DE2632068A1 - Gehaeuseaufbau einer integrierbaren festkoerperschaltung - Google Patents

Gehaeuseaufbau einer integrierbaren festkoerperschaltung

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DE2632068A1
DE2632068A1 DE19762632068 DE2632068A DE2632068A1 DE 2632068 A1 DE2632068 A1 DE 2632068A1 DE 19762632068 DE19762632068 DE 19762632068 DE 2632068 A DE2632068 A DE 2632068A DE 2632068 A1 DE2632068 A1 DE 2632068A1
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interconnection
contacting
interconnection plate
aluminum
contact pads
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Jun Charles Robert Cook
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TDK Micronas GmbH
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Deutsche ITT Industries GmbH
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    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits

Description

Deutsche ITT Industries GmbH CR. Cook - 15
78 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19 Go/kn
15. JuIi 1976
DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG
FREIBURG I. BR.
Gehäuseaufbau einer integrierten Festkörperschaltung
Die Priorität der Anmeldung Nr. 601 854 vom 4. August 1975 in den Vereinigten Staaten von Amerika wird beansprucht.
Die Erfindung beschäftigt sich mit einem selbstausrichtenden Gehäuseaufbau einer integrierten Festkörperschaltung- auf einem Zwischenverbindungsplättchen.
Fortschrittliche Verfahren zum automatischen Herstellen von integrierten Festkörperschaltungen haben eine wesentliche Verminderung der Herstellungskosten erbracht. Ein wesentlicher Anteil der Kosten einer fertigen integrierten Festkörperschaltung ist der Verkapselung zuzurechnen. Die hohen Verkapselungskosten der integrierten Festkörperschaltungen ergeben sich hauptsächlich aus der Schwierigkeit, die bei der Kontaktierung des Halbleiterplättchens der
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integrierten Festkörperschaltung auftritt. Von den kleinen Kontaktflecken der integrierten Festkörperschaltung ausgehend muß irgendeine brauchbare Zuleitungsform herausgeführt werden.
In der Halbleiterindustrie sind normierte Zuleitungsgebilde ein- . geführt; diese Zuleitungen müssen jedoch mit den Kontaktfleckeη auf dem Festkörperschaltungsplättchen verbunden werden. Einige Systeme zum Verbinden der Zuleitungen mit den Kontaktflecken sind erdacht worden; die Praxis der Verwendung von dünnen Zwischenverbindungsdrähten herrscht jedoch noch als Norm in der Industrie vor.
Normalerweise wurde ein dünner Zuleitungsdraht aus Aluminium oder Gold mit den Kontaktflecken auf dem Plättchen und mit den einzelnen Zuleitungen einer normierten Zuleitungskonfiguration verbunden. Diese Verfahrensweise erfordert zumindest 28 verschiedene Verbindungsschritte / was erhöhte Herstellungskosten zur Folge hat. Die Verwendung von Zuleitungsdrähten aus Gold ist ferner mit großen Materialkosten und weiteren technischen Schwierigkeiten wie der sogenannten Purpurplage behaftet.
Ein Versuch, Drahtzuleitungen überflüssig zu machen, bestand darin, die in Form eines Rahmens ausgebildeten Zuleitungen unmittelbar mit den Kontaktflecken auf dem Plättchen zu verbinden. Diese Verfahrensweise war in gewisser Beziehung zwar erfolgreich, erforderte aber größere Kontaktflecken und damit eine vergrößerte Plättchenabmessung.
Eine weitere in der US-Patentschrift 36 76 922 beschriebene Lösung sah die Verwendung eines metallisch leitenden Blechs vor, welches über das Plättchen und die Zuleitungen gebracht wurde und damit zur Zwischenverbindung der Kontaktflecken auf dem Plättchen mit den Zuleitungen verbunden wurde. Danach wurden unter Anwendung einer herkömmlichen Photolackätzmaskierungs-Technik die unerwünschten Teile des metallisch leitenden Blechs entfernt. Diese Verfah-
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r'ensweise erlaubte ihre Anwendung auf herkömmliche Kontaktrahmen und Kontaktflecken; für alle Anwendungen war das metallische Zwischenverbindungsblech jedoch relativ dünn und nicht ausreichend fest.
Die Erfindung beschäftigt sich mit einer neuartigen Technik des Gehäuseaufbaus von integrierten Festkörperschaltungen/ bei dem die Materialkosten beträchtlich vermindert sind und der Aufbau unter wesentlicher Verminderung der Herstellungskosten automatisch durchgeführt werden kann. Bei der Erfindung ist die Verwendung einer herkömmlichen integrierten Festkörperschaltung mit erhabenen Kontaktflecken beabsichtigt. Die Kontaktflecken können durch einen Plattierungsprozeß oder auf andere Weise hergestellt werden. Das Zwischenverbindungsplättchen dient zur Verbindung des herkömmlichen Festkörperschaltungsplättchens mit den Zuleitungen eines herkömmlichen Zuleitungsrahmens, wodurch die Verwendung eines goldplattierten Drahtes und die Durchführung einer Anzahl von Verbindungsschrit: ten überflüssig gemacht wird.
