DE1639311B1 - Verfahren zum kontaktieren einer halbleiteranordnung - Google Patents

Verfahren zum kontaktieren einer halbleiteranordnung

Info

Publication number
DE1639311B1
DE1639311B1 DE19681639311 DE1639311A DE1639311B1 DE 1639311 B1 DE1639311 B1 DE 1639311B1 DE 19681639311 DE19681639311 DE 19681639311 DE 1639311 A DE1639311 A DE 1639311A DE 1639311 B1 DE1639311 B1 DE 1639311B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solder
silicon wafer
contacting
soldering
electrode areas
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.)
Granted
Application number
DE19681639311
Other languages
English (en)
Other versions
DE1639311C2 (de
Inventor
Rigobert Schimmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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 Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication of DE1639311B1 publication Critical patent/DE1639311B1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1639311C2 publication Critical patent/DE1639311C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L24/80—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
    • 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
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • 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
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • 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
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • 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
    • H01L2924/01032—Germanium [Ge]
    • 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
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • 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
    • H01L2924/01049—Indium [In]
    • 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
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • 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
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • 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
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • 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
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor
    • 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
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor
    • H01L2924/13033—TRIAC - Triode for Alternating Current - A bidirectional switching device containing two thyristor structures with common gate contact

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung mit einer Siliziumscheibe, bei dem eine oder mehrere drahtförmige Zuleitungen durch Lötung mit metallischen, nicht die gesamte Oberfläche der Siliziumscheibe bedeckenden Elektrodiüb e-reichen verbunden werden, wobei die Elektrodenbereiche von dem Lot bevorzugt benetzt werden.
  • Die Erfindung ist besonders für Halbleiterscheiben aus Silizium geeignet, die als Bauelement in Dioden, Thyristoren, Triacs und ähnlichen Geräten weite Verbreitung gefunden haben.
  • Allgemein ist bekannt, daß Halbleiterscheiben, insbesondere Siliziumscheiben, durch Lötung mit Weichloten mit - den Stromzuführunaen verbunden werden. Derartige Verfahren zur Kontaktierung werd den mit Vorteil dort angewandt, wo größere Flächen einfacher geometrischer Form vom Lot bedeckt werden. Handelt es sich aber darum, komplizierte Strukturen zu kontaktieren, bereitet es Schwierikeiten, das Lot lückenlos und ohne Brückenbildung auf den Halbleiterkörper aufzubringen. Man kann zwar diese Schwierigkeiten umgehen, indem man dem Lot eine Form gibt, die der Form der zu verlötenden Oberfläche angepaßt ist. Aber dieses Verfahren ist teuer und umständlich. Denn es erfordert für die Zubereitung des Lotes mehrere komplizierte Stanzformen und dementsprechend mehrere Arbeitsschritte beim Stanzen.
  • So wird z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1194 063 eine in solcher Weise aufgebaute Halbleiteranordnung beschrieben, bei der die Kontaktierung von konzentrischen Elektroden eines Halbleiterkörpers mit der Stromzuführung in der Weise erfolgt, daß auf den ringförmigen Emitter ein Zylinder entsprechender Form gesetzt wird, der aus einem Material besteht, das von dem Elektrodennietall nach dessen Aufschmelzen gut benetzt wird.
  • Nach einem anderen Verfahren werden die Abnahmeelektroden mit einem Lot versehen. Dies ist aber ebenfalls nur durch einen zusätzlichen Arbeitsschritt möglich. Außerdem ist es schwierig, die Menge des benötigten Lotes richtig zu bemessen.
  • Dies ist z. B. durch die britische Patentschrift 927 380 bekanntgeworden, nach der die Benetzung einer Halbleiterscheibe, z. B. aus Indiumantimonid, durch das Lot mit Hilfe einer beispielsweise aus Kupfer, Gold oder Platin bestehenden Metallschicht verbessert wird, wobei sich das Lot an den als Stromzuführung vorgesehenen Platindrähten bei Erwärmung der ganzen Vorrichtung sammelt.
