DE2227507A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

Halbleitervorrichtung

Info

Publication number
DE2227507A1
DE2227507A1 DE19722227507 DE2227507A DE2227507A1 DE 2227507 A1 DE2227507 A1 DE 2227507A1 DE 19722227507 DE19722227507 DE 19722227507 DE 2227507 A DE2227507 A DE 2227507A DE 2227507 A1 DE2227507 A1 DE 2227507A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor device
wall parts
carrier plate
semiconductor
carrier
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.)
Pending
Application number
DE19722227507
Other languages
English (en)
Inventor
Shinzo; Koreeda Shoichi; Tokio Anazawa
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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
Priority claimed from JP4158271A external-priority patent/JPS509379B1/ja
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Publication of DE2227507A1 publication Critical patent/DE2227507A1/de
Pending 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
    • H01L24/85—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 using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/043—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body
    • H01L23/047—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body the other leads being parallel to the base
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • H01L23/142—Metallic substrates having insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • H01L23/15—Ceramic or glass substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49838—Geometry or layout
    • H01L23/49844—Geometry or layout for devices being provided for in H01L29/00
    • 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
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • 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
    • H01L24/83—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 using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—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
    • H01L2224/83—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 using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—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
    • H01L2224/83—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 using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/83801—Soldering or alloying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—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
    • H01L2224/85—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 using a wire connector
    • 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
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • 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
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • 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
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • 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
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • 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
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • 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
    • H01L2924/01025—Manganese [Mn]
    • 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
    • H01L2924/01028—Nickel [Ni]
    • 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
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • 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
    • H01L2924/01039—Yttrium [Y]
    • 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
    • H01L2924/01042—Molybdenum [Mo]
    • 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
    • H01L2924/01074—Tungsten [W]
    • 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
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • 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
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • H01L2924/15155—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device the shape of the recess being other than a cuboid
    • H01L2924/15156—Side view
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • H01L2924/15155—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device the shape of the recess being other than a cuboid
    • H01L2924/15157—Top view
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/15165—Monolayer substrate
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. RICHARD GLAWE · DIPL-ING. KLAUS DELFS · DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL
MÜNCHEN HAMBURG MÜNCHEN
8 MÜNCHEN 26 2 HAMBURG 52
POSTFACH 37 WAITZSTR. 12
LIEBHERRSTR. 20 TEL (0411) 89 22 55 TEL 10811) 22 05 48 '
IHRZEICHEN IHRENACHRICHTVOM UNSERZEICHEN MÜNCHEN
A 9 ~
BETRIFFT:
Nippon Electric Company, Limited Minato-ku, Tokyo I08 / Japan
Halbleitervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, die keine Anschlußdrähte oder Lötfahnen od.dgl. aufweist und zur direkten Befestigung auf einer gedruckten Schaltungsplatte bestimmt ist, insbesondere eine Halbleitervorrichtung für hohe Leistung und von kleinen Abmessungen,
Bei bekannten Halbleitervorrichtungen dieser Art erfolg der elektrische Anschluß mindestens teilweise über me-
COPY
209853/1015
tallisierte Schichten, die auf dem Keramikträger aufgebracht sind. Dabei ist es jedoch unvermeidlich, daß man das Halbleiterelement auf der bedruckten Schaltungstafel mit der Schaltungstafel zugewendeter Oberfläche befestigen muß, wodurch die Wärmeableitung vom Halbleiterelement verschlechtert wird. Ferner verschlechtert sich die Güte des Metallbelages insbesondere an den Kanten, wodurch sich eine Vergrößerung des elektrischen Widerstandes und andere unerwünschte Nebenwirkungen ergeben.
Gemäß der Erfindung soll deshalb eine verbesserte, ohne Drähte, Lötfahnen od.dgl. anschließbare Halbleitervorrichtungen geschaffen werden, die keine Metallbeläge benötigt und bei der das Halbleiterelement direkt auf dem Träger befestigt werden kann.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. la und Ib zeigen im Schnitt und in perspektivischer Ansicht eine Halbleitervorrichtung üblicher Bauart.
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 3 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung.
2 0 9 8 5 3/1015
Fig. 4a und 4b zeigen zwei andere Ausführungsformen einer von Anschlußdrähten freien Halbleitervorrichtung
gemäß der Erfindung.
Fig. 5 veranschaulicht die Anbringung einer erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung auf einer gedruckten Schaltungsplatte.
Fig. la und Ib zeigen eine von Anschlußdrähten oder Lötfahnen freie (leadless) Halbleitervorrichtung von üblicher Konstruktion. Hierbei sind auf einem keramischen Grundkörper oder Träger 1 Metallbeläge oder aufgedampfte Metallschichten 2, 21 und 2" in voneinander elektrisch isolierter Anordnung angebracht. Ein Halbleiterelement 3 ist auf dem Metallbelag 2 montiert, wobei die Elektroden auf der Oberfläche, des Halbleiterelementes 3 durch dünne Metalldrähte 4 und 4f mit den Metallbelägen 21 und 2" verbunden sind. Diese Konstruktion hat die folgenden Nachteile: .
l) Der Grundkörper 1 muß auf einer gedruckten Schaltungsplatte so befestigt werden, daß die in der Zeichnung dargestellte Oberseite nach unten zur Schaltungsplatte weist. Hierdurch wird die wirksame Wärmestrahlung bzw. -ableitung von der Halbleitervorrichtung beeinträchtigt. Insbesondere bei Halbleitervorrichtungen
- 3 20986 3/1015
zur Verwendung mit hoher Leistung ist dies ein besonders schwerwiegendes Problem.
2) Die Randbereiche der Metallbeläge 2, 21 und 2" auf dem keramischen Grundkörper zeigen im Laufe der Zeit eine Verschlechterung ihrer elektrischen Eigenschaften, da diese Bereiche bei der Handhabung und bei praktischen Betriebsbedingungen durch die umgebende Atmosphäre angegriffen werden.
Zur Vermeidung dieser Nachteile sieht die Erfindung eine Halbleitervorrichtung vor, die im Prinzip den in Fig. 2 dargestellten Aufbau hat. Diese Ausführungsform, die als brückenförmiges Teil (header) ausgebildet ist, besteht aus: einem Grundkörper oder Träger 1 aus einem Material mit hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit, Wandteilen 2 und 2f, und isolierenden Teilen 5 und 51 aus einem elektrisch isolierenden Material. Ein Halbleiterelement 5 ist auf dem Grundkörper oder Träger 1 des brückenförmigen Teiles montiert und dünne Metalldrähte 4 und 4' verbinden die anderen Elektroden auf der Oberseite des Halbleiterelementes mit den Wandteilen 2 und 2f.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung im Vergleich zu den üblichen Konstruktionen können wie folgt zusammengefaßt werden:
- 4
209853/1015
1.) Der Grundkörper oder Träger 1 kann direkt auf der Schaltungsplatte befestigt werden. Dies ist bei den bekannten Konstruktionen nicht möglich, bei denen der Grundkörper 1 in umgedrehter Lage auf-der Schaltungsplatte montiert werden muß. Die in dem Träger 1 erzeugte Wärme wird auf diese Weise leicht in die Schaltungsplatte abgeleitet (vgl. auch Pig. 5)·
2) Die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung hat nicht die Probleme der bekannten Konstruktionen, wie z.B. die Beschädigung der auf den Keramikgrundkörper aufgebrachten Metallschichten oder das Abschälen der MetalIschichten vom Grundkörper aufgrund der Alterung, mit daraus resultierender Vergrößerung des Widerstandes. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Fläche der Anschlußelektroden groß genug, um auch bei großen Strömen einen verhältnismäßig geringen Widerstand zu bieten.
Fig. 3 veranschaulicht eine vorteilhafte Möglichkeit zur Herstellung der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung. Man geht aus von den folgenden Teilen: Ein Trägerstreifen aus Kupfer mit Bohrungen 6; Wandstreifen 2 und 2* aus Kupferblech oder -Stabmaterial; Isolierende Streifen 5 und 51 in Form von Keramikplatten aus Aluminiumoxyd, deren Flächen mit Molybdän und Mangan bedampft und mit
- 5 209853/1015
Nickel beschichtet sind; diese Teile werden zusammengekittet bzw. -gelötet mittels eines geeigneten Lötmaterials 7 und 71, wie z.B. eine eutektische Lötmischung aus Silber -und Kupfer, und zwar bei einer Temperatur von 850 C in Wasserstoffatmosphäre. Auf diese Weise wird ein Körper von etwa brücken- oder klammerförmigem Querschnitt (header) gebildet. Falls gewünscht, kann man in der dazu senkrechten Dimension eine Vielzahl von derartigen brücken- oder U-förmigen Körpern nebeneinander ausbilden.
Falls gewünscht kann an geeigneten Stellen des Körpers ein Goldbelag aufgebracht werden. Halbleiterelemente 5, 31 usw. werden auf dem brückenförmigen Teil montiert. Die Elektroden der Halbleiterelemente 3* 31 werden mit den Wandteilen 5 und 51 durch dünne Metalldrähte 4 und 4·', beispielsweise aus Gold, verbunden.
Falls erforderlich kann der die Halbleiterelemente aufnehmende Teil mit einem geeigneten Kunstharz abgedeckt bzw. ausgefüllt werden. Die fertige Struktur wird dann in Querrichtung längs den gestrichelten Linien in Fig. j> durchgeschnitten, so daß sich einzelne Halbleitervorrichtungen von der in Fig. 2 dargestellten Konstruktion ergeben. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung in Massenproduktion hergestellt werden, wobei auch die Montage der Halbleiterelemente selbst sehr einfach durchzuführen ist.
20 9853/1015
Pig. 4a und 4b zeigen andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung., bei der die dünnen Metalldrähte so angeordnet sind, daß sie nicht an der Oberseite frei liegen bzw. darüber hinausragen. Ausgeschnittene bzw. abgeschnittene Teile 9 und 91 sind an den Wandteilen 2 und 2* ausgebildet. Diese Bereiche können die Form von Stufen, Abschrägungen, Nuten od.dgl*'haben. Fig. 5 zeigt, wie eine Vorrichtung gemäß der Erfindung auf einer Schaltungsplatte montiert wird. Auf einer Schaltungsplatte ~$1 sind durch Metallbeläge Strombahnen 52, J21 -und 52" ausgebildet, auf denen die Anschlußflächen der mit Kunstharz ausgefüllten erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung direkt aufgesetzt und durch ein Lötmittel od.dgl. befestigt werden.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird als Material für den brückenförtnigen Träger oder Grundkörper Metall verwendet. Statt dessen kann auch Graphit, Saphir oder ein anderes gut wärmeleitendes, jedoch elektrisch isolierendes Material für den Träger und/oder die Wandteile verwendet werden, wobei ausgewählte Bereiche der Oberflächen dieser Teile dann mit einem leitfähigen Material überzogen oder durch chemische Behandlung leitfähig gemacht werden. Insbesondere kann der Grundkörper oder Träger 1 bei der Anordnung gemäß Fig. 3 aus einem Ein-
209853/1015
kristall aus Graphit oder Saphir bestehen, dessen Oberfläche nahezu vollständig mit Molybdän-Mangan od.dgl. durch Sintern beschichtet ist.
20 9 853/1015

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    / ΐΛ Halbleitervorrichtung mit einer Trägerplatte, auf der mindestens ein Halbleiterelement angeordnet ist, f dadurch gekennzeichnet, daß mit der Träger-
    platte (1) unter Zwischenfügung elektrisch isolierender
    r Schichten (5, 51) Wandteile(2, 21) aus mindestens teilweise
    leitfähigem Material verbunden sind, mit denen die Elek- < troden des Halbleiterelementes 5 elektrisch verbunden sind.
    ' 2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzeichnet, daß die Trägerplatte(l)und/ oder die Wandteile(2, 21) aus einem Material mit guter thermischer und elektrischer Leitfähigkeit bestehen.
    3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wandteile (2, 21) mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Trägerplatte (1) isoliert verbunden sind und über die das Halbleiterelement (3) tragende Oberseite der Trägerplatte (1) überstehen zur Bildung einer Anordnung von insgesamt U- oder C-förmigem Querschnitt.
    - 9 209853/1015
    4. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man an einem länglichen Stab aus Trägermaterial an zwei gegenuberlxegenden Seiten über seine Länge durchgehende Wandteile aus leitfähigem Material unter Zwischenfügung isolierender Schichten befestigt, auf der freien Oberseite des Stabes aus Trägermaterial in Abständen Halbleiterelemente befestigt, deren Elektroden mit den Wandteilen elektrisch verbindet und die gesamte stabförmige Anordnung in Querrichtung in Einzelstücke mit je einem oder mehreren Halbleiterelementen zerteilt.
    - Io -
    209853/1015
    A4
    L e e r s e i t e
DE19722227507 1971-06-10 1972-06-06 Halbleitervorrichtung Pending DE2227507A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4158271A JPS509379B1 (de) 1971-06-10 1971-06-10
US25920672A 1972-06-02 1972-06-02
US00366275A US3828229A (en) 1971-06-10 1973-06-04 Leadless semiconductor device for high power use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2227507A1 true DE2227507A1 (de) 1972-12-28

