DE2242025B2 - Zusammengesetzte halbleiterschaltung - Google Patents

Zusammengesetzte halbleiterschaltung

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DE2242025B2 DE19722242025 DE2242025A DE2242025B2 DE 2242025 B2 DE2242025 B2 DE 2242025B2 DE 19722242025 DE19722242025 DE 19722242025 DE 2242025 A DE2242025 A DE 2242025A DE 2242025 B2 DE2242025 B2 DE 2242025B2
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Description

45
50
Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Halbleiterschaltung mit mehreren integrierten Schaltungen In einem Halbleiterkörper.
Aus der DT-AS 15 14 254 ist eine Halbleiterschaltung bekannt, bei der zwischen den Leiterbahnen und lern Halbleiterkörper eine Metallabschirmung als kapazitive Abschirmung Vorgesehen ist.
Eine derartige Abschirmung ist jedoch bei HF-Schaltkreisen wie z.B. in einem Fernsehempfänger nicht ausreichend, um das Übersprechen zwischen den Bauelementen der Schaltkreise zu verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Halbleiterschaltung der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß das Übersprechen zwischen den einzelnen Bauelementen der Schaltkreise verhindert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch eine integrierte Schaltungen enthaltende Halbleiterplatte mit über die Platte.iebene vorstehender metallischen Abschirmungen zur Abschirmung du Schaltkreise gegeneinander und eine isolierende Grundplatte mit äußeren Zuleitungen zu den integrierten Schaltkreisen mit ebenfalls aus der Plattenebene vorstehenden Abschirmungen, wobei sieh die Abschirmungen der beiden Platten kontaktieren.
Eine derartige Anordnung hat außer der Abschirmung der Schaltkreise gegeneinander den Vorteil, ckn.' durch die Grundplatte eine hohe mechanische I-'esii, keit erreicht wird. Darüber hinaus kann der Schaii.ingsaul'biiu der Halbieiterplalte vereinfacht werden da die erforderlichen Leiterbahnen auf der Grundplatte ausgebildet sind, so daß auf der Halhleiieiplatte nur" die zugehörigen Anschlüsse vorgesehen werden müssen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fiel bis 11 beispielsweise erläutert. Es zeigt
Fic 1 ein schematisches Schaltbild eines Tunerkreises eines Fernsehempfängers,
Fi«. 2 eine perspektivische Darstellung einer Grundplatte der Halbleiterschaltung,
J-" i u. 3 eine perspektivische Darstellung einer 11.,IhleilerplLitte der 1 lalblciiersvhaltung,
I- i ü. 4 eine Aufsicht der aus der Grundplatte und der Halbieitciplatte der F i g. 2 und 3 bestehenden Halbleiterschaltung,
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in I i >.;. 4.
F ie. 6 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform der Γ i g. 2 bis 5, eingebaut in den Tunerkreis eines Fernsehempfängers,
Fi e.. 7 A bis 7 E Querschnitte, aus denen die Herstellungsschriltc der Halbleiterschaltung der F i..;. ." hervorgehen.
Fig. 7F einen Querschnitt einer weiteren Ausiührungsform der Halbleiterschaltung,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einei Grundplatte in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Unterseite einer Halbleiterplattc für die in Fig. 8 gezeigte Grundplatte,
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der Unterseite einer Halblcitcrplatte in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung, aus dci die Anordnung der Halbleiterplatte der Fig. 10 iiv Gehäuse eines Fernsehempfänger-Tunerkreises hervorgeht.
F i g. 1 zeigt einen Tunerkreis 1 eines Fernsehempfängers mit einem HF-Vcrstärkerkreis 2, einem Empfangsoszillatorkreis 3 und einem MisciierKreia * Das an dem Tunerkreis ankommende HF-Signal wire zu einem Anschluß 10 geleitet, der mit einem Hochpaßfilter 9 verbunden ist. Nachdem das HF-Signa das Filter 9 verlassen hat, läuft es durch den HF-Verstärker 2 7ii dem Mischerkreis 4. Der Empfnngsoszil-Ialor3 liefert dem Mischerkreis 4 ein Signal., und da; Ausgangssignal des Mischcrkreises wird an dem Anschluß 11 erhalten.
Jeder dieser Kreise ist in einem Hohlraum eine; abgeschirmten Chassis5 angeordnet. Der HF-Vcrstärkerkreis ist daher in einem Hohlraum 6, der Mischerkreis in einem Hohlräume und der Empfangsoszillatorkreis in einem Hohlraum 7 abgeschirmt. Dci HF-Verstärkcrkrcis weist einen Transistor 12. dei Miseiierkreis zwei Transistoren 14 und der Empfangs oszillatorkrcis einen Transistor 13 auf. Die Einzelhei-
ten dieser Kreise werden nicht beschrieben, da sie bekannt sind. Wenn jeder der Transistoren 12, 13 und 14 auf einer integrierten Schaltkreisplatte erzeugt wird, wird es schwierig, die jeweiligen Transistoren derart zu isolieren, daß keine Streuung von HF-Signalen von einem zum anderen Kreis auftritt.
Die Fi g. 2 und 3 /eigen eine Ausführungsfom der Halbleiterschaltung gemäß der Erfindung, bestehend aus zwei Schaltkreisen 29 und 30, die an der Unterseite einer Halbleiterplaite 20 ausgebildet sind. Der Schaltkreis 29 entspricht dem HF-Verstärker und der Schaltkreis 30 dem Os/illnuu kreis. Der Schaltkreis 29 hat mehrere Leitungen 21,-1, 21 ß, 21 Γ, 22/). 22B und 22C, die jeweils mit Leitungsanschlüssen 25/1, 25 B, 25C, 26/1, 26 ß und 26 C verbunden sind. Der Osiiilatorkreis hat mehrere Leitungen 23/1. 23 ß, ">?>C 24/1, 24B und 24C, die jeweils mit Leitungsänscfiliissen 27Λ, 27 B, 21C, 28A, 28 B und 28C verbunden sind. Die Leitungen und Leitungsanschlüssc sind alle an der ebenen Unterseite der Platte Ό (die in F i g 3 mit der Unterseite nach oben gezeigt ist) angeordnet.
Die Leitunucn iuul 1 λ nun;.·-anschlüsse des Schalikriisjs29 sind get ι η die Leitungen und Lcitungsansclilüsse des Schaltkreises JO durch eine Abschirmen 31 abgeschirmt, die /wischen den beiden Sätzen von Leitungen und Leitungsanschlüssen liegt und die auf der gleichen ebenen Fläche der Halbieiterplaltc einstückig mit dieser ausgebildet ist, auf der die I ciuiiigcn und Anschlüsse angeordnet sind. Die Leitungen" und Leitungsanschlüsse der Schaltkreise 29 und 30 sind auch gegen äußere Signale durch Abschirmungen 32 und 33 abgeschirmt, die parallel zueinander "und zu der Abschirmung 31 verlaufen und die an gegenüberliegenden Enden der ebenen Unterseite der Platte 20 angeordnet und einstückig mit dieser ausgebildet sind. Die Abschirmungen 31, 32 und 33 haben vorzugsweise die gleiche Dicke wie die Anschlüsse 25 A bis 26 C und 27 A bis 28 C.
Um der Platte 20 mechanische Festigkeit zu verleihen, ist sie auf einer isolierenden Grundplatte 34 befesti°t, wie Fig. 2 zeigt. Die Grundplatte 34 besteht a°us einem Substrat 39 z. B. aus keramischem Material oder Glas oder Epoxyharz. Es sind mehrere äußere Leitungen 35/1, 35 ß, 35 C, 36/), 36 ß und 36 Γ vorhanden, die an der Oberseite des Substrats derart angeordnet sind, daß sie die Leitungsanschlüsse 25 A bis 26 C des Kreises 39 kontaktieren. Der zweite Satz äußerer Leitungsanschlüsse 37/1, 37 ß, 37 C,
44 gebildet werden. Die Abschirmschicht 44 hat senkrechte Arme 40 und 41, die symmetrisch an der Oberfläche des Substrats 39 liegen.
Die Enden der Arme 41 sind verbreitert und kontaktieren die Abschirmungen 32 und 33, wenn die Halbleiterplatte 20 umgekehrt und auf der Grundplatte 34 angeordnet wird. Der Arm 40 kontaktiert die Abschirmung 31, wenn die Halbleiterplatte 20 umgekehrt und auf der Grundplatte 34 angeordnet wird, Die leitenden Schichten, die die äußeren Leitungen 35/1 bis 38 C bilden, sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie die gleiche Dicke wie die leitende Abschirmschicht 44 haben. Alle diese Schichten sind aut dem Substrat 39 durch die bekannte Dickfilmtechnik «ebildet.
" In Fig. 6 ist die montierte Halbleiterschaltung in einem zweiteiligen abgeschirmten Chassis 45 angeordnet, das einen Hohlraum 46 und einen Hohlraum 48 hat, die durch eine Wand getrennt sind. Die Wand 47 hat eine Ausnehmung 49, in der die Grundplatte 34 zusammen mit der Halbleiterplatte 20 angeordnet ist Die Ebene der Wand 47 fällt mit der der Abschirmung 31 und des Arms 40 der Abschirmschicht 44 zusammen Dies bewirkt die völlige Abschirmung der .5 beiden getrennten Kreise 29 und 30 gegen in jedem erzeuiite HF-Signale.
Es wird nun anhand der F i g. 7 A bis 7 E das \ erfahren erläutert, durch das die Leitungsanschlüsse wie die Leitungsanschlüsse 25 A bis 28 C und die Abscliirmimcen 31 bis 33 auf einer Halbleiterplatte gebildet werden. Es ist nur ein Teil der Halbleiterplatte mit einem Schaltkreis dargestellt, da die Konstruktion des restlichen Teils im wesentlichen die gleiche ist. Der Schaltkreis besteht aus einer N-Typ-Kollektorschicht 50, die auf der Oberseite einer P-Typ-Schictit 70 abgelagert ist. In der N-Typ-Schicht 50 ist eine P-Typ-Basisschicht 51 abgelagert, und in der P-1YP" Basisschicht51 ist eine N-Typ-Emitterschicht 52 abgelagert. Jede dieser Schichten hat gesonderte Alurniniumelektroden 54, die durch eine gemeinsame SiIiziumdioxyd-Oberflächenschicht 57 vorstehen.
In der N-Typ-Schicht 50 ist ein Bereich s6jns N--Typ-Material angeordnet, an der die K~ elektrode befestigt ist. Eine Schicht aus N+-
terial 55 ist ebenfalls zwischen dem P-Tyρ
70 und der N-Typ-Kollektorschicht 50 angeordnet. Die Außenseite der P-Typ-Schicht 70 ist mit einer Schicht aus Aluminium 72 bedeckt.
An den äußeren Enden des Teils des Substrats 50,
daß die Platte 20 umgekehrt und auf der Grundplatte reiche 53 wirken als ^^"^^^Se^. 34 so angeordnet wird, daß jeder der Leitungsan- 55 gen für einen mederohmigen Weg in der Halbster
wicd,irchWarn,vcrklcbc-nvCrbumlen(Fig.5).
,a»d,,ch, 58 geb.Idct ,ichlempfi„d,iche
Aluminium- und Nickelschichten miteinander legieren. Die Dicke der Titanschicht beträgt etwa 0,1 μηι.
Der nächste Schritt des Verfahrens ist in F i g. 7 D gezeigt. Hierbei wird eine Zinnschicht 61 auf die Nikkeischicht 60 mit einer relativ großen Dicke plattiert. Die restlichen frei liegenden Teile der Fotowiderstandsschicht 59 werden entfernt, und die Titanschicht wird ebenfalls bis zu der Siliziumdioxydschicht 57 weggeätzt. Der sich ergebende Schaltkreis ist, wie Fi g. 7 E zeigt, ein integrierter Schaltkreis mit mehreren erhabenen Kontakten 62. Die linken und rechten äußeren Kontakte 62, gesehen in F i g. 7 E, entsprechen den Abschirmungen 32 und 31. Der Teil des Schaltkreises, der in den Fig. 7A bis 7E gezeigt ist, umfaßt die Hälfte des in F i g. 3 gezeigten Schaltkreises.
Fig. 7F zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Teile 53 aus P+-Typ-Material an Stelle von P-Typ-Ma'erial bestehen. Statt des P-Typ-Substrats 70 ist ein epitaktisch gewachsenes P- und P+-Substrat 70' vorhanden.
Die F i g. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die eine Abwandlung der Ausführungsform der F i g. 2 bis 6 ist. Es wurden daher entsprechende Bezugsziffern verwendet. Bei dieser Ausführungsform hat die Abschirmschicht 44 an der Grundplatte 34 an dem Arm 41 mehrere kammartige Verlängerungen 100. Die Verlängerungen 100 trennen die äußeren Leitungen 35/4 bis 38 C voneinander und schirmen sie gegen HF-Signale in den anderen Leitungen ab. Die Halbleiterplatte 2(1 hat auch mehrere Abschirmungen 102, die die Endanschlüsse 25 A bis 28C voneinander trennen und so angeordnet sind, daß sie mit den Verlängerungen 100 übereinstimmen, wenn die Halblciterplalte 20 umgekehrt und mit der Grundplatte 34 verbunden wird. Dadurch berühren die Abschirmungen 102 die jeweiligen Verlängerungen 100, um eine weitere Abschirmung für den Schaltkreis zu schaffen.
ίο Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform dci Erfindung. Bei dieser Ausführungsform hat eine Halbleiterplatte 20' vier Kreise 29', 29", 30' und 30". Jeder der vier Kreise wird durch Abschirmungen 31' 32' und 33' gesondert abgeschirmt, die den Abschirmungen 31, 32 und 33 der Ausführungsform dci Fig. 3 entsprechen. Eine zusätzliche Abschirmung 110 erstreckt sich senkrecht zu den Abschirmunger 3Γ bis 33' und verbindet sie mit diesen, um getrennte Quadranten für jeden Schaltkreis zu schaffen. Die Halbleiterplattc 20' wird umgekehrt und auf einei Grundplatte wie der Grundplatte 34 angeordnet. Die vollständige Anordnung wird in einen Behälter mi vier gesonderten Hohlräumen 46/1, 46 ß, 48 A unc 48 B eingesetzt, die durch innere Wände 47 A. 47 B 47C und 47D getrennt sind. Die Platte 34 wird ir Ausnehmungen der Wände an deren Schnittstelle an geordnet, so daß die Wände zusätzlich zur Untcrtci lung der Grundplatte 34 in Quadranten und zur BiI dung einer gesonderten Abschirmung für jeden de Kreise 29', 29", 30' und 30" dienen (F i g. 11).
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Zusammengesetzte Halbleiterschaltung mit tnehreren integrieiten Schaltungen in einem Halbleiterkörper, gekennzeichnet durch eine integrierte Schaltungen enthaltende Halbleiterplatte (20) mit über die Plattenebene vorstehenden metallischen Abschirmungen (31, 32, 33,102; 31', 32', 33', 110) zur Abschirmung der Schaltkreise (29, 30) gegeneinander und eine isolierende Grundplatte (34) mit äußeren Zuleitungen (35 bis 38) zu den integrierten Schaltkreisen (29, 30; 29', 29", 30', 30") mit ebenfalls aus der Plattenebene vorstehenden Abschirmungen (40, 41), wobei sich die Abschirmungen der beiden Platten kontaktieren.
2. Zusammengesetzte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch aus der Ebene der Halbleiterplatte (20) vorstehende Anschlüsse (25 bis 28) für die Schaltkreise, die die Zuleitungen (35 bis 38) an der Grundplatte (34) kontaktieren.
3. Zusammengesetzte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterplatte (20) eine" erste Schicht (50) aus halbleitendem Material eines ersten Leitungstyps und darunter eine zweite Schicht (70) aus halbleitendem Material eines zweiten Leitungstyps aufweist und daß die Abschirmungen (31. 32, 33) der Halbleiterplatte (20) aus einem ersten Teil (54, 58, 59, 62) und einem zweiten Teil (53) des zweiten Leitungstyps bestehen, der sich von der Oberfläche der Halbleiterplatte (20) durch die erste Schicht (53) erstreckt und die zweite Schicht (70) kontaktiert.
4. Zusammengesetzte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmungen (31, 32, 33) der Halbleiterplatte (20) Teile (54, 58, 62) aus leitendem Mate- rial aufweist, die auf der Oberfläche der HaIbleiterplatte (20) ausgebildet sind und die um eine bestimmte Strecke über diese vorstehen.
DE19722242025 1971-08-26 1972-08-26 Zusammengesetzte halbleiterschaltung Ceased DE2242025B2 (de)

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DE2242025A1 DE2242025A1 (de) 1973-03-08
DE2242025B2 true DE2242025B2 (de) 1976-04-08

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