DE1564491B2 - Integriertes halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Integriertes halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
DE1564491B2
DE1564491B2 DE19661564491 DE1564491A DE1564491B2 DE 1564491 B2 DE1564491 B2 DE 1564491B2 DE 19661564491 DE19661564491 DE 19661564491 DE 1564491 A DE1564491 A DE 1564491A DE 1564491 B2 DE1564491 B2 DE 1564491B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor
monolith
films
contact areas
conductor films
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19661564491
Other languages
English (en)
Other versions
DE1564491A1 (de
Inventor
Walter L. Chaifont Pa. Doeip jun. (V.StA.). HOIl 1-06
Original Assignee
Philco-Ford Corp., n.d.Ges.d.Staates Delaware, Philadelphia, Pa. (V.StA.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philco-Ford Corp., n.d.Ges.d.Staates Delaware, Philadelphia, Pa. (V.StA.) filed Critical Philco-Ford Corp., n.d.Ges.d.Staates Delaware, Philadelphia, Pa. (V.StA.)
Publication of DE1564491A1 publication Critical patent/DE1564491A1/de
Publication of DE1564491B2 publication Critical patent/DE1564491B2/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49517—Additional leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05553—Shape in top view being rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/1012—Auxiliary members for bump connectors, e.g. spacers
    • H01L2224/10152—Auxiliary members for bump connectors, e.g. spacers being formed on an item to be connected not being a semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/10175—Flow barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81385—Shape, e.g. interlocking features
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015—Shape
    • H01L2924/1016—Shape being a cuboid
    • H01L2924/10161—Shape being a cuboid with a rectangular active surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1517—Multilayer substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49121—Beam lead frame or beam lead device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

Herstellung gekapselter Halbleiteranordnungen von erheblich verringertem Gewicht und erheblich verringerten Abmessungen ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Halbleiter-Monolith auf einer ebenen Oberfläche eines isolierenden Trägers angeordnet ist und daß auf dieser Oberfläche ferner filmartige Zwischenverbindungsleiterbahnen in solcher Anordnung aufgebracht sind, daß beim Aneinanderlegen des Halbleiter-Monolithen und des isolierenden Trägers mit ihren ebenen Flächen die an dem Halbleiter-Monolithen vorgesehenen Kontaktbereiche mit vorgegebenen Bereichen der Zwischenverbindungsleiterfilme an deren einen Enden zur Überdeckung gelangen und elektrisch leitende Kontake bilden und daß die Zwischenverbindungsleiterfilme an ihren anderen Enden elektrisch leitende Kontakte mit den äußeren Zuleitungen bilden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen an Hand der Zeichnung; in dieser zeigt
F i g. 1 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines typischen Verfahrens nach dem Stande der Technik zur Herstellung der Zuleitungen zu einer monolithischen Mikroschaltung und zu deren Kapselung,
F i g. 2 eine Draufsicht zur Veranschaulichung der Herstellung der Zuleitungen zu einer monolithischen Mikroschaltung nach der Oberfläche-an-Oberfläche-Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung,
F i g. 3 eine Ansicht von unten der Mikroschaltung aus F i g. 2 mit den aufgedampften Zwischenverbindungsleiterfilmen und den äußeren Zuleitungen,
F i g. 4 die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Mikroschaltungsanordnung nach der Kapselung,
F i g. 5 verschiedene Ansichten von selektiv lötverzinnten Zwischenverbindungsleiterfilmen,
F i g. 6 eine gekapselte Mikroschaltungsanordnung mit einer anderen, alternativen Anordnung der äußeren Zuleitungen und unter Verwendung von stielbonbonförmigen Zwischenverbindungsfilmleiterpfaden,
F i g. 7 eine Draufsicht auf eine Mikroschaltung, die direkt mit einem Zuleitungsgebilde verbunden ist.
Fig-1
Mikroschaltungshalterung und -kapselung
nach dem Stande der Technik
F i g. 1 zeigt in Schnittansicht ein typisches monolithisches Mikroschaltungsplättchen und seine Kapselung nach dem Stande der Technik. Die Monolithmikroschaltung 10 weist üblicherweise seitliche Dimensionen von etwa 50 X 50 (tausendstel Zoll)2 und eine vertikale Dicke von etwa 5 bis 10 tausendstel Zoll auf. An der Oberseite des Plättchens sind metallische Kontaktbereiche 12 vorgesehen, mit welchen verhältnismäßig dicke äußere Zuleitungen elektrisch verbunden werden müssen.
Bei der Kapselung nach dem Stande der Technik gemäß Fig. 1 wird das Plättchen 10 mit einem metallischen Grundteil 14 verlötet, das aus einer Legierung, beispielsweise aus Kovar, bestehen kann, die leicht mit Glas verbunden werden kann. Mittels einer Glasform 16 werden äußere Anschlußzuleitungen 22 in der gezeigten Lage gehalten. Mit dem Glasformteil 16 ist ein Kovarstreifen 30 verbunden und auf den Streifen 30 ein Metalldeckel 34 mittels Hartlötung aufgebracht. Das gesamte Gebilde kann Rechteckform mit abgerundeten Ecken besitzen.
Im Verlauf des Zusammenbaus der Mikroschaltungspackung gemäß F i g. 1 werden die Kontaktbereiche 12 an der Oberseite der Mikroschaltung 10 mit den inneren Enden der entsprechenden äußeren Zuleitungen 22 mittels dünner Verbindungsdrähte 24 verbunden. Wie eingangs erewähnt, haben die Drähte 24 üblicherweise einen Durchmesser von etwa 1 tausendstel Zoll und sind daher offensichtlich außerordentlich gebrechlich und verletzlich. Jeder einzelne Draht muß gesondert von Hand an seinen beiden Enden befestigt werden, und zwar unter Verwendung aufwendiger Untersetzungs-Manipulatoren (Handhabungsvorrichtungen) und optischer Vergrößerungsvorrichtungen.
Das gekapselte Gebilde gemäß Fig. 1 besitzt viele Nachteile. Die Verbindungsdrähte 24 besitzen neben den vorstehend erwähnten Nachteilen hinsichtlich der Handhabung beim Einbau den weiteren Nachteil, daß sie körperlichen Stoßen oder höheren Schwerkraftbeanspruchungen nicht ohne Biegung standzuhalten vermögen. Die gesamte Kapselung und der für ihren Zusammenbau erforderliche Arbeitsaufwand sind sehr kostspielig, wobei diese Kosten die der Monolithmikroschaltung 10 als solche übersteigen. Darüber hinaus können in der Verkapselung Kontaminationsstoffe eingeschlossen werden; die Kapselung als solche ist im Vergleich zur Abmessung der Monolithmikroschaltung 10 unerwünscht groß. (In Fig. 1 sind die Abmessungen des Behälters der besseren Veranschaulichung halber reduziert worden.)
Fig. 2 bis 5
Kontaktierung und Kapselung einer Monolithmikroschaltung nach der Oberfläche-an-Oberfläche-
Ausführungsform der Erfindung ( '
Die F i g. 2 bis 5 zeigen die Herstellung einer Monolithmikroschaltung unter Anwendung der Oberflächean-Oberfläche-Anschlußverbindungsmethode gemäß der Erfindung. F i g. 2 zeigt in Draufsicht eine teilweise fertiggestellte Mikroschaltungspackung; Fig. 3 zeigt eine Untenansicht verschiedener Teile aus Fig. 2; Fig. 4 ist eine Teilansicht einer fertiggestellten gekapselten Mikroschaltung; F i g. 5 ist eine Ansicht von stellenweise verzinnten Zwischenverbindungsleiterfilmen, wie sie wahlweise zur Herstellung der Mikroschaltungskapselung verwendet werden können.
Das in den Fig. 2 und 3 bei 100 dargestellte Mikroschaltungsplättchen weist an seiner Oberseite mehrere leitende Kontaktbereiche 102 (F i g. 3) auf, mit welchen verhältnismäßig dicke äußere Zuleitungen verbunden werden müssen. Die Kontaktbereiche 102 können aus einem Zweischichten-Chrom-Nickel-Film (dessen Dicke in F i g. 3 übertrieben ist) hergestellt sein, wie weiter unten noch näher beschrieben wird. Ein Träger 104, der aus weiter unten noch näher erläuterten Gründen vorzugsweise aus durchsichtigem Glas besteht, dient als Unterlage und Stütze für dünne Zwischenverbindungsleiterfilme 106. Diese Zwischenverbindungen 106 verbinden die
7 8
leitenden Kontaktbereiche 102 mit äußeren Zuleitun- träger gelegt, derart, daß die Enden der Zuleitungen gen 110. 110 mit den verbreiterten Teilen der Zwischen-
Die Zwischenverbindungen 106 werden zuvor in verbindungsfilme 106 zur Deckung gelangen. Dieser folgender Weise auf dem Glasträger 104 hergestellt: Vorgang kann von Hand ausgeführt werden, wenn Die gesamte Oberfläche des Glasträgers 104 wird zu- 5 der Träger 104 in einer Halterung eingespannt ist nächst mit einem gut haftenden und leicht lötbaren und das Zuleitungsgebilde 108, wie in F i g. 2 ersicht-Metallfilm überzogen. Hierfür eignet sich beispiels- lieh, darübergelegt wird. Danach wird eine geeignete weise der weiter unten erwähnte Zweischichten- Klemmvorrichtung, die ein Teil des Plattformhalters Chrom-Nickel-Film. Sodann werden diese Filme nach für das Zuleitungsgebilde und den Monolithen sein herkömmlichen Lichtdruckverfahren selektiv geätzt, io kann, betätigt, derart, daß der Träger 104 in Bederart, daß die Zwischenverbindungen 106 entstehen; rührung mit den Zuleitungen 110 des Zuleitungsdiese können beispielsweise vorzugsweise die ge- gebildes 108 gehalten wird. Danach wird die wie vorzeigte Blumen- bzw. Blütenblattform besitzen oder stehend zusammengeklemmte Gesamtanordnung in alternativ auch die in den F i g. 5 A und 6 gezeigte einen Ofen eingebracht oder in geeigneter Weise Form besitzen. Diese zuletzt erwähnte Form wird im 15 anderweitig erhitzt, um die Lötschichten zwischen folgenden als Stielbonbonform bezeichnet. den Kontaktbereichen 102 und den Enden der Zu-
AIs nächstes werden die Oberflächen der Zwischen- leitungen 110 mit den Zwischenverbindungsleiterverbindungen 106 und die Oberflächen der leitenden filmen 106 zum Schmelzen zu bringen. Nach dem Kontaktbereiche 102 auf den Monolithen 100 mit Abkühlen des Gebildes erhält man feste Verbinduneiner dünnen Lotschicht verzinnt. 20 gen zwischen den Zwischenverbindungen 106, dem
Die äußeren Zuleitungen 110 werden zuvor als Leitergebilde Ϊ10 und dem Monolithen 100. Teil eines Zuleitungsgebildes 108 hergestellt, das aus In Verbindung mit diesem Lötvorgang wird auch
einem äußeren Rahmenteil 109 mit mehreren über- ein sehr erwünschtes selbstkorrigierendes Merkmal stehenden Zuleitungen 110 besteht. Das Gebilde 108 der Erfindung offenbar. Falls nämlich vor der Lötung dient dazu, die einzelnen Zuleitungen 110 während 25 die gegenseitige Ausrichtung der äußeren Zuleitungen des Herstellungsverfahrens in einer festen Zuordnung 110, der Zwischenverbindungsleiterfilme 106 und der zueinander zu halten. Monolith-Kontaktbereiche 102 ungenau sein sollte,
Als nächstes wird der Glasträger 104 so auf den werden die einzelnen Teile durch die Oberflächen-Mikroschaltungsmonolithen 100 aufgelegt, daß die spannung des geschmolzenen Lots während der Löt-Zwischenverbindungen 106 mit den leitenden Kon- 30 erhitzung in die richtige, genau ausgerichtete Lage taktbereichen 102 an der Oberfläche des Monolithen gezogen. Dies beruht darauf, daß bei genauer Aus- 100 zusammenpassen. Da sowohl die Zwischen- richtung zwischen den Einzelteilen eine maximale verbindungen 106 als auch die Kontaktbereiche 102 Kontaktberührung zwischen den aneinanderliegenden oberflächig verzinnt sind, wird die Mikroschaltung Lotgrenzflächen gegeben ist und die geschmolzene 100 genügend fest an den Zwischenverbindungsfilmen 35 Lotmasse ihre geringste Oberfläche dann einnimmt, haften, derart, daß weitere Verfahrensschritte im Zu- wenn dieser maximale Kontakt besteht. Bekanntlich sammenhang mit der Montage vorgenommen werden wirkt die Oberflächenspannung als Kraft, welche die können, ohne zunächst die Mikroschaltung fest mit Oberfläche einer Flüssigkeit zu verringern sucht, dem Substrat zu verbinden. Die Teile haben dabei Diese selbstkorrigierende Eigenschaft der Erfindung die in F i g. 3 gezeigte gegenseitige Ausrichtung und 40 ermöglicht die Anwendung eines manuellen Ausricht-Lage, wobei der (nicht gezeigte) Glasträger 104 zu- Verfahrens; ein derartiges Verfahren würde andernoberst zu denken ist. falls — infolge der bei dieser Art manueller Vor-
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Er- gänge üblicherweise auftretenden Häufigkeit menschfindung kann diese Ausrichtung in einfacher Weise licher Fehlleistungen — keine hohe Ausbeute zuvisuell ohne die Zuhilfenahme genauer Ausricht- 45 friedenstellender Erzeugnisse bei einem Massenlehren vorgenommen werden, wenn der Träger 104 fabrikationsverfahren ergeben. Durch die Erfindung aus durchsichtigem Glas besteht. Gemäß diesem wird es somit ermöglicht, den Ausrichtvorgang von visuellen Verfahren wird der Monolith 100 in einen Hand ohne die Zuhilfenahme kostspieliger genauer mit einer zur Aufnahme des Monolithen 100 be- Ausrichtvorrichtungen vorzunehmen, stimmten Öffnung versehenen Plattformhalter gelegt, 50 Als nächstes wird, wie aus F i g. 4 ersichtlich, das derart, daß die mit Lot versehene Oberfläche des ganze Gebilde mittels einer geeigneten undurch-Monolithen 100 zuoberst liegt. Sodann wird der mit sichtigen Hüllsubstanz 112 eingekapselt. Dieses Hüllden zuvor hergestellten Zwischenverbindungen 106 material stellt eine zusätzliche Halterung für die mitversehene Glasträger 104 von Hand über diesen einander verlöteten Teile dar, schützt die Teile Plattformhalter gelegt und visuell so ausgerichtet, 55 gegen Umgebungsbedingungen einschließlich Licht, daß die erwähnte richtige Übereinstimmung bzw. Feuchtigkeit und andere Kontaminationen und bildet Überlappung zustande kommt. Dieser Vorgang ist in ein dielektrisches Gehäuse, das als Montage- bzw. einfacher Weise von Hand durchführbar und erübrigt Halterungsfläche für das Mikroschaltungsgebilde die Notwendigkeit kostspieliger herkömmlicher Aus- dienen kann. Der äußere Rahmen 109 wird selbstrichtlehren. 60 verständlich nach der Kapselung entfernt.
