DE2454605A1 - Flachanschluss-halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Flachanschluss-halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
DE2454605A1
DE2454605A1 DE19742454605 DE2454605A DE2454605A1 DE 2454605 A1 DE2454605 A1 DE 2454605A1 DE 19742454605 DE19742454605 DE 19742454605 DE 2454605 A DE2454605 A DE 2454605A DE 2454605 A1 DE2454605 A1 DE 2454605A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
head piece
flat
flat terminal
terminal semiconductor
semiconductor component
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.)
Granted
Application number
DE19742454605
Other languages
English (en)
Other versions
DE2454605C2 (de
Inventor
Philip Lawrence Gregory
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.)
Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
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
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Publication of DE2454605A1 publication Critical patent/DE2454605A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2454605C2 publication Critical patent/DE2454605C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02Containers; Seals
    • H01L23/04Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/043Containers; 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
    • H01L23/045Containers; 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 having an insulating passage through the base
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02Containers; Seals
    • H01L23/04Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/053Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having an insulating or insulated base as a mounting for the semiconductor body
    • H01L23/055Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having an insulating or insulated base as a mounting for the semiconductor body the leads having a passage through the base
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49121Beam lead frame or beam lead device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Description

2454505
PATENTANWÄLTE ■ '
DR.-PHIL. G. NICKEL · DR.-ING. J. DOkNfP
8 MÜNCHEN 15
. 35 · Postfach ich München, den 14. November 1974
TEL. (08 II) 55 5719
Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 95
Raytheon Company, 141 Spring Street, Lexington, Massachusetts O-2173,. Vereinigte Staaten von Amerika
Flachanschluß-Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner
Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Flachanschluß-Halbleiterbauelemont und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Flachanschluß-Halbleiterbauelements.
Flachanschluß-Halbleiterbauel.emente mit einer Vielzahl von Flachanschlüssen auf der Oberfläche einer epitaktisch abgeschiedenen Schicht aus Halbleitermaterial, die eine oder mehrere Ilalbleitereinrichtungen und/oder eines oder mehrere passive Elemente enthält,, sind allgemein bekannt. Solche Flachanschlüsse werden üblicherweise durch Plattieren hergestellt, wobei sie sich über den Rand des Halbleitertäfelchens hinaus erstrecken, so daß ein Schweißwerkzeug an den Enden der Flachanschlüsse angesetzt werden kann, um diese mit entsprechenden, .auf einem Substrat aufgebrachten Anschlußleitun-· gen zu verschweißen. Ein solches Substrat, das Anschlußleitungen mit annähernd der gleichen Dicke wie die Flachanschlüsse aufweist, weist dann die Kontaktstellen auf, an die em Anschlußleitungsrahmen oder Bauelemente-Anschlußleitungen durch eine Thermokompressions-Verbindung oder durch andere Mittel befestigt werden können. Bisher ist also zur Herstellung be-
- α -509825/0688
BAD ORiGINAL
*V 245*605
friedigender, das heißt ausreichend fester und betriebssichercr Verbindungen bei Flachanschluß-Halbleiterbauelementen ein zwischengeschaltetes Substrat erforderlich gewesen. Dies koii, il: daher, weil bei der Herstellung von Flachanschluß-Halbleitorbauelementen mit daran angeordneten Anschlußleitern diese Anschlüsse vergleichsv/eise brüchig sind, wenn die Anschlußleitungen nicht fest mit einem Substrat oder einer Basis verbunden sind.
Die Erfindung geht also von einem Flachanschluß-HalbleitcrNvjelement der vorstehend beschriebenen Art aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem clerartj/1·:1! Flachanschluß-Halbleiterbauelement eine feste und betriobnnichere unmittelbare Verbindung zwischen den FlachanschlüsGcn und den Anschlußleitungen des Halbleiterbauelementes ohne Zwischenschaltung eines Substrats oder dergleichen zu schärfen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein metallisches Kopfstück vorgesehen ist, das eine Oberfläche mit einer Öffnung aufweist und daß eine Vielzahl von AnschLuP·- leitungen in dieser Öffnung derart gehalten ist, daß das eine Ende dieser Anschlußleitungen im wesentlichen in derselben Ebene wie die Oberfläche des Kopfstückes liegt.
Bei dem Flachanschluß-Halbleiterbauelement gemäß der Erf i übernimmt das metallische Kopfstück die Funktion des bisher erforderlichen zwischengeschalteten Substrats, wooei aner Π ic Flachanschluß-Halbleitereinrichtung im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen direkt mit den Kontakten des Kopfstückes verbunden, vorzugsweise verschweißt v/erden kann.
