DE1439262C - Verfahren zum Kontaktieren von Halb leiterbauelementen durch Thermokompression - Google Patents

Description

Bei der Kontaktierung von Halbleiterbauelementen durch Thermokompression wird beispielsweise der zur Kontaktierung vorgesehene Draht durch eine Düse der Kontaktfläche zugeführt. Das aus der Düse herausragende Drahtende wird dann durch Aufsetzen des entsprechend ausgebildeten unteren Düsenrandes auf die Kontaktfläche aufgepreßt und dort unter Wärmeeinwirkung befestigt. Das Drahtende wird zuvor zur Erleichterung des Aufpressens umgebogen.

Nach der Kontaktierung wird der Draht mit Hilfe einer scherenartigen Abschneidevorrichtung abgeschnitten und das aus der Düse herausragende Drahtende zur Vorbereitung für die nächste Kontaktierung umgebogen. Das Umbiegen kann dabei so erfolgen, daß nach dem Abschneiden die geschlossene Schere hochgeschwenkt wird. Das auf die Weise umgebogene Drahtende ist verhältnismäßig lang und kann nicht zur Kontaktierung kleiner Flächen, beispielsweise mit einer Längenausdehnung von weniger als 150 jim, verwendet werden.

fiine beträchtliche Herabsetzung der Länge des umgebogenen Drahtendes läßt sich dadurch erreichen, daß tlie Schere so eingestellt wird, daß das Überschneiden der Scherblätter gleichzeitig ein Umbiegen des Drahtendes bewirkt, fm günstigsten Fall entspricht bei diesem Verfahren die Länge des Drahtendes, die mit dem Abstand der Schnittebene vom unteren Düsenrand gleichzusetzen ist, der Summe von Drahtdurchmesser und Dicke des oberen Scherblattes. Sie beträgt beispielsweise bei einem Drahtdurchmesser von ungefähr 20 μΐη und einer Scherblattdicke von 50 bis 100 um ungefähr 70 bis 120 um. Für die Kontaktierung extrem kleiner Flächen mit einer Längenausdehnung von weniger als 100 μΐη, vorzugsweise 50 μηι, sind jedoch Drahtlängen von 40 μιτι und weniger erforderlich.

ίο Da eine beliebige Herabsetzung der Dicke des oberen Scherblattes ohne Beeinträchtigung der notwendigen mechanischen Festigkeit nicht möglich ist, wird ■ bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zum Kontaktieren von Halbleiterbauelementen, insbesondere solcher mit extrem kleinen Kontaktflächen, der zur Kontaktierung vorgesehene Draht durch eine Düse geführt und mittels Thermokompression an der Kontaktfläche befestigt und auf eine bestimmte Länge mittels verschränkter Scherblättern abgeschnitten wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das aus der Düse herausragende Drahtende zur Vorbereitung des nächsten Kontaktierungsvorganges während des Abscheidens umgebogen wird und daß zum Abschneiden eine Schervorrichtung mit einer solchen Formgebung, wenigstens eines der aus elastischem Material bestehenden Scherblätter, verwendet wird, daß die Länge des aus der Düse herausragenden Drahtendes auf einen Wert herabgesetzt wird, der kleiner ist als die Summe aus Drahtdurchmesser und Dicke des oberen Scherblattes, ohne Herabsetzung der mechanischen Stabilität.

Dies geschieht zweckmäßigerweise dadurch, daß eine Schervorrichtung bei der die Schneidenfläche des oberen Scherblattes stumpfwinklig ausgebildet ist, verwendet wird.

Bei einer besonders günstigen Ausbildung der Anordnung ist vorgesehen, daß zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit das obere Scherblatt mit einer Verstärkung versehen ist.

Bei einer weiteren, insbesondere für die Serienfertigung geeigneten Ausbildung der Anordnung ist vorgesehen, daß die Form der auf das obere Scherblatt aufgesetzten Verstärkung der Form der Düse angepaßt ist, so daß die Verstärkung gleichzeitig als Justiervorrichtung Verwendung finden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung der Fig. 1 bis 7 und den Ausführungsbeispielen hervor. Für die gleichen Gegenstände sind bei allen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In Fi g. 1 ist ein Teil einer Vorrichtung zur Durchführung der Thermokompression schematisch dargestellt. Die Darstellung dient vor allem zur Veranschaulichung des Abschneidevorgangs. "Einem auf einer in der Figur nicht mehr dargestellten beheizbaren Unterlage liegenden Halbleiterbauelement, beispielsweise einem Mesa-Transistor 1, mit de α Kontaktflächen 3 und 4 wird durch eine mit der Kapillare 25 versehene Düse 5 aus Glas oder einem anderen geeigneten Werkstoff der Golddraht 6 zugeführt. Der Drahtdurchmesser beträgt ungefähr 20 (im. Der Kontakt 7 auf der Fläche 4 ist durch Aufpressen des Drahtes 6 mit Hilfe der Düse 5 unter Wärmeeinwirkung hergestellt. Anschließend wird der Draht 6 unter Herausziehen aus der Düse 5 zu der Drahtdurchführung 22 geführt, wo in entsprechender Weise ein Kontakt 27 erzeugt wird. Nach der Kontaktierung wird der Draht 6 durch die aus den Scherblättern 8

und 9 bestehende Abschneidevorrichtung unterhalb des Düsenrandes 10 abgeschnitten und gleichzeitig zur Vorbereitung für die nächste Kontaktierung umgebogen. Die Dicke der Scherblätter beträgt 50 bis 100 μηι.

In den Fig. 2 bis 4 sind verschiedene Phasen des Abschneidevorganges mit einer bisher üblichen Abschneidevorrichtung dargestellt. Das Umbiegen des aus der Düse 5 herausragenden Drahtes 6 geschieht durch Überschneiden der Scherblätter 8 und 9.

In F i g. 2 ist die Schneidevorrichtung zu Beginn des Schneidevorganges gezeigt. Durch Zusammenführen der Scherblätter wird der Draht 6, wie in F i g. 3 angedeutet, abgeschnitten und das aus der Düse ragende Drahtende umgebogen und bildet, wie in F i g. 4 dargestellt, den Haken 11. Die Länge des umgebogenen Drahtendes von der Schnittfläche 12 bis zur Achse der Kapillare 25, entsprechend dem Abstand S₁ in der Figur, ist dabei im günstigsten Fall gleich der Summe aus Drahtdurchmesser d und Scherblattdicke r.

In den F i g. 5 bis 7 sind die entsprechenden Phasen des Abschneidevorganges mit einer Abschneidevorrichtung dargestellt, wie sie beispielsweise gemäß vorliegender Erfindung ausgebildet sein kann.

In F i g. 5 ist die Abschneidevorrichtung zu Beginn des Schneidevorganges dargestellt. Die Schneidenfläche des oberen Scherblattes 8 ist mit der Abschrägung 13 versehen, durch die die Schneidenfläche des Scherblattes eine stumpfwinklige Ausbildung erhält. Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verstärkung 14 angebracht, die nur den der Schneidenfläche benachbarten Teil des Scherblattes 8 freiläßt.

In F i g. 6 ist die gleiche Vorrichtung unmittelbar nach dem Abschneiden zu Beginn des Umbiegevorgangs dargestellt. Wie aus der Figur zu ersehen ist,

ίο ist in diesem Fall die Länge des aus der Düse herausragenden Drahtendes nicht von der Dicke des oberen Scherblattes abhängig, sondern wird durch den Abstand der Schneide 15 vom Düsenrand 10 bestimmt. Die Länge des Drahtendes ist demnach kleiner als die Summe von Scherblattdicke und Drahtdurchmesser. Durch genügend starkes Abschrägen des vorderen Teils des Scherblattes 8 ist es möglich, die Länge des abgeschnittenen und umgebogenen Drahtendes auf Werte herabzusetzen, die nur wenig größer sind als der Durchmesser d des Drahtes 6.

In F i g. 7 ist die Endstellung der Abschneidevorrichtung, die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung Verwendung findet, dargestellt. Durch Überschneiden der Scherblätter 8 und 9 ist der Draht 6 abgeschnitten und zu dem Häkchen 11 umgebogen worden. Die Länge des Drahtendes beträgt bei Verwendung dieser Anordnung beispielsweise ungefähr 40 μΓη.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kontaktieren von Halbleiterbauelementen, insbesondere solcher mit extrem kleinen Kontaktflächen, bei dem der zum Kontaktieren vorgesehene Draht durch eine Düse geführt und mittels Thermokompression an der Kontaktfläche befestigt und auf eine bestimmte Länge mittels verschränkter Scherblätter abgeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Düse herausragende Ende des Drahtes zur Vorbereitung des nächsten Kontaktierungsvorganges während des Abschneidens umgebogen ■ wird und daß zum Abschneiden eine Schervorrichtung mit einer solchen Formgebung wenigstens eines der aus elastischem Material bestehenden Scherblätter verwendet wird, daß die Länge des aus der Düse herausragenden Drahtendes auf einen Wert herabgesetzt wird, der kleiner ist als die Summe aus Drahtdurchmesser und Dicke des oberen Scherblattes, ohne Herabsetzung der mechanischen Stabilität.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidenfläche des oberen Scherblattes stumpfwinklig ausgebildet ist.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Scherblatt mit einer die mechanische Stabilität erhöhenden Verstärkung versehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der auf das obere Scherblatt aufgesetzten Verstärkung der Form der Düse angepaßt ist.