Alternativ kann, falls der Träger 104 undurch- Gemäß der Erfindung kann jeder Mikroschaltungs-
sichtig ist, die Ausrichtung mit Hilfe genauer Lehren monolith 100 eine beliebige Anzahl von leitenden und anderer entsprechender Ausrichtvorrichtungen Kontaktbereichen 102 aufweisen, je nach der im vorgenommen werden. Inneren des Monolithen enthaltenen Schaltung. Falls
Nachdem die Mikroschaltung 100, wie vorstehend 65 beispielsweise in dem Monolithen nur ein einzelner beschrieben, auf dem Glasträger aufgebracht ist, wird Transistor hergestellt wurde, werden nur drei leitende dieser umgekehrt und das Zuleitungsgebilde 108 in Kontaktflächen 102 benötigt. Falls jedoch in dem der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise über den Glas- Monolithen eine komplexe Schaltung, wie beispiels-
weise eine Flip-flop-, eine Additions- oder eine sonstige logische Schaltung, enthalten ist, können zwanzig oder mehr leitende Kontaktflächen 102 erforderlich sein. Jeder Glasträger 104 kann zur Aufnahme von einem oder mehreren Monolithen vorgesehen sein. Die Form und die Anzahl der aufgedampften Zwischenverbindungen 106 werden geeignet so gewählt, daß sie mit den einzelnen Kontaktbereichen an dem Monolithen, der mit dem Träger verbunden werden soll, zur Deckung kommen. Bei der Darstellung in F i g. 2 sind zwei derartige Monolithen mit je sechs leitenden Kontaktbereichen mit dem Träger verbunden. Die Zwischenverbindungen 106 sind so ausgebildet und angeordnet, daß ihre verbreiterten Enden an den gegenüberliegenden Rändern des Trägers liegen. Selbstverständlich kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die verbreiterten Enden an sämtlichen Rändern des Trägers oder, falls erwünscht, nur an einer oder mehreren benachbarten Seitenkanten zu liegen kommen.
Falls wie in F i g. 2 mehr als ein Monolith auf einem einzelnen Träger angebracht werden, gestattet das Verfahren gemäß der Erfindung auch eine vorteilhafte Art der Verbindung einzelner Monolithen miteinander. Zu diesem Zweck ist ein aufgedampfter Zwischenverbindungsleiterpfad 114, der gleichzeitig mit den Zwischenverbindungen 106 hergestellt werden kann, vorgesehen, welcher einen Kontaktbereich und einen Zwischenverbindungsfilm eines Monolithen mit einem Kontaktbereich und einem Zwischenverbindungsfilm eines anderen Monolithen verbindet. Wie ohne weiteres ersichtlich, können selbstverständlich, falls erwünscht, auch komplizierter geformte Auf dampf-Zwischenverbindungen vorgesehen werden.
35
Fig. 5
Die Lotzwischenschichten an den Kontaktbereichen 102 und den Zwischenverbindungen 106 besitzen eine ausreichende Dicke (beispielsweise 1 tausendstel Zoll), um den Monolithen 100 im Abstand von dem Träger 104 und den Zwischenverbindungsfilmen 114 und 106 zu halten, falls diese Zwischenverbindungsfilme, wie in F i g. 5 gezeigt, an bestimmten örtlichen Stellen verzinnt sind. Fig. 5 zeigt in perspektivischen Ansichten einen stielbonbonförmigen Zwischenverbindungsnlm (Fig.5A) und einen blütenblattförmigen Zwischenverbindungsfilm (F i g. 5 B), wobei jeweils nur die Enden der Filme verzinnt sind. Diese örtliche Verzinnung kann in der Weise erfolgen, daß man den Mittelteil 80 der Filme, der nicht verzinnt werden soll, selektiv mit einer dünnen Aluminiumschicht überzieht. Diese Aluminiumschicht kann auf den Mittelteilen 80 hergestellt werden, nachdem die Zwischenverbindungsfilme 106 und 114 auf dem Glasträger 104 in der Weise hergestellt werden, daß man einen Aluminiumfilm auf den gesamten Träger aufdampft und den Aluminiumfilm sodann im Lichtdruckverfahren selektiv so wegätzt, daß diejenigen Bereiche der Zwischenverbindungsfilme, die nicht geätzt werden sollen, mit Aluminium überzogen sind. Sodann wird der Träger in ein Bad mit einem flüssigen Lot gebracht; das Lot bleibt dabei an der Oxydoberfläche der aluminisieren Bereiche der Zwischenverbindungsfilme nicht haften. Da die Zwischenverbindungsfilme, wie in F i g. 5 gezeigt, örtlich verzinnt sind, fließt das Lot bei der späteren Verlötung der Filme mit den Mikroschaltungen nicht über die gesamten Filme. Das Lot behält somit seine in F i g. 5 angedeutete Dicke bei und hält die Mikroschaltung im Abstand von dem Träger.
F i g. 6 — Alternativausführung
F i g. 6 veranschaulicht eine Alternativausführung der fertigen Mikroschaltung. Allgemein gesehen, unterscheidet sich diese Ausführung von der zuvor beschriebenen darin, daß die äußeren Zuleitungen senkrecht zu dem Träger gerichtet verlaufen und an ihren Enden mit den Zwischenverbindungsfilmen stumpf verlötet sind. Diejenigen Teile in Fig. 6 mit sinnentsprechenden Teilen in F i g. 2 sind mit den gleichen, jedoch einfach gestrichenen Bezugsziffern bezeichnet.
Das in F i g. 6 dargestellte Gebilde wird wie folgt hergestellt: Auf der Oberfläche eines Glasträgers 104' werden die· Zwischenverbindungsfilme 106' (und zwar stielbonbonförmig gemäß F i g. 5) gemäß einem solchen Konfigurationsmuster hergestellt, daß sie mit den Kontaktbereichen an der (nicht dargestellten) Oberseite des umgekehrten Mikroschaltungsmonolithen 100' zur Deckung gelangen. Sodann werden die Zwischenverbindungen 106' mit Lot verzinnt. Der Monolith 100' wird in entsprechender Ausrichtung auf dem Träger 104' aufgelegt und haftet dabei von selbst, wie weiter oben erwähnt. Nachdem der Träger 104' in die gezeigte Lage umgedreht wurde, wird in einem Halter oberhalb des Trägers 104' eine Zuleitungslehre 116 eingespannt, welche mehrere Löcher zur Aufnahme der Zuleitungen in solcher Anordnung aufweist, daß sie mit den verbreiterten Bereichen der stielbonbonartigen Zwischenverbindungen 106' übereinstimmen. Der Halter ist vorzugsweise verstellbar, um die Lage der Lehre 108' je nach Wunsch verstellen zu können. Durch die Öffnungen in der Lehre 116 werden sodann Drahtzuleitungen 118 herabgelassen, bis sie auf den verbreiterten Bereichen der Zwischenverbindungen 108' aufruhen. Die Zuleitungslehre 116 wird sodann visuell so einjustiert, daß die verbreiterten Bereiche der Zwischenverbindungen 106' mit den Enden der Zuleitungen 118 zur Deckung gelangen.
