DE1514413A1 - Method for producing preferably temperature-resistant semiconductor components - Google Patents
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Description
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„UJT."UJT.
X7 ?r ·Λ 'X7? R · Λ '
Verfahren zum Herstellen von vorzugsweise temperaturbeständigen Halbleiterbaiielenenten.Process for producing, preferably temperature-resistant Semiconductor components.
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.The invention relates to a method for producing preferably temperature-resistant semiconductor components, those with an exampleowoise even at high temperature at or above 300 ° G dimensionally stable casting compound are encased. Theeea method is particularly suitable for the production of semiconductor components in series construction.
Eo ist bereits vorgeschlagen worden, Halbleiterbauelemente in ein Gehäuse einzubauen und den Zwischenraum zwischen denEo has already been proposed, semiconductor devices to be installed in a housing and the space between the
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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»Component and the housing to be filled with an insulating material, "for example, in such a way that a liquid Form of existing, hardening without release of disruptive products with a slight change in volume, possibly with Curable or thermoplastic plastic mixed with fillers is used as an insulating material and that the plastic is hardened after the deodorant component has been embedded and the housing has been closed »
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.A further improvement of this method can, as has also already been proposed, thereby be achieved that they are contacted and with the external connections provided semiconductor components using a mold with a plastic sheath will. One proceeds so that a pourable plastic is used, which after potting in the Mold is brought to harden and that then the finished, with a solid cover provided component is removed from the mold. This proposed method is particularly suitable for the production of components in series construction.
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.In the case of the components produced according to the proposed method, e3 is noticeable as disturbing that the Plastic casing produced by potting only slightly dimensionally stable and mechanically at elevated temperature is resilient.
Dieser Nachteil kann bei dem Vorfahren gemäß der Erfindung,This disadvantage can in the ancestor according to the invention,
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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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.in which the semiconductor systems after contacting and connecting to the external connections with one of the Operating temperature of the component to be produced solid potting compound are enveloped, thereby avoided that as a potting compound pouring resp. Compressible inorganic cements are used and that these are in liquid or suspended form Form applied and then cured.
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.According to a particular embodiment of the method it is provided that an inorganic cement consisting of at least two components is used. The correspondents can be chosen so that they pass into a hardening compound in the presence of moisture.
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.Suitable materials are, for. B. Mixtures of Magnesium Oxide and magnesium chloride or from zinc oxide and zinc chloride to call. These mixtures set in the presence of moisture to form basic magnesium or /. Zinc chloride im which represent fast hardening compounds. Also can for example mixtures of zinc oxide and zinc phosphate, aluminum oxide and silicon oxide or zirconium oxide and silicon oxide uses v / earth.
Diese Vergußmasse eignet sich in hervorragender Weise zur Herstellung von Umhüllungen für Halbleiterbauelemente wie Gleichrichter, Transistoren und dergleichen.This potting compound is ideally suited for Manufacture of casings for semiconductor components such as rectifiers, transistors and the like.
Nähere Einzelheiten gehen aus den an Hand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen hervor.Further details can be found in those described with reference to the figures Embodiments emerge.
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BAD BA D
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.In Fig. 1, a silicon planar transistor is shown, the is provided with a solid envelope by potting. The semiconductor system 1, which is through the wire feeds 2 with the Housing bushings 5 is connected, is by dipping or by casting in a suitable form with a casing 4, which is made from an inorganic cement. In the present case, a mixture of Magnesium oxide and magnesium chloride are used. This mixture goes in the presence of. Moisture in magnesium oxy / chloride above. This hardens very quickly and forms a solid that is dimensionally stable and mechanically strong even at temperatures around 300 ° C Wrapping. Damage to the wire feeds 2 or a shift in their position relative to the component occurs during the potting and also during the hardening does not occur. Rather, it is protected by the casting compound Wires against mechanical influences, e.g. B. impact or tear, as well as against chemical influences achieved.
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-Figures 2 and 3 relate to the use of the casting compounds shown in the series production of semiconductor components in a mold. The semiconductor component 1 and that is alloyed onto the wire-shaped collector terminal 11 is connected to the external connections 3 by means of the wire feeds 2. So with the connections provided semiconductor component is arranged in a mold 5 made of temperature and corrosion-resistant material so that that the semiconductor system is completely surrounded by the potting compound after potting, so that only the outer surfaces
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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 BauelementKeys protrude from the housing formed by the casing. An inorganic mold is now placed in this mold Cement, for example a mixture of zinc oxide and zinc chloride or of zinc oxide and zinc phosphate or of magnesium oxide and magnesium chloride or optionally of one .; Oxide-silicate mixture such as aluminum or Zirconium oxide and SiOp, cast. This mass solidifies into a solid mass in the presence of moisture. The amount of Potting compound is determined by the size of the casting mold. After curing, the component that is now cast is then
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).moved out of the mold so far, bio the required ^ length of the connecting wires, which are passed through holes 15 through the mold, reached the required length to have. The finished component can now be separated by sawing or cutting (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 praktischIn the production of semiconductor components in series construction, practically an infinite number of components can be used in the previously described way to be potted. In this case, the components are cast one after the other and remain through the lead wires are connected to one another, so that a chain is created in the same way, which is followed by the following Dividing is broken down into the individual components. (Fig. 4). Through the use of relatively temperature-resistant cements - The mixtures mentioned result in products that retain their shape even at temperatures of 300 ° C and higher - components can be produced that are practical against external temperature and atmospheric influences
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| Publication number | Publication date |
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| NL6601941A (en) | 1966-09-12 |
| GB1095387A (en) | 1967-12-20 |
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