Da der Abstand und die Abmessungen der Flachanschlüsse äußerst klein sind - sie liegen in der Größenordnung von etwa 25jli - int
509825/0688
BAD
es notwendig, daß die Lage der Anschlußleitungen äußerst genau festgelegt wird. Auch diese Forderung läßt sich mit der vorstehend gekennzeichneten Erfindung ohne weiteres dadurch erfüllen, daß ein metallisches Kopfstück mit einer Öffnung in dessen Oberseite hergestellt wird und daß eine Vielzahl von Anschlußleitungen so festgelegt wird, daß sich die Ans.chlußleitungen durch diese Öffnung erstrecken. \Der Abstand der Anschlußleitungen in der Öffnung ist festgelegt durch den Abstand zwischen benachbarten Piachanschlüssen, mit denen Verbindungen herzustellen sind, während der Abstand der Anschlußleitungen am unteren Ende des Kopfstückes durch die Abmessungen der Fassung bestimmt ist, in die die Anschlußleitungen als Stifte eingeführt werden. Daher-müssen die Anschlußleitungen gekröpft oder so geformt werden, daß sie sich den unterschiedlichen Abmessungen zwischen benachbarten Piachanschlüssen einerseits und den benachbarten Passungsstiften unterhalb der Oberfläche des Kopfstückes andererseits anpassen. Me obere Abmessung der Stiftabstände kann genau überwacht werden, beispielsweise dadurch, daß zwei benachbarte Stifte aus einem gemeinsamen Stück Draht mit einem U-förmigen Kopfstück hergestellt werden, das die Stiftenden zeitweise miteinander verbindet. Da dieses U-förmige Drahtstück einen integralen Teil des ursprünglichen Drahtes bildet, kann es äußerst genau hergestellt werden, beispielsweise in einer Umformmaschine. Glaspulver wird anschließend dafür verwendet, um das die Anschlußleitungen umgebende Kopfstück damit auszufüllen, wobei sich der U-förmige Teil durch die Öffnung im Kopfstück erstreckt und das Kopfstück durch einen Ofen geführt wird, um das Glaspulver mit den Anschlußleitungen und dem Kopfstück zu verschmelzen. Das Kopfstück befindet sich während des Schmelzvorganges vorzugsweise kopfüber in einer Montageeinrichtung (Schablone), die die lage des U-förmigen Teils der Anschlußleitungen in Bezug auf die Planken der Öffnungen genau festlegt sowie in einer v/eiteren Montage einrichtung (Schablone), die den Teil der Anschlußleitungen, der aus dem Kopfstück nach außen vorspringt, genau festlegt. Pur den. Schmelzvorgang in inerter Atmosphäre kann herkömmliches Glaspulver in einer selbsttätigen Hochtemperatur-Zuschmelzmaschine verwendet werden. Das Glaspulver
SO 9-8 35-/0688
reicht durch das Kopfstück nach oben, so daß der gesamte Bereich der Öffnung mit die Anschlußleitungen umgebendem Isoliermaterial gefüllt ist.
Die Oberfläche des Kopfstückes wird dann durch Entfernen des U-förmigen Teils der Anschlußleitungen, durch Beseitigen von Oxyden oder Verbindungen, die den nachfolgenden Läppvorgang in herkömmlicher Ätztechnik stören könnten, durch Läppen der Oberfläche derart, daß die Enden der Anschlußleitungen mit der Oberfläche des Kopfstückes in derselben Ebene liegen und durch gründliches Entfernen von beim Läppvorgang verwendetem scheuerndem Material, eben ausgebildet. Da die meisten der für diese Yorgänge verwendeten Teile bzw. Materialien, nämlich das Material der Anschlußleitungen, das Glaspulver und das Material des Kopfstückes auch bei vorbekannten Kopfstücken von Halbleiterbauelementen üblich sind, kann die vorstehend beschriebene Anordnung unter Verwendung bereits vorhandener Maschineneinrichtungen äußerst billig hergestellt werden.
Diese Flachanschluß-Halbleitereinrichtung wird anschließend an der Eoplanaren Oberfläche des Kopfstückes durch Verbindung der Enden der Flachanschlußleitungen festgelegt, wobei jede der benachbarten Flachanschlußleitungen mit dem Ende einer anderen Anschlußleitung in der Öffnung des Kopfstückes verbunden und wobei ferner zumindest eine der Flachanschlußleitungen an der Oberfläche des KopfätÜOkes. festgelegt wird. Falls zusätzliche Flachanschlüsse vorhanden*sind, die nicht für andere Funktionen benötigt werden, können diese ebenfalls an der Oberfläche des Kopfstückes festgelegt werden. Die Flachanschlußleitungen werden also unmittelbar von der koplanaren, festen Oberfläche des Kopfstückes getragen, so daß die gesamte Halbleitereinrichtung im Hinblick auf Festigkeit, Schwingungs- und Stoßbeständigkeit sowie thermische Wärmeabführung gleiche oder ähnliche Eigenschaften aufweist, wie Anordnungen mit herkömmlichen Flachanschlußleitungen. Da von der Halbleitereinrichtung über die Flachanschlußleitungen bis zur Kühleinrichtung des Kopfstückes
50 9-82 5./0 68 8
nur ein sehr kurzer Wärmeweg vorgesehen ist, erhält man eine günstigere Wärmeabführungscharakteristik als bei bekannten Flachanschluß—Halbleiterbauelementen. Anschließend wird eine metallische Abschlußkappe mit dem Kopfstück in inerter Atmosphäre hermetisch verschweißt, so daß die fertige Einrichtung eine dicht abschließende metallische Umhüllung ergibt, die die Halbleitereinrichtung enthält.
Die Erfindung betrifft auch- ein Verfahren zur Herstellung eines Flachanschluß-Halbleiterbauelementes. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein becherförmiges Kopfstück mit einer Öffnung in einer seiner Wände geformt wird, daß eine Anordnung mit mindestens einer leitenden Anschlußleitung in dem becherförmigen Kopfstück gebildet wird, die sich in dessen Öffnung hinein erstreckt und daß diese Anschlußleitung mit dem Kopfstück durch einen Isolierkörper verbunden wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Halbleiterbau-
element, gemäß der Erfindung längs der Schnittlinie 1 - 1 in Figur 2 und
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung längs der Schnittlinie 2 - 2 in Figur 1.
Figur 1 zeigt ein Teil eines Halbleiterbauelementes bildendes Kopfstück oder eine Kappe Io aus einem Metall, wie Kovar, welches an seiner Oberseite eine Öffnung 12 aufweist. Die . öffnung 12 umfaßt, wie Figur 2 zeigt, zwei Kreisflächen mit einem Durchmesser von annähernd 1 mm, deren Umrandungen im wesentlichen aneinander angrenzen, wobei Teile des metallenen Kopfstückes Io auf beiden Seiten -dieses Grenzbereiches entfernt sind, urn einen Verbindungskanal von annähernd 0,5 mm Breite
509825/068 8
BAD ORIGINAL
0.
zu "bilden. Die Öffnung 12 kann aber entsprechend der Form und dem Ort, an dem die Flachanschlußeinrichtung an dem Kopfstück 10 befestigt wird, auch eine beliebige andere Gestalt aufweisen.
In der Mitte einer jeden der beiden Kreisflächen sind Anschlußleitungen 14 angeordnet, die beispielsweise aus einem Draht mit einem üblichen Drahtdurchmesser von etwa 0,5 mm bestehen können. Die Anschlußleitungen 14 sind in einen Glasisolierkörper 16 eingebettet, der sich bis zur Oberfläche 18 des Kopfstückes 10 erstreckt und mit den Enden der Anschlußleitungen 14 in derselben Ebene liegt.
Der Glaskörper 16 ist mit der Innenwand des Kopfstückes 10 und mit den Anschlußleitungen 14 vorzugsweise mittels einer üblichen, zeichnerisch nicht dargestellten, Bindeschicht, wie' eine Oxydschicht, nach einem bekannten Verfahren verbunden.
