DE1514413A1 - Verfahren zum Herstellen von vorzugsweise temperaturbestaendigen Halbleiterbauelementen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von vorzugsweise temperaturbestaendigen HalbleiterbauelementenInfo
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Description
Siemens & Halske München 2 11.MRZ 1965
Aktiengesellschaft Wittelsbacherplatz
65/2147
15U413
„UJT.
X7 ?r ·Λ '
Verfahren zum Herstellen von vorzugsweise temperaturbeständigen
Halbleiterbaiielenenten.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von vorzugsweise temperaturbeständigen Halbleiterbauelenenten,
die mit einer auch bei hoher Temperatur beispielowoise
bei Oder oberhalb 300° G formbeständigen Vergußmasse umhüllt werden. Dieeea Verfahren eignet sich insbesondere
zur Herstellung von Halbleiterbauelementen in Serienbauwoise.
Eo ist bereits vorgeschlagen worden, Halbleiterbauelemente
in ein Gehäuse einzubauen und den Zwischenraum zwischen den
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Bauelement und dem Gehäuse durch ein isolierendes Material auszufüllen, "beispielsweise derart, daß ein in flüssiger
Form vorliegender, ohne Abgabe störender Produkte mit geringer Volumenänderung aushärtender, gegebenenfalls mit
Füllstoffen versetzter, härtbarer oder thermoplastischer Kunststoff als isolierendes Material Verwendung findet und
daß der Kunststoff nach dem Einbetten deo Bauelementes und dem Verschließen des Gehäuses zum Erhärten gebracht wird»
Eine weitere Verbesserung dieses Verfahrens kann, wie ebenfalls bereits vorgeschlagen worden ist, dadurch erreicht
werden, daßidie kontaktierten und mit den äußeren Anschlüssen
versehenen Halbleiterbauelemente unter Verwendung einer Gießform mit einer aus Kunststoff bestehenden Umhüllung vjrsehen
werden. Man geht dabei so vor, daß ein gießfähiger Kunststoff verwendet wird, der nach dem Vergießen in der
Form zum Aushärten gebracht wird und daß dann das fertige,
mit einer festen Umhüllung versehene Bauelement aus der Gießform genommen wird. Dieses vorgeschlagene Verfahren
eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für die Herstellung von Bauelementen in Serienbauweise.
Bei den nach den vorgeschlagenen Verfahren hergestellten Bauelementen macht e3 sich als störend bemerkbar, daß die
durch Vergießen hergestellte Kunststoffumhüllung bei erhöhter Temperatur nur weinig formbeständig und mechanisch
widerstandsfähig ist.
Dieser Nachteil kann bei dem Vorfahren gemäß der Erfindung,
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bei dem die Halbleitersysteme nach dem Kontaktieren und Verbinden mit den äußeren Anschlüssen mit einer bei der
Betriebstemperatur des herzustellenden Bauelementes festen Vergußmasse umhüllt werden, dadurch vermieden, daß als Vergußmasse
gieß- bezw. preßfähige anorganische Zemente verwendet werden und daß diese in flüssiger oder suspendierter
Form aufgebracht und danach ausgehärtet werden.
Gemäß einer besonderen Ausführungsforn des Verfahrens ist
vorgesehen, daß ein aus mindestens zv7ei Komponenten bestehender anorganischer Zement verwendet wird. Die Korapiienten
können dabei so gewählt werden, daß sie in Gegenwart von Feuchtigkeit in eine erhärtende .Verbindung übergehen.
Als geeignete Materialien sind z. B. Gemische aus Magnesiumoxid
und Kagnesiumchlorid oder aus Zinkoxid und Zinkchlorid
zu nennen. Diese Gemische setzen sich in Gegenwart von Feuchtigkeit zu basischen Magnesium bzv/. Zinkchlorid im, welche
schnell erhärtende Verbindungen darstellen. Außerdem können
beispielsweise Gemischeaus Zinkoxid und Zinkphosphat, Aluminiumoxid und Siliciumoxid bzw. Zirkonoxid und Siliciumoxid
verwendet v/erden.
Diese Vergußmasse eignet sich in hervorragender Weise zur
Herstellung von Umhüllungen für Halbleiterbauelemente wie Gleichrichter, Transistoren und dergleichen.
Nähere Einzelheiten gehen aus den an Hand der Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen hervor.
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BAD
In Fig. 1 ist ein Silizium-Planartransistor dargestellt, der
durch Vergießen mit einer festen Umhüllung versehen ist. Das Halbleitersysten 1, das durch die DrahtZuführungen 2 mit den
Gehäusedurchführungen 5 verbunden ist, ist durch Tauchen oder durch Vergießen in einer geeigneten Form mit einer Umhüllung
4 versehen, die au3 einen anorganischen Zement hergestellt ist. Im vorliegenden Fall wurde ein Gemisch aus
Magnesiumoxid und Magnesiumchlorid verwendet. Dieses Gemisch geht in Gegenwart von. Feuchtigkeit in Magnesiumoxy/chlorid
über. Dieses erhärtet sehr schnell und bildet eine feste, auch bei Temperaturen um 300° C formbeständige und mechanisch feste
Umhüllung. Eine Beschädigung der Drahtzuftihrungen 2 bzw. eine Verschiebung in ihrer lage relativ zun Bauelement tritt
während des Vergießens und auch während des Aushärtens nicht ein. Vielmehr wird durch die Vergußmasse ein Schutz dieser
Drähte gegen mechanische Einflüsse, z. B. Stoßen oder Abreißen, sowie gegen chemische Einflüsse erreicht.
