DE1564354C3 - Metallteil zur Verwendung bei der Serienfertigung von Halbleiterbauelementen - Google Patents
Metallteil zur Verwendung bei der Serienfertigung von HalbleiterbauelementenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Metallteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Metallteil ist aus der NL-OS 65 02 202 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung wird ein
rahmenförmig ausgebildetes Metallteil verwendet. Die Kontaktelektroden ragen von zwei zueinander gegenüber
angeordneten Seiten zur Rahmenmitte hin. Das rahmenförmige Muster wird dadurch gebildet, daß ein
metallenes Transportband verwendet wird, in welches das für die Kontaktierung von Halbleiter-Bauelementen
jeweils geeignete rahmenförmige Muster eingestanzt wird. Auf das Transportband wird das Halbleiter-Bauelement
auflegiert. Anschließend werden die Kontaktierungsdrähte mit den innenliegenden Endteilen der
entsprechend dem vorgegebenen Muster gestanzten Zuleitungen verbunden.
Weiterhin ist aus der US-PS 30 92 893 ein Verfahren zum Kontaktieren von Transistoren unter Verwendung
von einem G-förmig ausgebildeten Kontaktierungsrahmen bekannt, welcher zum Schutz des Transistors um:
seiner Anschlußleitungen in dieser geometrischen Form ausgebildet worden ist, wobei gegenüber der Ebene der
Kontaktelektroden versetzte Stützen für die Halbleiter-ϊ bauelemente vorhanden sind.
Weiterhin ist es aus der japanischen Zeitschrift Denshi Zairyo, März 1965. Seiten 79 bis 84, bekannt.
Kontaktelektroden eines Halbleiter-Bauelementes durch einen Glas-Steg gegeneinander abzustützen,
κι Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Metallteil zur Verwendung bei der Serienfertigung von mit Kunststoff druckumpreßten Halbleiter-Bauelementen der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welches sich dadurch auszeichnet, daß die Kontaktelektroden innerhalb der zum Umspritzen verwendeten Form derart gehalten und angeordnet sind, daß beim Umspritzen die Anschlußdrähte nicht brechen.
κι Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Metallteil zur Verwendung bei der Serienfertigung von mit Kunststoff druckumpreßten Halbleiter-Bauelementen der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welches sich dadurch auszeichnet, daß die Kontaktelektroden innerhalb der zum Umspritzen verwendeten Form derart gehalten und angeordnet sind, daß beim Umspritzen die Anschlußdrähte nicht brechen.
Zur Lösung der Erfindungsaufgabe dienen die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegten
Merkmale.
Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß die Kontaktelektroden dicht bei der Stütze für das
Halbleiter-Bauelement liegen, so daß die Entfernung dazwischen und damit die Länge der Anschlußdrähte
zwischen Halbleiter-Bauelement und dem Ende der Kontaktelektroden sehr kurz gehalten werden können.
Dies sowie der in der Nähe der Enden liegende Stützstreifen, der eine Bewegung der Kontaktelektrodenenden
bezüglich des Halbleiter-Bauelements beim Transport zur Preßform und während des Pressens und
damit eine schädliche Belastung der Anschlußdrähte unterdrückt, verhindert sicher ein Brechen der Anschlußdrähte.
Die Halterung des Stützteils für das Halbleiter-Bauelement
wird noch verbessert durch einen zum ersten Haltestreifen parallelen zweiten Haltestreifen, der mit
der das Stützteil tragenden Kontaktelektrode an dem dem ersten Haltestreifen gegenüberliegenden Ende
einstückig verbunden ist, und daß der zweite Haltestreifen vor dem Kunststoffumpressen von der Kontaktelektrode
abtrennbar ist.
Um die Ausrichtung innerhalb der Form zu erleichtern, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform mindestens einer der Haltestreifen mit Markierungslöchern
versehen sein.
Eine Abrundung der Kontaktelektroden zwischen Haltestreifen und Stützstreifen verbessert die Leitfläche
und dient somit ebenfalls einer größeren Sicherheit gegen ein Brechen der Anschlußdrähte.
Zweckmäßigerweise kann gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Teil des Stützteils nach dem Kunststoffumpressen als Kühlkörper aus der Kunststoffumpressung herausragen.