Die Anschlußleitungen 14 weisen innerhalb des Glaskörpers 16 Abkröpfungen auf, so daß, wenn sich die Anschlußleitungen 14 von der Unterseite des Kopfstückes 10 aus erstrecken, ihr gegenseitiger Abstand durch den Stiftabstand der Fassung bestimmt ist, für die das Bauelement vorgesehen ist. Ferner weisen deren obere Enden einen genau vorbestimmten Abstand voneinander und von der"Öffnung in den metallenen Wänden der metallenen Kopfstück-Oberseite 18 auf, an der mindestens eine der Flachanschlußleitungen befestigt wird. Der Abstand der Anschlußleitungen 14 voneinander ist durcJi die lage der Flachanschlußleitungen auf dem Halbleitertäfelchen bestimmt, mit denen die Anschlußleitungen 14 verbunden werden. Eine oder mehrere zusätzliche Anschlußleitungen 20 ist bzw. sind unmittelbar mit dem Kopfstück 10, beispielsweise durch Schweißen, verbunden. Die Anschlußleitung 20 ist so gestaltet, daß sie in dem Glaskörper 16 in einer lage gehalten wird, die dem gewünschten Stiftabstand von den Anschlußleitungen 14 am unteren Ende des Fassungskopfstückes entspricht. Die dargestellte und beschriebene
5O9B£57O688 -ORIGINAL
2Λ5460Β 'V·
Einrichtung kann "beispielsweise für ein 10-18 Bauelement mit entsprechendem Stiftabstand vorgesehen sein.
Ein .Halbleitertäfeichen oder -plättchen 22 weist eine Vielzahl von auf diesem aufgebrachten Flachanschlußleitungen 24, 26, iind 50 von etwa 12μ Dicke auf, die mit einem oder mehreren Schaltkreiselementen des Halbleiterplättchens 22. einen Kontakt "bewirken. Auch wenn die im dargestellten Ausführungsbeispiel wiedergegebene Halbleiteranordnung einen einzelnen Transistor mit einem Kollektor, einem Emitter und einer Basis darstellt, so können doch beliebige Kombinationen aktiver und/oder passiver Bauelemente an die Piachanschlußleitungen nach Irgendeinem bekannten Verfahren angeschlossen werden. Auch kann eine beliebige Anzahl von Anschlußleitungen in einer oder mehreren Öffnungen 12 in dem Kopfstück 10 vorgesehen werden. Die !Flachanschlußleitungen sind mit den .Anschlußleitungen 14 und der Oberfläche 18 des Kopfstückes 10 vorzugsweise durch eine bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur auszuführende Schweißverbindung verbunden, wobei der Druck ausreichend ist, um die Anschlußleitungen zu verformen. Um eine hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten, weisen die PiaChanschlußleitungen eine ausreichende Länge auf, so daß eine Vielzahl von Schweißverbindungen zwischen jeder Piachanschlußleitung und der entsprechenden Anschlußleitung oder dem Oberflächenbereich des Kopfstückes 10 hergestellt werden kann.
Eine Abschlußkappe 36 wird anschließend an einem umlaufenden Rand ?R des Kopfstückes 10 gestgeschweißt, um eine dicht abschließende Bauelementeneinheit zu erhalten. Dieser Arbeitsvorgang wird vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre durchgeführt, damit der das Halbleiterplättchen 22 enthaltende Innenraum des Halbleiterbauelements während seiner Betriebsdauer nicht Veränderungen der Betriebsverhältnisse auf Grund von Einwirkungen der Außenatmosphäre unterworfen wird.
B09825/"0688
Die vorstehend beschriebene Anordnung kann automatisch mittels schneilaufender Fertigungsmaschinen und daher sehr billig (beispielsweise Pfennig- oder Rappenbeträge) hergestellt werden. Ein solches Bauelement mit Flachanschlußleitungen kann sogar als Einzelausführung äußerst billig hergestellt werden, da sich aus einer Halbleitermaterialscheibe in der Produktion im allgemeinen mehrere tausend Stück derartiger Elemente herstellen lassen. ■
Darüberhinaus kann bei einem derartigen Bauelement auch das Halbleitertäfeichen mittels automatischer Maschinen mit dem Kopfstück verbunden werden, so daß die Kosten des gesainten Herstellungsprozesses auf ein Minimum verringert werden. Es können daher die .Kosten für die Packung von Bauelementen mit Flachanschlußleitungen, die bisher wesentlich höher gewesen sind, als diejenigen für das Zusammenpacken herkömmlicher Einrichtungen, so weit herabgesetzt werden, daß sie niedriger liegen als die Kosten für viele der herkömmlichen Packungssysteme. Daraus ergibt sich, daß unter Beibehaltung der Vorteile von Halbleiterbauelementen mit Flachanschlußleitunoen, wie hohe Festigkeit gegenüber Erschütterungen, hohe Betriebssicherheit der Kontakte und hohe Wärmeabführung über die Flachanschlußleitungen dieser Bauelemente mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen wettbewerbsfähig werden.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit Flachanschlußleitungen gemäß der Erfindung beschrieben.
