DE1226669B

DE1226669B - Process for the production of an integrated circuit arrangement

Info

Publication number: DE1226669B
Application number: DET20878A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Juergen Schuetze; Walter-Heinz Klossika
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-10-03
Filing date: 1961-10-03
Publication date: 1966-10-13

Description

Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltungsanordnung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltungsanordnung, bei der die aktiven Bauelemente in Vertiefungen auf der einen Seite einer Trägerplatte in einem Isolierstoff eingebettet sind und bei der die Kontaktelektroden der aktiven Bauelemente mit den auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte befindlichen passiven Bauelementen durch Kontaktierungselemente elektrisch leitend verbunden sind.Process for producing an integrated circuit arrangement The invention relates to a method for producing an integrated circuit arrangement, in which the active components in depressions on one side of a carrier plate are embedded in an insulating material and in which the contact electrodes of the active Components with those located on the opposite side of the carrier plate Passive components are connected in an electrically conductive manner by contacting elements are.

Es ist bekannt, in der Mikromodultechnik die aktiven Elemente einer integrierten Schaltungsanordnung in Vertiefungen einer Trägerplatte unterzubringen und auf die den Vertiefungen gegenüberliegende Oberfläche der isolierenden Trägerplatte die passiven Elemente in Gestalt eines Metallfilmes aufzudampfen.It is known, in the micromodule technology, the active elements of a to accommodate integrated circuitry in recesses of a carrier plate and on the surface of the insulating carrier plate opposite the depressions to evaporate the passive elements in the form of a metal film.

Die Erfindung befaßt sich mit der Unterbringung und Kontaktierung der aktiven Elemente in den Vertiefungen der Trägerplatte. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das aktive Bauelement in eine Vertiefung der Trägerplatte eingebracht, gehaltert und in einen Isolierstoff eingebettet wird, daß anschließend mindestens ein Kontaktierungselement durchbohrt und anschließend durch Weiterbohren der zwischen dem Kontaktierungselement und der zu kontaktierenden Elektrode befindliche Isolierstoff entfernt und dann eine elektrisch leitende Verbindung mit der zu kontaktierenden Elektrode durch Einbringen eines Kontaktmittels in die Bohrung hergestellt wird.The invention is concerned with housing and contacting of the active elements in the wells of the carrier plate. According to the invention proposed that the active component introduced into a recess in the carrier plate, is held and embedded in an insulating material that then at least pierced a contacting element and then by continuing to drill the between the contacting element and the electrode to be contacted insulating material removed and then an electrically conductive connection to the one to be contacted Electrode is made by introducing a contact agent into the bore.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt bei aktiven Elementen Anwendung, die aus legierten Halbleiteranordnungen wie Transistoren oder Dioden bestehen. Bei der Einbringung dieser Halbleiteranordnungen in die Vertiefungen ist darauf zu achten, daß die Legierungselektroden den später anzubringenden Bohrungen der Kontaktierungselemente unmittelbar gegenüberliegen. Dies läßt sich durch entsprechende Anordnung des Halbleitersystems in der Vertiefung sowie durch entsprechende Ausbildung bzw. Anbringung der Kontaktierungselemente erreichen.The method according to the invention is preferred for active elements Application made from alloyed semiconductor devices such as transistors or diodes exist. When these semiconductor arrangements are introduced into the depressions make sure that the alloy electrodes correspond to the holes to be made later of the contacting elements are directly opposite. This can be done through appropriate Arrangement of the semiconductor system in the recess and through appropriate training or attachment of the contacting elements.

Eine entsprechende Halterung des Halbleitersystems in der Vertiefung der Trägerplatte wird beispielsweise durch Verlöten des Halbleiterkörpers oder eines zur Auflage sowie zur Kontaktierung des Halbleiterkristalls dienenden Basisbleches mit einem Kontaktelement erreicht. Anschließend wird die Vertiefung mit einem Gießharz ausgegossen. Es empfiehlt sich, ein durchsichtiges Gießharz zu verwenden, beispielsweise ein Harz, welches im Handel unter dem Namen »Palatal« bekannt ist. Die Kontaktelemente bestehen im allgemeinen aus Metallstiften, die durch die Trägerplatte gesteckt sind. Um die Transistoren bzw. die Kontaktelemente in der ihnen zugeordneten Vertiefung in die richtige Lage zu bringen, empfiehlt es sich, die Metallstifte teilweise abzuwinkeln.A corresponding holder for the semiconductor system in the recess the carrier plate is for example by soldering the semiconductor body or a for supporting and for contacting the semiconductor crystal serving base sheet achieved with a contact element. Then the recess is covered with a casting resin poured out. It is advisable to use a transparent casting resin, for example a resin which is known in the trade under the name »Palatal«. The contact elements generally consist of metal pins that are inserted through the carrier plate. Around the transistors or the contact elements in the recess assigned to them To bring it into the correct position, it is advisable to partially bend the metal pins.