Die Erfindung betrifft ein Zwischenverbindungsplättchen zur Verwendung bei dem Gehäuseaufbau des Halbleiterplättchens einer integrierten Festkörperschaltung, deren- Kontaktflecken an Kontaktierungsstellen von auf dem Zwischenverbindungsplättchen verlaufenden Leiterschichten paarweise kontaktiert werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Zwisehenverbindungsplättchens für einen kostensparenden und zuverlässigen Gehäuseaufbau, der automatisch selbstausrichtend ausgeführt werden kann.
Dieser Gehäuseaufbau soll ferner die Möglichkeit der Wärmeableitung von beiden Oberflächenseiten der integrierten Festkörperschaltung bieten und keine Kontaktierung über Golddrähte erfordern (sogenannte Flip-Chip-Technik).
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im-kennzeichnenden Teil des anliegenden Anspruchs 1 genannte Ausbildung gelöst.
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Bei einer Ausbildungsform der Erfindung wird das Zwischenverbindungsplättchen aus Silicium hergestellt, auf dem metallische Leitbahnen hergestellt werden, welche die Verbindung zwischen den Kontaktflecken des integrierten Festkörperplättchens und dem Leiterrahmen ergeben.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Zwischenverbindungsplättchen aus Aluminium gefertigt, das unter Bildung von nichtleitenden Teilen örtlich anodisch oxidiert wird, die als Führungsteile sowohl für das integrierte Schaltungsplättchen als auch für den Leiterrahmen dienen.
Nach Verbindung des integrierten Schaltungsplättchens mit dem Zwischenverbindungsplättchen wird Sinterglas auf das Schaltungsplättchen und die Umgebung aufgebracht und danach erhitzt, um einen hermetischen Abschluß um die integrierte Schaltung zu erzielen. Danach wird die Festkörperschaltung in Epoxydharz entsprechend dem " erwünschten Formfaktor eingebettet, um die erforderliche Festigkeit zu gewährleisten. Dadurch wird ein Gehäuseaufbau für eine integrierte Festkörperschaltung mit der gleichen Dichtigkeit wie die einer keramischen Verkapselung erhalten, kombiniert mit der Festigkeit einer Kunststoffverkapselung.
Die Erfindung, ihre Weiterbildungen und Vorteile werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert, deren
Fig. 1, die Aufsicht auf ein herkömmliches Halbleiterplättchen einer integrierten Festkörperschaltung zeigt, deren
Fig. 2 eine TeilSchnittansicht senkrecht zur Schnittlinie 2-2 der Fig. bedeutet, deren
Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Platte aus anodisch oxidierbarem Material zeigt, aus der Zwischenverbindungsplättchen hergestellt werden können, deren
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Fig, 4 eine Aufsicht auf ein Zwischenverbindungsplättchen nach der Erfindung betrifft, deren
Fig. 5A bis 5D Teilschnittansichten senkrecht zur Schnittlinie 5-5 der Fig. 4 betreffen, welche einen Ausschnitt des Zwischenverbindungsplättchens während verschiedener Herstellungsstadien zeigen, deren
Fig. 6A bis 6C Teilschnittansichten senkrecht zur Schnittlinie 6-6 der Fig. 4 bedeuten und einen Ausschnitt des Zwischenverbindungsplättchens während verschiedener Herstellungsstadien veranschaulichen, deren
Fig. 7 die AufSichtsansicht auf das Zwischenverbindungsplättchen der Fig. 4 mit der darauf angeordneten integrierten Festkörperschaltung ist, deren .
Fig. 8 im Aufriß den Schnitt entlang der Schnittlinie 8-8 der Fig. 7 durch einen Teil des integrierten Festkörpersehaltungsplättchens und dem Zwischenverbindungsplättchen zeigt, deren .
Fig.. 9 in Aufsicht das Zwischenverbindungsplättchen der Fig. mit daran angebrachten Zuleitungen veranschaulicht, deren
Fig. 10 eine Ausschnittsansicht entlang der Schnittlinie 10-10 der Fig. 9 bedeutet, die einen Teil des Zwischenver-. bindungsplättchens mit daran angebrachten Zuleitungen zeigt, deren
Fig. 11 in räumlicher Darstellung eine verkapselte integrierte Festkörperschaltung veranschaulicht, deren
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Fig. 12 die Aufsichtsansicht auf ein Zwischenverbindungsplättchen entsprechend einer zweiten Ausfuhrungsform nach der Erfindung betrifft, deren
Fig. 13 eine Querschnittsansicht senkrecht zur Linie 13-13 der Fig. 12 bedeutet, deren
Fig. 14 die Querschnittsansicht senkrecht zur Schnittlinie 14-14 der Fig. 12 zeigt, deren
Fig. 15 die Aufsicht auf das Zwischenverbindungsplättchen der Fig. 12 in einem weiteren Herstellungsstadium veranschaulicht, deren
Fig. 16A bis 16D Schnittansichten senkrecht zur Schnittlinie 16-16 der Fig. 15 veranschaulichen und. verschiedene Arbeitsgänge und Ausführungsformen der Plättchenherstellimg betreffen, deren
Fig. 17 eine Aufsicht auf ein Zwischenverbindungsplättchen mit einem daran angebrachten Leiterrahmen veranschaulicht und deren
Fig. 18A bis 18C Schnittansichten senkrecht zur Schnittlinie 18-18 der Fig. 17 zeigen und zur Veranschaulichung verschiedener Herstellungsstadien der integrierten - Festkörperschaltung dienen.
Die Fig. 1 veranschaulicht das für eine typische integrierte Festkörperschaltung charakteristische Halbleiterplättchen 20 mit darauf ausgebildeten Kontaktflecken 22. Die Festkörperschaltung weist innere Verbindungen zwischen den aktiven Schaltungselementen und den Kontaktflecken auf. Die Kontaktflecken können durch ein Plattierungsverfahren oder auch durch ein Verfahren unter Anwen-
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dung der Technik einer anodischen Oxidation von Silicium erhaben ausgebildet werden, wie im folgenden geschildert wird.
Die Fig. 2 zeigt im Aufriß eine Schnittansicht durch einen charakteristischen Kontaktflecken, wie er durch Anwendung der anodischen Oxidation von Silicium hergestellt werden kann. Die Oberfläche des Halbleitermaterials 24 wird unter Ausbildung einer Isolierschicht 26 einem Oxidationsprozeß unterworfen. Obwohl die Oxidation des Halbleitermaterials vorzugsweise ein Verfahren zur Erzielung der Isolierschicht ist, kann die Schicht auch durch Abscheiden von Siliciumnitrid oder einem Oxid hergestellt werden, soweit die Schicht isolierend ist. '
Unter Anwendung eines- herkömmlichen Photolackprozesses und durch Ätzen werden Teile der Isolierschicht 26 von Flächen unter den Kontaktflecken 22 zur Freilegung des Halbleitermaterials 24 entfernt. Die verbleibenden Teile der Isolierschicht 26 bilden eine Maskierung für den anschließenden Prozeß der anodischen Oxidation.
Das freigelegte Halbleitermaterial 24 im Bereich der Kontaktflecken wird unter Bildung eines Isoliermaterials anodisch oxidiert. Während des Prozesses der anodischen Oxidation bildet das Halbleitermaterial im Bereich der Kontaktflecken eine Anode, indem an das Halbleitermaterial 24 ein positives Potential angelegt wird, während es in einer anodischen Öxidationslösuhg mit einem Elektrolyt eingetaucht wird, der eine Kathode enthält.
Das anodisch oxidierte Halbleitermaterial 28 weist eine vergrößerte Abmessung unter Ausbildung einer erhabenen Kontaktfleckenfläche auf, die sich etwa 25 bis 50 ,um über die Oberfläche des Plättchens erhebt. Um anodisch oxidiertes Material ausreichender Dicke auszubilden, muß das anodisch oxidierte Material porös sein, so daß die anodische Oxidation nicht durch die isolierenden Eigenschaften des anodisch oxidierten Materials zum Stillstand kommt. Ein poröses
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Material wird unter Verwendung eines Elektrolyten solcher Art gebildet, der das anodisch oxidierte Material mit einer beträchtlichen Geschwindigkeitrvon Poren bei der Bildung des Materials ätzt, so daß die anodische Oxidation fortschreitet. Hat der Elektrolyt diese Eigenschaft nicht, so wird lediglich eine dünne anodische Schicht gebildet, und die Kontaktfläche wird sich nicht ausreichend erheben.
Im allgemeinen bilden saure Elektrolyten poröse anodische Schichten, die sich in ausreichender Dicke, wie die Fig. 2 zeigt, ausbilden, soweit für günstige Bedingungen hinsichtlich der Säurekonzentration, der Elektrolytentemperatur und der Stromstärke der anodischen Oxidation gesorgt ist. Aus Borsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure hergestellte Elektrolyten erwiesen sich insbesondere als nützlich. Im allgemeinen wurde Flußsäure als zu stark befunden, insofern als sie die Oxid-Isolierschicht 26 zu schnell angreift.
Ein Elektrolyt aus Phosphorsäure wird vorgezogen, da er bei Zimmertemperaturen eine schnelle anodische Oxidation gewährleistet und da die V/I-Kennlinie der anodischen Oxidation allmählich verläuft und keine Unterbrechungen zwischen dem langsamen und dem schnellen Typ der anodischen Oxidation aufweist, wodurch die Einleitung des schnellen exothermen Typs der anodischen Oxidation erleichtert wird..
Nach der anodischen Oxidation wird auf die Kontaktflächen Aluminium 3» unter Ausbildung von Kontakflecken 22 abgeschieden.
Wird zur Ausbildung von erhabenen Kontaktflecken Plattieren angewendet, so werden an den erwünschten Kontaktflächen öffnungen in der normalerweise aufgebrachten Passivierungsschicht aus Glas ausgebildet und anschließend auf die Oberfläche des Plättchens eine Schicht aus Aluminium in einer Dicke von 1000 bis 2000 S aufgedampft.. Dann wird eine Maskierung ausgebildet und über den Kontaktfleckenflächen geöffnet, die anschließend zur Herstellung eines
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guten Kontaktes mit dem Aluminium mit Zink, dann zur Erzielung der erforderlichen Höhe mit Nickel und anschließend zur Erzielung einer gut lötbaren Fläche mit Zinn plattiert werden. Eine Lotschicht kann je nach der anschließend angewendeten Art der Verbindung zugefügt werden. Die Gesamthöhe der Kontaktflecken sollte 25 bis 50 ,um betragen. Nach der Ausbildung der Kontaktflecken werden die Maskierung und das aufgedampfe Aluminium entfernt, was durch Ätzen erreicht werden kann.
Das Halbleiterplättchen 20 der integrierten Festkörperschaltung wird •mit einem Leiterrahmen durch Verwendung eines Zwischenverbindungsplättchens 32 verbunden, wie die Fig. 4 veranschaulicht. Aus einer Platte 34 aus anodisch oxidiertem Material wie Silicium kann eine Vielzahl von Zwischenverbindungsplättchen 32 hergestellt werden, wie die Fig. 3 zeigt. Nach vollständiger Ausbildung der Zwischenverbindungsplättchen 32 kann die Platte 34 in einzelne Zwischenverbindungsplättchen 32 unter Anwendung bekannter Verfahren zerbrochen werden. Gemäß den Fig. 4 und 5A-5D wird die Platte 34 einem Oxidationsprozeß unterworfen, um die isolierende Schicht 36 in einer Weise ähnlich derjenigen herzustellen, wie sie zur Ausbildung der Isolierschicht 26 gemäß der Fig.'2 beschrieben wurde. Unter Anwendung von herkömmlichen Verfahren der Photolackätzmaskierung werden Teile der isolierenden Schicht 36 an bestimmten, Kontaktierungsstellen 38 entfernt, die der Lage der Kontaktflecken 22 des Halbleiterplättchens 20 der integrierten Festkörperschaltung entsprechen. Die Platte 34 wird danach einem bereits beschriebenen Prozeß der anodischen Oxidation unterworfen, um Kontaktierungsstellen 38 aus anodisch oxidiertem Silicium 40 zu bilden. Danach wird unter Verwendung einer 10%igen Lösung von Flußsäure das anodisch oxidierte Silicium 40 entfernt/ so daß an den Kontaktierungsstellen 38 Vertiefungen gemäß der Fig. 5C entstehen.
Anschließend wird die gesamte Oberfläche der Platte 34 wiederum zur Reformierung der isolierenden Schicht 36 oxidiert. An den her-
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zustellenden Führungsteilen 42, 44 und 46 werden Teile der isolierenden Schicht 36 unter Anwendung eines Photolackprozesses entfernt, so daß Öffnungen gemäß den Fig. 4 und 6a entstehen. Die Platte 43 wird wiederum einem Prozeß der anodischen Oxidation ausgesetzt, um anodisch oxidierte Siliciumbereiche 43 und 47 an den Stellen der herzustellenden erhabenen Führungsteile 42, 44 und 46 auszubilden, wie die Fig. 6b veranschaulicht. Es ist bemerken, daß in den größeren Flächen wie z. B. an 46 eine größere Menge an anodisch oxidiertem Silicium entsteht, welches sich höher als das anodisch oxidierte Silicium in den kleineren Flächen 42 erstreckt. Das anodisch oxidierte Silicium der Führungsteile 46 sollte in einer Höhe ausgebildet werden, die etwas geringer ist als die obere Fläche der Zuleitungen, welche an den Teilen 42 anzuordnen sind.
Auf bestimmte Teile der Platte 34 wird eine Aluminium-Leiter schicht zur Erzielung einer elektrischen Kontaktierung zwischen den Kontaktierungsstellen 38 und den Teilen 42 aufgedampft. Das aufgebrachte Aluminium kleidet somit die Ausnehmungen an den Kontaktierungsstellen 38 aus, wie die Fig. 5d zeigt, und bedeckt die anodisch oxidierten Siliciumbereiche 43 an den Teilen 42.
An dieser Stelle des Herstellungsprozesses kann es wünschenswert sein, die Platte 34 zu ritzen, um das einzelne Plättchen abzutrennen; der Ätzprozeß könnte jedoch auch nach der Befestigung des Halbleiterplättchens 20 der integrierten Festkörperschaltung an dem Zwischenverbindungsplättchen 32 erfolgen.
Das Halbleiterplättchen 20 der integrierten Festkörperschaltung wird am Zwischenverbindungsplättchen 32 befestigt, wie die Fig. 7 und 8 veranschaulichen. Das Halbleiterplättchen 20 wird durch die erhabenen Führungsteile 44 in eine solche Lage gebracht, daß die erhabenen Kontaktflecken 22 paarweise mit den versenkten Kontaktierungsstellen 38 auf dem Zwischenverbindungsplättchen aufeinandertreffen. Um die Kontaktflecken 22 dauernd mit den Kontaktierungs-
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stellen zu verbinden, kann das' Thermokompressionsverfahren angewendet werden, falls erhabene, mit Aluminium bedeckte Kontaktflecken auf anodisch oxidiertem Silicium vorhanden sind. Eine Verbindung kann auch durch Löten oder Hartlöten in einem Durchlaufofen erfolgen, falls plattierte Kontaktflecken verwendet werden.
Auf das Halbleiterplättchen 20 der integrierten Festkörperschaltung wird im umgehenden Teil des Zwischenverbindungsplättchens 32 Sinterglas 50 aufgebracht, wonach eine Erhitzung erfolgt, um einen hermetischen Verschluß ähnlich dem einer keramischen Verkapselung zu erreichen.
Fig. 9 zeigt, wie ein, aus Kovar-Aluminium gefertigter gewöhnlicher Leiterrahmen mit Zuleitungen 52 auf dem Zwischenverbindungsplättchen 32 angeordnet wird. Die Zuleitungen 52 werden mittels den anodisch oxidierten Siliciumbereichen 47 der erhabenen Führungsteile 46 in eine Lage gebracht, daß sie die Kontaktteile 42 berühren, wie die Fig. 10 deutlich zeigt. Dann werden die Zuleitungen 52 des Leiterrahmens mit den Kontaktteilen 42 des Zwischenverbindungsplättchens 32 unter Anwendung irgendeines der Verbindungsverfahren wie z. B. Thermokompression, Löten oder Schweißen verbunden. Die Anordnung ist zur Verkapselung in ein Gehäuse 54 bereit, welches vorzugsweise aus Epoxydharz besteht, das in normalen Abmessungen gemäß der Fig* 11 gegossen wird. Das Epoxydharz verleiht dem Gehäuse eine zusätzliche Festigkeit in Ergänzung zur außerordentlichen Dichtigkeit der Glasverschmelzung.
Bei einer zweiten und bevorzugten Ausführungsform wird das Zwischenverbindungsplättchen aus Aluminium anstelle von Silicium gefertigt. Aluminium wird vorgezogen, da seine Verwendung die Kosten auf etwa die Hälfte der Kosten der Verwendung eines Siliciumplättchens senkt.
Aus einer Aluminiumplatte von etwa 90 000 mm und einer Dicke von 0,3 mm können etwa 7200 Zwischenverbindungsplättchen gefertigt wer·«-
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den. Die Zwischenverbindungsplättchen werden an einer Platte aus Aluminium in ähnlicher Weise wie anhand der Fig. 3 veranschaulicht, also daß das einzelne Plättchen später unter Anwendung der herkömmlichen Verfahren wie z. B. Ritzen und Brechen oder durch Sägen abgetrennt werden kann,- hergestellt.
Die Fig. 12 zeigt ein aus Aluminium bestehendes Zwischenverbindungsplättchen 56 als Teil einer Platte aus Aluminium wie sie in der Fig. 3 dargestellt ist.
Unter Verwendung eines handelsüblichen, speziell für Aluminium entwickelten Photolacks wird das Zwischenverbindungsplättchen 56 maskiert. Nach Maskierung der Oberflächenbereiche 60 wird die Aluminiumplatte in ähnlicher Weise, wie bereits beschrieben, unter Verwendung eines sauren. Schwefelsäure,; Phosphorsäure, Oxalsäure oder Chromsäure enthaltenden Elektrolyten anodisch oxidiert. Der bevorzugte Elektrolyt enthält 660 ml Schwefelsäure, "56 g kristalline Oxalsäure und 4228 ml dionisiertes Wasser. Die Elektrolyttemperatur liegt vorzugsweise zwischen 0 und 10 C, während ein mit etwa 30 Hz gepulstes Potential zwischen 10 und 50 V bei einem 10%igen Behandlungszyklus angelegt wird, so daß sich eine mittlere
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Stromdichte von weniger als 1 mä. pro mm ergibt.
Die angelegte Spannung und die Stromdichte können beträchtlich verändert werden; die größte Geschwindigkeit der anodischen Oxidation wird mit der Maßgabe bevorzugt, daß kein Durchbruch der Photclackmaskierung auftritt.