Das Kopfstück oder die becherartige Kappe Io wird kopfüber in eine nicht dargestellte Montageeinrichtung (Schablone) eingesetzt, die beispielsweise aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen Material bestehen kann, das bei Temperaturen von 700 C oder 800 C keine wesentlichen Reaktionen eingeht. In das Kopfstück 10 wird exn U-förmiges Drahtstück einge-
509825/0688 BAD ORIGINAL
4.
setzt, das die Anschlußleitungen 14 enthält, deren untere Enden sich über die Oberfläche 18 des Kopfstückes 10 hinaus erstrecken und die mittels eines U-förmigen Abschnittes miteinander ver- · bunden sind, so daß die Anschlußleitungen 14 durch eine Umformmaschine fortlaufend von einer Drahtspule in die U-förmigen Teile mit den erwünschten Biegungen (Abkröpfungen) geformt werden können. Das Kopfstück und die Drahtstücke werden vorzugsweise selbsttätig in die Montageeinrichtung eingebracht. Außerdem wird Glaspulver in das Kopfstück eingeführt, das dieses weitgehend ausfüllt. Eine Abstandslehre wird dann über die Anschlußleitungen 14 und 20, die sich von dem Kopfstück 10 aus nach oben erstrecken, geführt, so daß diese Stiftabstände genau eingehalten werden.
Sämtliche Metallteile dieser Anordnung sind vorzugsweise in herkömmlicher Weise oxydiert worden, wie durch Erhitzen in einer oxydierenden Atmosphäre, um auf ihnen eine Oxydschicht zu erzeugen. Diese Oxydschicht reagiert beim Erhitzen in bekannter Weise mit dem Glaskörper, wobei auf Grund der Oxydschicht eine Verbindung zwischen dem Glaskörper und den Metallteilen hergestellt wird. Die Anordnung wird dann in einer inerten Atmosphäre bei einer Temperatur,in der Größenordnung von 7000C bis 10000C durch einen Ofen geleitet. Die genaue Ofentemperatur hängt von der Behandlungszeit der Anordnung im Ofen ab. Bei einer Temperatur von 75O0C muß die Anordnung beispielsweise einige Minuten in dem Ofen bleiben. Bei einer Temperatur von 10000C hingegen genügt eine Behandlung im Ofen von nur einer Minute oder weniger. Selbstverständlich ist dieser Teil des VerbindungsVorganges herkömmlich und bekannt, wobei eine beliebige Atmosphäre, eine beliebige Oberflächenaufbereitung der Metallteile und/oder des Isoliermaterials in Pulverform oder in einer anderen Ausgangsform vorgesehen werden kann. Beispielsweise kann, falls das Glas für die Erzeugung der Ausgangsform gesintert wird, eine derartige Ausgangsform als obere Abstandslehre verwendet werden. Unter diesen Voraussetzungen sollte das Glas jedoch nicht so stark erhitzt werden, daß sich die Anschlußleitungen gegeneinander bewegen können; vielmehr sollte das Glas genügend lange auf den
5 0 9825/0688 ^ 5 w'
BAD ORIGINAL
Sintertemperaturbereich erhitzt werden, damit sämtliche Poren zwischen den Glaspartikeln geschlossen werden, um hierdurch eine dicht abschließende Struktur zu erhalten. Das Kopfstück 10 kann dann abkühlen und die U-förmigen Anschlußleitungen 14 werden anschließend abgeschert.
Die gesamte Anordnung wird dann durch Einbringen in ein Ätzmittel stark gebeizt, um die Oxydschicht auf der Oberfläche der Kovarteile zu entfernen. Obwohl diese starke Beizung Randschichten des Metalls abträgt und Vertiefungen längs des Umfanges der Anschlußleitungsenden 14 und an den Rändern der Öffnung 12 hervorruft, ist dies wegen der nachfolgenden Verfahrensschritte doch nicht nachteilig. Mr den Ätzvorgang können beliebige Oxyde entfernende Ätzmittel verwendet v/erden.