Die Durchbohrung der Metallstifte bzw. der Kontaktelemente wird vorzugsweise mit Hilfe eines Turbinenbohrers vorgenommen, der zusammen mit den Legierungselektroden so geschaltet werden kann, daß der Turbinenbohrer beim Auftreffen der Bohrerspitze auf die Legierungspille von selbst abgeschaltet wird.The through-hole of the metal pins or the contact elements is preferred made with the help of a turbine drill, which together with the alloy electrodes can be switched so that the turbine drill bit when it hits the bit on the alloy pill is switched off by itself.

Als Material für die Trägerplatte eignet sich z. B. Glas oder Keramik. Die Vertiefungen zur Aufnahme der aktiven Elemente können durch eine Abdeckplatte abgeschlossen werden. Die passiven Elemente werden im allgemeinen auf die den Vertiefungen gegenüberliegende Oberfläche der Trägerplatte, beispielsweise durch Aufdampfen von Metallfilmen, aufgebracht.The material for the carrier plate is suitable, for. B. glass or ceramic. The recesses for receiving the active elements can be through a cover plate be completed. The passive elements are generally based on the depressions opposite surface of the carrier plate, for example by vapor deposition of Metal films.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Trägerplatte der in der Figur dargestellten integrierten Schaltungsanordnung besteht aus einer Keramikplatte 1. Durch die Keramikplatte 1 sind die metallischen Stifte 2, 3 und 4 gesteckt, die zur Kontaktierung der Basis-, Emitter- und Kollektorelektroden des in die Vertiefung 5 auf der einen Seite der Keramikplatte 1 untergebrachten Transistors 6 dienen. Der Transistor 6 kann in' der Vertiefung 5 durch Verschweißen seines Basisanschlusses 7 mit dem Metallstift 2 gehaltert werden. Anschließend wird die Vertiefung mit einem geeigneten Gießharz 11, z. B. Palatal, ausgegossen. Nach dem Eingießen des Transistors 6 in die Vertiefung 5 und Aushärten des Gießharzes werden die Anschlußstifte 3 und 4 mittels eines Turbinenbohrers mit Bohrungen versehen, die bis zur Emitterpille 8 bzw. Kollektorpille 9 reichen. Zur Herstellung einer leitenden Verbindung zwischen Emitter- bzw. Kollektorpille einerseits und den durchbohrten Anschlußstiften andererseits werden die durchbohrten Anschlußstifte mit einem geeigneten Kontaktmittel 10, beispielsweise Leitsilber, welches im Handel unter dem Namen »Auromal« bekannt ist, ausgefüllt. Natürlich ist auch die Verwendung anderer Kontaktmittel möglich, wie beispielsweise eines Stoffes, der im Handel unter dem Namen »Kontaktargan« erhältlich ist.-Die Einbringung des Transistors in die Vertiefung des Mikromodulplättchens 1 kann grundsätzlich vor oder nach der Bedampfung der der Vertiefung gegenüberliegenden Seite des Mikromodulplättchens 1 erfolgen. Es empfiehlt sich jedoch, den Transistor im Anschluß an die Bedampfung in -die Vertiefung der Keramikplatte einzubauen.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment. The carrier plate of the integrated circuit arrangement shown in the figure consists of a ceramic plate 1. Through the ceramic plate 1 are the metallic Pins 2, 3 and 4 inserted, for contacting the base, emitter and collector electrodes of the accommodated in the recess 5 on one side of the ceramic plate 1 Transistor 6 are used. The transistor 6 can 'in the recess 5 by welding its base connection 7 can be held with the metal pin 2. Then will the recess with a suitable casting resin 11, for. B. Palatal, poured out. To to the Pour the transistor 6 into the recess 5 and harden the casting resin the connecting pins 3 and 4 are provided with holes using a turbine drill, which extend to the emitter pill 8 or collector pill 9. To make a conductive connection between the emitter or collector pill on the one hand and the pierced Terminal pins on the other hand, the pierced terminal pins with a suitable one Contact means 10, for example conductive silver, which is commercially available under the name "Auromal" is known, filled out. Of course, other contact means can also be used possible, such as a substance that is commercially available under the name »Kontaktargan« is available.-The introduction of the transistor in the recess of the micro-module plate 1 can in principle before or after the vapor deposition of the opposite of the recess Side of the micro-module plate 1 take place. However, it is best to use the transistor to be installed in the recess of the ceramic plate after the vapor deposition.

Die Vertiefung der Trägerplatte, in der sich der Transistor befindet, .ist schließlich noch mit einer Abdeckplatte 12 abgedeckt. Die passiven Elemente 13 sind auf der der Vertiefung gegenüberliegenden Seite des Keramikkörpers auf dessen Oberfläche aufgedampft.The recess of the carrier plate in which the transistor is located .is finally covered with a cover plate 12. The passive elements 13 are on the side of the ceramic body opposite the recess Vaporized surface.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht vor allem darin, daß eine sichere Kontaktgabe zwischen Emitter- und Kollektorpillen einerseits und den in den Mikromodulplättchen befindlichen Stiften öder Drähten andererseits, trotz der geringen Abmessungen des aktiven Bauelementes gewährleistet ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß jedes aktive Element und vor allem jeder Transistor noch einer Prüfung unterzogen werden kann, so daß der Ausfall bei der Fertigung derartiger integrierter Schaltungen reduziert wird.The main advantage of the method according to the invention is that that a secure contact between emitter and collector pills on the one hand and On the other hand, despite the pins or wires located in the micro-module plates the small dimensions of the active component is guaranteed. Another The advantage is that each active element and especially each transistor still can be subjected to a test, so that the failure in the manufacture of such integrated circuits is reduced.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist auch noch den Vorteil auf, daß an dem aktiven Bauelement kein Lötvorgang in Verbindung mit einem Zuleitungsdraht durchgeführt werden müß und die Kontaktierung des aktiven Bauelementes -erst nach der Umhüllung desselben mit einem Isolierstoff durchgeführt wird, wodurch die mechanische Stabilität des aktiven Bauelementes während des Kontaktierungsvorganges bedeutend erhöht wird. Es ist bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere nicht mehr die Gefahr der Beschädigung der empfindlichen Bauelementekontakte vorhanden, ein Vorteil, wie er bei den bekannten Kontaktierungsverfahren nicht gegeben ist.The inventive method also has the advantage that No soldering process in connection with a lead wire on the active component must be carried out and the contacting of the active component-only after the sheathing of the same is carried out with an insulating material, whereby the mechanical Significant stability of the active component during the contacting process is increased. It is particularly important when using the method according to the invention there is no longer the risk of damaging the sensitive component contacts, an advantage that is not available with the known contacting methods.

Claims

Claims: 1. A method for producing an integrated circuit arrangement, in which the active components in depressions on one side of a carrier plate are embedded in an insulating material and in which the contact electrodes of the active Components with those located on the opposite side of the carrier plate Passive components are connected in an electrically conductive manner by contacting elements are, d a d u r c h g e - indicates that the active component is in a recess the carrier plate is introduced, held and embedded in an insulating material, that then at least one contacting element pierced and then by further drilling between the contacting element and the one to be contacted Electrode located insulating material removed and then an electrically conductive connection with the electrode to be contacted by introducing a contact agent into the Bore is made.

2. The method according to claim 1, characterized by the Used in active elements made from alloyed semiconductor devices such as transistors or diodes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the active element by connection with a contact element prior to introduction of the insulating material is supported.

4. The method according to claim 3, characterized in that that before filling the recess first the semiconductor body or one with the semiconductor body soldered base sheet with a contact element, for example by soldering or welding.

5. The method according to claim 1, characterized characterized that the insulating material known in the trade under the name "Palatal" Cast resin is used.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the contact elements consist of metal pins: 7.

Method according to claim 6, characterized in that one or more metal pins are angled. B.

Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that that a turbine drill is used to drill through the contact elements.

9. Procedure according to claim 8, characterized in that the turbine drill and to be contacted Electrodes are switched in such a way that the turbine drill upon impact the alloy pill is switched off automatically.

10. Method according to one of the Claims 1 to 9, characterized in that the recess with a cover plate is completed.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that on the surface of the carrier plate opposite the recess the passive elements, for example by vapor deposition of metal films, applied will.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that contact means are used, which are commercially available under the name "Auromal" or "Kontaktargan" are known. Considered publications: »Funkschau«, 1959, Issue 16, S: 375; "Electronic Design", April 29, 1959, p. 36.