DE1892316U - Anordnung zur kontaktierung und umhuellung von halbleitervorrichtungen. - Google Patents

Anordnung zur kontaktierung und umhuellung von halbleitervorrichtungen.

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DE1892316U
DE1892316U DEJ11969U DEJ0011969U DE1892316U DE 1892316 U DE1892316 U DE 1892316U DE J11969 U DEJ11969 U DE J11969U DE J0011969 U DEJ0011969 U DE J0011969U DE 1892316 U DE1892316 U DE 1892316U
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semiconductor
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Description

Dipl.-Ing. Heinz Glaessen WÄ» f II If f **1. J. || Patentanwalt
Stuttgart - W
Rotebühlstre 70
ISE/Reg. 2758
International Standard Electric Corporation, lew York
"Anordnung zur Kontaktierung und Umhüllung von Halbleitervorrichtungen."
Die Neuerung bezieht sich auf eine Anordnung zur Kontaktierung und Umhüllung von Halbleitervorrichtungen, insbesondere Halbleiterfestkörpersehaltungen mit mindesten» einem aktiven Sohaltelement und einem oder mehreren passiven Schaltelementen und auf integrierte Subminiatursehaltungen mit einem Halbleiterkörper»
Eine Festkörperschaltung besteht bekanntlich aus einem Stüek Halbleitermaterial mit einer Reihe von miteinander in Verbindung stehenden Zonen verschiedener Leitfähigkeit und/oder pn-Übergängen, die durch Diffusionsvorgänge erzeugt wurden, so daß sie eine mehr oder weniger komplizierte Schaltungsanordnung darstellen, welehe Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten enthalte Dieser Ausdruck wird ;jedooh auch für einzelne Dioden oder transistoren verwendet. Ein solcher Halbleiterkörper muß in irgendeiner Weise montiert und umhüllt sein und muß Eingangs- und Ausgangsanschlüsse haben, mit denen ohmsohe Kontakte verbunden werden können, die zu anderen Sauelementen oder zu einer der üblichen Schaltungsanordnungen führen* Gegenstand der Neuerung ist eine Verbesserung der Kontaktierung von aolchen Anordnungen
Die Neuerung betrifft eine Anordnung zur Kontaktierung und Umhüllung von Halbleitervorrichtungen und besteht darin, daß der Halbleiterkörper in einer Ausnehmung einer Isolierstoffplatte befestigt ist, daß der Halbleiterkörper und die Ausnehmung mit einer Isoliermaterialschicht bedeokt sind, welehe die Anschlüsse auf dem Halbleiterkörper
(Dr.Bs.)Er./My./s. - 30o8o1963 « 2 -
7 ISE/Reg* 275«.
freiläßt, und daß diese Anschlüsse durch eine auf das umhüllende Material aufgedampfte dünne Metallschicht mit metallisierten Kontaktflächen auf 4er Isolierplatte verbunden sind.
Die Neuerung soll nun anhand der figuren näher erläutert werden.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Isolierstoffplatte mit einem neuerungsgemäß kontaktierten Halbleiterkörper.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt der in Figur 1 dargestellten Anordnung und Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine andtrt Ausführung** form der neuerungsgemäßen Anordnung mit zwei Halbleiterplättehtzi«
In Figur 1 uad 2 ist eine Keramik·« ©der flatplatte 1 dargestellt mit einer Ausnehmung 2 auf einer Sei^e, die etwas größer und tieftr ist als das Halbleiterplättohen 3, welches eine eindiffundierte festkörperschaltung enthält. Hit a bis k sind die Kontakte der Elemente dieser Festkörperschaltung in For« von kleinen metallisierten Gebieten auf der Oberfläche des Platteneis 3 bezeichnet, die mit den eigentlichen Anschlüssen auf der Isolierstoffplatte 1 verbunden
Die Platte 1 ist an einer Seite oder an allen Seiten mit einer Anzahl von Kontakten oder Anschlüssen 4 versehen, die aus voneinander getrennten metallisierten Bereichen bestehen= Die Platte 1 kann beispielsweise aus keramischem Material oder aus Glas bestehen und mit Kontaktzonen aus aufgesinte,rtem, schwer aohmelabarem Metall oder eimer im Vakuum aufgedampften dünnen Schicht, beispielsweise einer CJirom-Gold-Sohicht versehen sein, die. nach d*m Fotcätjsverfahrea mit Hilfe einej?· geeigneten Maske hergestellt wurde.
Auf das in d«r Ausnehmung 2 liegende Plättchtn 5 ist eis« dünn.» Schicht aus isolierendem Material 5 aufgebracht, so daß es in die Glas- oder Keramikplatte eingebettet ist, jedoch unter Freilassung der Anschlußgebiete 4. Das· isolierende Material kann aus Glas, Siliaiumdiflracyd, Kunstharz oder einem ähnlichen Material bestehen, welches für die Um-
3 -
ISE/Eego 2758 [