Danach wird Wärme zugeführt, um sämtliche Lotzwischenschichten zum Schmelzen zu bringen. Nach dem Abkühlen bestehen feste Verbindungen zwischen der Mikroschaltung, den Zuleitungen und den Zwischenverbindungsfilmen. Danach wird die Vorrichtung im Vakuum mit einem Kapselungshüllmaterial 112' (vorzugsweise einem undurchsichtigen Epoxyharz) vergossen, wie in Phantomform angedeutet.
Als Abänderung der vorstehend beschriebenen Ausführung lassen sich noch festere Verbünde zwischen den Enden der Zuleitungen 118 und den Zwischenverbindungsfilmen 106' erzielen, falls die Enden der Zuleitungen 118' so geformt sind, daß sie breitere Kontaktberührungsflächen mit den Zwischenverbindungsfilmen 106' ergeben. Eine geeignete Form für diesen Zweck ist beispielsweise die Nagelkopfform.
F i g. 7 — Ausführungsform mit direkter
Anschlußverbindung der äußeren Zuleitungen
Ein Alternativverfahren zur Verbindung äußerer Zuleitungen mit der Mikroschaltung ist in F i g. 7
11 12
gezeigt. Nach diesem Verfahren werden die äußeren gestellt werden, indem man das gesamte Plättchen Zuleitungen direkt mit den Oberflächenkontakt- mit einer Chromschicht und nachfolgend mit einer bereichen an der Mikroschaltung verbunden. Ein Nickelschicht überzieht, wobei diese beiden Schichten Glasträger mit Zwischenverbindungsfilmen ist hierbei in der gleichen Vakuumkammer ohne Unterbrechung nicht erforderlich. 5 des Vakuums aufgebracht werden. Danach werden
Bei dem Verfahren gemäß F i g. 7 wird eine das Chrom und der Nickel zur Herstellung der Konmonolithische Mikroschaltung 200 mit mehreren lot- taktbereiche 102 im Lichtdruckverfahren selektiv geverzinnten metallischen Oberflächenkontaktbereichen ätzt. Die Kontaktbereiche 102 werden durch Ein- 202 in eine geeignete Halterung eingespannt. Über tauchen des Plättchens in ein Lot lötverzinnt, die Mikroschaltung wird ein Zuleitungsgebilde 204, io Der Glasträger 104 kann aus einem beliebigen das aus einem äußeren Rahmen 206 und mehreren durchsichtigen Standardglas einschließlich Borsilikat-, einwärts überstehenden Zuleitungsarmen 210 besteht, Pyrex- oder Quarzgläsern hergestellt werden. Die so über die Mikroschaltung gelegt, daß die Enden Abmessung des Trägers wird durch die Abmessung der Zuleitungsarme 210 mit den entsprechenden der Mikroschaltung und durch die Anzahl der Mikro-Oberflächenkontaktbereichen 202 zur Deckung ge- 15 schaltungen, die auf dem Substrat angebracht werlangen. Die Arme 210 sind so ausgebildet, daß sie den sollen, bestimmt. Das Glas soll genügend dick sich an ihren inneren Enden punkt- bzw. spitzen- sein (beispielsweise 0,1 bis 0,2 mm oder mehr), um förmig verjüngen, derart, daß jeweils jede dieser die Handhabung während der Bearbeitung aushalten Spitzen nur mit einem der Kontaktbereiche 202 zur zu können. Die Aufdampf-Zwischenverbindungen Überdeckung gelangt. Die Mikroschaltung wird so- 20 können in der Weise hergestellt werden, daß man dann an das Zuleitungsgebilde angeklemmt, und an- zunächst eine Chromschicht von etwa 400 bis 500 A schließend wird Wärme zum Schmelzen der Lot- Dicke über der gesamten Oberseite des Glasträgers Zwischenschichten zugeführt. Nach dem Abkühlen aufdampft. Chrom besitzt gute Leitfähigkeit und auswerden die Mikroschaltung und die inneren Enden gezeichnete Haftung an Glas. Als nächstes wird eine der Zuleitungen gekapselt, vorzugsweise mit einem 25 Nickelschicht von etwa 500 bis 1000 A Dicke ohne undurchlässigen Epoxykunststoff als Hüllmaterial; Unterbrechung des Vakuums über der Chromschicht der äußere Rahmen 206 wird abgetrennt. aufgedampft, derart, daß die Chromschicht der
Das Verfahren gemäß F i g. 7 hat den besonderen Atmosphäre, an welcher eine Oxydation stattfinden Vorteil, daß der in den Fig. 2_bis 5 benötigte Glas- könnte, nicht ausgesetzt wird.
träger entbehrlich wird. In F i g. 7 ist eine Mikro- 30 Danach wird mittels Lichtdruck-Ätzverfahrens das schaltung mit nur sechs Kontaktbereichen gezeigt; gewünschte Muster von aufgedampften Zwischenselbstverständlich können jedoch auch Mikro- verbindungen 106, zu welchen auch Zwischenschaltungen mit zwanzig oder mehr Kontaktbereichen verbindungen nach Art der Verbindungen 114 genach diesem Verfahren kontaktiert werden. hören können, hergestellt. Es werden zwei getrennte
35 Lichtdruck-Ätzverfahren angewandt, eines für. das Nickel und eines für Chrom. Jede Ätzung wird in
Ausführungsbeispiel für ein der Weise ausgeführt, daß man den gesamten Träger
spezifisches Fabrikationsverfahren mit einem geeigneten Photoabdecker überzieht und
diesen Photoabdecker sodann in denjenigen Beim folgenden wird ein Beispiel eines spezifischen 40 reichen, in welchen die Plattierung verbleiben soll, Verfahrens beschrieben, das zur Herstellung der ge- mit UV-Strahlung belichtet. Danach wird der Photokapselten Mikroschaltung gemäß den F i g. 2 bis 4 abdecker entwickelt, wobei die nicht belichteten Teile nach dem Verfahren gemäß der Erfindung Ver- fortgespült werden. Zur Herstellung der Stielbonbonwendung finden kann. Der Mikroschaltungsmonolith förmigen oder der blütenblattförmigen Zwischen- 100 kann aus monokristallinem Silicium bestehen 45 verbindungen 106 werden geeignete Ätzmittel ver- und mit einer Passivierungsschicht aus Silicium- wendet, welche die Metallplattierung, jedoch nicht dioxyd überzogen sein. Für die verschiedenen Be- den Photoabdecker angreifen (beispielsweise heiße reiche innerhalb des Monolithen 100 können Ober- gepufferte Salzsäure für Chrom und eine herkömmflächenkontakte vorgesehen werden, indem man liehe Nickelätzlösung für Nickel). Nach jeder Metalldurch die Passivierungsoxydschicht oberhalb der be- 50 ätzung wird der Abdecker von dem Träger mit Hilfe treffenden Bereiche geeignete Öffnungen wegätzt und eines Lösungsmittels entfernt, das den entwickelten über den Öffnungen Aluminiumkontakte anbringt. Abdecker, jedoch nicht die Metallplattierung angreift. Die leitenden Oberflächenkontaktbereiche 102 kön- Falls der Monolith im Abstand von dem Glas-
nen mit den Aluminiumkontakten beispielsweise träger gehalten werden soll, um Platz für Zwischendurch einwärts gerichtet verlaufende Arme ver- 55 verbindungen nach Art der Zwischenverbindung 114 bunden sein, wie in Fig. 3 gezeigt. Diese Kontakt- zu lassen, werden als nächstes die Zwischenbereiche sollen aus gut haftenden und gut lötbaren verbindungsleiterfilme 106 örtlich selektiv mit Alu-Filmen hergestellt sein. Nach herkömmlicher Praxis minium überzogen und die Zwischenverbindungswerden mehrere hundert Anordnungen oder noch filme 114 vollständig mit Aluminium überzogen. Das mehr gleichzeitig auf einem einzigen Siliciumplättchen 60 Aluminium kann mit Hilfe der bereits erwähnten von etwa 1 Zoll Durchmesser hergestellt. Nach Her- Lichtdruckverfahren selektiv entfernt werden. Der stellung der Oberflächenkontakte und Kontakt- Aluminiumüberzug kann etwa 0,04 tausendstel Zoll bereiche kann das Plättchen durch Anreißen zwi- Dicke besitzen.