Zweckmäßigerweise kann gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Teil des Stützteils nach dem Kunststoffumpressen als Kühlkörper aus der Kunststoffumpressung herausragen.
Mit dem erfindungsgemäßen Metallteil wird ein kunststoffgekapseltes Halbleiter-Bauelement mit beispielsweise
gestanzten Zuleitungen erhalten, dessen Abmessungen äußerst klein sind, das im Gebrauch
robust ist und das in Verbindung mit herkömmlichen Fassungen und Aufnahmevorrichtungen verwendbar ist.
Bei dem Metallteil, das eine Anzahl von einzelnen, einteilig verbundenen Zuleitungen mit zugehörigen
Drahtanschluß- und Halbleitermontageflächen aufweist, sind die Zuleitungen· nicht nur derart miteinander
verbunden, daß die Drahtanschluß- und Halbleitermontageflächen während der Montage des Halbleiterkörpers
und dem Anschließen der Drähte genau ausgerichtet bleiben, sondern es wird außerdem die Handhabung
einer Mehrzahl von Zuleitungsgruppen als einteilige
Einheit während der Montage und Kapselung des Halbleiter-Bauelements erleichtert.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
eines Alisführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt
Fig. I in größerem Maßstab eine Draufsicht auf ein
erfindungsgemäß ausgebildetes Metallteil,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1,
der den Abstand der Ebenen der Halbleitermontageflächen und der Drahtanschlußflächen erkennen läßt,
Fig.3 in größerem Maßstab eine perspektivische
Ansicht des Metallteils nach Fig. 1,
F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Preßspritzform, die zur Ausbildung der Kapselung um den
Halbleiterkörper verwendet wird, der auf einem erfindungsgemäß hergestellten Metallteil montiert und
mit den betreffenden Zuleitungen verbunden ist,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Reihe von Transistoren
nach Kapselung in Kunststoff und
Fig.6 eine perspektivische Ansicht eines einsatzbereiten,
gekapselten Transistors in ungefähr natürlicher Größe.
Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Metallteil 14 (Fig. 1) ermöglicht die Montage einer Mehrzahl von
Transistoren auf einem zusammenhängenden einteiligen Streifen. Zwischen ungefähr 50 und 100 Transistoren
mit Gruppen von je drei Zuleitungen können bequem und rasch auf einem einzigen Metallteil 14
montiert werden. Ein Haltestreifen 16 läuft über die volle Länge des Metallteils 14. Von dem Haltestreifen 16
stehen mehrere .Zuleitungsgruppen ab, die jeweils eine Emitterzuleitung 18, eine Basiszuieitung 20 und eine
Koilektorzuleitung 22 umfassen. Der Haltestreifen 16 ist breiter als die Zuleitungen, so daß er ausreichende
Festigkeit besitzt, um die Zuleitungen in der gewünschten Lage zu halten und während der Montage die
Handhabung einer großen Anzahl von Halbleiterbauelementen zu erleichtern. Bei der Herstellung des
Metallteils werden zuerst Teilmarken in Form von Markierlöchern 24 aus dem Haltesteg 16 ausgestanzt.
Mittels der Markierungslöcher 24 wird das Metallteil 14 während der wichtigsten Schritte des Stanzens des Teils
sowie der Montage und Kapselung der Transistoren ausgerichtet.
Die Zuleitungen 18, 20 und 22 sind entlang dem Haltestreifen 16 in Abstand voneinander angeordneten
parallelen Dreiergruppen ausgerichtet. Die Emitterzuleitung 18 und die Basiszuleitung 20 enden in einem
Endteil 26 mit Drahtanschlußflächen, die während des Stanzvorgangs ausgebildet werden. Die Kollektorzuleitung
22 ist mit einer Stütze 28 versehen, die eine Haibleitermontagefläche aufweist und mit der Zuleitung
einen Winkel von 90° bildet. Die Stütze 28 befindet sich benachbart von und in Abstand zu den Endteilen 26 und
liegt in einer anderen Ebene als die Zuleitungen 18, 20 und 22 sowie der Haltestreifen 16, um die Montage des
Transistors zu erleichtern, wie weiter unten erläutert ist. Die gegenseitige Lage dieser Flächen ist deutlicher aus
Fig.2 zu erkennen, die einen Schnitt entlang der Linie
2-2 einer Dreiergruppe von Zuleitungen nach Fig. 1 veranschaulicht. Dabei ist deutlich festzustellen, daß die
Drahtanschlußflächen der Endteile 26 in der gleichen Ebene wie die Kollektorzuleitungen 22 liegen. Das
Ausmaß der Versetzung der Haibleitermontagefläche kann in Abhängigkeit von dem zu montierenden
Halbleiter-Bauelement schwanken.