hüllung van elektrischen lÄuelemeBten verwendet wird, Ia diese umhüllende Schient sind Ausnfamunge» 6 naeh dem Fotoätzverfahren eingeätzt, so daß die metallisierten öebiete a !»ie k 4er Festkörperschaltung frei« liegen« Die metallisierten Gebiete a bis k sind mit entsprechenden Anschlüssen 4 auf der Glasplatte durch, im Vakuum aufgedampfte metallische Dünnfilmstreifen 7 verbunden. Die dünne Metallschicht kann Z0 1. aus Aluminium oder aus Gold und CJlirom bestehen.
In Figur 1 sind noch ein durch Aufdampfen hergestellter Widerstand 8 und ein Kondensator 9 dargestellt, welche^ auf der <*las*- oder Keramikplatte 1 in bekannter Weise eraeugt wurden und mit den diffundierten Elementen der Festkörperschaltung dureh die leitungen 7 verbunden sind. Es soll erwähnt werden, daß durch Diffusion hergestellte Widerstände und Kondensatoren, d.h. also die Bauelemente der Festkörpers ehaltung, andere elektrische Eigenschaften haben, als die durch Aufdampfen hergestellten Sauelemente, wie beispielsweise eier Widerstand Θ und der Kondensator 9» und daß die Kembinatien der beiden Typen von $ituele~ menten Halbleiteranordnungen mit einem größeren Punktionsbereich ergibt.
Die in Figur 1 dargestellte Anordnung ist zum Einbau in eine integrierte Subminiatürsehaltung geeignet, welohe 8,I. aus mehreren aufeinandergeatapelten Hatten 1 mit geeigneten Schal Verbindungen über die Kontakte 4 besteht.
Im Sinne der !feuerung liegt aiieii die Terwendung einer Kontajfciierungsanordnung nach Figur 1 ohne aufgedampfte passive Bauelemente wie 8 und 9. Die Platte 1 kann mehrere Ausnehmungen Z mit darin befestigten und. umhüllten. Halbleiterplättohen 3 haben, die dureh aufgedampfte leitungen 7 ait den auf den einzelnen Plättchen freiliegenden Anschlüssen verbunden sind. Wenn ein Plättehea eine festfcSrpereeÄaltung enthält, in welcher mehr als ei&e Vorrichtung eder ein Bauelement eindiffundiert ist, können die Leitungen 7 als Verbindungen zwisehen den Anschlüssen auf demselben Plättehen dienern*
Figur 3 zeigt einen Querschnitt1 durch eine andere Aueführungsform der neuerungsgemäßen Kontaktierungaanerdnung mit einer komplizierter em, aus mehreren Einheiten zusammengesetzten Halbleitervorriehtung.
Eine Keramikplatte 1 mit sswei Vertiefungen 2, welche durch den Rand la voneinander getrennt sind, enthält zwei Halbleitervorrichtungen 3a und 3b, die in definierter gegenseitiger lage in den Ausnehmungen mittels gefrittetem Glas 11 eingebettet sind. Zur Verbindung der einzelnen Elemente sind kugelförmige Kontakte 10 auf der mit Aluminium überzogenen yiä&fce 12 jeder Vorrichtung und auf den metallisierten Kontakbfläehen der Keramikplatte in der benötigten Anzahl angebracht, die vor der Montage in bekannter Weise erzeugt wurden. Die ganze Oberfläche der Vorrichtung ist mit GKLas oder lack 5 bedeckt, der nach der Befestigung der Halbleiterplättehen aufgebracht und auf eine geeignete Temperatur erhitzt wurde, se daS die Hälbleiterelemente und die kugelförmigen Kontakte damit bedeckt sind, Die Süden der kugelförmigen Kontakte liegen, wie dargestellt» frei, nachdem die S-las- ede* Kunstharze berfläehe z.B. durch läppen abgetragen wurde. Bie kugelförmigen Kentakte sind in der erforderlichen Weise durch aufgedampfte leitungen 7 miteinander verbunden. Die Verwendung kugelförmiger Kontakte ist nicht auf Anordnungen mit Keramiicunterlagen beschränkt. Anstelle des gefrittetea ölasmaterials kann aueh ein aaderes geeignetes festhaftendes Isoliermaterial verwendet werden.
Obwohl die Anwendung der kugelförmigen Kontakte besonders für die Verbindung mehrerer Plättchen auf derselben. Unterlage geeignet ist, kann sie attßh für Anordnungen wie der in figur 1 dargestelltem mit einem einzigen Halbleiterplättöhen verwendet werden.
Die aufgedampften Verbindungsltitungen 7 können durch Aufplattieren, «•Β. mit Hilfe eines nicht-galvanischen Verfahrene, verstärkt sein.
Die oben beschriebenen Kontaktierungsanordnungen zur Herstellung von Verbindungen zwischen den metallisierten Anschlüssen auf der Oberfläche eines Halbleiterplättohens durch ein Aufdampf- oder Plattier-
Yerfaiireii !»rliigen, hinsicli-tlioli Koeiien tmd ZuTerläeeigJteit else 8entliehe V«rbesserimg gegenüliear dem fartiJsiereii Tirfaiirta der kompreBaionBTerbinelung ait ft im·» Sola«- oder
16 Scliutiansprüohe 1 Bl0 Zeieiuaungen