Die anodische Oxidation wird mit einer gesteuerten Geschwindigkeit so lange fortgesetzt, bis anodisch oxidiertes Aluminium 58 in einer Dicke von etwa 150 ,um entstanden ist.
Die Fig. 13 und 14 veranschaulichen, wie sich die Führungsteile aus anodisch oxidiertem Aluminium 58 über die nichtanodisch oxidierten
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Öberflächenbereiche 60 des Aluminiums 62 der Platte 56 erheben. Das Aluminium-Zwischenverbindungsplättchen 56 wird wieder maskiert, so daß lediglich ein mittlerer Teil 64 freiliegt, wie die Fig. zeigt. Der mittlere Teil 64 entspricht der Formgebung des Halbleiterplättchens 20 der integrierten Festkörperschaltung und ist in den Abmessungen etwas größer als dieses Halbleiterplättchen 20, welches auf dem Aluminium-Zwischenverbindungsplättchen 56 zu befestigen ist. Das anodisch oxidierte Aluminium im mittleren Teil wird teilweise unter Verwendung einer Zinksulfatlösung in Flußsäure in einem Plattierungsbad entfernt., welches sowohl das Aluminium anodisch oxidiert als auch Zink zur Abscheidung auf dem Aluminium-Oberflächenbereich 60 bringt. ■
Die bevorzugte Lösung-enthält etwa 850 g kristallines Zinksülfat (ZnSO. · 7H„0) auf 3,78 1 deionisiertes Wasser mit 3,5 Vol.-% an 18%iger Flußsäure. Das Plattieren könnte zwar stromlos erfolgen; es wird aber vorzugsweise eine Potential angelegt, da dieses den Prozeß beschleunigt und die Verwendung einer stärker verdünnten Lösung erlaubt. Plattieren und Ätzen wird so lange fortgesetzt, bis etwa 25 ,um an anodisch oxidiertem Aluminium sich über die Oberflächenbereiche 60 erstrecken. Nach Entfernen eines Teils des anodisch oxidierten Aluminiums bei gleichzeitiger Zinkplattierung wird; wie die Fig. 16 veranschaulicht, der mittlere Teil 64 mit der ebenen Fläche 65 und den Seitenwänden 59 eingesenkt. Die ebene Fläche 65 aus anodisch oxidiertem Aluminium dient als Träger des Halbleiterplättchens 20 der integrierten Festkörperschaltung, wenn dieses im Zwischenverbindungsplättchen 56 befestigt wird, wobei eine Zinkschicht 66 auf den Aluminium-Oberflächenbereichen 60 innerhalb der ebenen Fläche 65 vorgesehen ist. Wie die Fig. 16 am deutlichsten zeigt, befindet sich die Zinkschicht 66 auf einem niedrigeren Niveau als die ebene Fläche 65, wodurch in der Oberfläche Vertiefungen zur Aufnahme der erhabenen Kontaktflecken des Halbleiterplättchens 20 entstehen und eine Ausrichtung des Halbleiterplättchens 20 zum Zwischenverbindungsplättchen 56 gewähr—
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leistet ist. Entsprechend der anzuwendenden Verbindungsweise können Plattierungsprozesse erwünscht sein, um eine Schicht aus Zinn oder Nickel und Zinn auf der Zinkschicht 66 zusätzlich vorzusehen.
Das Zwischenverbindungsplättchen 56 ist nun ausreichend zur Montage des Halbleiterplättchens 20 der integrierten Festkörperschaltung gemäß der Fig. 16b vorbereitet. Das Halbleiterplättchen 20 der integrierten Festkörperschaltung wird grob von den Seitenwänden 59 des Führungsteils aus anodisch oxidiertem Aluminium 58 derart geführt/ daß es in den mittleren Teil 64 gleitet und die erhabenen Kontaktflecken 22 des Halbleiterplättchens 20 auf die von Teilen der Leitschichten 66 im mittleren Teil 64 des Zwischenverbindungsplättchens gebildeten.Vertiefungen treffen. Die Kontaktflecken werden mit der Leitschicht 66 unter Anwendung von herkömmlichen Verbindungsverfahren wie z. B. Hartlöten oder Weichlöten in einem Durchlaufofen verbunden, wonach das Halbleiterplättchen der integrierten Festkörperschaltung und der umgebende Bereich des Zwischenverbindungsplättchens mit der Glasfritte 70 verglast wird und zur hermetischen Abdichtung der integrierten Festkörperschaltung erhitzt wird. An dieser Stelle des Herstellungsprozesses muß die Aluminiumplatte zur Herstellung einzelner Zwischenverbindungsplättchen 56 zerteilt werden, soweit dies noch nicht vor dem Aufbau des Halbleiterplättchens 20 erfolgt ist» Wie anhand der Fig. 17 und 18a veranschaulicht, wird ein Leiterrahmen mit Zuleitungen 72 in eine solche Lage gebracht, daß die Zuleitungen 72 in Lagen über den Aluminium-Kontaktflecken 68 des Zwischenverbindungsplättchens 56 geführt werden. Die Zuleitungen 72 werden, wie die Fig. 18a veranschaulicht, in ihre Lage mittels der Führungsteile aus anodisch oxidiertem Aluminium 58 geführt und anschließend mit den Aluminium-Kontakt flächen 68 unter Anwendung eines SchweißVerfahrens verbunden, bei dem die Zuleitung aus Kovar mit dem Aluminium verschweißt wird. Im Bedarfsfall könnte vor dem Schweißen das Aluminium mit Nickel plattiert werden.