Entlang dem Metallteil 14 verlaufen ein oberer Haltestreifen 38 (Fig. 1) und ein Stützstreife.n 34, die
parallel zueinander und zum ersten Haltestreifen 16 liegen. Der obere Haltestreifen 38 ist mit der
Kollektorzuleitung 22 einteilig verbunden und hilft mit, diese Zuleitung und die Stützen 28 in korrekter
Ausrichtung zu halten. Der obere Haltestreifen 38 ist mit Markierungslöchern 40 ausgestattet, um die
Ausrichtung des Metallteils 14 in der Montageeinrichtung weiter zu erleichtern. Der Stützstreifen 34 liegt
ίο zwischen dem oberen Haltestreifen 38 und dem zweiten
Haltestreifen 16. Er ist mit sämtlichen Zuleitungen einteilig verbunden und hilft mit, die Stütze 28 mit Bezug
auf die Endteile 26 richtig ausgerichtet zu halten. Das Metallteil 14 kann nach dem Stanzen und vor
Durchführung irgendwelcher Montagevorgänge mit Gold überzogen werden, um das Anschließen der
Drähte und die Montage des Halbleiterkörpers zu erleichtern.
Durch Verwendung des Metallteils 14 wird die Anzahl der zur Montage eines Transistors erforderlichen
Arbeitsschritte verringert und ergibt sich eine höhere Produkiionsrate. Bei der Montage eines
Transistors unter verwendung des Metallteils 14 wird ein Halbleiterkörper 42 (Fig.3) auf der Stütze 28
angeordnet. Die Stütze 28 wird mittels eines Schaltzapfens der Halbleitermontagemaschine, der mit den
Markierungslöchern 24 und 40 zusammenwirkt, selbsttätig in der Maschine ausgerichtet. Bei der Anbringung
des Halbleiterkörpers beobachtet der Maschinenführer
ίο der Halbleitermontagemaschine nur die Auswahl des
Halbleiterkörpers. Nach dem der Halbleiterkörper ausgewählt ist, wird er selbsttätig auf der Haibleitermontagefläche
der Stütze 28 angebracht. Dieser Arbeitsvorgang kann infolge der genauen Ausrichtung
der Stütze sehr rasch erfolgen.
Der Halbleiterkörper 42 wird dann mittels feinen Kontaktdrähten 44 mit den Drahtanschlußflächen der
Endteile 26 verbunden. Auch hier dienen die Markierungslöcher 24 und 40 einer genauen Ausrichtung dieser
Flächen. Bei diesem Arbeitsvorgang wird einer der Kontaktdrähte 44 mit der gewünschten Zone des
Halbleiterkörpers 42 und dann selbsttätig mit der zugehörigen Zuleitung verbunden. Dieser Arbeitsvorgang
wird dann für die andere Zone des Halbleiterkörpers 42 und die andere. Zuleitung wiederholt. Die
Haibleitermontagefläche der Stütze 28 ist mit den Endteilen so ausgerichtet, daß praktisch geradlinige
Drahtanschlüsse erhalten werden, wodurch die selbsttätige Herstellung der Verbindungen erleichtert wird.
so Nachdem der Halbleiterkörper 42 angebracht ist und die Drahtanschlüsse hergestellt sind, wird der obere
Haltestreifen 38 vom Metallteil 14 abgetrennt. Das Metallteil 14, das ungefähr 50 bis 100 Einheiten mit je
einem Halbleiterkörper 42 und den zugehörigen Anschlußdrähten trägt, wird in eine Mehrfachform
(Fig.4) eingebracht, wobei die Markierlöcher 24 in Verbindung mit Stiften 48 der Form dazu dienen, die
einzeln montierten Halbleitereinheiten in den gesonderten Ausnehmungen 51 zweckentsprechend auszurichten.