sehen den einzelnen Anordnungen und Brechen längs Als nächstes wird das Zwischenverbindungsmuster
der Anreißlinien in einzelne Monolithschaltungen 65 auf dem Träger mit Lot überzogen, indem man es in zerteilt werden. ein geschmolzenes Lotbad eintaucht. Jedes beliebige
Die Kontaktbereiche 102 können für sämtliche geeignete Lot kann hierfür verwendet werden, beiAnordnungen auf dem Plättchen gleichzeitig her- spielsweise das bereits erwähnte Standardlot aus
einem Blei-Zinn-Eutektikum. An aluminisierten Bereichen der Zwischenverbindungsleiterfilme bleibt das Lot dabei nicht haften.
Das Zuleitungsgebilde kann aus goldplattiertem Kovar oder Dumet hergestellt werden.
Das soweit fertiggestellte Gebilde kann nach herkömmlichen Kapselungsverfahren, wie in F i g. 4 ersichtlich, gekapselt werden. Beispielsweise kann das gesamte in F i g. 2 gezeigte Gebilde in eine geeignete Gießform gebracht werden, die geringfügig größer als der Glasträger 104 ist. Die Form soll Öffnungen für die Zuleitungen 108 besitzen und kann mit einem herkömmlichen Silikonfett-Formtrennmittel überzogen sein. Unter Anwendung irgendeines Gießverfahrens, beispielsweise des Vakuumgießverfahrens, wird ein Epoxyd-Hüll- bzw. Kapselungsmaterial in die Gießform eingebracht und ausgehärtet. Nach ausreichender Aushärtung des Epoxydharzes kann die Gießform geöffnet werden; die Anordnung ist damit zur Prüfung und bestimmungsgemäßen Verwendung fertig.
Man erkennt, daß das Verfahren gemäß der Erfindung eine außerordentlich vorteilhafte Kapselung und Anschlußverbindung ergibt, bei welcher sämtliche erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren nach Art des in F i g. 1 veranschaulichten Verfahrens vermieden werden. Die fertigen Erzeugnisse sind leichter, fester, wesentlich billiger und weitaus einfacher herstellbar als die Anordnung gemäß Fig. 1. Die gemäß der Erfindung hergestellten Anordnungen sind zudem kleiner, und das Gehäuse ist ein Isolator und kein Leitermetall.
Die Erfindung ist vorstehend an Hand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, die jedoch selbstverständlich in mannigfachen Einzelheiten abgewandelt werden können, wie für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich ist, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Integriertes Halbleiterbauelement mit einem Halbleiter-Monolithen, der an einer im wesentliehen ebenen Oberfläche mehrere getrennte Kontakte aufweist, die über Zwischenverbindungen mit äußeren Anschlußleitungen verbunden sind, welche durch eine Kapselung der Halbleiteranordnung hindurchführen, dadurch ge-io kennzeichnet, daß der Halbleiter-Monolith (100, Fig. 2 bis 5; 100', Fig. 6) auf einer ebenen Oberfläche eines isolierenden Trägers (104, F i g. 2 bis 5; 104', Fig. 6) angeordnet ist und daß auf dieser Oberfläche ferner filmartige Zwischen-
^Verümdungsleiterbahnen(106, Fig. 2 bis 5; 106', F i g. 6) in solcher Anordnung aufgebracht sind, daß beim Aneinanderlegen des Halbleiter-Monolithen (100 bzw. 100') und des isolierenden Trägers (104 bzw. 104') mit ihren ebenen Flächen die an dem Halbleiter-Monolithen (100 bzw. 100') vorgesehenen Kontaktbereiche (102, Fi g. 3) mit vorgegebenen Bereichen der Zwischenverbindungsleiterfilme (106 bzw. 106') an deren einen Enden zur Überdeckung gelangen und elektrisch leitende Kontakte bilden und daß die Zwischenverbindungsleiterfilme (106 bzw. 106') an ihren anderen Enden elektrisch leitende Kontakte mit den äußeren Zuleitungen (110, F i g. 2 bis 5; 118, Fig. 6) bilden.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Träger (104, Fig. 2 bis 5; 104', Fig. 6) aus durchsichtigem Glas besteht.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte zwischen den auf dem Halbleiter-Monolithen vorgesehenen Kontaktbereichen (102, F i g. 3) und den einen Enden der entsprechenden Zwischenverbindungsleiterfilme (106, F i g. 2 bis 5; 106', Fig. 6) sowie zwischen den anderen Enden der Zwischenverbindungsleiterfilme (106, Fig. 2 bis 5; 106', Fig. 6) und den äußeren Zuleitungen (110, Fig. 2 bis 5; 118, Fig. 6) Löt-. verbindungen sind.
4. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenverbindungsleiterfilme (106 bzw. 106') auf der Oberfläche des isolierenden Trägers (104 bzw. 104') blütenblattförmig ausgebildet sind (vgl. Fig. 5B).
5. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem isolierenden Träger vorgesehenen Zwischenverbindungsleiterfilme (106 bzw. 106') stielbonbonförmig ausgebildet sind (Fig. 5A).
6. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Zuleitungen (110, F i g. 2 bis 4) im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Halbleiter-Monolithen (100) und des isolierenden Trägers (104) verlaufen.
7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Zuleitungen (110, F i g. 2) einwärts gerichtete Vorsprünge (110, F i g. 2) eines flächenhaft mit einem äußeren Rahmen (109) ausgebildeten Zuleitungsgebildes (108) sind, das beim Zusammenbau in solcher Ausrichtung über die mit den Zwischenverbindungsleiterfilmen (106) versehene Oberseite des isolierenden Trägers (104) gelegt wird, daß die inneren Enden der Zuleitungen (110) mit Endbereichen der Zwischenverbindungsleiterfilme (106) in Berührung gelangen und mit diesen elektrischen Kontakt geben.
8. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Zuleitungen (118, F i g. 6) im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Halbleiter-Monolithen (100') und der mit den Zwischenverbindungsleiterfilmen (106', Fig. 6) versehenen Oberseite des isolierenden Trägers (104') gerichtet sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines mit äußeren Anschlüssen versehenen und mit einem Hüllmaterial gekapselten Halbleiterbauelements nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, welches einen Halbleiter-Monolithen mit mehreren voneinander getrennten leitenden Kontaktbereichen an einer seiner Oberflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man den Halbleiter-Monolithen (100) mit seiner die Kontaktbereiche (102, F i g. 3) aufweisenden Oberfläche in einer vorgegebenen Ausrichtung auf einen isolierenden Träger (104) legt, welcher an seiner Oberfläche mehrere getrennte Zwischenverbindungsleiterfilme (106) mit Mittelstücken und ersten und zweiten Enden in solcher Anordnung trägt, daß beim Aneinanderlegen des Halbleiter-Monolithen und des isolierenden Trägers die ersten Enden der Zwischenverbindungsleiterfilme körperlich mit den Kontaktbereichen (102, Fig. 3) des Halbleiter-Monolithen (100) zur Uberdeckung gelangen und miteinander elektrischen Kontakt geben, daß man mehrere längliche äußere Zuleitungen (110), deren jede ein erstes und ein zweites Ende besitzt und die an ihren ersten Enden (bei 108, 109) in starrer körperlicher Zuordnung zueinander gehalten werden, so gegen die Oberfläche des durchsichtigen Trägers (104) anlegt, daß die zweiten Enden der Zwischenverbindungsfilme (106) körperlich mit den zweiten Enden der äußeren Zuleitungen (110) zur Uberdeckung gelangen und miteinander elektrischen Kontakt geben, und daß man die äußeren Zuleitungen (110) und die Kontaktbereiche (102) mit den Zwischenverbindungsleitungsfilmen (106) verbindet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kontaktbereiche (102, F i g. 3) an dem Halbleiter-Monolithen (100) und die Zwischenverbindungsfilme (106) auf dem isolierenden Träger (104) vor dem Aneinanderlegen mit einem Lot versieht und daß zur Verbindung der Zwischenverbindungsleiterfilme mit den äußeren Zuleitungen und den Kontaktbereichen die sich überdeckenden Bereiche der einzelnen Teile miteinander verlötet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenverbindungsleiterfilme (106, F i g. 5) nur an ihren beiden Enden, nicht jedoch in ihrem Mittelteil (80, F i g. 5) mit Lot versehen werden, der Mittelteil der Zwischen-
verbindungsfilme vielmehr mit einer Substanz Behälter, in welchem die Mikroschaltung unterüberzogen wird, an welcher das Lot nicht haftet, gebracht ist, gehaltert sind.
derart, daß der Halbleiter (100) beim nachfolgen- Ganz offensichtlich ergeben sich im Zusammen-
den Verbund mit den Zwischenverbindungsleiter- hang mit Drähten mit Durchmessern von 0,025 mm
filmen im Abstand von dem isolierenden Träger 5 sehr schwerwiegende Probleme. Jeder derartige
(104) gehalten wird. Draht muß an seinen beiden Enden manuell unter
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Zuhilfenahme kostspieliger Untersetzungs-Handvorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge- habungsvorrichtungen und optischer Vergrößerungskennzeichnet, daß die äußeren Zuleitungen (110) vorrichtungen befestigt werden. Abgesehen davon, vor dem Aufbringen auf den isolierenden Träger io daß dieses Verfahren hinsichtlich der aufzuwenden- (104) an ihren ersten (äußeren) Enden durch den menschlichen Arbeit äußerst kostspielig und einen gemeinsamen äußeren Rahmen (109) mit- zeitraubend ist, führt es auch nur zu einer sehr einander verbunden sind, der nach der Ver- niedrigen Ausbeute an zufriedenstellenden Anbindung der äußeren Zuleitungen mit den Zwi- Ordnungen im Rahmen der Massenfabrikation. Darschenverbindungsleiterfilmen auf der Oberfläche 15 über hinaus besteht die Gefahr, daß die Drähte des isolierenden Trägers (104) und vorzugsweise brechen oder anderweitig beschädigt werden. Auch nach der Kapselung der Halbleiteranordnung mit die Packung bzw. Kapselung der Anordnung in einem undurchsichtigen Hüllmaterial entfernt einem als Hüllmaterial dienenden Gießkunstharz wird. (beispielsweise einem Epoxyharz) bereitet Schwierig-
13. Verfahren nach einem oder mehreren der 20 keiten, da die Drähte durch das Kapselungsmaterial vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch ge- beschädigt oder verschoben werden können. Daher kennzeichnet, daß der isolierende Träger (104) müssen derartige integrierte Halbleiterbauelemente in aus einem durchsichtigen Material besteht und verhältnismäßig teueren Behältern untergebracht daß die gegenseitige Ausrichtung des isolierenden werden, die, bezogen auf die Abmessungen des Trägers (104) und des Halbleiter-Monolithen 25 Monolithen, ein großes Volumen besitzen, um die (100) beim Aneinanderlegen der beiden Teile Verbindungsdrähte gegen Beschädigung zu schützen, visuell vorgenommen wird. Aus der deutschen Auslegeschrift 1 180 067 ist
andererseits ein Verfahren zum gleichzeitigen Kontaktieren mehrerer Halbleiteranordnungen bekannt,
30 wobei ein Halbleiterkörper in einer Aussparung in
zwei Isolierplatten angeordnet ist. Die leitende Verbindung der Elektroden des Halbleiterkörpers mit den auf den Isolierplatten angeordneten, als An-
Die Erfindung betrifft ein integriertes Halbleiter- Schlußleitungen dienenden Metallstreifen erfolgt über bauelement mit einem Halbleiter-Monolithen, der an 35 unter Zwischenlage von Isolierschichten auf dem einer im wesentlichen ebenen Oberfläche mehrere Halbleiterkörper aufgebrachten Leiterbahnen. Auch getrennte Kontakte aufweist, die über Zwischen- hierin kann jedoch kein einfaches, leicht auszuverbindungen mit äußeren Anschlußleitungen ver- führendes Verfahren gesehen werden,
bunden sind, welche durch eine Kapselung der Halb- Es ist auch schon vorgeschlagen worden (deutsche
leiteranordnung hindurchführen. 40 Auslegeschrift 1 439 708), ein Halbleiterplättchen in
Die Verfeinerung der Halbleitertechnik hat in eine Aussparung eines Metallbandes einzusetzen, woneuerer Zeit zu Halbleiteranordnungen mit extrem bei dessen Flächenkontakte mit den Endpunkten von kleinen Abmessungen geführt. Beispielsweise können Stegen des Metallbandes verbunden werden. Während nach dem derzeitigen Stand der Technik in Halb- somit die zunehmende Vervollkommnung der Mikroleiterwürfeln oder -blöcken mit Abmessungen von 45 schaltungstechnik die Gestehungskosten der Halbweniger als 1 X 1 X 0,1 mm3 mehrere Transistoren, leiter-Monolithen stark herabgesetzt hat, konnte die Kondensatoren, Widerstände und Dioden erzeugt Technik der Packung bzw. Kapselung derartiger werden. Beispielsweise kann in einem derartigen Halbleiterbauelemente hiermit nicht Schritt halten; Halbleiterblöckchen eine Flip-flop-Schaltung erzeugt das Verhältnis der Kosten einer monolithischen werden, die aus zwei Transistoren, acht oder zehn 50 Mikroschaltung zu den Kosten ihrer Packung bzw. Widerständen, mehreren Dioden und gegebenenfalls Kapselung hat daher stetig abgenommen und hat zwei oder mehr Kondensatoren besteht. Auch noch nunmehr einen ganz geringen Bruchteil erreicht. Das weit kompliziertere Schaltungen lassen sich in der- Bedürfnis nach billigeren Packungs- und Kapselungsartigen Halbleiterblöcken herstellen. Diese Halb- methoden ist daher offensichtlich,
leiterblöcke, die häufig als monolithische Mikro- 55 Der Erfindung liegt somit als Aufgabe die schaltungen bezeichnet werden, sind gewöhnlich an Schaffung von Verfahren zur Kapselung integrierter ihrer Oberseite mit metallischen Zwischenverbin- Halbleiterbauelemente zugrunde, die im Verhältnis dungsleiterfilmen (beispielsweise aus Aluminium) ver- zu den Gestehungskosten der Monolithen selbst sehen. Diese Filme dienen auch als Kontaktbereiche äußerst wirtschaftlich sind, bei denen die Verfür den Anschluß äußerer Zuleitungen an den 60 wendung gebrechlicher Drahtleitungen vermieden Monolithen. Nach einem aus der USA.-Patentschrift wird und die daher zu einem Erzeugnis größerer 3 171 187 bekannten Verfahren zur Herstellung der- Dauerhaftigkeit als die bekannten Packungs- und artiger Anschlußverbindungen werden dünne Drähte, Kapselungsverfahren führen; das Verfahren gemäß die üblicherweise Durchmesser von etwa 0,025 mm der Erfindung soll einfach und billig ohne die Zubesitzen, mit den Kontaktbereichen an der Oberseite 65 hilfenahme aufwendiger und kostspieliger Ausdes Monolithen verbunden. Die anderen Enden rüstungen durchführbar sein und nicht in nennensdieser Drähte werden mit verhältnismäßig dicken wertem Maße von den Unzulänglichkeiten menschmetallischen Zuleitungen verbunden, welche in dem licher Arbeit abhängen; außerdem soll hierdurch die
DE19661564491 1965-03-22 1966-03-22 Integriertes halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung Pending DE1564491B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US441621A US3374537A (en) 1965-03-22 1965-03-22 Method of connecting leads to a semiconductive device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1564491A1 DE1564491A1 (de) 1970-10-22
DE1564491B2 true DE1564491B2 (de) 1972-07-27

Family

ID=23753615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661564491 Pending DE1564491B2 (de) 1965-03-22 1966-03-22 Integriertes halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3374537A (de)
DE (1) DE1564491B2 (de)
GB (1) GB1117847A (de)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3469684A (en) * 1967-01-26 1969-09-30 Advalloy Inc Lead frame package for semiconductor devices and method for making same
US3486223A (en) * 1967-04-27 1969-12-30 Philco Ford Corp Solder bonding
US3538597A (en) * 1967-07-13 1970-11-10 Us Navy Flatpack lid and method
US3689991A (en) * 1968-03-01 1972-09-12 Gen Electric A method of manufacturing a semiconductor device utilizing a flexible carrier
US3579152A (en) * 1968-09-05 1971-05-18 American Electronic Lab Interdigital stripline filter means with thin shorting shim
GB1288982A (de) * 1968-11-06 1972-09-13
US3670639A (en) * 1968-12-16 1972-06-20 Gen Electric Flexible electronic integrated circuit camera control assembly
DE1915501C3 (de) * 1969-03-26 1975-10-16 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zum Verbinden einer integrierten Schaltung mit äußeren elektrischen Zuleitungen
US3625783A (en) * 1969-05-07 1971-12-07 Western Electric Co Simultaneous bonding of multiple workpieces
US3698075A (en) * 1969-11-05 1972-10-17 Motorola Inc Ultrasonic metallic sheet-frame bonding
US3629668A (en) * 1969-12-19 1971-12-21 Texas Instruments Inc Semiconductor device package having improved compatibility properties
US3753054A (en) * 1970-01-02 1973-08-14 Texas Instruments Inc Hermetically sealed electronic package
US3676922A (en) * 1970-02-13 1972-07-18 Itt Method of fabricating a semiconductor device
US3668770A (en) * 1970-05-25 1972-06-13 Rca Corp Method of connecting semiconductor device to terminals of package
US3698074A (en) * 1970-06-29 1972-10-17 Motorola Inc Contact bonding and packaging of integrated circuits
US3698076A (en) * 1970-08-03 1972-10-17 Motorola Inc Method of applying leads to an integrated circuit
JPS493315B1 (de) * 1970-09-28 1974-01-25
US3698073A (en) * 1970-10-13 1972-10-17 Motorola Inc Contact bonding and packaging of integrated circuits
US4028722A (en) * 1970-10-13 1977-06-07 Motorola, Inc. Contact bonded packaged integrated circuit
DE2151765C2 (de) * 1970-11-05 1983-06-16 Honeywell Information Systems Italia S.p.A., Caluso, Torino Verfahren zum Kontaktieren von integrierten Schaltungen mit Beam-Lead-Anschlüssen
US3942245A (en) * 1971-11-20 1976-03-09 Ferranti Limited Related to the manufacture of lead frames and the mounting of semiconductor devices thereon
US3934073A (en) * 1973-09-05 1976-01-20 F Ardezzone Miniature circuit connection and packaging techniques
CA1032276A (en) * 1973-12-03 1978-05-30 Andrew Koutalides Package for semiconductor beam lead devices
US3964157A (en) * 1974-10-31 1976-06-22 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of mounting semiconductor chips
US3959874A (en) * 1974-12-20 1976-06-01 Western Electric Company, Inc. Method of forming an integrated circuit assembly
US4056681A (en) * 1975-08-04 1977-11-01 International Telephone And Telegraph Corporation Self-aligning package for integrated circuits
JPS575887Y2 (de) * 1976-08-23 1982-02-03
US4177554A (en) * 1978-04-26 1979-12-11 Western Electric Co., Inc. Assembling leads to a substrate
US4262300A (en) * 1978-11-03 1981-04-14 Isotronics, Inc. Microcircuit package formed of multi-components
US4330790A (en) * 1980-03-24 1982-05-18 National Semiconductor Corporation Tape operated semiconductor device packaging
US4355463A (en) * 1980-03-24 1982-10-26 National Semiconductor Corporation Process for hermetically encapsulating semiconductor devices
US4296456A (en) * 1980-06-02 1981-10-20 Burroughs Corporation Electronic package for high density integrated circuits
JPS57152147A (en) * 1981-03-16 1982-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Formation of metal projection on metal lead
US4410927A (en) * 1982-01-21 1983-10-18 Olin Corporation Casing for an electrical component having improved strength and heat transfer characteristics
US4656499A (en) * 1982-08-05 1987-04-07 Olin Corporation Hermetically sealed semiconductor casing
US4503609A (en) * 1982-10-29 1985-03-12 At&T Technologies, Inc. Low-insertion force method of assembling a lead and a substrate
US4531285A (en) * 1983-03-21 1985-07-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for interconnecting close lead center integrated circuit packages to boards
US4595945A (en) * 1983-10-21 1986-06-17 At&T Bell Laboratories Plastic package with lead frame crossunder
US4982267A (en) * 1985-11-18 1991-01-01 Atmel Corporation Integrated semiconductor package
US4731700A (en) * 1987-02-12 1988-03-15 Delco Electronics Corporation Semiconductor connection and crossover apparatus
US4843695A (en) * 1987-07-16 1989-07-04 Digital Equipment Corporation Method of assembling tab bonded semiconductor chip package
EP0464232B1 (de) * 1990-06-30 1994-03-16 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Lötverbinder und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Schaltung mit diesem Lötverbinder
JP2824329B2 (ja) * 1990-10-16 1998-11-11 東光株式会社 可変容量ダイオード装置
US6054756A (en) 1992-07-24 2000-04-25 Tessera, Inc. Connection components with frangible leads and bus
JP3151219B2 (ja) * 1992-07-24 2001-04-03 テツセラ，インコーポレイテッド 取り外し自在のリード支持体を備えた半導体接続構成体およびその製造方法
US5977618A (en) 1992-07-24 1999-11-02 Tessera, Inc. Semiconductor connection components and methods with releasable lead support
US6117694A (en) * 1994-07-07 2000-09-12 Tessera, Inc. Flexible lead structures and methods of making same
US6828668B2 (en) * 1994-07-07 2004-12-07 Tessera, Inc. Flexible lead structures and methods of making same
US6361959B1 (en) 1994-07-07 2002-03-26 Tessera, Inc. Microelectronic unit forming methods and materials
US5629239A (en) * 1995-03-21 1997-05-13 Tessera, Inc. Manufacture of semiconductor connection components with frangible lead sections
US20020151111A1 (en) * 1995-05-08 2002-10-17 Tessera, Inc. P-connection components with frangible leads and bus
CN1103179C (zh) 1995-09-18 2003-03-12 德塞拉股份有限公司 微电子连接元件以及包含该元件的组件
US5721602A (en) * 1995-10-11 1998-02-24 International Business Machines Corporation Mechanical packaging and thermal management of flat mirror arrays
US5937276A (en) * 1996-12-13 1999-08-10 Tessera, Inc. Bonding lead structure with enhanced encapsulation
US6069406A (en) * 1997-05-20 2000-05-30 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Wiring patterned film and production thereof
US6274822B1 (en) 1998-03-27 2001-08-14 Tessera, Inc. Manufacture of semiconductor connection components with frangible lead sections
DE102007012501A1 (de) * 2007-03-15 2008-09-18 Continental Automotive Gmbh Anordnung aus einem Leitungsträger und einem Schaltungsträger

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE631066A (de) * 1962-04-16
US3270399A (en) * 1962-04-24 1966-09-06 Burroughs Corp Method of fabricating semiconductor devices
US3256465A (en) * 1962-06-08 1966-06-14 Signetics Corp Semiconductor device assembly with true metallurgical bonds
US3271625A (en) * 1962-08-01 1966-09-06 Signetics Corp Electronic package assembly
US3280019A (en) * 1963-07-03 1966-10-18 Ibm Method of selectively coating semiconductor chips
US3239719A (en) * 1963-07-08 1966-03-08 Sperry Rand Corp Packaging and circuit connection means for microelectronic circuitry
US3292240A (en) * 1963-08-08 1966-12-20 Ibm Method of fabricating microminiature functional components
US3262022A (en) * 1964-02-13 1966-07-19 Gen Micro Electronics Inc Packaged electronic device
US3289045A (en) * 1964-03-02 1966-11-29 Intellux Inc Circuit module
US3292241A (en) * 1964-05-20 1966-12-20 Motorola Inc Method for connecting semiconductor devices

Also Published As

Publication number Publication date
DE1564491A1 (de) 1970-10-22
US3374537A (en) 1968-03-26
GB1117847A (en) 1968-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1564491B2 (de) Integriertes halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung
DE2625383C2 (de) Verbindungsträger zur Bildung der elektrischen Verbindungen zwischen Anschlußleitern eines Packungsrahmens und Kontaktierungsstellen mindestens einer innerhalb des Packungsrahmens gelegenen integrierten Schaltung und Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbindungsträgers
DE19827237B4 (de) Leiterplattensubstrat für Halbleiterbauelementgehäuse und ein dasselbe verwendende Halbleiterbauelementgehäuse sowie Herstellungsverfahren für diese
DE3781247T2 (de) Verfahren zum herstellen einer halbleiteranordnung mit mindestens zwei halbleiterchips.
DE69420917T2 (de) Verfahren, um gestapelte Halbleiterchips zusammenzuschalten und Bauelement
DE68928185T2 (de) Herstellung elektronischer Bauelemente mit Hilfe von Leiterrahmen
DE4135189B4 (de) Verfahren zur Montage des Gehäuses eines Halbleiter-Bauelements
DE3022840A1 (de) Gekapselte schaltungsanordnung und verfahren zu ihrer herstellung
DE2152081C2 (de) Verfahren zum Anbringen von Chips mit integrierter Schaltung auf einem isolierenden Träger
DE3733304A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum versiegeln eines hermetisch dichten keramikgehaeuses mit einem keramikdeckel
DE19709295A1 (de) Halbleiterbaugruppe
DE3616494A1 (de) Integrierte schaltungspackung und verfahren zur herstellung einer integrierten schaltungspackung
DE4133183A1 (de) Verfahren zur montage eines ccd-gehaeuses sowie ccd-gehaeusekonstruktion
DE69018713T2 (de) Verfahren zum Verbinden gegenüberliegender Paare von Detektor- und Auslesemikrochipkontakten in einer Hybriddetektoranordnung.
DE2628327C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Mehrschichtkondensatoren
DE2001110A1 (de) Verfahren zur Verbindung eines einen integrierten Schaltkreis enthaltenden Plaettchens mit einem Dickfilm-Schaltkreis und nach diesem Verfahren hergestellte elektronische Schaltkreise
DE69004581T2 (de) Plastikumhüllte Hybrid-Halbleiteranordnung.
DE69723801T2 (de) Herstellungsverfahren einer Kontaktgitter-Halbleiterpackung
DE1956501C3 (de) Integrierte Schaltungsanordnung
DE2101028C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen
DE69118308T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung für eine integrierte Schaltung
DE69210423T2 (de) Halbleiteranordnung mit Plastikpackung
CH681581A5 (de)
DE2136201C3 (de) Verfahren zum Anbringen metallischer Zuleitungen an einem elektrischen Festkörper-Bauelement
DE2926516A1 (de) Verfahren zur herstellung eines metallfolienwiderstandes und metallfolienwiderstand