  • Weiterhin ist die Verwendung von Lötförmchen bekannt. Wird die Lotmenge in einem getrennten Arbeitssehritt auf die Siliziumscheibe aufgebracht, haftet für gewöhnlich - beding gt durch die Oberflächenspannung - eine zu große Lotmenge am Silizium und ist zudem noch oft ungleichmäßig verteilt. Es ist daher schwierig, passende Lötförmchen zu verwenden. Dies ist jedoch besonders bei Bauelementen mit mehreren Abnahmeelektroden oft notwendig.
  • Schließlich ist aus den deutschen Auslegeschriften 1042 131 und 1210 088 bekanntgeworden, zum Löten von einem Halbleiterkörper aus Silizium zinnfreie, vorzugsweise Blei enthaltende Lote mit einer Schmelztemperatur zwischen 150 und 3001 C oder Lote, die Indium und Silber enthalten, zu verwenden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das auch bei komplizierten Strukturen eine rasche und saubere Lötung ohne zusätzliche Arbeitsschritte ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung mit einer Siliziumscheibe, bei dem eine oder -mehrere drahtförmige Zuleitungen durch Lötung mit metallischen, nicht die gesamte Oberfläche der Siliziumscheibe bedeckenden Elektrodenbereichen verbunden werden, wobei die Elektrodenbereiche von dem Lot bevorzugt benetzt werden, erändungsgemäß dadurch gelöd, daß auf die Oberfläche der Siliziumscheibe vor dem Aufsetzen der Zuleitungsdrähte ein Lotplättchen aufgelegt wird, das der Form der Elektrodenbereiche nur ungefähr angepaßt ist und aus einem Material besteht, das bei seiner Schmelzteraperatur die- Oberfläche der Siliziumscheibe nicht benetzt.
  • Man erreicht durch das erfindungsgemäße Verfahren, daß auf ganz einfache Weise die Menge des benötigten Lotes dosiert werden kann und dementsprechend durch die richtig bemessene Menge die Kontaktierung zwar ausreichend ist, andererseits aber auf die Stellen, an denen eine Lötung vorgesehen ist, beschränkt bleibt. So werden unerwünschte Nebenschlüsse, die gegebenenfalls durch eine zu große Lotmenge entstehen können, in gleicher Weise vermieden wie schlechte Kontakte, die auf eine-zu--geringe Lotmenge zurückzuführen sind.
  • Zusätzliche Kosten anderer Verfahren, etwa durch das Herstellen mehrerer Stanzformen und komplizierter Stanzwerkzeuge sowie mehrere Arbeitssehritte bei der Formgebung durch das Stanzen selbst, entfallen bei diesem Verfahren, weil die Lötplättchen in einem einzigen Schritt mit einer einzigen einfachen Stanzform hergestellt werden. Die Arbeitsersparnis insgesamt ist erheblich.
  • An Hand eines Beispiels und den nicht maßstäblichen, schematischen F i g. 1 und 2 soll das Verfahren nach der Erfindung näher beschrieben werden. Eine Halbleiterscheibe 1 aus Silizium - beispielsweise die Halbleiterscheibe eines Thyristors - besitzt an ihrer Oberfläche eine Struktur mit kammartig angeordneten Elektrodenbereichen 2 und 3, die Kathode und die Steuerelektrode. Die Oberfläche der Siliziumscheibe wird nun mit einem scheibenförmigen Lotplättchen 4, wie in F i g. 1 dargestellt, - bedeckt, das etwa aus einem Blei-Indium-Silber-Lot mit einem Schmelzpunkt von 290' C besteht. Auf diese Anordnuna wird ein Lötförmehen 5 gelegt, das dem freien t' im Fließen des geschmolzenen Lotes 4 kein Hindernis entgegensetzt. In das Lötförmchen werden z. B. zwei im Silberdrähte 6 geführt, die als Abnahmeelektroden dienen sollen. Sobald das Lot geschmolzen ist, trennt es sieh selbst auf (4 in F i tg. 2) und benetzt die metallischen Elektrodenbereiche 2 und 3, während die dazwischenliegenden Bereiche, an denen das Silizium an die Oberfläche tritt, vom geschmolzenen Lot frei bleiben. Nach dem Erstarren des Lotes sind die Zuleitungsdrähte 6, die durch das Lötförmchen 5 an den entsprechenden Stellen gehalten wurden, mit den Elektrodenbereichen 2 und 3 leitend verbunden.

Claims (2)

  1. Patentanspräche: 1. Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung mit einer Siliziumscheibe, bei dem eine oder mehrere drahtförmige Zuleitungen durch Lötung mit metallischen, nicht die gesamte Oberfläche der Siliziumscheibe bedeckenden Elektrodenbereichen verbunden werden, wobei die Elektrodenbereiche von dem Lot bevorzugt benetzt werden, dadurch gekennzeichn e t, daß auf die Oberfläche der Siliziumscheibe (1) vor dem Aufsetzen der Zuleitungsdrähte (6) ein Lotplättchen (4) aufgelegt wird, das der Form der Elektrodenbereiche (2, 3) nur ungefähr angepaßt ist und aus einem Material besteht, das bei seiner Schmelztemperatur die Oberfläche der Siliziumscheibe nicht benetzt.
  2. 2. Verfahren -nach- Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotplättchen aus einem Blei-Indium-Silber-Lot mit einer Schmelztemperatur von etwa 2901 C besteht.
DE1639311A 1968-03-08 1968-03-08 Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung Expired DE1639311C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEL0058782 1968-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1639311B1 true DE1639311B1 (de) 1972-02-03
DE1639311C2 DE1639311C2 (de) 1974-08-15

