DE1639445C3 - Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit einem zwischen zwei metallischen Zuleitungen gehalterten und kontaktierten Halbleiterkörper, bei dem die pn-Übergänge des Halbleiterkörpers durch einen Isolierstoff abgedeckt we^rci?.ri. bei dem der sich /wischen dem Halbleiterkörper und der einen Zuleitung befindliche Isolierstoff zur Kontaktierung durch Ausübung eines entsprechend hohen Drucks verdrängt wird und so die Kontaktierung zustande kommt.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Herstellung einer Halbleitergleichrichterzelle eine Halbleiterscheibe auf ein Unterteil mittels eines Zentrierringes aufzusetzen und auf die Halbleiterscheibe einen Tropfen einer Silikonmasse zu geben, die beim Ausheizen ein Silikongel bildet. Anschließend wird eine Anschlußelektrode gegen den auf dem Unterteil befindlichen Halbleiterkörper gedruckt, so daß das Silikongel von der Kontaktfläche fortgedruckt wird und die Halbleiterscheibe an ihren Randern einbettet.

Das ältere Verfahren erfordert ein kompliziertes Un-

*S terteil mit einer Erhebung sowie Zentriermittel. Dadurch eignet es sich nicht für eine billige Massenfertigung. Außerdem ist das ältere Verfahren nur für relativ eroße Leistungsbauelemente sinnvoll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ίο Druckkontaktieiungsverfahren anzugeben, welches die Produktion erheblich vereinfacht, sich für eine Massenproduktion eignet und auch die Kontaktierung von sehr kleinen Halbleiteranordnungen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfah-

ren der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung

vorgeschlagen, daß auf eine Oberflächenseite der einen

Zuleitung der Isolierstoff in flüssiger Form aufgebracht

und der Halbleiterkörper aufgesetzt wird, so daß dieser an der Zuleitung haftet, und daß dann die andere Zuleitung gegen den Halbleiterkörper gedruckt wird.

Durch die DT-AS 11 66 934 ist eine Halbleiteranordnung bekannt, deren Halbleiterkörper an einer metallischen Zuleitung leitend befestigt ist. Zur Befestigung des Halbleiterkörpers an der Zuleitung dient ein Bindemittel aus einer flüssigen Suspension von gepulverten, glasartigen Stoffen wie Email und Metallpulver. Der Metallgehalt der Suspension ist so bemessen, daß die Leitfähigkeit des durch Erhitzen verfestigten Bindemittels fast die Leitfähigkeit des entsprechenden kompakten Metalls erreicht. Bei einem solchen Bindemittel mit einer solchen großen Leitfähigkeit besteht die Gefahr, daß die pn-Übergänge bei Berührung mn dem Bindemittel kurzgeschlossen werden.

Durch die DT-AS 12 25 772 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterdiode mit flächenhaftem pn-Übergang bekannt, bei dem ein mit einem pn-L'bergang versehener Halbleiterkörper bis auf eine Oberflächenseite in einen Isolierstoff eingebettet und der Halbleiterkörper nach dem Einbetten mit der von Isolierstoff freien Oberflächenseite auf eine in einem Gehäuse befindliche Trägerelektrode aufgelötet wird. Anschließend wird eine drahtförmig ausgebildete Gegenelektrode in das noch offene Gehäuse eingeführt, durch den Isolierstoff auf den Halbleiterkörper gestoßen und auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers aufgesetzt. Dieses bekannte Verfahren eignet sich nur zur Kontaktierung mit einer Spitzenelektrode.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Menge des auf der einen Zuleitung aufgebrachten Isolierstoffes und dessen sonstige physikalische Eigenschaften vorzugsweise derart gewählt, daß der Halbleiterkörper vor dem Andrücken der Zuleitung in dem Isolierstoff schwimmt. Der Isolierstoff besteht vorzugsweise aus einem Material, daß bei Wärmeeinwirkung in den festen Zustand übergeht. Der Isolierstoff ist beispielsweise auf Silikonkautschuk-Basis hergestellt.

Zum Herstellen einer Diode wird die Zuleitung beispielsweise mit dem an ihr haftenden Halbleiterkörper von einer Seite her in ein als Diodengehäuse dienendes Glasröhrchen eingeführt und gegen die zweite, am anderen Röhrchenende bereits befestigte Zuleitung gedrückt Anschließend wird die erste Zuleitung mit dem Glasröhrchen verschmolzen.

Es empfiehlt sich, den Isolierstoff auf eine Zuleitung

&5 aufzubringen, die zur Sicherstellung eines ausreichenden Kontaktdrucks zwischen Zuleitungen und Halbleiterkörper in axialer Richtung elastisch ausgebildet

ist.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der F i g. 1 ist eine Zuleitung dargestellt, die /ur Sichersteilung eines ausreichenden Kontaktdrucks /wischen den Zuleitungen und dem Halbleiterkörper in axialer Richtung elastisch ausgebildet ist. Die in dieser Figur gezeigte Zuleitung besteht aus einem Zuleiiungsdraht 1 und einem Teil Z das mit seinen nach unten abgewinkelten Schenkeln 3 und 4 an dem Zuleitungsdraht I befestigt ist. Die Elastizität in axialer Richtung ergibt sich bei dieser Zuleitung dadurch, daß die beiden Schenkel 3 und 4 bei axialem Druck seitlich ausscheren können. Auf die Stirnseite 5 dieses Teils 2 wird nun der flüssige Isolierstoff 6 aufgebracht und auf diesen der Halbleiterkörper 7 gelegt. Anschließend wird dann die Zuleitung mit dem Halbleiterkörper in ein bereits auf einer Seite mit einer eingeschmolzenen Zuleitung verschlossenes, röhrehenförmiges Glasgehäuse eingeführt.

In der F i g. 2 ist das Bauelement nach dem Einbringen des Halbleiterkörper in das Diodengehause iezeigt. Das Glasgehäuse ist in dieser Figur m:t der /Iffer 8 und die in diesem Gehäuse bereits eingeschmolzene Zuleitung mit der Ziffer 9 bezeichnet. Wie der F i g. 2 /u entnehmen ist. ist durch das Andrücken der Zu'eitungen an den Halbleiterkörper der Isolierstoff von dessen einander gegenüberliegenden Kontaktflächen verdrangt worden und hat sich an den Seitenflächen J-S Halbleiterkörper angelagert, wodurch eine wirksame Abdeckung der hier bei Planardioden an die Halbleiterkorperoberfläche reichenden pn-Übeigange durch den Isolierstoff sichergestellt ist.

Das Verfahren nach der Erfindung kann noch wesentlich verbessert werden, wenn als Isolierstoff eine Substanz verwendet wird, die bei Wärmeentwicklung, beispielsweise beim Einschmelzen der Elektroden in das Gehäuse, vom flüssigen in den festen Zustand übergeht, ohne dabei flüchtige Bestandteile freizusetzen. Als Isolierstoffe eignen sich hierbei z. B. auf Silikonkautschuk-Basis hergestellte Stoffe. Gute Ergebnisse wurden dabei mit einem im Handel unter der Bezeichnung »Svlgard« geführten Stoff erzielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren /ur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit einem zwischen zwei metallischen Zuleitungen gehaltenen und kontaktienen Halbleiterkörper, bei dem die pn-Übergänge des Halbleiterkörpers durch einen Isolierstoff abgedeckt werden, bei dem der sich zwischen dem Halbleiterkörper und der einen Zuleitung befindliche Isolierstoff zur Kontaktierung durch Ausübung eines entsprechend hohen Drucks verdrängt wird und so die Kontaktierung -?_uslancfc kommt, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Oberflächenseite der einen Zuleitung der Isolierstoff in flüssiger Form aufgebracht und der Halbleiterkörper aufgesetzt wird, so daß dieser an der Zuleitung haftet und daß dann die andere Zuleitung gegen den Halbleiterkörper gedruckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des auf der einen Zuleitung aufgebrachten Isolierstoffes und dessen sonstige physikalische Eigenschaften derart gewählt werden, daß der Halbleiterkörper vor dem Andrücken der Zuleitungen in dem Isolierstoff schwimmt.

3. Verfahren zum Herstellen einer Diode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zuleitung mit dem an ihr haftenden Halbleiterkörper von einer Seite her in ein als Diodengehäuse dienendes Glasröhrchen eingeführt und gegen die zweite, am anderen Röhrchenende bereits befestigte Zuleitung gedruckt wird, und daß dann die erste Zuleitung mit dem Glasröhrchen verschmolzen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff auf eine zur Sicherstellung eines ausreichenden Kontaktdrucks zwischen Zuleitungen und Halbleiterkörper in axialer Richtung elastisch ausgebildete Zuleitung aufgebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolierstoff verwendet wird, der bei Wärmeeinwirkung in den festen Zustand übergeht.

6. Verfahren nach Anspruch 5. gekennzeichnet durch die Verwendung eines auf Silikonkautschuk-Basis hergestellten Isolierstoffes.