DE2414297B2 - Process for the semi-automatic production of intermediate carriers for semiconductor components - Google Patents
Process for the semi-automatic production of intermediate carriers for semiconductor componentsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur teilautomatischen Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente, insbesondere Zwischenträgern zur Herstellung von integrierten Schaltungen in Dual-in-line-Gehäusen oder von * likrogehäusen für Hybridschaltungen.The invention relates to a method for the semi-automatic production of intermediate carriers for semiconductor components , in particular intermediate carriers for the production of integrated circuits in dual-in-line housings or of * micro-housings for hybrid circuits.
Es wurde bereits diskutiert, perforierte Metallbänder für die Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente zu verwenden. Bei diesen Metallbändern lag jedoch eine Normierung, welche der Normierung von optischen Filmen entspricht, nicht vor. Damit wird eine Verwendung von handelsüblichen optischen und mechanischen Vorrichtungen für eine automatisierte Herstellung derartiger Zwischenträger unmöglich. Strebt man eine automatisierte oder teilautomatisierte Herstellung derartiger Zwischenträger an, so müssen hierfür eigens Vorrichtungen entwickelt werden. Die Entwicklungskosten für die erforderlichen Präzisionsvorrichtungen sind bekanntlich hoch und liegen sicherlich höher als die Anschaffungskosten für bereits am Markt befindliche optische Vorrichtungen, die für die automatisierte beziehungsweise teilautomatisierte Herstellung von Zwischenträgern verwendbar sind. Ein automatisiertes beziehungsweise teilautomatisiertes Herstellungsverfahren für Zwischenträger, welches mit perforierten Metallbändern arbeitet, muß deshalb zwangsläufig zu höheren Kosten der Endprodukte führen, als das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren. It has already been discussed, perforated metal strips for the production of intermediate carriers for semiconductor components to use. With these metal strips, however, there was one standardization, which was the standardization of optical films does not match. This allows a use of commercially available optical and mechanical devices for an automated production of such intermediate carriers impossible. If one strives for an automated or partially automated production of such intermediate carriers, then must for this purpose devices are developed. The development costs for the necessary precision devices are known to be high and lie certainly higher than the cost of optical devices that are already on the market and that are used for the automated or partially automated production of intermediate carriers can be used. A automated or partially automated manufacturing process for intermediate carriers, which with perforated metal belts, therefore, must inevitably lead to higher costs of the end products lead than the manufacturing method according to the invention.
Weiterhin ist zur Verwendung von Metallbändern zu erwähnen, daß sie im Gegensatz zu dem beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Kunststoffband keine Kleberschicht tragen, Diese Tatsache wirkt sich nachteilig für die danach gefertigten Bauelemente aus, da eine Kleberschicht beim fertigen Bauelement als mechanischer und thermischer Puffer wirkt, welcher die thermische und mechanische Belastbarkeit des fertigen Bauelements heraufsetzt, was wiederum zur Folge hat, daß die Ausfallquote von Bauelementen mit Kleberschicht geringer ist, die elektrische Zuverlässigkeit dieser Bauelemente höher ist,, die thermischen Toleranzen dieser Bauelemente größer sind und ähnliche Vorteile mehr daraus erwachsen. Kurz gesagt, die Verwendung einer Kleberschicht bei derartigen Bauelementen setzt deren Qualität herauf.Furthermore, it should be mentioned that the use of metal strips, in contrast to the Plastic tape used in the method according to the invention does not have an adhesive layer, this fact has a disadvantageous effect on the components manufactured afterwards, as there is an adhesive layer during manufacture Component acts as a mechanical and thermal buffer, which the thermal and mechanical Resilience of the finished component increases, which in turn has the consequence that the failure rate of Components with an adhesive layer is lower, the electrical reliability of these components is higher is ,, the thermal tolerances of these components are larger and similar advantages more from it adult. In short, the use of an adhesive layer in such components sets their Quality up.
