DE2118431A1 - Kontakt für Halbleiterbauteile - Google Patents

Kontakt für Halbleiterbauteile

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Description

Dipl.-lng. H. Sauerland ■ Dr.-lng. R. König
Dipl.-Ing«, Κβ Bergen
Patentanwälte ■ 4000 Düsseldorf · Cecilisnallee 76 ■ Telefon 432732
Unsere Akte: 26 605 15« April 1971
RCA Corporation, 30 Rockefeiler Plaza, New York, N.Ye 10020 (V.St.A.)
»Kontakt für Halbleiterbauteile"
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Halbleiterbauteile, insbesondere auf elektrische Kontakte für derartige Bauteile, sowie auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung,
Bei der Herstellung von Halbleiterbauteilen werden verschiedene Techniken benutzt, um den elektrischen Kontakt zum aktiven Bauteil herzustellen. Eine der bekannten Kontaktanordnungen besteht aus einer flachen Metallklemme, die sich über das Bauteil erstreckt und mit einem Ende am vorgesehenen Kontaktpunkt mit diesem durch Löten verbunden ist. Diese Technik wird insbesondere bei der Herstellung von in Kunststoff eingebetteten Bauteilen verwendet, da die Klemme gleichzeitig dazu verwandt werden kann, eine gewisse Federwirkung hervorzurufen, um die Bauteile während des Lötvorgangs in der gewünschten Position zu halten.
Die zuvor beschriebenen Kontaktklemmen haben jedoch verschiedene Nachteile, So führt z.B. die Federwirkung der Klemme dazu, daß diese gegen das Bauteil gedrückt wird und dadurch das Lot daran hindert,, zwischen dem mit dem Bauteil zu verbindenden Ende der Klemme und dem Bauteil zu verbleiben, was in einer schlechten Lötverbindung resultiert. Außerdem muß die Klemme vergleichsweise groß sein, um die gewünschte mechanische Festigkeit zu besitzen. Dies wiederum
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macht es schwierig, derartige Klemmen an kleinen Bauteilen anzubringenβ
Diese Nachteile werden mit der vorliegenden Erfindung vermieden« Der erfindungsgeinäße Kontakt wird im Rahmen der nachfolgenden Ausführungen am Beispiel eines Halbleiterbau-* teils beschrieben, das zwei einander gegenüberliegende Hauptflächen besitzt, von denen eine mit einem Substrat verbunden ist. Eine federnde Metallkontaktklemme, deren eines Ende eine flache Oberfläche aufweist, wird von der zweiten Hauptfläche des Bauteils durch einen Vorsprung in Abstand gehalten, der sich von der flachen Oberfläche der Klemme in Richtung auf die zweite Hauptfläche erstreckt· Das Bauteil wird durch den Vorsprung und die Federwirkung der Klemme gegen das Substrat gedrückt. Das Lötmittel umgibt den Vorsprung und füllt den Abstand zwischen der flachen Oberfläohe der Klemme und der zweiten Hauptfläche des Bauteils aus.
Anhand der beigefügten Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
Fiff, 1a und 1b eine bekannte Verbindungsart von Kontaktklemmen mit einem Halbleiterbauteil;
Fig» 2 einen erfindungsgemäßen Kontakt im Querschnitte
Die Herstellung elektrischer Kontakte für Halbleiterbauteile, wie sie bisher durchgeführt wurde, wird anhand der Fig» 1a und 1b nachfolgend beschrieben.
In Fig. 1a ist eine Fertigungszwischenstufe für einen Leistungstransistor dargestellt. Vor dem dargestellten Ferti*· gungsschritt wird ein Halbleiterbauteil, z.B. ein Transi« storpellet oder -pastille 12 hergestellt, die eine obere und untere Hauptfläche 14 bzw, 16 aufweist. Die Pastille
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ist einem Substrat 18 benachbart angeordnet, jedoch von diesem durch eine Lot«Vorform 17 zwischen der unteren Hauptfläche 16 der Pastille 12 und dem Substrat 18 getrennt« Eine geringe Menge Lot 20 wird auf die obere Haupt·* fläche 14 des Bauteils 12 am Kontaktpunkt aufgegeben.
Gemäß Fig. 1a wird sodann eine Metallkontaktklemme 22 mit einem Endteil 24 mittels einer Einstellvorrichtung oder auf andere Weise über dem Bauteil 12 in Position gebracht. Das Endteil 24 hat eine völlig flache Oberfläche 26, die der oberen Hauptfläche 14 des Bauteils 12 zugekehrt ist, Die Klemme 22 wird so über dem Bauteil 12 gehalten, daß die flache Oberfläche 26 das auf der oberen Hauptfläche des Bauteils befindliche Lot 20 berührt. Das dem Bauteil 12 abgewandte Teil 23 der Klemme 22 ist etwas nach unten gebogen, so daß eine gewisse Federwirkung in der Klemme hervorgerufen wird. Diese Federwirkung hält das Bauteil während der folgenden Fertigungsschritte fest in der gewünschten Stellung auf dem Substrat 18,
Wie in Fig. 1b dargestellt ist, wird der Transistor 10 nunmehr bis zur Schmelztemperatur des Lotes 17 und 20 erhitzt und sodann abgekühlt. Die Lot-Vorform 17 bildet dadurch eine Lötverbindung zwischen dem Substrat 18 und der unteren Hauptfläche 16 des Bauteils, Das Lot 20 auf der oberen Hauptfläche 14 verbindet das Endteil 24 der Klemme 22 mit der oberen Hauptfläche, Aufgrund der Federwirkung der Klemme 22 wird jedoch das Lot aus dem Zwischenraum zwischen der Oberfläche 26 und der Hauptfläche 14 des Bauteils 12 herausgedrückt. Dies führt zu einer Lötverbindung 28, die sich nur entlang der Peripherie, d.h* entlang der freien Kanten des Endteils 24 der Klemme 22 erstreckt. Derartige Lötverbindungen stellen jedoch keinen ausreichenden Kontakt für Halbleiterbauteile dar, insbesondere bei wiederholtem Wärmezyklus, d.h. während nachfolgender Erwärmung und Abkühlung des Bauteils und des Kontakts bei und zwischen ein-
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zelnen Betriebsphasen,
Ein erfindungsgemäßer Kontakt für Halbleiterbauteile ist als Beispiel in Figo 2 dargestellte Hierbei ist der Leistungstransistor als Ganzes mit 30 bezeichnet. Der Transistor 30 besitzt eine Pastille 32 mit einander gegenüberliegenden Hauptflächen 34 und 36β Die untere Hauptfläche 36 der Pastille ist über eine Lötschicht 37 mit einem Substrat 38 verbunden.
Eine Metallkontaktklemme 42 wird oberhalb der oberen Hauptfläche 34 des Bauteils 32 in die gewünschte Lage gebracht. Das Endteil 44 der Klemme 42 besitzt eine flache Oberfläche 46, die der Hauptfläche 34 zugekehrt ist und einen Abstand zu dieser aufweist. Das der Kontaktstelle abgewandte Teil 43 der Klemme 42 ist leicht gebogen, so daß die Klemme eine gewisse Federwirkung aufweist. Die Fläche 46 des Endteils 44 besitzt einen auf die Oberfläche 34 des Bauteils 32 gerichteten Vorsprung 50. Eine Lötschicht 48 umgibt den Vorsprung 50 und füllt damit den Zwischenraum zwischen der Oberfläche 46 der Klemme 42 und der oberen Haupt— fläche 34 des Bauteils 32 aus. Die Dicke der Lötschicht 48 wird durch die Abmessung des Vorsprungs 50 bestimmt. Sofern die Höhe des Vorsprungs verhältnismäßig gering gehalten wird, entsteht in dem Zwischenraum zwischen den beiden zu verbindenden Flächen 34 und 46 ein Kapillarabstand, der das Lot daran hindert, aus dem Zwischenraum herauszufließen. Obwohl die Abmessung des Vorsprungs 50 keine kritische Größe darstellt, hat sich eine Dicke zwischen 76,2 und 151,4 Mikrometer als besonders vorteilhaft erwiesen.
Der erfindungsgemäße Kontakt nach Fig. 2 kann in ähnlicher Weise hergestellt werden, wie es zuvor im Zusammenhang mit dem bekannten Kontakt beschrieben wurde. Allerdings erfordert der erfindungsgemäße Kontakt einen zusätzlichen Verfah-
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rensschritt zum Herstellen des Vorsprungs 50. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß die der Fläche 46 gegenüberliegende Fläche 52 des Endteils 44 mit einer Vertiefung versehen wird« Während der Erwärmung und Abkühlung des Lotes wird das Bauteil 32 durch den Vorsprung 50 und die Federwirkung der Klemme 42 in der gewünschten Position gegen das Substrat 38 gedrückt.
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Claims (1)