Die Oberfläche 18 wird dann geläppt, um eine etwa 25μ bis 125μ, vorzugsweise etwa 50μ bis 75μ starke Schicht abzutragen, damit man eine glatte Oberfläche erhält. Die Enden der Anschlußleitungen, die ebenfalls einem Läppvorgang unterworfen worden sind, liegen dann im wesentlichen in derselben Ebene wie die Oberfläche 18. Die Oberfläche des Glasisolierkörpers ;h'> ist ebenfalls wenigstens annähernd mit der Oberfläche 18 ko~ planar. Die vorstehend erwähnten Ätzvertiefungen in der überfläche 18 werden durch den läppvorgang im wesentlichen beseitigt. Eine etwa noch vorhandene restliche Läppflüssigkeit wird von der Oberfläche 18 abgespült.
Das Flachanschluß-Halbleitertäfelchen 22 wird dann auf dem Kopfstück 10 in die richtige Lage gebracht, welches seinerseits in einer Schweißmaschine entsprechend zugerichtet worden ist. Die Schweißmaschine, kann beispielsweise so ausgebildet sein, wie dies in der US-Patentschrift 3 747.829 beschrieben ist. Das die Verschweißung bewirkende Schweißwerkzeug isb so ausgestaltet, daß es über das Halbleitertäfelchen paßt. Das
509825/0688
- 'w>->;,·/· ■: - -. BAD ORIGINAL
Ilalbl ei t er tafel chen weist vorzugsweise abgeschrägte Seiten auf, die in- der Γ111] -Kri stall ebene liegen, die durch das bevorzugte Ätzen der Seiten des Halble'itertäfelchens während des Abscheidevorganges gebildet wird, wie in der US-Patentschrift ;j 486 892 beschrieben ist. Bei einem solchen Hälbleiterplättchen liegt die die Flachanschlußleitungen 24, 26, 28 und 30 tragende Oberfläche in der [1003-Kristallebene der aus einem Silizium-Einkristall bestehenden'Halbleitereinrichtung 22. Das Schweißwerkzeug wird dann gewobbelt, um eine oder auch mehrere der Anschlußleitungen auf einmal zu kontaktieren. Der Schweiß-" druck und der Schweißstrom v/erden nacheinander bei jedem der Flachanschlußleitungen 24 bis 30 und der Enden der Anschlußleitungen 14 und/oder der Oberfläche 18"des Kopfstückes 10 zur Anwendung gebracht. Das Verbindungswerkzeug führt vorzugsweise mindestens zwei Wobbeiumdrehungen mit unterschiedlichen Werkzeugachsen oder unterschiedlicher Werkzeugneigung aus, um an mindestens zwei Stellen einer jeden Fla chans clilußl ei tung eine Verbindung herzustellen. Derartige Verbindungen erhält man beispielsweise bei einer Temperatur von annähernd 45O0C und einem Druck, der genügend groß ist, um die überwiegend aus Gold bestehenden Flachanschlußleitungen an den Schweißstellen geringfügig zu verformen.
Falls erwünscht, können die Oberfläche 18 und die Enden der Anschlußleitungen 14 einen Goldüberzug von 25μ oder mehr aufweisen, der nach dem Entfernen der Läppflüssigkeit aufgebracht worden ist.
Die Kopfstück-Abschlußkappe 36 wird dann in einer inerten Atmosphäre, wie Stickstoff, über das Kopfstück 10 gestülpt und nach einem herkömmlichen Verfahren mit diesem verschweißt.
Abschließend sei darauf verwiesen, daß viele Ausgestaltungen des vorstehend beschriebenen Flachanschluß-Halbleiterbauelements und auch des Verfahrens zur Herstellung desselben möglich sind,
5 0 9812 5-/068 8
ohne daß der Erfindungsgedanke hierdurch verlassen wird. Beispielsweise können für das Kopfstück und die Anschlußleitungen auch andere Werkstoffe als Kovar verwendet werden. Die Anschlußleitungen können in Bezug auf die Piachanschlußleitungen andere Winkel als 90° einnehmen und/oder auch anders als dargestellt geformt sein. Die Kopfstückgröße kann, auch wenn in der Zeichnung ein Bauelement mit den Abmessungen eines TO-18 Elements dargestellt ist, einer der anderen TO-Bauelementeserien oder "beliebigen anderen Bauelementegrößen entsprechen.
509825/0688

Claims (10)

Patentansprüche
1. ) Flachanschluß-Halbleiterbauelement, dadurch gekennzeichnet, laß ein metallisches Kopfstück (TO) vorgesehen ist, das eine Oberfläche (18) mit einer öffnung (12) aufweist und daß eine Vielzahl von Anschlußleitungen (14) in dieser Öffnung (12) derart gehalten ist, daß das eine Ende dieser Anschlußleitungen (14) im wesentlichen in derselben Ebene wie die Oberfläche (18) des Kopfstücks (Io) liegt.
2. Flachanschluß-Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (10) eine Flachansc'nluß-Halbleitereinrichtung (22) im wesentlichen über eine Vielzahl von Verbindungen von Flachanschlußleitungen (24, 26, 28, 3(') der Halbleitereinrichtung mit den Enden der Anschlußleitungen (14) und mit der Oberfläche (18) des Kopfstückes (lo) hält.
3. Flachanschluß-Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (10) mit einer Abschlußkappe (36) verbunden ist, die die Flachanschluß'-iHalbleitereinrichtung (22) umschließt.
4. Flachanschluß-Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß. die Ränder der Flachanschluß-Halbleitereinrichtung (22) im wesentlichen in der {ill J -Kristallebene liegen.
5. Flachanschluß-Halbieiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (14) und das Kopfstück (10) im wesentlichen aus Kovar bestehen.
6. Verfahren zur Herstellung eines Flachanschluß-Halbleiterbauelements nach einem der Ansprüche 1 bis .5, dadurch gekenn-
- 13 -
50 98 25/0688 BAD ORIGINAL
zeichneh, daß ein becherförmiges, mit einer Öffnung Ln einer seiner wände versehenes Kopfstück geformt wird, da;". eine Anordnung mit mindestens einer leitenden Anschluß-! ei t in dem becherförmigen Kopfstück gebildet wird, die sich Ln dessen Öffnung hinein erstreckt und daß diese Anschlußleitunci mit dem Kopfstück durch einen Isolierkörper verbunden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des die Anschlußleitung enthaltenden Anordnung eine gemeinsame ebene Fläche des Kopfstückes und eines Endes dieser Anschlußleitung gebildet 'wird.
Π. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flachanschluß-Halbleitereinrichtung auf die genannhe ebene Fläche aufgelegt wird, wobei verschiedene Flachanscii lui-jleitungen der Halbleitereinrichtung die Enden der Anschlußleitungen bzw. die Oberfläche des Kopfstückes kontaktieren.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper aus Glaspulver gebildet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück und die Anschlußleitunqen aus gleichem metallischem Material hergestellt werden.
- 14 -
509825/0688 BAD
DE2454605A 1973-11-21 1974-11-18 Halbleiterbauelement Expired DE2454605C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00418018A US3857993A (en) 1973-11-21 1973-11-21 Beam lead semiconductor package

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2454605A1 true DE2454605A1 (de) 1975-06-19
DE2454605C2 DE2454605C2 (de) 1986-11-20

Family

ID=23656332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2454605A Expired DE2454605C2 (de) 1973-11-21 1974-11-18 Halbleiterbauelement

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3857993A (de)
JP (1) JPS5081781A (de)
CA (1) CA999384A (de)
CH (1) CH581390A5 (de)
DE (1) DE2454605C2 (de)
FR (1) FR2251915B1 (de)
GB (1) GB1447808A (de)
SE (1) SE7413820L (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3918147A (en) * 1974-03-25 1975-11-11 Corning Glass Works Hermetic enclosure for electronic component
US4099200A (en) * 1976-03-26 1978-07-04 Raytheon Company Package for semiconductor beam lead devices
NL181963C (nl) * 1979-06-26 1987-12-01 Philips Nv Halfgeleiderlaserinrichting.
US4675626A (en) * 1985-11-27 1987-06-23 Rogers Corporation Carrier assembly for mounting a rolled coplanar delay line
DE3732075A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-06 Siemens Ag Hermetisch dichtes glas-metallgehaeuse fuer halbleiterbauelemente und verfahren zu dessen herstellung
DE3822167A1 (de) * 1988-06-30 1990-02-08 Liess Hans Dieter Prof Dr Ing Lichtschranke
US5102029A (en) * 1990-06-22 1992-04-07 Watkins-Johnson Company Microwave integrated circuit package to eliminate alumina substrate cracking and method
US6229088B1 (en) * 1998-01-09 2001-05-08 Legacy Technologies, Inc. Low profile electronic enclosure
US7211877B1 (en) * 1999-09-13 2007-05-01 Vishay-Siliconix Chip scale surface mount package for semiconductor device and process of fabricating the same
US6744124B1 (en) * 1999-12-10 2004-06-01 Siliconix Incorporated Semiconductor die package including cup-shaped leadframe
US7595547B1 (en) 2005-06-13 2009-09-29 Vishay-Siliconix Semiconductor die package including cup-shaped leadframe
US6992251B1 (en) * 2004-08-31 2006-01-31 Sung Jung Minute Industry Co., Ltd. Rectification chip terminal structure
CN101536180A (zh) * 2006-11-15 2009-09-16 株式会社大真空 电子部件的封装体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3262022A (en) * 1964-02-13 1966-07-19 Gen Micro Electronics Inc Packaged electronic device
US3486892A (en) * 1966-01-13 1969-12-30 Raytheon Co Preferential etching technique
US3747829A (en) * 1971-12-13 1973-07-24 Raytheon Co Semiconductor lead bonding machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3239596A (en) * 1963-02-25 1966-03-08 Sylvania Electric Prod Support for electrical elements having separate conductive segments for connecting the elements to support leads
US3405442A (en) * 1964-02-13 1968-10-15 Gen Micro Electronics Inc Method of packaging microelectronic devices
YU34342B (en) * 1969-08-11 1979-04-30 Inst Za Elektroniko In Vakuums Socket for electronic components and micro-circuits

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3262022A (en) * 1964-02-13 1966-07-19 Gen Micro Electronics Inc Packaged electronic device
US3486892A (en) * 1966-01-13 1969-12-30 Raytheon Co Preferential etching technique
US3747829A (en) * 1971-12-13 1973-07-24 Raytheon Co Semiconductor lead bonding machine

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Z.: Solid State Technology, Bd. 12, Aug. 1969, S. 47-52 *
US-Z.: The Bell System Technical Journal, Bd XLV, 1966, S. 233-254 *

Also Published As

Publication number Publication date
CH581390A5 (de) 1976-10-29
JPS5081781A (de) 1975-07-02
FR2251915A1 (de) 1975-06-13
FR2251915B1 (de) 1979-02-23
CA999384A (en) 1976-11-02
GB1447808A (en) 1976-09-02
SE7413820L (de) 1975-05-22
DE2454605C2 (de) 1986-11-20
US3857993A (en) 1974-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60032199T2 (de) Verpackung auf Waferebene unter Verwendung einer Mikrokappe mit Vias
DE2454605A1 (de) Flachanschluss-halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung
EP1436830A1 (de) Verfahren zur verbindung einer siliziumplatte mit einer weiteren platte
DE1614283B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung
DE2314731A1 (de) Halbleiterbauteil mit vorspruengen und verfahren zur herstellung desselben
DE2229070A1 (de) Verfahren zum befestigen eines halbleiterkoerpers an einem substrat
DE3644874A1 (de) Hybridstruktur
EP1508168B1 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zum herstellen einer halbleiterbauelementanordnung mit dem halbleiterbauelement
EP0193127A1 (de) Filmmontierter Schaltkreis und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19757269B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Auf-Isolator-Halbleitersubstrats
DE3805130A1 (de) Gehaeuse fuer eine halbleiteranordnung
DE3640248A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE2033532A1 (de) Kontaktsystem fur Halbleiteranordnungen
DE4230030A1 (de) Halbleitergehaeuse und verfahren zu dessen zusammenbau
DE2101028C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen
DE1958684A1 (de) Halbleiterbauelement
EP3955288A1 (de) Leistungsmodul mit einer verbindungsschicht aufweisend eine lotschicht und einen abstandshalter, elektrisches gerät mit dem leistungsmodul und verfahren zur herstellung des leistungsmoduls
DE2937051A1 (de) Flachpaket zur aufnahme von elektrischen mikroschaltkreisen und verfahren zu seiner herstellung
DE3528427C2 (de)
DE4442295A1 (de) Halbleitervorrichtung in Druckverbindungsausführung und Verfahren zu deren Herstellung
DE2249209A1 (de) Leiterrahmen zur verwendung in gehaeusen fuer halbleiterbauelemente
DE2039027C3 (de) Halbleiteranordnung mit einem Träger aus Isoliermaterial, einem Halbleiterbauelement und einem Anschlußfleck
DE2550512A1 (de) Verfahren zur herstellung einer metallisierung auf einem substrat
DE2608813B2 (de) Niedrigsperrende Zenerdiode
DE2945385A1 (de) Halbleiter-anordnung und verfahren zu ihrer herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8330 Complete renunciation