Weiterhin wurde angeregt, unperforierte Kuiststoffbänder zur Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente zu verwenden. Bei einem derartigen Kunststoffband läßt sich bei entsprechender Bearbeitung eine KJeberschicht aufbringen, so daß die eben erwähnten Qualitätsmängel mit diesen Bändern vermeidbar sind.Furthermore, imperforate plastic straps were suggested to use for the production of intermediate carriers for semiconductor components. With such a With appropriate processing, a layer of glue can be applied to plastic tape so that the The quality defects just mentioned can be avoided with these tapes.
Es ist jedoch zweifelhaft, ob eine Automatisierung beziehungsweise Teilautomatisierung der Herstellung von Zwischenträgern mittels unperforierter Bänder überhaupt möglich ist, da der Bandvorschub eine außerordentliche Exaktheit aufweisen muß, welche durch die Erzeugung von Fein- und Feinststrukturen mittels Photomasken und Phototechnik vorgegeben ist Falls eine derartige Automatisierung mit der geforderten Bandvorschubgenauigkeit überhaupt möglich ist, so wäre hierfür zumindest die Entwicklung neuer Vorrichtungen nötig, die einen ganz erheblichen Kostenaufwand mit sich brächte. Die Herstellungskosten derartig gefertigter Zwischenträger wären somit ebenfalls entsprechend hoch.However, it is doubtful whether an automation or partial automation of the production of intermediate carriers by means of imperforate tapes is possible at all, since the tape feed is a must have extraordinary accuracy, which is achieved through the production of fine and very fine structures by means of photo masks and photo technology, if such an automation with the required one is specified If tape feed accuracy is possible at all, at least the development of new devices would be necessary for this necessary, which would entail a very considerable expense. The manufacturing cost such Manufactured intermediate carriers would therefore also be correspondingly high.
Aus der US-PS 37 24 068 ist ein eigens angefertigter Apparat bekannt, bei dem ein perforiertes Kunststoffband zur automatischen Herstellung von Halbleiterbauelementen und von integrierten Schaltungen verwendet wird, in welches Zusatzlöcher für den Transport des Kunststoffbandes ausgestanzt sind und daß mit metallischen Feinstrukturen versehen ist.From US-PS 37 24 068 a specially made apparatus is known in which a perforated plastic band used for the automatic production of semiconductor components and integrated circuits is, in which additional holes are punched out for the transport of the plastic tape and that with metallic fine structures is provided.
Eine spezielle optische Norm ist jedoch zur Perforation der Kunststoffbänder nicht vorgesehen. Dadurch können käuflich erwerialiche optische Apparatüren zum Transport der Kunststolfbander und damit zur Herstelung von Halbleiterbauelementen und integrierten Schaltungen, welche aus Kunststoffbändern gefertigte Zwischenträger aufweisen, nicht verwendet werden.However, no special optical standard is provided for perforating the plastic strips. This enables commercially available optical equipment for the transport of plastic tape and thus for the production of semiconductor components and integrated ones Circuits which have intermediate carriers made from plastic strips are not used will.
« Es wurde auch bereits versucht, für die teilautomatisierte Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente perforierte Kunststoffbänder mit Normen der optisch üblichen Filme zu benützen. Jedoch wurden dazu bisher nur Bandnormen verwendet, die eine um den Faktor 10 bis 20 schlechtere Materialausnutzung des Bandes zulassen, als das beim erfindungsgemäßen Verfahren der Fall ist.«We have already tried for the partially automated Manufacture of intermediate carriers for semiconductor components, perforated plastic strips with standards to use the optically usual films. However, so far only tape standards have been used for this purpose allow a factor of 10 to 20 poorer material utilization of the tape than that of the invention Procedure is the case.
Da die Kosten des Bandmaterials erheblich sind, führt eine Fertigung von Halbleiterbauelementen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Reduktion der Herstellungskosten, verglichen mit den Kosten der bisher bekannten Herstellungsmethoden.Since the cost of the strip material is considerable, a production of semiconductor components by means of the leads method according to the invention to a reduction in manufacturing costs compared to the costs of previously known manufacturing methods.