Die Figuren 2 und 3 beziehen sich auf die Verwendung der Vergußmassen
bei der Serienfertigung von Halbleiter-bauelementen in einer Gießform dargestellt. Das Halbleiterbauelement
1 und das auf den drahtförnigen Kollektoranschluß 11 auflegiert
ist, wird mittels der Drahtzuführungen 2 mit den äußeren Anschlüssen 3 verbunden. Das so mit den Anschlüssen
versehene Halbleiterbauelement ist in einer Gießforn 5 aus temperatur- und korrosionsbeständigen Material so angeordnet,
daß das Halbleitersysten nach den Vergießen vollständig von der Vergußmasse umgeben ist, so daß nur die äußeren An-
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Schlüsse aus dem durch die Umhüllung gebildeten Gehäuse herausragen. In diese Gießform wird nunmehr ein anorganischer
Zement, beispielsweise ein Gemisch aus Zinkoxid und'Zinkchlorid oder aus Zinkoxid und Zinkphosphat bzw. aus Magnesiumoxid
und Magnesiumchlorid oder gegebenenfalls aus einem.; Oxid-Silikat-Gemisch wie beispielsweise Aluminium- oder
Zirkonoxid und SiOp, gegossen. Diese Masse erstarrt in Gegenwart von Feuchtigkeit zu einer festen Masse. Die Menge der
Vergußmasse wird durch die Größe der Gießform bestimmt. Nach dem Aushärten wird dann das nunmehr vergossene Bauelement
aus der Gießform so weit herausgerückt, bio die erforderliche ^
länge der Anschlußdrähte, die durch Bohrungen 15 durch die Gießform hindurchgeführt sind, die erforderliche Länge erreicht
haben. Das fertige Bauelement kann nunmehr durch Sägen oder Abschneiden abgetrennt werden (Fig. 3).
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen in Serienbauweise können praktisch unendlich viele Bauelemente in der
vorher beschriebenen Weise vergossen werden. In diesem Fall werden die Bauelemente nacheinander vergossen und bleiben durch
die Zuführungsdrähte miteinander verbunden, so daß gleichermäßen eine Kette entsteht, die durch nachfolgendes
Zerteilen in die einzelnen Bauelemente zerlegt wird. (Fig. 4). Durch die Verwendung von relativ temperaturbeständigen Zementen
- die genannten Gemische ergeben Produkte, die auch bei Temperaturen, die bei 300° C und höher liegen, formbeständig
sind, - lassen sich Bauelemente herstellen, die gegen Temperatur- und atmosphärische Einflüsse von außen praktisch
- 6 90982 kl 0734 BADORiGlNAL
unempfindlich sind. Anlagen^
9 Patentanoprüche, 4 Figuren.
— 7 —
909824/0734
Claims (9)
1.) Verfahren zum Herstellen von vorzugsweise temperaturbeständigen
Halbleiterbauelementen, insbesondere in Serienbauweise, bei dem die Halbleitersysteme nach dem Kontaktieren
und Verbinden mit den äußeren Anschlüssen mit einer bei der Betriebstemperatur des herzustellenden Bauelementes festen
Vergußmasse umhüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergußmasse gieß- bzw. preßfähige anorganische Zemente verwendet
werden, und daß diese in flüssiger oder suspendierter Form aufgebracht und danach ausgehärtet werden. 4!
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
aus mindestens zwei Komponenten bestehender anorganischer Zement verwendet wird.
3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Komponenten so gewählt werden, daß sie in Gegenwart von Feuchtigkeit in eine erhärtende Verbindung übergehen.
4.) Verfahren nach wenigstens einen der Ansprüche 1-3, dadurch M
gekennzeichnet, daß ein Genisch aus Magnesiumoxid und Magnesiumchlorid
verwendet wird.
5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3 dadurch gekennzeichnet,
daß ein Genisch aus Zinkoxid und Zinkchlorid verwendet wird.
6.) Verfahren nach einen der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gemisch aus Zinkoxid und Zinkphosphat verwendet wird.
909824/0734 ' 8 "
BAD ORIGINAL
ΡΛ9/493/699 - 8 -
7.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gemisch aus Aluminiumoxid und Siliciumdioxid verwendet wird.
8.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gemisch aus Zirkonoxid und Siliciumdioxid verwendet wird.
9.) Halbleiterbauelement wie Gleichrichter, Transistor oder dergleichen,
hergestellt nach einen Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8.
BAD ORIGINAL
909824/073A
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