  1. RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10020 (VeSt.Ae)
    Patentansprüche;
    Kontakt für Halbleiterelemente, bestehend aus einem Substrat, einem Halbleiterbauteil mit zwei einander gegenüberliegenden Hauptflächen, von denen eine mit dem Substrat verbunden ist und aus einer Metallkontaktklemme mit Federwirkung, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (42) ein Endteil (44) mit einer flachen Oberfläche (46) besitzt, die der zweiten Hauptfläche (34) des Bauteils (32) zugekehrt und von dieser mit Abstand angeordnet ist, und daß die Oberfläche (46) einen auf die Hauptfläche (34) gerichteten Vorsprung (50) aufweist, der zusammen mit der Federwirkung der Klemme (42) das Bauteil (32) gegen das Substrat (38) drückt und von einer Lötschicht (48) umgeben ist, die den Raum zwischen der Oberfläche (46) und der Hauptfläche (34) ausfüllt.
    β Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abmessung des Vorsprungs (50) den Abstand zwischen der Fläche (46) und der zweiten Hauptfläche (34) des Bauteils (32) bestimmt,
    3. Kontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen der Fläche (46) und der Hauptfläche (34) im Kapillarbereich liegt.
    4. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktes gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metallkontaktklemme mit Federwirkung und einem eine flache Oberfläche (46) aufweisenden Endteil (44) her-
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    gestellt wird, daß die der Oberfläche (46) gegenüberliegende Oberfläche (52) des Endteils (44) mit einer Vertiefung versehen wird, die einen Vorsprung (50) auf der Oberfläche (46) zur Folge hat, daß ein Halbleiterbauteil (32) mit zwei einander gegenüberliegenden Hauptflächen (34, 36) mit einer Hauptfläche (36) mit einem Substrat (38) verbunden wird, daß auf die andere Hauptfläche (34) am vorgesehenen Kontaktpunkt eine gewisse Menge Lot gebracht wird, daß sodann das Halbleiterelement (30) unter der Klemme (42) angeordnet wird, wobei die Klemme (42) das Bauteil (32) gegen das Substrat (38) drückt, und daß schließlich das Lot (48) geschmolzen und abgekühlt wird, so daß sich eine Lötschicht (48) um den Vorsprung herum zwischen der Oberfläche (46) und der Hauptfläche (34) bildet.
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    Leerseite
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3248216A1 (de) * 2015-01-23 2017-11-29 ABB Schweiz AG Verfahren zur erzeugung eines leistungshalbleitermoduls

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3017550A (en) * 1959-08-07 1962-01-16 Motorola Inc Semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11211353B2 (en) 2019-07-09 2021-12-28 Infineon Technologies Ag Clips for semiconductor packages

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Publication number Publication date
FR2086209B1 (de) 1977-06-03
BE766027A (fr) 1971-09-16
FR2086209A1 (de) 1971-12-31
JPS499261B1 (de) 1974-03-02
GB1326498A (en) 1973-08-15

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