Gleichzeitig mit der besseren Materialausnutzung von Kunststoffbändern geht außerdem eine Miniaturi-Simultaneously with the better utilization of the material of plastic straps, miniaturization is also possible.
*><> sierung der Zwischenträger sowie der darauf befindlichen Feinstrukturen ebenfalls um den Faktor 10 bis 20 einher. Bei einer Verkleinerung von Feinstrukturen im angeführten Maße werden die technischen Grenzen zur Herstellung von Feinstrukturen nach üblichen Ätzverfahren überschritten, weshalb bisher eine Perforation von Kunststnffbändern nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A, nicht angewendet wurde, obwohl der Vorteil einer Verwendung von handelsüblichen optischen*> <> sization of the intermediate carriers and those on them Fine structures also by a factor of 10 to 20. When reducing fine structures in The dimensions given are the technical limits for the production of fine structures using conventional etching processes exceeded, which is why so far a perforation of plastic tapes according to DIN 15 851, sheet 2, Form A, was not applied, although the advantage of using commercially available optical
Apparaten zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und integrierten Schaltungen klar ersichtlich istApparatus for manufacturing semiconductor devices and integrated circuits can be clearly seen
Nachdem der Entwicklungstrend für Halbleiterbauelemente auf eine Miniaturisierung der Abmessungen hinstrebt, leistet das erfindungsgemäße Verfahren zur teilautomatisierten Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente auch für diese Entwicklung einen erheblichen Beitrag. Weiterhin eröffnet sich die Möglichkeit, Zwischenträger, weiche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, dank der Miniaturisierung der Abmessungen, erstmals zum Einbau als Zwischenträger in Dual-in-line-Gehäusen zu verwenden. Außerdem bewirkt die Miniaturisierung der Zwischenträger und damit auch der Halbleiterbauelemente bei der erfindungsgemäßen Verwendung von perforierten Kunststoffbändern eine höhere Packungsdichte beim Einbau derart gefertigter Halbleiterbauelemente in gedruckte Schaltungen.After the development trend for semiconductor devices strives for a miniaturization of the dimensions, the inventive method makes for partially automated production of intermediate carriers for semiconductor components also for this development a significant contribution. Furthermore, there is the possibility of intermediate carriers, soft according to the invention Process are produced, thanks to the miniaturization of the dimensions, for the first time to the To be used as an intermediate support in dual-in-line housings. In addition, the miniaturization of the Intermediate carriers and thus also the semiconductor components when using according to the invention perforated plastic tapes a higher packing density when installing semiconductor components manufactured in this way in printed circuits.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur teilautomatisierten Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente anzugeben, wobei eine bessere Materialausnutzung als bisher üblich gewährleistet, eine Miniaturisierung von Feinstrukturen auf Kunststoffbändern, die Ober die üblichen technischen Grenzen hinausgeht, sowie eine Miniaturisierung der hiermit gefertigten Halbleiterbauelemente sichergestellt ist und die Herstellungskosten für hiernach gefertigte Halbleiterbauelemente gesenkt werden.The object of the invention is to provide a method for the partially automated production of intermediate carriers for semiconductor components, whereby a better material utilization than usual ensures, a miniaturization of fine structures on plastic tapes, the over the usual technical Goes beyond limits, as well as ensuring miniaturization of the semiconductor components manufactured with it and the manufacturing costs for semiconductor components manufactured in accordance with this can be reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A perforiertes und in S-8-Bänder gesplittetes Kunststoffband (1, 11) verwendet wird, wobei der Reihe nach auf das Kunststoffband ein Epoxydharzkleber aufkaschiert wird, aus dem Kunststoffband Zusatzlöcher (13, 23) ausgestanzt werden, auf das Kunststoffband einseitig eine Kupferfolie und dann beidseitig eine Photolackschicht aufgebracht wird, weiterhin kupferseitig mittels Photomasken und Phototechnik den gewünschten Feinstrukturen (24) entsprechend öffnungen in der Photolackschicht erzeugt werden, auf den so freigelegten Teilen der Kupferfolie Zinn galvanisch abgeschieden wird, der Photolack anschließend von der Kupferseite entfernt wird, das Kupfer bis auf die verzinnten Teile der Kupferfolie weggeätzt wird und der Photolack auf der der Kupferseite abgewandten Seite des Kunststoffbandes entfernt wird.This object is achieved according to the invention in that a perforated according to DIN 15 851, Sheet 2, Form A and plastic tape (1, 11) split into S-8 tapes is used, in which case the An epoxy resin adhesive is laminated on the plastic tape, additional holes (13, 23) from the plastic tape be punched out, a copper foil on one side of the plastic tape and then a photoresist layer on both sides is applied, the desired copper side by means of photo masks and photo technology Fine structures (24) corresponding to openings in the photoresist layer are generated on the exposed Parts of the copper foil tin is electrodeposited, the photoresist then from the Copper side is removed, the copper is etched away down to the tinned parts of the copper foil and the photoresist on the side of the plastic tape facing away from the copper side is removed.
Diese Erfindung bringt folgende Vorteile: eine Reduktion der Herstellungskosten durch Materialeinsparung, Miniaturisierung von Zwischenträgern und hiermit gefertigten Halbleiterbauelementen, Verwendbarkeit der erfindungsgemäß gefertigten Zwischenträger zum Einbau in Dual-in-line-Gehäuse, Erreichung einer größeren Lagegenauigkeit der Feinstrukturen auf dem Kunststoffband sowie einer höheren Packungsdichte beim Einbau von Halbleiterbauelementen mit erfindungsgemäß gefertigten Zwischenträgern in ge druckte Schaltungen.This invention has the following advantages: a reduction in manufacturing costs through material savings, Miniaturization of intermediate carriers and semiconductor components manufactured with them, usability the intermediate carrier manufactured according to the invention for installation in dual-in-line housings, achievement a greater positional accuracy of the fine structures on the plastic tape as well as a higher packing density when installing semiconductor components with intermediate carriers manufactured according to the invention in ge printed circuits.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, spezielle genormte optische Einrichtungen zur teilautomatisierlen Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente zu verwenden, so daß ein erheblicher Anteil von Entwicklungskosten für diesbezügliche Apparate eingeAnother advantage is the use of special standardized optical devices for partially automated production to use of intermediate carriers for semiconductor components, so that a significant proportion of Development costs for related apparatus
spart wird.saves.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A perforiertes Band,1 is a plan view of a tape perforated in accordance with DIN 15 851, sheet 2, form A,
Fig.2 eine Draufsicht auf ein nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A, perforiertes Band mit ausgestanzten Zusatzlöchern,2 shows a plan view of a DIN 15 851, Sheet 2, form A, perforated tape with additional punched holes,
Fig.3 eine Draufsicht auf einen vergrößert dargestellten Teil eines S-8-Bandes mit Feinstrukturen.3 shows a plan view of an enlarged illustration Part of an S-8 tape with fine structures.
Fig. I stellt eine Draufsicht auf ein nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A, perforiertes Band 1 dar. Die Löcher 2 dieser Perforation sind form- und anordnungsgerecht auf dem Band 1 dargestelltFig. I shows a plan view of a according to DIN 15 851, Sheet 2, form A, perforated tape 1. The holes 2 of this perforation are of the correct shape and arrangement shown on tape 1
Fig.2 stellt die Draufsicht auf ein perforiertes Band 11 dar, welches außer der S-8-Perforation nach DIN 15 851, Blatt 2, mit den Löchern 12 noch Zusatzlöcher 13 aufweist die aus dem Band ausgestanzt wurden. Die strichpunktierten Linien 14 stellen die Linien dar, längs deneii das dargestellte Band 11 in S-8-Bänder gesplittet wird. Die beiden äußeren S .■■■ · Perforationszeilen 15 übernehmen bis zum Splitten c'es Bandes in S-8-Bänder den Bandtransport2 shows the top view of a perforated band 11 which, in addition to the S-8 perforation according to DIN 15 851, sheet 2, with the holes 12 also has additional holes 13 which were punched out of the band. The dash-dotted lines 14 represent the lines along which the illustrated tape 11 is split into S-8 tapes. The two outer S. ■■ ■ · perforation lines 15 take over the transport of the tape until the tape is split into S-8 tapes
Fig.3 ist eine Draufsicht auf ein vergrößert dargestelltes Teil eines S-8-Bandes 21, mit S-8-Perforationslöchern 22, einem Zusatzloch 23 und mit auf den Film aufgebrachten Feinstrukturen 24.3 is a plan view of an enlarged part of an S-8 tape 21, with S-8 perforation holes 22, an additional hole 23 and with fine structures 24 applied to the film.