Family

ID=27290862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722227507 Pending DE2227507A1 (de) 1971-06-10 1972-06-06 Halbleitervorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3828229A (de)
DE (1) DE2227507A1 (de)
GB (1) GB1395238A (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4550333A (en) * 1983-09-13 1985-10-29 Xerox Corporation Light emitting semiconductor mount
US4870377A (en) * 1987-11-27 1989-09-26 General Electric Company Electronic circuit substrate construction
US5444300A (en) * 1991-08-09 1995-08-22 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor apparatus with heat sink
GB2325080A (en) * 1997-05-07 1998-11-11 Mitel Semiconductor Ab Mountings for semiconductor light emitting devices
US7874216B2 (en) * 2008-06-19 2011-01-25 Kulite Semiconductor Products, Inc. Mounting apparatus and method for accurately positioning and aligning a leadless semiconductor chip on an associated header

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3001110A (en) * 1960-11-03 1961-09-19 Pacific Semiconductors Inc Coaxial semiconductors
US3271507A (en) * 1965-11-02 1966-09-06 Alloys Unltd Inc Flat package for semiconductors
US3735485A (en) * 1971-01-25 1973-05-29 Motorola Inc Method of providing thermally conductive ground connections for integrated circuits

Also Published As

Publication number Publication date
US3828229A (en) 1974-08-06
GB1395238A (en) 1975-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1713124B1 (de) Leistungshalbleitermodul mit Verbindungsbahnen und mit Anschlusselementen, die mit den Verbindungsbahnen verbunden sind
DE3314996C2 (de)
DE3724703A1 (de) Entkopplungskondensator fuer schaltkreisbausteine mit rasterfoermigen kontaktstiftanordnungen und daraus bestehende entkopplungsanordnungen
DE2314247B2 (de) Halbleiteranordnung mit einer biegsamen isolierenden Folie
DE4326506A1 (de) Elektrisches Gerät, insbesondere Schalt- oder Steuergerät für Kraftfahrzeuge
DE4316639C2 (de) Halbleitermodul mit verbesserter Wärmeableitung und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2003001594A2 (de) Hochspannungsmodul und verfahren zu dessen herstellung
DE1962003A1 (de) Halbleiteranordnung mit Waermeableitung
DE3016771A1 (de) Solarzellen-befestigung
EP1063700B1 (de) Substrat für Hochspannungsmodule
EP0535414A2 (de) Elektronische Schaltungsanordnung
DE2227507A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE2252833A1 (de) Zusammengesetzte halbleitervorrichtung und verfahren zur herstellung derselben
EP2033219A1 (de) Leistungsgehäuse für halbleiterchips und deren anordnung zur wärmeabfuhr
DE2111098A1 (de) Transistor-Konstruktion
DE1614858C3 (de) Halbleiteranordnung
DE102014116793B4 (de) Leistungshalbleitermodul und Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls
DE10140328A1 (de) Kühleinrichtung zur Kühlung elektronischer Bauelemente, Kühlkörper für eine solche Kühleinrichtung und Anwendung einer solchen Kühleinrichtung
DE2143027C3 (de) Halterung für ein HF-Halbleiterbauelement
DE3931634A1 (de) Halbleiterbauelement
DE4315847A1 (de) Verbindung zwischen einem Sender und/oder Empfänger sowie einer Antenne
EP2964004A2 (de) Elektronische bauteilanordnung
DE1564444C3 (de) Halbleiteranordnung mit einem isolierenden Träger
DE102011086687A1 (de) Verfahren zum Kontaktieren eines Halbleiters und Kontaktanordnung für einen Halbleiter
DE2904806A1 (de) Elektrisches bauteil

Legal Events

Date Code Title Description
OHA Expiration of time for request for examination