Auf diese Weise können die Einheiten rasch in einem Epoxydharz oder einem anderen hochwertigen
Kunststoff gekapselt werden.
Das vorhergegangene Abtrennen des oberen Haltestreifens 38 läßt eine Mehrzahl von miteinander
verbundenen Transistoren 53 (Fig.5) entstehen, von denen nur die erwünschten Zuleitungen 18, 20, 22
abstehen. Die Transistoren 53 werden dann getrennt, indem der Stützstreifen 34 und der Haltestreifen 16
abgeschnitten werden. F i g. 6 zeigt die natürliche Größe eines Transistors 53, der unter Verwendung des
Metallteils nach der Erfindung hergestellt wurde.
In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Halbleiter-Bauelements veranschaulicht, die zweckmäßig
ist, wenn eine zusätzliche Wärmeabfuhr erwünscht ist. Die Stütze 28 (F i g. 3) ist nach oben in Richtung auf
den oberen Haltestreifen 38 verlängert, so daß ein Teil dieser Stütze einen Kühlkörper 54 (Fig. 5) bildet, der
von dem kunststoffgekapselten Transistor 53 vorsteht. Da der Halbleiterkörper unmittelbar auf einem Teil des
Kühlkörpers 54 angebracht ist, wird eine ausgezeichne-
te Wärmeabfuhr erhalten.
Ein in der vorliegend offenbarten Weise gefertigtes Metallteil erleichtert die Verwendung automatischer
Maschinen bei der Montage und Kapselung eines Transistors und steigert den Ausstoß an brauchbaren
Einheiten, indem die Arbeitsgänge, die zur Herstellung jedes Transistors erforderlich sind, vereinfacht und in
ihrer Zahl verringert werden. Der mit einem derartigen Metallteil ausgestattete Transistor hat die gewünschte
Emitter-Basis-Kollektor-Zuleitungsgruppierung für die anschließende Anwendung im Rahmen elektrischer
Schaltungen oder Geräte.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Metallteil zur Verwendung bei der Serienfertigung von mit Kunststoff druckumpreßten Halbleiterbauelementen,
die mindestens zwei Kontaktelektroden aufweisen, mit zwei parallel zueinander angeordneten Haltestreifen, die mit den Kontaktelektroden
mehrerer Halbleiterbauelemente einstückig verbunden und von diesen abtrennbar sind,
wobei die Kontaktelektroden an den von dem einen Haltestreifen entfernt liegenden Enden Endteile
aufweisen, von denen einzelne jeweils größer sind als die übrigen und Stützen für die Halbleiterbauelemente
darstellen, wobei die übrigen Endteile Anschlußstellen für die Kontaktdrähte der Halbleiterbauelemente
darstellen,dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (28) im wesentlichen in
einem rechten Winkel zu den Kontaktelektroden (18, 20, 22) in geringem Abstand angrenzend zu
jeweils allen Anschlußstellen (26) eines der Halbleiterbauelemente angeordnet und aus deren Ebene
heraus versetzt sind, daß der zweite Haltestreifen (38) nur mit den die Stützen (28) tragenden
Kontaktelektroden (18, 20, 22) an dem dem ersten Haltestreifen (16) gegenüberliegenden Ende einstükkig
verbunden ist, daß ein durchgehender, parallel zu den Haltestreifen (16,38) angeordneter Stützstreifen
(34) zwischen dem einen Haltestreifen (16) und den Anschlußstellen (26) mit den Kontaktelektroden (18,
20, 22) einstückig verbunden ist und daß der Stützstreifen (34) zusammen mit den Haltestreifen
(16, 38) von den Kontaktelektroden (18, 20, 22) abtrennbar ist.
2. Metallteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer der Haltestreifen (16, 38) mit Markierungslöchern versehen ist.
3. Metallteil "lach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktelektroden zwischen Haltestreifen (16) und Stützstreifen (34)
abgerundet sind.
4. Metallteil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Stütze (28) nach
dem Kunststoffumpressen als Kühlkörper (54) aus der Kunststoffumpressung(53) herausragt.
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