DE1564334B2 - Kontaktstreifen zur Verwendung bei der Serienfertigung von mittels Kunststoffumpressen gekapselten Halbleiterbauelementen - Google Patents

Kontaktstreifen zur Verwendung bei der Serienfertigung von mittels Kunststoffumpressen gekapselten Halbleiterbauelementen

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Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstreifen zur Verwendung bei der Serienfertigung von mittels Kunststoffumpressen gekapselten Halbleiterbauelementen, die mindestens zwei streifenförmige, in eine Dichtung weisende Kontaktelektroden haben, verbunden durch mindestens einen Haltestreifen.
Derartige Kontaktstreifen, allerdings nicht für Halbleiterbauelemente, sondern für Lötösenstreifen, Klemmleisten od. dgl. sind aus der DT-PS 1 048 624 bekannt.
Es wurde auch schon vorgeschlagen (DT-PS 439 349), bei der Serienfertigung von Halbleiterbauelementen das Halbleitersystem auf einen bandförmigen mit mehreren Einschnitten versehenen Standkörper zu montieren und nach Kontaktierung der durch die Einschnitte gebildeten Kontaktstreifen mit einer Vergußmasse zu umhüllen. Anschließend kann der bandförmige Standkörper zur Herstellung von Einzelhalbleiterbauelementen zerteilt werden.
Bisher ist es nicht möglich gewesen, beim Vorgang des Umpressens des Halbleitersystems sowie seines Zuleitungsrahmens zu verhindern, daß an den Zuleitungen Vergußmasse (z.B. Kunststoff) entlangläuft, die nach dem Einkapseln in einem aufwendigen Säuberungsverfahren wieder entfernt werden mußte.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Austreten von Kunststoffmasse an den Zuleitungen während des Umpressens oder Umspritzens der Halbleiterbauelemente zu verhüten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen zwischen Haltestreifen und den einzukapselnden Halbleitern parallel zum Haltestreifen angeordneten und einstückig mit den streifenförmigen Kontaktelektroden verbundenen Verbindungsstreifen, der während des Kunststoffumpressens der Halbleiter in einer Form den Raum zwischen den Kontaktelektroden, der unterhalb des Verbindungsstreifens liegt, gegen den Preßraum der Form abdichtet.
Hierbei wird vorteilhafterweise erreicht, daß die Preßform durch den Verbindungsstreifen abgedichtet wird und Kunststoffmasse nicht mehr an den Zuleitungen austreten und diese verschmutzen kann. Ein weiterer Vorteil der Anordnung liegt noch darin, daß durch das Zusammenwirken dieses Verbindungsstreifens mit dem Haltestreifen eine noch bessere Stützung und Ausrichtung" in der Preßform möglich ist. Das Halbleitersystem, sei es auf einen der aus der Kunststoffumkapselung später herausragenden Anschlüsse oder auf einem weiteren Metallteil montiert, das nach der Umkapselung nicht aus dieser herausragt, wird infolgedessen so sicher gehalten, daß beim Umspritzen kein Bruch der von dem System zu den übrigen Anschlußstreifen laufenden Kontaktierungsdrähte auftreten kann.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Es zeigt
F i g. 1 eine vergrößerte Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Transistors,
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des in F i g. 1 gezeigten Transistors in natürlicher Größe,
F i g. 3 eine vergrößerte Durchsichtszeichnung des zusammengebauten Transistors zur Veranschaulichung der gegenseitigen Lage des Halbleiterelements, der dünnen Drähte und der äußeren Zuleitungen,
F i g. 4a eine vergrößerte Ansicht eines gestanzten Metallstreifens zur Veranschaulichung der Befestigungsstege, der Zuleitungen, des Verbindungsstreifens und des Haltestreifens,
Fig.4b den in Fig.4a dargestellten Streifen mit montierten Halbleiterelementen und goldplattierten Stegen,
F i g. 4c den in F i g. 4b dargestellten Streifen mit den dünnen Drahtverbindungen der montierten Halbleiterelemente zu den Zuleitungen,
F i g. 5a eine perspektivische Ansicht einer Kokille, die zur Einkapselung der Halbleiter benutzt wird,
Fig.5b eine perspektivische Ansicht des Kokillenbodens,
F i g. 6a eine Vorderansicht der eingekapselten Halbleiter, die noch durch den in den F i g. 4a bis 4c gezeigten Haltestreifen und den Verbindungsstreifen verbunden sind,
F i g. 6b die in Fig. 6a gezeigten eingekapselten Halbleiter nach Entfernen des Haltestreifens und des Verbindungsstreifens, und
Fig.6c die voneinander getrennten und geprüften Halbleiter.
