmenden Matrize ausgestattet ist.
Zur Herstellung von Legierungspillen wird bekanntlich das Legierungsmaterial zu Blechen ausgewalzt, aus denen dann die Legierungspillen ausgestanzt werden. Für bestimmte Halbleiterbauelemente ist es vorteilhaft und rationell, beim Legierungsvorgang auf Legierungsformen zu verzichten und die aus den Legierungsblechen ausgestanzten Legierungspillen direkt auf den Halbleiterkristall aufzudrücken. Zu diesem Zweck sind bereits Vorrichtungen entwickelt worden, die das Ausstanzen und Andrücken der Legierungspillen in einem Arbeitsgang ermöglichen.
Bei Verwendung der üblichen aus der Stanzereitechnik bekannten Matrizen wird das Legieren dadurch ungünstig beeinflußt, daß das meist sehr weiche Legierungsmaterial an den Wänden der Matrizenbohrung haftenbleibt. Dieses Haftenbleiben des Legierungsmaterials an den Wänden der Bohrungen erfolgt vor allem dann, wenn der Stempel, der die Aufgabe hat, die Legierungspillen aus dem Blech auszustanzen und durch die Matrizenbohrung zu pressen, eine exzentrische Lage zur Matrizenbohrung hat. Bei den hier auftretenden relativ großen Drücken führt schon eine kleine Exzentrizität des Stempels zur Matrizenbohrung dazu, daß das Legierungsmaterial, z. B. Indium, mit dem Matrizenmaterial eine Kaltschweißung eingeht. Die auf diese Weise an den Wänden der Matrizenbohrung verbleibenden Legierungsreste gelangen beim Ausstanzen weitexer Legierungspillen mit diesen auf die Kristalloberfläche. Es ist klar, daß diese Legierungsreste nicht nur die Form der Legierungsfläche beeinflussen, sondern auch die Ursache für Randzonenstörungen sind. Matrizen in der herkömmlichen Art eignen sich daher nicht für einen Dauerbetrieb.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung besteht die Matrize aus Hydratzellulose und ist in eine Aufnahmevorrichtung eingelassen, in der die Matrize von dem Halbleiterkörper durch eine mit einer Öffnung zur Durchführung des Legierungsmaterials versehenen Zwischenwand getrennt ist, so daß eine Berührung zwischen Matrize und Halbleiterkörper verhindert wird.
Es ist bereits eine Vorrichtung zum Ausstanzen und Aufdrücken von Legierungsmaterial auf einen Halbleiterkristall bekanntgeworden, bei der eine Nylonmatrize Verwendung findet, jedoch ist bei dieser Vorrichtung eine Berührung von Halbleiterkörper und Matrize möglich.
Es empfiehlt sich, als Material für die Matrize einen Schichtstoff zu verwenden, der unter dem Namen »Vulkanfiber« bekannt ist. Im allgemeinen ist ein Einsatz aus Vulkanfiber in einer geeigneten Bohrung eingelassen.
Mit »Vulkanfiber« bezeichnet man einen Schichtstoff, der durch Pergamentieren ungeleimter Papiere hergestellt wird. Das Pergamentierungsmittel, meistens Chlorzinklösung oder Schwefelsäure, wird nach dem Pergamentieren wieder entfernt. Je stärker die Pergamentierung, um so mehr verschwindet die Lagenstruktur, und man erhält bei starkem Pergamentieren eine nahezu homogene Masse aus Hydratzellulose.
Bei der Verwendung von Fibereinsätzen kann sich kein Legierungsmaterial mehr beim Ausstanzen und Andrücken der Legierungspille rings um die aufgedrückte Pille anlagern, und dadurch treten auch keine Randzonenstörungen auf. Wenn aber Randzonenstörungen nicht mehr auftreten, so braucht man auch nicht mehr so stark zu ätzen, d. h., der Halbleiterkristall wird nicht mehr so stark abgetragen. Dadurch werden die Rauschstörungen bei auftretenden Erschütterungen verkleinert.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt eine Aufnahmevorrichtung, welche der besseren Übersicht wegen auseinandergezogen dargestellt und bei dieser Darstellung in die Teile 2, 3 und 4 aufgegliedert ist. Die Andrückvorrichtung wird so betätigt, daß zunächst der Stempel 5 in die Bohrung 6 eingeführt wird. Zur Reinigung des Stempels 5 von Schmiermittelrückständen dienen die Gummiplatten 7, zur Führung des Stempels die Metallscheibe 8 und die dazwischenliegende Feder 9; diese Teile befinden sich bei zusammengesetzter Vorrichtung in der Bohrung 10 des Aufnahmeteiles 3. Der Teil 3 der Vorrichtung hat eine Vertiefung, die zur Aufnahme des Legierungsbleches dient. Ist der Stempel 5 an das Legierungsblech herangeführt, so stanzt er bei weiterem Druck ein Stück aus dem Legierungsblech aus und schiebt es durch die Bohrung 11 des Fibereinsatzes 12, der in die Bohrung 13 eingelassen ist. Die Bohrung des Fibereinsatzes bestimmt im wesentlichen die Form der Legierungspille. Die Vertiefung 14 dient zur Aufnahme des Halbleiterkristalls, auf dessen Oberfläche die Legierungspille aufgedrückt wird. Die Fibereinsätze können leicht ausgewechselt werden, sind sehr haltbar und verhindern ein Anhaften von Legierungsmaterial.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Ausstanzen und Aufdrücken von Legierungspillen auf einen Halbleiterkristall zur Herstellung einer Halbleiteranordnung, mit einem beweglichen Stempel zum Andrücken des Legierungsmaterials und einer die Form der Legierungspille bestimmenden Matrize, dadurch gekennzeichnet, daB die Matrize aus Hydratzellulose besteht und in eine Aufnahmevorrichtung eingelassen ist, in der die Matrize von dem Halbleiterkörper durch eine mit einer öffnung zur Durchführung des. Legierungsmaterials versehenen Zwischenwand getrennt ist, so daß eine Berührung zwischen Matrize und Halbleiterkörper verhindert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize mit einer Bohrung versehen ist, die der für die Legierungspille gewünschten Form entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dusch mit - Bohrungen versehene Gummiplatten zur Reinigung des Stempels von Schmiermittelrückständen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -bis 3, gekennzeichnet durch- mit Bohrungen versehene Metallscheiben und eine Feder zur Führung des Stempels. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 977.