DE1272457B

DE1272457B - Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE1272457B
Application number: DE19631272457
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Klaus Joetten; Edward Uden
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1963-07-18
Filing date: 1963-07-18
Publication date: 1968-07-11

Description

Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit einer Lotverbindung zwischen einem metallischen Körper und einem Körper aus halbleitendem Material.
Derartige Lötverbindungen sind erforderlich, um dem Halbleiterkörper die nötigen Elektrodenanschlüsse zu geben. Normalerweise sind jedoch solche Lotverbindungen wegen nicht vollständiger Benetzung der entsprechenden Fläche des Halbleiterkörpers mit dem Lot elektrisch nicht vollkommen und erhöhen den Bahnwiderstand der betreffenden Elektrode.
Dies macht sich insbesondere bei Transistor-Typen bemerkbar, bei denen zum Herstellen des Kollektoranschlusses ein entsprechendes Halbleiterplättchen auf einen schmalen Metallstreifen aufgelötet wird. Bei solchen Transistoren ergibt sich zum Teil ein Wert der Stromverstärkung oc> 1. Stromverstärkungen cc>l können jedoch zu Instabilitäten führen und sind daher unerwünscht. Der Grund für eine solche Erhöhung der Stromverstärkung ist in einer Kollektor-Multiplikation zu sehen, die besonders durch einen hohen Kollektor-Widerstand begünstigt wird.
Dieser Nachteil und ganz allgemein alle Nachteile, die sich aus einer mangelnden Benetzung durch das Lot zwischen einem mit einem gut leitenden metallischen Körper verlöteten Körper aus halbleitendem Material ergeben, zu beseitigen, ist Aufgabe der Erfindung.
Es war-nun an sich bekannt (österreichische Patentschrift 187 598), beim Anbringen einer Stromzuführung an einer Halbleiteroberfläche mit Hilfe eines Legierungsmetalles die Stromzuführung mit mindestens einer öffnung oder Vertiefung zu versehen, um zu verhindern, daß sich das geschmolzene Legierungsmetall auf der Halbleiteroberfläche ausbreitet.
Die Erfindung geht somit aus von einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit einer Lotverbindung zwischen einem metallischen Körper und einem Körper aus halbleitendem Material, bei dem der Metallkörper vor dem Verlöten an der Verbindungsfläche mit dem Halbleiterkörper mit mindestens einer öffnung oder Vertiefung versehen wird, die als Sammelbecken für das schmelzende Lot dient.
Die obengenannte Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß für das Herstellen der Lotverbindung ein metallischer Körper verwendet wird, der galvanisch mit dem Lötmaterial überzogen ist.
Damit werden die Vorteile erzielt, daß die öffnungen oder Vertiefungen als Lotsammelbecken wirken, in denen sich während des Lötvorganges Lotansammlungen oder »Lotpfützen« bilden, die erfahrungsgemäß über ihre gesamt, Fläche den Halbleiterkörper benetzen. Diese öffnungen oder Vertiefungen können verschieden, z. B. als Einkerbungen, kreisförmige oder rechteckige Löcher, Schlitze usw., ausgebildet sein.
Das Verfahren nach der Erfindung wird zweckmäßigerweise zum Verbinden des Kollektoranschlusses mit dem Halbleiterkörper angewendet.
Im folgenden werden an Hand der Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 bis 3 drei Ausführungsbeispiele von bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten metallischen Körpern und F i g. 4 die Benetzung des Halbleiterkörpers mit Lot bei Verwendung eines metallischen Körpers gemäß F i g. 1.