Das Halbleiterelement des erfindungsgemäßen Halbleiters ist unmittelbar auf einen Abschnitt der Zuleitung montiert, die eine von mehreren Leitern ist, die durch Stanzen eines kontinuierlichen einstückigen Metallstreifens zu einer bestimmten Form gebildet ist. Der Streifen bildet den Aufbau für eine Vielzahl von Halbleitern, die am Ende der Herstellung voneinander ge-
trennt werden können. Die einzelnen Leiter werden durch einen Leiterbefestigungsabschnitt und einen Verbindungsstreifen, die mit den Leitern aus einem Stück bestehen, in genauer gegenseitiger Lage gehalten. Für einen Drei-Elektrodenhalbleiter, etwa einen Transistor, sind die Leiter in Dreiergruppen vorgesehen, wobei jede Gruppe von der Nachbargruppe einen bestimmten Abstand hat, jedoch mit ihr verbunden ist. Das Halbleiterelement jedes Halbleiters, der mit einer solchen Gruppe gebildet werden soll, wird auf eine dieser Zuleitungen in einer derartigen Lage montiert, das seine Elektroden mit den anderen Zuleitungen der Gruppe durch kurze Stücke feinen Drahtes verbunden werden können. Das vorbehandelte Halbleiterelement und die Drähte werden dann für jeden Halbleiter, der unter Zuhilfenahme einer solchen Gruppe gebildet werden soll, in gesonderte Vertiefungen einer Mehrfachkokille gelegt, in der die Halbleiter mit einem Plastikmaterial eingekapselt werden. Mit Hilfe des fortlaufenden Verbindungs- und Haltestreifens werden mehr als 50 Halbleitergruppen bei der Montage zusammengehalten, und diese Vielzahl von Halbleitern werden einer Abkant- und Testvorrichtung zugeführt, in der die Verbindungsund die Haltestreifen zur Bildung von einzelnen Halbleitern abgeschnitten werden und in der die Halbleiter für die Prüfung in einer bestimmten Lage festgehalten werden. Bei der dann durchgeführten automatischen Prüfung werden die Halbleiter auch entsprechend ihren Kennwerten gesondert
F i g. 1 zeigt einen fertigen Transistor, der gemäß der Erfindung zusammengebaut ist. Der fertige Transistor weist eine Plastikeinkapselung 10 und Zuleitungen 23 auf. F i g. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Transistor in natürlicher Größe.
Die Darstellung der F i g. 3 läßt die Zuleitungen 23 und das aktive Halbleiterelement 20 erkennen. Das Element 20 ist am Ende einer der Zuleitungen 23 montiert und über dünne Drähte 22 von etwa 25 mm Dicke mit den benachbarten Zuleitungen 23 verbunden. Das Element 20 und die anderen Zuleitungen sind so angeordnet, daß die dünnen Drähte 22 zur Verbindung der einzelnen Teile außerordentlich kurz sein können.
F i g. 4a zeigt einen gestanzten Metallstreifen mit Befestigungsstegen 24, einem Verbindungsstreifen 26 und einer Rand- oder Haltekante 28. Der Streifen hat insgesamt 50 oder mehr Leitergruppen, wobei der Befestigungssteg 24 für das aktive Element 20 jeder Gruppe das Ende eines Leiters darstellt und einen seitlichen Abstand von jedem Nachbarleiter hat. Am Ende jedes Leiters ist ein Befestigungssteg 24 zur Aufnahme eines Drahtes oder eines Halbleiterelements vorgesehen, wie F i g. 4c zeigt.
Der Abstand jedes Befestigungssteges von dem Endabschnitt der anderen Leiter der gleichen Gruppe beträgt etwa 125 mm. Der Verbindungsstreifen 26 sorgt für eine genaue Einhaltung dieses Abstandes zwischen den einzelnen Stegen und dient gleichzeitig zum Verschluß der Kokille 38 bei der Einkapselung. Der Randoder Haltestreifen 28 hat Markierungslöcher 29, die zum automatischen Befestigen des Halbleiterelements am Steg 24, zum Anbringen der Drähte und zur Einkapselung des Halbleiters benutzt werden. Der Streifen 28 sorgt zusammen mit dem Streifen 26 für einen Zusammenhalt der einzelnen Halbleiter während der verschiedenen Montageschritte.
In Fig.4b ist je ein Transistorelement 20 auf einen Steg 24 montiert, der den Teil einer Zuleitung 23 bildet.
Der Steg 24 ist goldplattiert, so daß das Element unmittelbar mit ihm verbunden werden kann. Der Metallstreifen 27 wird in eine automatische Zuführungseinrichtung eingelegt, in der mit Hilfe der Markierungslöcher 29 die Stege 24 für jeden Transistor in einer bestimmten Lage und Ausrichtung unter die Elementverbindungseinrichtung geführt werden. Dieses genaue Verfahren erlaubt ein automatisches Anbringen des Transistorelements 20 auf dem Steg 24.
Zur Verbindung der Elektroden des Transistorelements 20 mit den goldplattierten Stegen 24 der anderen Zuleitungen 23 werden dünne Drähte 22 benutzt. Der Metallstreifen 27, auf dem die Transistorelemente 20 auf bestimmten Stegen angebracht sind, wird dann in die Zuführeinrichtung eingebracht und in der beschriebenen Weise behandelt. Die Zeit zum Befestigen der Drähte wird durch die Verringerung der Zahl der Behandlungsschritte wesentlich reduziert.
Die untereinander verbundenen zusammengebauten Halbleiter, die je aus einem aktiven Element 20, den feinen Verbindungsdrähten 22 und den Zuleitungen 23 bestehen, werden nun in eine Mehrfachkokille 38 eingebracht. Jede Form 33 dieser Kokille nimmt eine Transistoreinheit auf, die später zur Bildung je eines einzelnen Transistors abgetrennt wird. Vom Boden der Kokille oder Form 38 ragen Fixierstifte 34 nach oben, die in die Markierungslöcher 29 des Randstreifens eingreifen und die Einheiten in der Form 38 ausrichten. Die Form wird durch den Verbindungsstreifen 26 abgeschlossen, und man vermeidet hierbei, daß die Formhälften in den Bereichen zwischen den Zuleitungen 23 zusammenliegen müssen.
Ein wärmehärtendes Epoxyplastikmaterial wird dann durch eine zylindrische Öffnung 30 in die Form gedrückt, und infolge des vom Kolben 31 ausgeübten Druckes und der Formtemperatur verteilt sich das Epoxymaterial bei der niedrigsten Viskosität durch die Kanäle 32 in die Vertiefungen 33. Wegen dieser niedrigen Viskosität und der Kürze der dünnen Drähte sowie wegen der Lage der Kanäle werden die dünnen Drähte bei diesem Kapselungsprozeß nicht beschädigt. In sehr kurzer Zeit erstarrt das Epoxymaterial und der fertige Streifen 6a kann aus der Form genommen werden. Die gekapselten Halbleiter hängen über den Randstreifen 28, den Verbindungsstreifen 26 und die Plastikeinkapselung 10, die zur Erleichterung des Abtrennens nach der elektrischen Prüfung eine Bruchstelle 35 aufweist, zusammen.
F i g. 6 zeigt die Halbleiter nach dem Durchlaufen der Schneid- und Testvorrichtung, die den Randstreifen 28 und den Verbindungsstreifen 26, die in F i g. 6a noch vorhanden sind, abschneidet, so daß die Einheiten nur noch durch die Plastikeinkapselung 10 miteinander verbunden sind, die noch der Einzelausrichtung der Halbleitervielzahl bei der Prüfung im Prüfgerät dient. Nach dieser Prüfung werden die einzelnen Halbleiter (Fig. 6c) an den Bruchstellen 35 auseinandergebrochen und entsprechend den Kennwerten eingeordnet.
Der erfindungsgemäße Montagestreifen bringt wesentliche Verbesserungen beim Zusammenbau und Einkapseln von Halbleitern, indem er ein automatisches Anbringen des Halbleiterelements und der Verbindungsdrähte und eine automatische Kapselung des Halbleiters gestattet. Durch Änderung der Anzahl der Zuleitungen und der Lage der Befestigungsbereiche können nach der Erfindung auch kompliziertere Halbleiter zusammengebaut werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Kontaktstreifen zur Verwendung bei der Serienfertigung von mittels Kunststoffumpressen gekapselten Halbleiterbauelementen, die mindestens zwei streifenförmige, in eine Richtung weisende Kontaktelektroden haben, verbunden durch mindestens einen Haltestreifen, gekennzeichnet durch einen zwischen Haltestreifen (28) und den einzukapselnden Halbleitern (10) parallel zum Haltestreifen (28) angeordneten und einstückig mit den streifenförmigen Kontaktelektroden (23) verbundenen Verbindungsstreifen (26), der während des Kunststoffumpressens der Halbleiter (20, 21, 24) in einer Form (38) den Raum zwischen den Kontaktelektroden (23), der unterhalb des Verbindungsstreifens (26) liegt, gegen den Preßraum (33) der Form (38) abdichtet.
2. Kontaktstreifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere gleichartige Gruppen von jeweils mindestens zwei Kontaktstreifen (23), durch einen mit den Kontaktstreifen (23) an einem Ende verbundenen, quer zu den Kontaktstreifen laufenden Haltestreifen (28), durch einen zwischen diesen Enden und den anderen Enden (24) der Kontaktstreifen (23), zum Haltestreifen (28) parallel angeordneten und mit dem Kontaktstreifen (23) verbundenen Verbindungsstreifen (26).
3. Kontaktstreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktstreifen (23), Haltestreifen (28) und Verbindungsstreifen (26) aus einem Stück hergestellt sind, und daß jeweils drei Kontaktstreifen (23) eine Gruppe bilden.
4. Kontaktstreifen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Haltestreifen (28) Markierungslöcher (29) angeordnet sind, die jeweils eine Gruppe von Kontaktstreifen (23) markieren.
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