Im folgenden soll ein spezielles Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:A special embodiment is to be explained in more detail below:
Es sollen Zwischenträger für Halbleiterbauelemente, zum Beispiel Zwischenträger zur Herstellung von integrierten Schaltungen in Dual-in-line-Gehäusen oder von Mikrogehäusen für Hybridschaltungen, teilautomatisch mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden. Dazu wird von einem 16 mm, 32 mm oder 35 mm Kunststoffilrn, zum Beispiel Polyimidfilm ausgegangen, der mit einer Kunststoffkleberschicht, zum Beispiel einer Epoxydharzkleberschicht von 25 μπι Dicke versehen ist In diesem Film wird eine S-8-Perforation nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A eingebracht. Außerdem werden Zusatzlöcher 13, wie in F i g. 2 dargestellt, ausgestanzt. Auf den so vorbereiteten Film wird eine Kupferfolie so auflaminiert, daß die beiden äußeren S-8-Perforationszeilen 15 (siebe F i g. 2) von der Kupferfolie nicht überdeckt werden. Anschließend wird auf den Film beidseitig Photolack aufgezogen. Mittels Photomasken und Phototechnik werden kupferseitig auf den Film Feinstrukturen aufgebracht. In diesen Feinstrukturen wird galvanisch Zinn abgeschieden. Anschließend wird der Photolack kupferseitig entfernt, das Kupfer bis auf die verzinnten Kupferbahnen der Feinstrukturen 24 (siehe F i g. 3) weggeätzt Nach Entfernen des Phctolacks auf der Rückseite des Films 2>'hält man das erfindungsgemäße Kunststoffband. Ein anschließendes Splitten in S-8-Bänder entlang den Linien 14(siehe ? i g. 2) ermöglicht die Verwendung von S-8-genormten optischen Vorrichtungen für die weitere Verarbeitung dieses Bandes, zum Beispiel für die drahtlose Montage von Halbleiterbauelementen auf dem so genormten Zwischenträgerband. Durch einfaches Abschneiden vom S-8-Band erhält man schließlich die endgültige Form des Zwischenträgers.There should be intermediate carriers for semiconductor components, for example intermediate carriers for the production of integrated circuits in dual-in-line housings or in micro-housings for hybrid circuits, semi-automatic be prepared with the aid of the method according to the invention. This is done by a 16 mm, 32 mm or 35 mm plastic film, for example polyimide film, with a plastic adhesive layer, for example an epoxy resin adhesive layer of 25 μm Thickness is provided. An S-8 perforation according to DIN 15 851, sheet 2, form A is made in this film brought in. In addition, additional holes 13, as shown in FIG. 2 shown, punched out. To the one prepared in this way A copper foil is laminated on the film in such a way that the two outer S-8 perforation lines 15 (see Fig. 2) are not covered by the copper foil. Photoresist is then applied to both sides of the film. Using photo masks and photo technology, fine structures are applied to the film on the copper side. In Tin is electrodeposited on these fine structures. Then the photoresist becomes copper-sided removed, the copper etched away down to the tinned copper tracks of the fine structures 24 (see FIG. 3) After removing the Phctolack on the back of the film 2> 'one holds the plastic tape according to the invention. A subsequent splitting into S-8 bands along the lines 14 (see? I g. 2) enables the use of S-8 standardized optical devices for the further processing of this tape, for example for the wireless assembly of semiconductor components on the standardized intermediate carrier tape. By simple Cut off the S-8 tape to finally get the final shape of the intermediate carrier.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |