DE2259133B2 - Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung und Anwendung des - Google Patents

Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung und Anwendung des

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Description

Die Erfindung betriff! ein Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung mit mehreren Kontaktstellen, bei dem die Kontaktstellen mit Kontaktstreifen unmittelbar verbunden werden.
Es ist ein Verfahren bekannt (vergleiche z. B. die DE-OS 21 59 530), bei dem ein Kontaktierungsblech in Kontaktstreifen bzw. Kontaktfinger aufgeteilt wird, die lediglich an den den Kontaktierungsstellen abgewandten Enden zusammenhängen. Anschließend werden die Kontaktstreifen mit ihren nicht zusammenhängenden Enden auf die Kontaktstellen der zu kontaktierenden Halbleiteranordnung eimjustiert und mit den Kontaktstellen durch Löten oder Schweißen verbunden. Nach dem Löten oder Schweißen werden die noch an einem w Ende zusammenhängenden Kontaktstreifen voneinander ganz getrennt.
Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Einjustierung der Kontaktstreifen auf die einzelnen Kontaktstellen sowie die Kontaktierung selbst Schwie- ω rigkeiten bereiten. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die einzelnen Kontaktstellen nur einen sehr geringen Abstand voneinander haben, der beispielsweise unter ΙΟμιτι liegt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bs ein Verfahren anzugeben, welches die Kontaktierung von eng benachbarten Kontaktstellen vereinfacht.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung entweder dadurch gelöst, daß auf die Kontaktstellen zunächst ein ungeschlitztes Kontaktierungsblech aufgebracht, mit den Kontaktstellen direkt elektrisch leitend verbunden und danach in voneinander getrennte Kontaktstreifen aufgeteilt wird, oder dadurch gelöst, daß auf die Kontaktstellen zunächst ein Kontaktierungsblech, welches außerhalb des Kontaktierungsbereiches geschlitzt ist, aufgebracht, mit den Kontaktstellen direkt elektrisch leitend verbunden und danach in voneinander getrennte Kontaktstreifen aufgeteilt wird. Unter dem Begriff Kontaktierungsblech soll jedes geeignete Kontaktierungsmaterial in Blech- oder Streifenform verstanden werden.
Für das Verfahren nach der Erfindung ist also ein Kontaktierungsblech vorgesehen, welches beim Kontaktieren entweder überhaupt noch nicht oder derart geschlitzt ist, daß es zumindest im Kontaktierungsbereich zwischen den Kontaktstellen ungeschlitzt und damit zusammenhängend ist. Die Erfindung findet mit Vorteil bei integrierten Schaltkreisen und vor allem bei komplexen Schaltkreisen Anwendung. Durch die Erfindung wird nicht nur die Kontaktierung von sehr eng benachbarten Kontaktstellen erleichtert bzw. sogar erst ermöglicht, sondern es wird auch eine hohe Kontaktierdichte erzielt. Außerdem ermöglicht die Erfindung die Anwendung der Schweißtechnik. Schließlich gestauet die Erfindung eine Vollautomatisierung des Kontaktierens von komplexen Schaltkreisen.
Das Auftrennen des Kontaktierungsbleches nach dem Kontaktieren in einzelne Kontaktstreifen, auch Kontaktfinger genannt, erfolgt beispielsweise durch eine Laser- oder Elektronenstrahlbehandlung. Das Kontaktierungsblech wird mit den Kontaktierungsstellen beispielsweise verschweißt. Ein Elektronenstrahl ist bekanntlich dasjenige physikalische Instrument, welches bei kleinsten Dimensionen anwendbar ist. Zudem besteht die Möglichkeit, durch präzise Steuerung bzw. durch elektromagnetische Ablenkung des Elektronenstrahls komplizierte Arbeitsprozesse zu automatisieren. Bei kleinerer Strahlenenergie erfolgt keine Materialverdampfung, sondern lediglich eine Verschweißung der miteinander zu verbindenden Materialien.
Der Laserstrahl, der eine wesentlich größere Wellenlänge aufweist als der Elektronenstrahl, erlaubt zwar nicht die Bearbeitung so kleiner Dimensionen wie der Elektronenstrahl, doch sind die mit einem Laserstrahl bearbeitbaren Dimensionen immerhin noch in der Größenordnung von 1 μίτι und damit klein genug, um auch mit Laserstrahlen in Verbindung mit der Erfindung einen wesentlichen technischen Fortschritt gegenüber bekannten Techniken herbeizuführen. Im Gegensatz zum Elektronenstrahl erfordert der Laserstrahl kein Vakuum, was eine einfachere Arbeitsweise ermöglicht und weniger apparativen Aufwand erfordert.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die F i g. 1 zeigt die Kontaktierung einer integrierten Schaltung mit Hilfe eines Kontaktierungsbleches nach der Erfindung. Die zu kontaktierende Schaltung besteht aus dem Halbleiterplättchen 1, in dem sich die einzelnen Schaltelemente befinden. Auf der Oberfläche des Halbleiterplättchens befinden sich die zu kontaktierenden Kontaktflecken bzw. Elektroden 2. Die Kontaktierung der Kontaktflecken 2 und damit der integrierten Schaltung erfolgt mit Hilfe eines Kontaktierungsbleches 3, bei dem die Bereiche 4 und 5 zu unterscheiden sind.
Wie die Fig. I zeigt, ist der Bereich 4 gegenüber dem Bereich 5 verbreitert und im Gegensatz zum Bereich 5 vor dem Kontaktieren bereits mit Schlitzen 6 versehen, üa der Bereich 4 breiter als der Bereich 5 ist und im Gegensatz zum Bereich 5 nicht zur unmittelbaren Kontaktierung der sehr eng benachbarten Kontaktflekken 2 dient, können die Schlitze 6 im Bereich 4 des Kontaktierupgsbleches 3 wesentlich breiter als im Bereich 5 ausgebildet werden und z. B. durch Ausstanzen bereits vor dem Kontaktieren hergestellt werden.
Im Gegensatz zum Bereich 4 ist der Bereich 5 des Kontaktierungsbleches 3 vor dem Kontaktieren noch ungeschützt und damit zusammenhängend beziehungsweise noch nicht in Kontaktfinger aufgeteilt. Der zunächst noch zusammenhängende Bereich 5 wird zur Kontaktierung auf die Kontaktfleckcn 3 einfach aufgelegt und mit den Kontaktflecken verschweißt. Da der Bereich 5 des Kontaktierungsbleches 3 im Gegensalz zum Bereich 4 vor der Kontaktierung nicht geschlitzt ist, sind bei der Kontaktierung im Kontaktierungsbereich noch keine Kontaktfinger vorhanden. Dadurch wird aber die Kontaktierung wesentlich erleichtert, da bei einem zusammenhängenden Blech eine Einjustierung von sehr schmalen Kontaktfingern auf extrem eng benachbarte Kontaktflecken nicht erforderlich ist. Nach der Erfindung ist vielmehr lediglich eine Einjustierung des ungeschlitzten Bereiches 5 auf den Gesamtbereich der Kontaktflecken 2 erforderlich, was wesentlich einfacher vorzunehmen ist als eine Einjustierung von wesentlich schmaleren Kontaktfingern. Die Aufteilung des Bereiches 5 in die im Bereich 4 bereits vor dem Kontaktieren vorhandenen Kontaklfinger 7 erfolgt gemäß der Erfindung erst nach dem Kontaktieren. Die Kontaktfinger 7 im Bereich 5 des Kontaktierungsbleches 3 werden beispielsweise durch eine Laser- oder Elektronenstrahlbehandlung hergestellt, und zwar entlang der Linien 8.
Nach dem Kontaktieren und nach dem Aufteilen des Bereiches 5 in Kontaklfinger 7 müssen die Kontaktfinger schließlich noch im Bereich 4 völlig voneinander getrennt werden, und zwar durch einen .Schnitt längs den Linien 9. Nach dem völligen Auftrennen des Kontaktierungsbleches in voneinander getrennte Kontaktfinger ist das Kontaktieren nach der Erfindung beendet.
Wie bereits erwähnt, kann nach der Erfindung zum Kontaktieren entweder ein völlig ungeschlitztes Kontaktierungsblech oder ein Kontaktierungsblech verwendet werden, welches bereits teilweise vorgeschlitzt ist. Wesentlich an der Erfindung ist in jedem Fall, daß die Aufteilung in Kontaktfinger im Bereich der zu kontaktierenden Stellen erst nach dem Verbinden des Kontaktierungsbleches mit den Kontaktstellen erfolgt.
Während beim Kontaktieren einer Halbleiteranordnung gemäß der Fig. 1 für die links auf dem Halbleiterplättchen befindlichen Kontaktflecken 2 und für die rechts auf dem Halbleiterplättchen 1 befindlichen Kontaktflecken 2 getrennte Kontaktierungsbleche 3 verwendet werden, zeigt die F i g. 2 eine Kontaktierung nach der Erfindung, bei der zur Kontaktierung der beiden Seiten einer integrierten Schaltung ein gemeinsames Kontaktierungsblech 3 vorgesehen ist, welches in der Mitte eine Aussparung 10 aufweist. Auch bei diesem Kontaktierungsblech sind die Bereiche 4 bereits vorgeschlitzt, d. h. mit Aussparungen versehen, während die zur unmittelbaren Kontaktierung vorgesehenen Bereiche 5 ungeschlitzt sind. Die F i g. 2 zeigt das Kontaktierungsblech 3 vor der Kontaktierung. Nach dem Kontaktieren des in der F i g. 2 nicht dargestellten Halbleiterplättchens werden die Bereiche 5 ebenfalls geschlitzt und anschließend Schnitte in den Bereichen 4 längs den gestrichelt eingezeichneten Schnittlinien 9
■5 hergestellt, wodurch die einzelnen Kontaktstreifen 7 völlig voneinander getrennt werden.
Bei der Kontaktierung nach der Fig. 3 erfolgt nicht nur wie bei der Fig. 1 eine zweiseitige, sondern eine allseitige Kontaktierung des Halblciterplältchcns durch
H) vier Kontaktbleche 3.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung wird beispielsweise durch die Fig.4 verdeutlicht. Während bei der bekannten Kontaktfingerkonlaktierung eine Fehljustierung in den meisten Fällen erhebliche Konsequenzen
r> hat, kann, wie die F i g. 4 zeigt, nach der Erfindung eine gewisse Fehljustierung durch eine entsprechende Führung der Trennschnitte ausgeglichen werden.
Der Laser- oder Elektronenstrahl kann durch einen programmierten Rechner so gesteuert werden, daß er nacheinander gemäß der Fig. 5 die Schweißkontaktc mit den Kontaktflecken 2 sowie die Trennlinien 8 zur Herstellung der Kontaktfinger 7 herstellt. Der Laseroder Elektronenstrahl muß zur Kontaktierung zunächst längs den gestrichelt eingezeichneten Linien 11 und zur
.'' Trennung der Kontaktfinger 7 anschließend längs den ebenfalls gestrichelt eingezeichneten Trennlinien 8 geführt werden. Es ist aber möglich, einen Laser- oder Elektronenstrahl in mehrere Strahlen aufzuteilen, und den Abstand der Teilstrahlen durch Einstellen geeignc-
M tcr Ablenkmittel für jedes Halbleiterplättchen speziell herzustellen. Dadurch wird eine wesentliche Reduzierung der Bearbeitungszeit erzielt.
Die Fig.6 bis 9 befassen sich mit der Verbindungstechnik von einzelnen Halbleiterplättchen zu Hybrid-
Γι schaltkreisen. Die gegenseitige Kontaktierung der einzelnen Halbleiterplättchen erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die F i g. 6 zeigt vier nach der Hybridtechnik miteinander zu verbindende Halbleiterplättchen 12, 13,
4» 14 und 15 auf einem gemeinsamen Substrat 16. Das gemeinsame Substrat 16 besteht beispielsweise aus einer Keramikplatte 16. Auf den einzelnen Halbleiterplältchcn befinden sich die miteinander zu verbindenden Kontaktierungsstellen 2. Da die Lage der
iri Halbleiterplättchen zueinander genau eingehalten werden muß, erfolgt ihr Auflöten auf das gemeinsame Substrat beispielsweise mit Hilfe einer Schablone, die geeignete Aussparungen zur Aufnahme der Halbleiterplättchen aufweist.
w Die F i g. 7 zeigt das zur Kontaktierung der Hybridschaltung nach der Erfindung vorgesehene Kontaktierungsblech 3. Das Kontaktierungsblech 3 ist wiederum teilweise vorgeschlitzt, während die Bereiche 5 ungeschlitzt und damit noch zusammenhängend sind.
''1J Die Bereiche 5 des Kontaktierungsbleches dienen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen zur unmittelbaren Kontaktierung der Kontaktierungsstellen. Eine Aufteilung der Bereiche 5 in Kontaktfinger 7 erfolgt ebenfalls erst nach der Kontaktierung. Die bereits vor
Ι» der Kontaktierung vorhandenen Schlitze sind in der F i g. 7 mit der Bezugsziffer 6 bezeichnet.
In der F i g. 8 ist das Kontaktierungsblech 3 bereits auf dir· aus der Keramikplatte 16 und den Halbleiterplättchen 12, 13, 14 und 15 bestehende Hybridschaltung
hri aufgelegt und mit den Kontaktflecken 2 verlötet. Wie die F i g. 8 weiter erkennen läßt, ist das Kontaktierungsblech zudem nach dem Kontaktieren längs der Trennlinien 8 geschlitzt worden, so daß die Kontakt-
streifen 7, die die einzelnen Halbleiterplättchen miteinander verbinden, bereits weitgehend voneinander getrennt sind und nur noch am Rand des Kontaktierungsbleches zusammenhängen. Um die Kontaktfinger auch noch am Rand des Kontaktierungsbleches völlig voneinander zu trennen, erfolgen schließlich noch Schnitte längs den gestrichelt eingezeichneten Linien 9. Die fertige Hybridschaltung zeigt die Fig.9. Sowohl das Kontaktieren als auch das Trennen der Kontaktfinger bzw. Kontaktstreifen nach der Kontaktierung im Kontaktierungsbereich längs der Trennlinien 8 (F i g. 8) erfolgt vorzugsweise wieder durch eine Laser- bzw. F-Iektronenstrahlbehandlung.
Hierzu 7 Blatt Zeichnunecn

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung mit mehreren Kontaktstellen, bei dem die Kontaktstellen mit Kontaktstreifen unmittelbar verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kontaktstellen (2) zunächst ein ungeschlitztes Kontiaktierungsblech (3) aufgebracht und mit den Kontaktstellen direkt elektrisch leitend verbunden wird und daß dieses Kontaktierungsblech (3) danach in voneinander getrennte Kontaktstreifen (7) aufgeteilt wird.
2. Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung mit mehreren Kontaktstellen, bei dem die Kontaktstellen unit Kontaktstreifen unmittelbar verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kontaktstellen (2) zunächst ein Kontaktierungsblech (3) aufgebracht wird, welches außerhalb des Kontaktierungsbereiches geschlitzt ist und daß dieses Kontaktierungsblech (3) mit den Kontaktstellen (2) direkt elektrisch leitend verbunden und danach in voneinander getrennte Kontaktstreifen (7) aufgeteilt wird.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftrennen des Kontaktierungsbleches (3) nach dem Kontaktieren in einzelne Kontaktstreifen (7) mittels Laser- oder Elektronenstrahlen erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktierungs- jo blech (3) durch Schweißen mit den Kontaktierungsstellen (2) der Halbleiteranordnung verbunden wird.
5. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur gegenseitigen Verbindung von auf einem gemeinsamen Substrat (16) befindlichen integrierten Schaltkreises (12, 13, 14 und 15) zu einem Hybridschaltkreis.
DE2259133A 1972-12-02 1972-12-02 Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiteranordnung und Anwendung des Verfahrens Expired DE2259133C3 (de)

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