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Das Zwischenverbindungsplättchen kann zur Herstellung von anodisch oxidiertem Aluminium auf der Rückseite des Plättchens dann weiter anodisch oxidiert werden. Die anodische Oxidation würde so lange fortgesetzt, bis das anodisch nicht oxidierte Aluminium 62 an den gleitenden Oberflächenbereichen 60 durch anodisch oxidiertes Aluminium 58 gegeneinander isoliert ist, wie die Fig. 16c und 18b veranschaulichen.
Vorzugsweise wird aber das Aluminium an der Rückseite entfernt, . indem in einer Mischung von Salzsäure und Wasserstoffsuperoxid geätzt wird, bis so viel Aluminium entfernt worden ist, daß das Aluminium 62 an den leitenden Oberflächenbereichen 60 gegeneinander isoliert ist, wie die Fig. 16d und 18c·veranschaulichen.
Das fertig aufgebaute Bauelement wird dann in ein Festkörperschaltungsgehäüse 54 gemäß der Fig. 11 verkapselt, vorzugsweise durch Einschmelzen in Epoxydharz.
Durch die Erfindung ergibt sich somit ein selbstausrichtender Gehäuseaufbau einer integrierten Festkörperschaltung mit wesentlich geringeren Kosten, als es bei solchen herkömmlicher Art der Fall ist. Der Gehäuseaufbau gewährleistet durch Verwendung einer Glaseinschmelzung die Dichtigkeit eines keramischen Gehäuses mit einer weiteren Festigkeit, die durch die Epoxydharz-Verkapselung gegeben ist. Durch die Verwendung eines Zwisehenverbindungsplättchens ist auch eine beachtliche Wärmesenke gegeben# so daß grö'ßere Verlustleistungen zugelassen sind. Die Herstellung des Bauelements kann aufgrund der einzigartigen Verwendung von aus anodisch oxidiertem Material ausgebildeten Führungsteilen sowohl für das HaIbleiterplättchen der integrierten Schaltung als auch für den Leiterrahmen vollständig automatisiert werden.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    / 1. )Zwischenverbindungsplättchen zur Verwendung bei dem Gehäuseaufbau des Halbleiterplättchens einer integrierten Festkörperschaltung, deren Kontaktflecken einzeln an einer Kontaktierungsstelle mit je einer von auf dem Zwischenverbindungsplättchen verlaufenden Leiterschichten kontaktiert werden, dadurch gekennzeichnet/ daß das aus einem elektrolytisch anodisch oxidierbaren Material bestehende Zwischenverbindungsplättchen (32, 56) erhabene Führungsteile (44, 58) aus elektrolytisch anodisch oxidiertem Material derartiger Anordnung aufweist, daß die Kontaktflecken (22) auf die Kontaktierungsstellen (38) selbsttätig zur Kontaktierung ausgerichtet sind.
  2. 2. Zwischenverbindungsplättchen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Führungsteile, welche bei der Kontaktierung der Kontaktflecken (22) mit den Kontaktierungsstellen (38) mit dem Rand des Halbleiterplättchens ausrichtend zusammenwirken.
  3. 3. Zwischenverbindungsplättchen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsstellen (38) in Vertiefungen im Zwischenverbindungsplättchen (32) angeordnet sind, welche erhabene Kontaktflecken (22) des Halbleiterplättchens (20) zur Kontaktierung aufnehmen.
  4. 4. Zwischenverbindungsplättchen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch weitere Führungsteiie (46) aus anodisch oxidiertem Material des Zwischenverbindungsplättchens, welche zur Ausrichtung des Zwischenverbindungsplättchens bei der Kontaktierung der Leiterschichten (48) mit Zuleitungen (52) dienen.
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  5. 5. Zwischenverbindungsplättchen nach einem der Ansprüche 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenverbindungsplättchen (32) aus Silicium besteht.
  6. 6. Zwischenverbindungsplättchen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Führungsteile (58), daß sie sowohl zur Ausrichtung der Kontaktflecken (22) auf die Kontaktierungsstellen der Leiterschichten (66) als auch zur Ausrichtung des Zwischenverbindungsplättchens (56) bei der Kontaktierung der Kontaktflächen (68) mit den Zuleitungen (72) dienen können. .
  7. 7. Zwischenverbindungsplättchen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das- Zwischenverbindungsplättchen aus Aluminium; besteht, welches zwischen den Leiterschichten anodisch oxidiert ist.
  8. 8. Zwischenverbindungsplättchen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenverbindungsplättchen auf einer Seite mit einem eingesenkten Teil (64) versehen ist, dessen Abmessungen den Abmessungen des Halbleiterplättchens (20) entsprechen, so daß das Halbleiterplattchen (20) am Randevon den Führungsteilen (58) aus anodisch oxidiertem Aluminium zur Kontaktierung geführt wird.
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DE19762632068 1975-08-04 1976-07-16 Gehaeuseaufbau einer integrierbaren festkoerperschaltung Withdrawn DE2632068A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60185675A 1975-08-04 1975-08-04
US05/601,854 US4056681A (en) 1975-08-04 1975-08-04 Self-aligning package for integrated circuits

Publications (1)

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DE2632068A1 true DE2632068A1 (de) 1977-02-24

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ID=27083972

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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4308339A (en) * 1980-02-07 1981-12-29 Westinghouse Electric Corp. Method for manufacturing tape including lead frames
US4531145A (en) * 1980-08-04 1985-07-23 Fine Particle Technology Corporation Method of fabricating complex micro-circuit boards and substrates and substrate
JPS5963737A (ja) * 1982-10-04 1984-04-11 Hitachi Ltd 布線の接続方法
US4600970A (en) * 1984-05-29 1986-07-15 Rca Corporation Leadless chip carriers having self-aligning mounting pads
FR2588695B1 (fr) * 1985-10-11 1988-07-29 Eurotechnique Sa Procede de fabrication d'un microboitier, microboitier a contacts effleurants et application aux cartes contenant des composants
US5082802A (en) * 1985-11-12 1992-01-21 Texas Instruments Incorporated Method of making a memory device by packaging two integrated circuit dies in one package
US5014112A (en) * 1985-11-12 1991-05-07 Texas Instruments Incorporated Semiconductor integrated circuit device having mirror image circuit bars bonded on opposite sides of a lead frame
KR940003375B1 (ko) * 1986-05-21 1994-04-21 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 반도체 장치 및 그 제조 방법
EP0342681B1 (de) * 1988-05-19 1995-08-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Vorrichtung
CA2071662A1 (en) * 1991-06-26 1992-12-27 Jon J. Gulick Integrated socket-type package for flip-chip semiconductor devices and circuits
US5880525A (en) * 1995-01-27 1999-03-09 The Whitaker Corporation Anodic aluminum oxide passive alignment structures
US6207892B1 (en) * 1995-03-30 2001-03-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army System and method for sealing high density electronic circuits
US5774336A (en) * 1996-02-20 1998-06-30 Heat Technology, Inc. High-terminal conductivity circuit board
US5903046A (en) 1996-02-20 1999-05-11 Micron Technology, Inc. Integrated circuit device having cyanate ester buffer coat
US5687062A (en) * 1996-02-20 1997-11-11 Heat Technology, Inc. High-thermal conductivity circuit board
US6046910A (en) * 1998-03-18 2000-04-04 Motorola, Inc. Microelectronic assembly having slidable contacts and method for manufacturing the assembly
US6388335B1 (en) * 1999-12-14 2002-05-14 Atmel Corporation Integrated circuit package formed at a wafer level
US8536626B2 (en) 2011-04-28 2013-09-17 Honeywell International Inc. Electronic pH sensor die packaging
KR101222809B1 (ko) * 2011-06-16 2013-01-15 삼성전기주식회사 전력 모듈 패키지 및 그 제조방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3035990A (en) * 1958-11-05 1962-05-22 Collins Radio Co Chemical blanking of aluminum sheet metal
US3374537A (en) * 1965-03-22 1968-03-26 Philco Ford Corp Method of connecting leads to a semiconductive device
US3544857A (en) * 1966-08-16 1970-12-01 Signetics Corp Integrated circuit assembly with lead structure and method
US3469684A (en) * 1967-01-26 1969-09-30 Advalloy Inc Lead frame package for semiconductor devices and method for making same
US3741880A (en) * 1969-10-25 1973-06-26 Nippon Electric Co Method of forming electrical connections in a semiconductor integrated circuit
US3698074A (en) * 1970-06-29 1972-10-17 Motorola Inc Contact bonding and packaging of integrated circuits
US3902148A (en) * 1970-11-27 1975-08-26 Signetics Corp Semiconductor lead structure and assembly and method for fabricating same
US3659035A (en) * 1971-04-26 1972-04-25 Rca Corp Semiconductor device package
US3832603A (en) * 1973-03-09 1974-08-27 Control Data Corp Interconnect technique for stacked circuit boards

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US4056681A (en) 1977-11-01

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