DE1614133B2

DE1614133B2 - In kunstharz gekapselte halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE1614133B2
Application number: DE19671614133
Authority: DE
Inventors: Kazuo Ashiya Fujimoto (Japan)
Priority date: 1966-03-09
Filing date: 1967-03-08
Publication date: 1971-09-02
Also published as: US3461549A; NL6703515A; DE1614133A1; GB1107498A; FR1516465A; NL139413B

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine in Kunstharz ge- förmiger, mehrere Halbleiterkörper aufnehmender kapselte Halbleiteranordnung mit einem platten- Trägerkörper verwendet werden kann, der nach der förmigen Trägerkörper aus elektrisch isolierendem Montage und Kapselung der einzelnen Halbleiter-Material, der an der nach oben weisenden Fläche anordnungen durch im wesentlichen im rechten Winmindestens zwei parallel zueinander verlaufende Stege 5 kel zur Längsausdehnung des Trägerkörpers er- und mindestens eine Aussparung aufweist, deren folgende Schnitte in eine entsprechende Anzahl von obere Oberflächen mit Metallfilmen versehen sind, Abschnitten zerteilt wird. Dadurch kann eine Viel- und mit einem Halbleiterkörper, der derart in eine zahl von Halbleiteranordnungen gleichzeitig aufAussparung des Trägerkörpers eingebracht ist, daß gebaut werden, was bei der Massenproduktion einen die obere Oberfläche des Halbleiterkörpers unter- io erheblich vergrößerten Ausstoß ermöglicht und eine halb der durch die oberen Oberflächen der Stege ge- erhebliche Verringerung der Herstellungskosten mit legten Ebene liegt, und dessen Elektroden mit den sich bringt.
Metallfilmen elektrisch leitend verbunden sind. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise

Eine bekannte Halbleiteranordnung dieser Art veranschaulicht, und zwar zeigt

(USA.-Patentschrift 3 231 797) weist einen platten- 15 Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines er-

förmigen Trägerkörper aus elektrisch isolierendem findungsgemäß verwendeten Trägerkörpers mit

Keramikmaterial mit zwei parallel zueinander ver- Metallfilme tragenden Stegen,

laufenden Stegen auf, zwischen denen sich eine Aus- F i g. 2 eine F i g. 1 entsprechende Ansicht mit in

sparung befindet. Die nach oben weisenden Ober- die Aussparungen des Trägerkörpers eingesetzten

flächen der Stege und der Aussparung sind mit 20 Halbleiterkörpern,

Metallfilmen versehen. In der Aussparung ist ein F i g. 3 eine F i g. 1 entsprechende Ansicht bei mit Halbleiterkörper mit seiner unteren, zugleich als einer Kunstharzkapsel abgedeckten Halbleiter-Elektrode dienenden Oberfläche auf dem einen körpern,

Metallfilm derart angeordnet, daß sich die obere F i g. 4 a und 4 b perspektivische Ansichten je Oberfläche des Halbleiterkörpers noch unterhalb der 25 eines durch Schnitte an den Linien A-A bzw. B-B durch die oberen Oberflächen der Stege gelegten aus dem Trägerkörper nach F i g. 3 erhaltene Tran-Ebene befindet. Die übrigen Elektroden des Halb- sistoren.

leiterkörpers sind mittels dünner Zuleitungsdrähte mit F i g. 1 zeigt einen Trägerkörper 1, der band-

den Metallfilmen der beiden Stege elektrisch leitend förmig ausgebildet ist und drei untereinander parallele

verbunden. Schließlich sind der Halbleiterkörper und 30 Stege 2 aufweist. Die Stege 2 sing in Richtung ihrer

dessen Anschlüsse von einer Kunstharzkapsel aus Längserstreckung in gleichmäßigen Abständen mit

Epoxidharz umhüllt. Der in der Aussparung angeord- Aussparungen 3 versehen. Auf ihrer Oberfläche ist

nete Metallfilm liegt notwendig in einer anderen durchgehend ein Metallfilm 4 aufgebracht.

Ebene als die Metallfilme auf den seitlichen Stegen. Der Trägerkörper 1' besteht beispielsweise aus Ke-

Es ist deshalb nicht möglich, eine derartige Halb- 35 ramik. Er wird hergestellt, indem man ein hitze-

leiteranordnung durch herstellungstechnisch einfache beständiges, elektrisch isolierendes und chemisch be-

Flächenlötungen in elektrische Schaltungen ein- ständiges Material einem Preßvorgang unterwirft. Die

zubauen. Außerdem ist die bekannte Halbleiteranord- Metallfilme 4 werden auf die Oberflächen der drei

nung wegen ihres Aufbaus nur in komplizierten, für Stege 2 des Trägerkörpers 1 aufgeformt, indem man

die Massenproduktion nicht günstigen Herstellungs- 40 diese Oberflächen mit Molybdän metallisiert und die

verfahren erzeugbar. so vorbehandelten Oberflächen zunächst mit einer

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Halb- Nickelschicht und dann mit einer Goldschicht Überleiteranordnung herstellungstechnisch zu verbessern. zieht. Die erhaltenen Metallfilme 4 laufen über die

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Oberflächen der Stege 4 auch im Bereich der Auslöst, daß jeder der Stege des Trägerkörpers eine Aus- 45 sparungen 3 durch. Der Trägerkörper 1 weist sparung aufweist, wobei jeweils die oberen Ober- beispielsweise eine Länge von 5 bis 10 cm auf.
flächen der Stege und Aussparungen durch einen zu- F i g. 2 zeigt, daß auf dem Metallfilm 4 der Aussammenhängenden Metallfilm bedeckt sind, daß der sparungen 3 des mittleren Steges 2 des Träger-Halbleiterkörper in einer dieser Aussparungen an- körpers 1 Halbleiterkörper 5 aufgebracht sind. Es geordnet ist, daß seine Elektroden mit den in den 50 handelt sich beispielsweise um Silicium-Planar-Tran-Aussparungen befindlichen Teilen der Metallfilme sistoren mit passivierter Oberfläche, deren Kollektor elektrisch leitend verbunden sind und daß der Halb- mit dem Metallfilm 4 des mittleren Steges 2 verlötet leiterkörper einschließlich dieser Verbindungsstellen wird und deren Emitter und Basis mit Anschlußmit dem Harzmaterial derart umhüllt ist,, daß sich elektroden versehen sind, die über Leitungsdrähte 6 die obere Oberfläche der Kunstharzkapsel noch 55 mit Hilfe des Thermokompressionsverfahrens mit unterhalb der durch die oberen Oberflächen der den Metallfilmen 4 verbunden werden, die auf der Stege gelegten Ebene befindet. Oberfläche der beiden außenliegenden Stege 2 des

Durch eine derartige Ausbildung wird zunächst Trägerkörpers 1 angeordnet sind. Diese Leitungserreicht, daß die Metallfilme auf den Stegen unmittel- drähte 6 werden mit den Metallfilmen 4 der außenbar zur schaltungsmäßigen Verbindung der Halb- 60 liegenden Stege 2 des Trägerkörpers 1 ebenfalls im leiteranordnung herangezogen werden können, ohne Bereich der Aussparungen 3 verbunden,
daß zusätzliche Anschlußdrähte erforderlich sind. Gegebenenfalls können die Aussparungen 3 des Die elektrische Schaltungsverbindung kann weiter auf mittleren Steges 2 des Trägerkörpers 1 um die Stärke herstellungstechnisch einfache Weise durch eine des Halbleiterkörpers 5 tiefer ausgebildet werden, als Flächenlötung erfolgen, bei der sämtliche Lötstellen 65 die Aussparungen 3 der außenliegenden Stege 2 des in ein und derselben Ebene liegen. Trägerkörpers 1. Die Stellen, an denen die Leitungs-

Die Herstellung fertiger Halbleiterbauelemente drahte 6 mit Hilfe des Thermokompressionsverfahrens

wird weiter dadurch besonders einfach, daß ein band- an den Metallfilmen 4 in den Aussparungen 3 der

außenliegenden Stege 2 zu befestigen sind, liegen dann in einer Ebene mit den Verbindungspunkten der Leitungsdrähte 6 mit den Elektroden des Halbleiterkörpers 5. Alle Verbindungen können so in einem einzigen Thermokompressionsarbeitsgang in der Thermokompressionsanlage erfolgen, wobei zum Herstellen der entsprechenden Verbindungen eine entsprechende Verschiebung lediglich in horizontaler Richtung erforderlich ist. Die Massenproduktion ist damit erheblich erleichtert. Die befestigten Halbleiterkörper 5 liegen mit ihrer oberen Oberfläche tiefer als die Stegoberläche am Trägerkörper 1 im Bereich zwischen den Aussparungen 3.

F i g. 3 zeigt eine nicht immer erforderliche, aber nach der gängigen Praxis doch häufig angewendete Verkapselung der Halbleiterkörper. Dabei wird der Halbleiterkörper 5 einschließlich der Leitungsdrähte 6 mit einer Kunstharzkapsel 7, insbesondere aus Epoxidharz, abgedeckt. Bei dieser Versiegelung ist es wichtig, daß die Oberfläche der Kunstharzkapsel 7 etwas tiefer zu liegen kommt als die Oberfläche der Stege 2 im Bereich zwischen den Aussparungen 3. Nach Beendigung der Versiegelung kann der Trägerkörper 1 entlang der Linien A-A oder B-B in einzelne Abschnitte zerlegt werden.

F i g. 4 a und 4 b zeigen die auf diese Weise erhaltenen Halbleiteranordnungen, die sich durch einen sehr einfachen und doch robusten Aufbau auszeichnen. Die auf die drei Stege 2 des Trägerkörpers 1 aufgebrachten und von der Kunstharzkapsel 7 nicht überdeckten Teile der Metallfilme 4 können als äußere Anschlüsse für Emitter, Kollektor und Basis dienen. Besondere Anschlußdrähte sind nicht erforderlich. Anschlüsse lassen sich unmittelbar an den Metallfilmen 4 durch Flächenlötungen besonders einfach herstellen, da sämtliche Metallfilme 4 auf den zwischen den Aussparungen 3 erhöhten Stellen der Stege 2 in ein und derselben Ebene liegen.

Wird auf Grund der bandförmigen Ausbildung des Trägerkörpers 1 gleichzeitig eine große Anzahl von Halbleiteranordnungen hergestellt, so besteht ein besonderer Vorteil darin, daß die Befestigung der Halbleiterkörper, die Verdrahtung und die Verlötung großflächenweise erfolgen kann, wobei die Anzahl der erforderlichen Verdrahtungsschritte erheblich reduziert wird.

Der Trägerkörper 1 kann durch Pressen hergestellt werden. Die auf die Oberfläche der Stege 2 auch in den Aussparungen 3 aufgeformten Metallfilme können nach bekannten Auftragsverfahren aufgebracht sein. Dadurch ist die gleichzeitige Verarbeitung einer

großen Anzahl von Transistoren möglich sowie die Vollautomatisierung des Herstellungsvorgangs zum Befestigen des Halbleiterkörpers 5 unter Verwendung einer Vorrichtung, die den Trägerkörper 1 in vor-5 bestimmten Vorschubschritten zuführt. Diese Verfahrensweise ist nicht nur bei der Herstellung von Transistoren, sondern in gleicher Weise auch bei der Herstellung von Dioden anwendbar, wobei der bandförmige Trägerkörper 1 nur zwei Stege auflo zuweisen hat.

Claims

Patentansprüche:

1. In Kunstharz gekapselte Halbleiteranordnung mit einem plattenförmigen Trägerkörper aus elektrisch isolierendem Material, der an der nach oben weisenden Fläche mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Stege und mindestens eine Aussparung aufweist, deren obere Oberflächen mit Metallfilmen versehen sind, und mit einem Halbleiterkörper, der derart in eine Aussparung des Trägerkörpers eingebracht ist, daß die obere Oberfläche des Halbleiterkörpers unterhalb der durch die oberen Oberflächen der Stege gelegten Ebene liegt, und dessen Elektroden mit den Metallfilmen elektrisch leitend verbunden sind, dadurchgekennzeichnet, daß jeder der Stege (2) des Trägerkörpers (1) eine Aussparung (3) aufweist, wobei jeweils die oberen Oberflächen der Stege (2) und Aussparungen (3) durch einen zusammenhängenden Metallfilm (4) bedeckt sind, daß der Halbleiterkörper (5) in einer dieser Aussparungen (3) angeordnet ist, daß seine Elektroden mit den in den Aussparungen

(3) befindlichen Teilen der Metallfilme (4) elektrisch leitend verbunden sind, und daß der Halbleiterkörper (5) einschließlich dieser Verbindungsstellen mit dem Harzmaterial derart umhüllt ist, daß sich die obere Oberfläche der Kunstharzkapsel (7) noch unterhalb der durch die oberen Oberflächen der Stege gelegten Ebene befindet.

2. Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung einer Vielzahl von Halbleiteranordnungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bandförmiger, mehrere Halbleiterkörper (5) aufnehmender Trägerkörper (1) verwendet wird, der nach der Montage und Kapselung der einzelnen Halbleiteranordnungen durch im wesentlichen im rechten Winkel zur Längsausdehnung des Trägerkörpers erfolgende Schnitte in eine entsprechende Anzahl von Abschnitten zerteilt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen