DE19754458C2 - Verfahren zur Halbleiterchipherstellung und Vorrichtung dafür - Google Patents
Verfahren zur Halbleiterchipherstellung und Vorrichtung dafürInfo
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Description
Die Erfindung betrifft
Herstellungsverfahren für Halbleiterchips, insbesondere
einfache und wirtschaftliche Herstellungsverfahren
und eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahren.
Entsprechend herkömmlicher Herstellungsverfahren für
Halbleiterchips, weisen Matrizen (Halbleiterplättchen) jeweils
eine goldbeschichtete Kupferfolie zum Leiten des geschmolzenen
Harzes auf und die goldbeschichteten Kupferfolien müssen
weggeschnitten werden, wenn die einzeln vergossenen
Halbleiterchips voneinander getrennt werden. Diese Verfahren
sind nicht wirtschaftlich. Außerdem neigen die Halbleiterchips
dazu, während des Vergießens mit hoher Temperatur, Kurzschlüsse
zu verursachen.
Bei einem bekannten Verfahren wird beim Kunststoff-
Spritzgießen ein den Außenumfang des Halbleiterschaltkreises
umschließender Metallrahmen angeordnet, die Leiterbahnstruktur
der gedruckten Leiterbahnanordnung wird mit Metall beschichtet
und der gegen Wasser, Dampf und elektrostatische Felder
undurchlässige Kunststoff dann vom Randbereich der
Metallrahmengußform her eingespritzt. Die Einspritzöffnung
liegt normalerweise im Scheitelpunkt einer Ecke des
Metallrahmens aus Aluminium. Die nicht-elektrischen Bereiche
der Halbleiteranordnung werden mit einer Schicht aus Aluminium
oder aus einem sonstigen geeigneten Metall abgedeckt, um der
Entstehung von Kurzschlüssen oder unnötigen Verbindungen
vorzubeugen. Die Schicht aus Aluminium oder sonstigem
geeigneten Metall wird bei der Bildung der metallischen
Leiterbahnstruktur am Rand dieser Leiterbahnanordnung gehalten.
Normalerweise wird die Schicht zum leichteren Einspritzen im
Scheitel einer Ecke, z. B. der linken oberen Ecke, gehalten.
Mit Hilfe dieser Anordnung kann die Kunststoffgußmasse dann
problemlos auskristallisieren. Vor dem Einspritzen werden die
Oberfläche der gedruckten Leiterbahnanordnung und die durch
Ätzen hergestellten Bahnen mit einer Gold- oder Kupferschicht
überzogen und dann wird der vergoldete Einlaß ausgeschnitten.
In der Ausgabe Vol. 30, No. 11 vom April 1988 des IBM
Technical Disclosure Bulletin, Seiten 277 bis 280 wird ein Herstellungsverfahren
für Halbleiterchips mit automatischer Handhabung aller
Modulkomponenten beschrieben, wobei die Halbleiterchips
anschließend einer Versiegelungsvorrichtung zugeführt werden,
die die Chips an ihrer Rückseite versiegelt. Dieser Artikel
stellt hauptsächlich die Merkmale des Einweg-Chipträgers
heraus.
In der DE 43 33 415 A1 wird die Kunststoffumhüllung eines
Halbleiterbauelements, das mit angeordneter
Wärmesenke versehen ist, beschrieben wobei eine Fläche der Wärmesenke von
Kunststoff freigehalten wird, um deren Kühlwirkung nicht zu
beeinträchtigen.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein
Herstellungsverfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit
welchem sich Halbleiterchips in einfacher und kostengünstiger
Weise herstellen lassen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Verfahren mit den Merkmalen der
Patentansprüche 1 und 2, sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 3. Eine vorteilhafte Ausgestaltung de Vorrichtung ist im Patentanspruch 4
angegeben.
Entsprechend einer Variante weist das Verfahren folgende
Schritte auf:
- a) Befestigen von Matrizen an einem Chipträger und anschließendes Bonden von Drähten an die Matrize,
- b) Ankleben von hitzebeständigen Kunststoffstreifen an den Chipträger und Befestigen von hitzebeständigen Kunststoffstreifen mit einer Ecke jeder Matrize zum Leiten des geschmolzenen Harzes zu den Matrizen,
- c) Vergießen eines geschmolzenen Harzes aus Düsen einer Gußvorrichtung und Ermöglichen, daß das geschmolzene Harz durch die hitzebeständigen Kunststoffstreifen zu den Matrizen geleitet und auf diesen ausgeformt wird, und
- d) Kennzeichnen der vergossenen Matrizen mit Markierungen und Anordnen derselben mit Kugeln, und anschließendes Trennen der einzeln vergossenen Matrizen voneinander.
Entsprechend einer zweiten Variante der Erfindung weist
das Verfahren folgende Schritte auf:
- a) Ankleben von hitzebeständigen Kunststoffstreifen an einen Chipträger,
- b) Befestigen von Matrizen an dem Chipträger, innerhalb jedes Kunststoffstreifens, und Bonden von Drähten an die Matrizen,
- c) Vergießen der Matrizen und anschließendes Entfernen der Kunststoffstreifen von dem Chipträger nach dem Gießen, und
- d) Kennzeichnen der vergossenen Matrizen und Anordnen derselben mit Kugeln, und anschließendes Trennen der einzeln vergossenen Matrizen voneinander.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der
Figuren erläutert.
Fig. 1 zeigt an einem Chipträger befestigte Matrizen und
an den Plastikstreifen in einer Ecke jeder Matrize befestigte
Düsen entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 zeigt jeweils innerhalb eines Kunststoffstreifens
montierte Matrizen und an die Matrizen innerhalb der
Kunststoffstreifen angebrachte Düsen entsprechend einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Vorrichtung und das
Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips entsprechend
einer Ausführungsform der Erfindung folgende Schritte auf:
- a) Befestigen und Wire-Bonding der Matrizen, wobei Matrizen (dünne rechteckige Stücke eines kreisförmigen Wafers aus Halbleitersilizium) 11 an einem Chipträger befestigt werden und anschließend Drähte an den Matrizen befestigt werden,
- b) Ankleben von Kunststoffstreifen, wobei hitzebeständige Kunststoffstreifen 13, welche eine entsprechende Längsführungsnut festlegen, an den Chipträger angeklebt werden und jeweils an einer Ecke jeder Matrize 11, zum Leiten des geschmolzenen Harzes zu den Matrizen 11, angeschlossen werden,
- c) Vergießen und Entfernen der Kunststoffstreifen, wobei Düsen 12 einer Gußvorrichtung jeweils an den hitzebeständigen Kunststoffstreifen 13 befestigt sind, und es ermöglicht wird, das geschmolzene Harz aus den Düsen 12 zu gießen, durch die hitzebeständigen Kunststoffstreifen 13 zu den Matrizen 11 zu leiten und auf die Matrizen 11 zu gießen, und
- d) Kennzeichnen, Kugelanordnung und Trennung, wobei die vergossenen Matrizen mit Markierungen gekennzeichnet und mit Kugeln angeordnet werden, und anschließend werden die einzeln gegossenen Matrizen voneinander getrennt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Vorrichtung und das
Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips entsprechend
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung folgende Schritte
auf:
- a) Ankleben der Kunststoffstreifen, wobei hitzebeständige Kunststoffstreifen 21, die wie rechteckige offene Rahmen geformt sind, an einen Chipträger angeklebt werden,
- b) Befestigen und Wire-Bonding der Matrizen, wobei Matrizen (dünne rechteckige Stücke eines kreisförmigen Wafers aus Halbleitersilizium) 11 innerhalb jedes Kunststoffstreifens 21 an einem Chipträger befestigt werden und anschließend Drähte an den Matrizen befestigt werden,
- c) Vergießen und Entfernen der Kunststoffstreifen, wobei die Düsen 22 einer Gußvorrichtung jeweils an den Matrizen 11 befestigt sind, und das geschmolzene Harz aus den Düsen 22 auf die Matrizen 11 gegossen werden kann, und die hitzebeständigen Kunststoffstreifen 21 nach dem Gießen des geschmolzenen Harzes auf die Matrizen 11 entfernt werden, und
- d) Kennzeichnen, Kugelanordnung und Trennung, wobei die vergossenen Matrizen 11 mit Markierungen gekennzeichnet und mit Kugeln angeordnet werden, und anschließend werden die einzeln vergossenen Matrizen 11 voneinander getrennt.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips, das folgende
Schritte aufweist:
- a) Befestigen und Wire-Bonding der Matrizen, wobei Matrizen (dünne rechteckige Stücke eines kreisförmigen Wafers aus Halbleitersilizium) (11) an einem Chipträger befestigt werden und anschließend Drähte an den Matrizen befestigt werden,
- b) Ankleben von Kunststoffstreifen, wobei hitzebeständige Kunststoffstreifen (13), welche eine entsprechende Längsführungsnut festlegen, an den Chipträger angeklebt werden und jeweils an einer Ecke jeder Matrize (11), zum Leiten des geschmolzenen Harzes zu den Matrizen (11), angeschlossen werden,
- c) Vergießen der Matrizen und Entfernen der Kunststoffstreifen, wobei beim Gießen die Düsen (12) einer Gußvorrichtung jeweils an den hitzebeständigen Kunststoffstreifen (13) befestigt werden, und das geschmolzene Harz aus den Düsen (12) gegossen, durch die hitzebeständigen Kunststoffstreifen (13) zu den Matrizen (11) geleitet und auf die Matrizen (11) gegossen werden kann, und die hitzebeständigen Kunststoffstreifen (13), nach dem Gießen des geschmolzenen Harzes auf die Matrizen (11) entfernt werden, und
- d) Kennzeichnen, Kugelanordnung und Trennung, wobei die vergossenen Matrizen (11) mit Markierungen gekennzeichnet und mit Kugeln angeordnet werden, und anschließend die einzeln vergossenen Matrizen (11) voneinander getrennt werden.
2. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips, das folgende
Schritte aufweist:
- a) Ankleben von Kunststoffstreifen, wobei hitzebeständige Kunststoffstreifen (21), die wie rechteckige, offene Rahmen geformt sind, an einen Chipträger angeklebt werden,
- b) Befestigen und Wire-Bonding der Matrizen, wobei Matrizen (dünne rechteckige Stücke eines kreisförmigen Wafers aus Halbleitersilizium) (11) innerhalb jedes Kunststoffstreifens (21) an einem Chipträger befestigt werden und anschließend Drähte an den Matrizen (11) befestigt werden,
- c) Vergießen der Matrizen und Entfernen der Kunststoffstreifen, wobei beim Gießen die Düsen (22) einer Gußvorrichtung jeweils an den Matrizen (11) befestigt werden, und das geschmolzene Harz aus den Düsen (22) auf die Matrizen (11) gegossen werden kann, und die hitzebeständigen Kunststoffstreifen (21) nach dem Gießen des geschmolzenen Harzes auf die Matrizen (11) entfernt werden, und
- d) Kennzeichnen, Kugelanordnung und Trennung, wobei die vergossenen Matrizen (11) mit Markierungen gekennzeichnet und mit Kugeln angeordnet werden, und anschließend die einzeln vergossenen Matrizen (11) voneinander getrennt werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
welche einen hitzebeständigen Kunststoffstreifen (13) aufweist,
der zum Ankleben an einen Chipträger angepaßt ist, um
geschmolzenes Harz zu einer Matrize (11) zu leiten und das
Vergießen der Matrize (11) mit dem geschmolzenen Harz
ermöglicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der hitzebeständige
Kunststoffstreifen (13) nach dem Vergießen der Matrize (11) von
dem Chipträger entfernbar ist.
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