F i g. 1 zeigt einen schmalen Streifen 1 aus gut leitendem Metall, auf den ein hier nur gestrichelt dargestelltes Halbleiterplättehen 2 aufgelötet ist. Bei der Serienfertigung von derartigen Halbleiteranordnungen wird der Streifen 1 mit dem Lötmaterial galvanisch überzogen, das während des Lötvorganges sch.milzt und sich dann infolge einer starken Adhä- sion vorzugsweise in den Winkeln zwischen den Längskanten des Streifens 1 und dem Halbleiterplättchen 2 sammelt. In der Fläche, in der sich der Streifen 1 und das Halbleiterplättchen 2 gegenseitig überdecken, tritt nur stellenweise eine Benetzung des Halbleiterplättchens durch das Lot auf. Diese schwache Benetzung hat einen relativ hohen übergangswiderstand zur Folge, der, wenn es sich bei der beschriebenen Verbindung um den Kollektoranschluß eines Transistors handelt, eine Kollektor-Multiplikation und damit eine Stromverstärkung oc > 1 zur Folge haben kann. Der Streifen 1 wird mit einem z. B. kreisförmigen Loch 3 versehen, das für das schmelzende Lot als Sammelbecken dient. In diesem Loch 3 bildet sich durch die starke Adhäsion des Lötmaterials eine Lotansammlung, die in ihrer gesamten Fläche das Halbleiterplättchen 2 benetzt.
Diese Benetzung ist in F ig.4 -dargestellt. Die dunklen Streifen 4 zu den Längskanten des Streifens 1 und die vereinzelt zu findenden Punkte 5 sind die Stellen des Halbleiterkörpers, die normalerweise mit dem Lot benetzt sind. Durch die Lotansammlung, die sich in der gemäß der Erfindung vorgesehenen öffnung oder Vertiefung in dem Streifen 1 bildet, wird das Halbleiterplättehen 2 auch über die gesamte Fläche dieser öffnung oder Vertiefung mit Lot benetzt. In F i g. 4 zeigt 6 diese zusätzlich benetzte Stelle im Fall einer kreisförmigen öffnung 3 im Streifen 1.
Diese zusätzlich benetzte Fläche kann noch dadurch vergrößert werden, daß man etwa die von dein Halbleiterplättchen bedeckte Fläche des Streifens mit vorzugsweise kreuzweisen Einkerbungen versieht, in denen sich das Lot sammeln kann oder indem man die öffnungen oder Vertiefungen in Form von Rechtecken oder Schlitzen ausbildet und so ihre Fläche vergrößert. So zeigt F i g. 2 einen Streifen 1, mit einer als Lotsammelbecken dienenden rechteckigen Öff- nung 7 und F i g. 3 einen Streifen 1 mit als Lotsammelbecken dienenden parallelen Schlitzen 8.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die zusätzlich benetzten Flächen, d. h. die öffnungen oder Vertiefungen symmetrisch zur Mitte des Halbleiterplättchens anzuordnen, d. h. bei einer zusätzlich benetzten Fläche genau in der Mitte des Halbleiterplättchens.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit einer Lotverbindung zwischen einem metallischen Körper und einem Körper aus halbleitendem Material, bei dem der Metallkörper vor dem Verlöten an der Verbindungsfläche mit dem Halbleiterkörper mit mindestens einer öffnung oder Vertiefung versehen wird, die als Sammelbecken für das schmelzende Lot dient, dadurch gekennzeichnet, daß für das Herstellen der Lotverbindung ein metallischer Körper verwendet wird, der galvanisch mit dem Lötmaterial überzogen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer Körper verwendet wird, der mit kreisförmigen Öffnungen oder Vertiefungen versehen ist. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß ein metallischer Körper verwendet wird, der mit rechteckigen Öffnungen oder Vertiefungen versehen ist. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer Körper verwendet wird, der mit gegebenenfalls kreuzweise eingepreßten Kerben versehen ist. 5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein metallischer Körper in Form eines schmalen dünnen Streifens verwendet wird, dadurch gekennzeichne4 daß der Streifen mit symmetrisch zur Mitte des Halbleiterkörpers liegenden Öffnungen oder Vertiefungen versehen ist. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer Körper verwendet wird, der unter der Mitte des Halbleiterkörpers mit einem kreisförmigen Loch versehen ist. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer Körper verwendet wird, der unter dem Halbleiterkörper mit parallelen Schlitzen versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1018 557, 1116 827; österreichische Patentschrift Nr. 187 598.