Claims (14)

υ,-§ 63262
1.) Anordnung eur Kontaktierung* mad Wm&ullung τοη Ial>ieiterv©rrichtungtn, insbesondere Halbleiterfestkörpersehaltungen mit mindestens einem aktiven Schaltelement und einem ©der mehreren paesiren Sohaltelementeni und integrierte Sufeminiatureehaltungen mit einem Halbleiterkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper in einer Aaenehmung einer Isolieretoffplatte befestigt ist, daß der Halbleiterkörper und die Ausnehmung mit einer Iaoliermaterialscfctiotrt bedeokt sind, welche die Anschlüsse auf dem Halbleiterkörper freiläßt und daß diese Anschlüsse durch eine auf das umhüllende Material aufgedampfte dünne Metallschicht mit metallisierten Kontaktflächen auf der Isolierplatte verbunden» sind.
2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufmetallisierten Kontaktflächen tntlang der Kante der Isolieretoffplatte angeordnet sind.
3o) Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Halbleiteranordnungen in Ausnehmungen einer Isolierstoffplatte befestigt und deren Kontaktflächen durch aufgedampfte Metailschichten verbunden sind0
4o) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen mit aufmetallisierten Anschlüssen eines oder mehrerer passiver, durch Niederschlagen auf der Isolierstoffplatte erzeugter Schaltelemente duroh aufgedampfte Metallschichten verbunden sind.
5.) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei «der mehrere Anschlüsse auf demselben Haltleiterplättohen mit Hilfe τοη auf dem Isoliermaterial niedergeschlagenen Leitwegen verbunden sind.
60) Anordnung nach einem der AnöpaHtpÜt 1 fels 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen aus dünnen metallisierten debieten feestehen, die in Aussparungen des Iseliermaterials angeordnet eindc. -
7c) Anordnung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß an den Kontaktflächen in Form düa&er metallisierter G-ebiete kugelförmige Kentakte angebracht mad durch eisen aufgedampften Metallfilm verbunden sind.
80) Anordnung mach einem der Ansprüche 1 bis T, dadurch gekennzeichnet, daß die Ieoliersteffplatte aus keramischem Material besteht.
9o) Anordnung aach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufmetallisierten Kontaktflächen au· gesintertem Metall bestehen*
10.) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die !tellerstoffplatte aus Glas- und die Kontaktflächen aus aufgedampften Ohrom-QOld-Sohlohten bestehen»
ο) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis IQ, dadurch gekennzeichnet!, daß sie in Kunstharz eingebettet ist«
12.) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet, daß sie in Siliziumdioxyd eingebettet ist.
13o) Anordnung mach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Glas eingebettet ist.
14.) Anordnung naoh einem der Ansprüche 1 bis 13, daduKfa. gekennzeichnet, daß ein od»r mehrere Halblei^eifplättchen in Je einer ?erti«f«ag der Iselie:r»t©f£platte mit Ulf« einer dünnem Sohieht ven, festheftendem Isoliermaterial, beispielsweise gefrittet«» Um, befestigt, sind«
2758
15°) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 »i« 14·, dadurch, gekennzeieiinet, daß der kontaktierende dünne, duroh YakuumTöedaiapf-ttag niedergeschlagene Metallfilm aus Aluminium besteht.
16o) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 eis 15» dadurch gekennzeichnet, daß der im Takuum aufgedampfte I1I]Lm durch Auf plattieren verstärkt ist«
(Dr.Bs0)Pr0/Myo/so *- 30o8.1963
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