Family

ID=7279584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1639311A Expired DE1639311C2 (de) 1968-03-08 1968-03-08 Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1639311C2 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1042131B (de) * 1957-01-29 1958-10-30 Siemens Ag Verfahren zur Befestigung von elektrischen Leitungsanschluessen an Legierungselektroden in einkristallinen Halbleiterkoerpern, insbesondere aus Silizium
GB927380A (en) * 1962-03-21 1963-05-29 Mullard Ltd Improvements in or relating to solders
DE1194063B (de) * 1960-11-21 1965-06-03 Siemens Ag Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen anlegierten Elektroden
DE1210088B (de) * 1957-02-27 1966-02-03 Westinghouse Electric Corp Schaltbares Halbleiterbauelement mit drei Zonen abwechselnden Leitfaehigkeitstyps und Schaltung eines solchen Halbleiterbauelements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1042131B (de) * 1957-01-29 1958-10-30 Siemens Ag Verfahren zur Befestigung von elektrischen Leitungsanschluessen an Legierungselektroden in einkristallinen Halbleiterkoerpern, insbesondere aus Silizium
DE1210088B (de) * 1957-02-27 1966-02-03 Westinghouse Electric Corp Schaltbares Halbleiterbauelement mit drei Zonen abwechselnden Leitfaehigkeitstyps und Schaltung eines solchen Halbleiterbauelements
DE1194063B (de) * 1960-11-21 1965-06-03 Siemens Ag Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen anlegierten Elektroden
GB927380A (en) * 1962-03-21 1963-05-29 Mullard Ltd Improvements in or relating to solders

Also Published As

Publication number Publication date
DE1639311C2 (de) 1974-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1300788C2 (de) Verfahren zur herstellung kugeliger loetperlen auf traegerplatten
DE2442159A1 (de) Verfahren zum verbinden von flachseiten miteinander und durch das verfahren hergestellte bauteile
DE1180851B (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, z. B. eines Transistors oder einer Diode
DE1202854B (de) Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung
DE2517347A1 (de) Kontaktkoerper und herstellungsverfahren hierzu
DE2108850C2 (de) Verfahren zur Befestigung von Zuleitungen an Halbleiterplättchen
DE3040867C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
DE1627742A1 (de) Verfahren zur Umformung von stabfoermigem Metall in laengliche Teile mit vorgeschriebenem Querschnitt
DE1639311B1 (de) Verfahren zum kontaktieren einer halbleiteranordnung
DE2646233A1 (de) Schweissgeraet
DE1665253C3 (de) Verfahren zum Verbinden mindestens eines Anschlußdrahtes mit einer Mikroschaltung
DE3406542A1 (de) Verfahren zum herstellen eines halbleiterbauelementes
DE1951291A1 (de) Halbleiterbauelement mit mindestens zwei Halbleiterkoerpern
DE1514889A1 (de) Verfahren zum Herstellen zusammengesetzter elektrischer Kontaktaggregate
DE1540268B2 (de) Verfahren zur herstellung einer thermodruckverbindung zwischen metallen und nicht metallischen stoffen und vorrichtung zur durdurchfuehrung des verfahrens
DE1093911B (de) Verfahren zur Befestigung einer metallischen Kontakt-Elektrode an dem Koerper aus halbleitendem Material einer Halbleiteranordnung
AT201117B (de) Verfahren zur Verbindung eines metallischen Leiters mit einem Halbleiterkörper
DE1256801B (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes, z. B. eines Transistors
DE1278022B (de) Verfahren zur Herstellung einer hochschmelzenden nichtsperrenden Legierungselektrodeoder einer hochschmelzenden nichtsperrenden Lotverbindung
DE3211499A1 (de) Kaltpressverfahren
DE1080695B (de) Verfahren zur Herstellung eines Elektrodensystems mit einem halbleitenden Koerper und mindestens einer Legierungselektrode
DE1514768C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen
DE1235439B (de) Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Zwischensockeln und Vorrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens
DE1237690B (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes
DE1077790B (de) AEtzverfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen

Legal Events

Date Code Title Description
E771 Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences