DE2656963A1 - SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH PROTECTIVE COVER - Google Patents

SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH PROTECTIVE COVER

Info

Publication number
DE2656963A1
DE2656963A1 DE19762656963 DE2656963A DE2656963A1 DE 2656963 A1 DE2656963 A1 DE 2656963A1 DE 19762656963 DE19762656963 DE 19762656963 DE 2656963 A DE2656963 A DE 2656963A DE 2656963 A1 DE2656963 A1 DE 2656963A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor
protective layer
semiconductor element
element according
polyimide
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.)
Withdrawn
Application number
DE19762656963
Other languages
German (de)
Inventor
Harold Francis Windsor
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric 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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2656963A1 publication Critical patent/DE2656963A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0607—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • H01L23/296—Organo-silicon compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
    • H01L23/3171—Partial encapsulation or coating the coating being directly applied to the semiconductor body, e.g. passivation layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0661—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body specially adapted for altering the breakdown voltage by removing semiconductor material at, or in the neighbourhood of, a reverse biased junction, e.g. by bevelling, moat etching, depletion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203—Rectifying Diode
    • H01L2924/12036—PN diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12044—OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor
    • H01L2924/13034—Silicon Controlled Rectifier [SCR]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Description

Halbleiterelement mit SchutzüberzugSemiconductor element with protective coating

Die Erfindung bezieht sich auf Halbleiterelemente mit Schutzüberzügen aus Polyimid/Siloxan-Copolymeren.The invention relates to semiconductor elements with protective coatings made of polyimide / siloxane copolymers.

überzüge auf ausgewählten Oberflächenbereichen von Halbleiterelementen aus elektrisch isolierenden Oxiden sind üblich. Solche überzüge sind dünne Schichten, die praktisch keine Beständigkeit gegen mechanischen Abrieb aufweisen und deren Herstellung eine relativ teure Ausrüstung erfordert. In nahezu allen Fällen ist daher eine zweite und dickere Schutzschicht erforderlich, um die erste Oxidschicht zu schützen. Bekannte zweite oder Deckschichtencoatings on selected surface areas of semiconductor elements made of electrically insulating oxides are common. Such coatings are thin layers that have practically no resistance have against mechanical abrasion and their production requires relatively expensive equipment. In almost all cases it is therefore a second and thicker protective layer is required to protect the first oxide layer. Known second or top coats

709826/0753709826/0753

2b )ö9632b) ö963

aus Silikonfetten, Lacken, Gummi und Harzen wiesen keine optimalen physikalischen Eigenschaften auf. Die üblichsten Fehler solcher Deckschichten waren nicht ausreichende Haftung, Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, Durchlässigkeit gegenüber beweglichen Ionen und Reaktivität des Überzugs materials.silicone greases, lacquers, rubber and resins did not show optimal results physical properties. The most common defects of such top layers were insufficient adhesion, moisture permeability, Permeability to mobile ions and reactivity of the coating material.

In der US-PS 3 615 913 ist ein gehärtetes schützendes Überzugsmaterial zur Passivierung freiliegender pn-übergänge beschrieben, das ausgewählt ist aus Polyimiden und Polyamid/Polyimiden. Obwohl diese Materialien eine gute Adhäsionsbestandigkeit aufweisen, sind sie zu hart, und die Adhäsionseigenschaften sind auch nicht gut genug, um thermischen Schockbelastungen zu widerstehen.US Pat. No. 3,615,913 describes a hardened protective coating material for passivating exposed pn junctions, which is selected from polyimides and polyamide / polyimides. Even though If these materials have good adhesion resistance, they are too hard, and neither are the adhesion properties good enough to withstand thermal shock loads.

Derzeit werden Oxid/Glas-Schichten zur Passivierung und Einkapselung von Halbleiterelementen in weitem Umfange verwendet, wenn die Stabilität und lange Lebensdauer der Elemente von Bedeutung sind. Wenn die Glasschicht jedoch nach einer Metallisierung mittels einer Aluminiumschicht aufgebracht werden muß, was häufig gefordert wird, dann ist die Auswahl des geeigneten Glassystems .durch die maximal zulässige Aufbringtemperatur von etwa 577 0C stark eingeschränkt. Diese Beschränkung rührt von dem Aluminium/ Silizium-Eutektikum her und muß bei allen Verarbeitungsschritten nach dem Aufbringen des Aluminiums auf das Silizium sorgfältig eingehalten werden.Currently, oxide / glass layers are widely used for passivation and encapsulation of semiconductor elements when the stability and long life of the elements are important. When the glass layer must be applied by a metallization with an aluminum layer, however, what is often required, then the selection of the suitable glass system is .by the maximum application temperature of about 577 0 C greatly restricted. This limitation is due to the aluminum / silicon eutectic and must be carefully observed in all processing steps after the aluminum has been applied to the silicon.

Es sind derzeit verschiedene Verfahren zum überziehen mit Glas in Gebrauch. Diese schließen das chemische Bedampfen, die Verwendung von Glas fritten und aufgesponnene glasbildende Alkoholate ein. Mit dem letztgenannten Verfahren kann man nur sehr dünne Schichten in der Größenordnung von 2000 8 aus Gläsern herstellen, die zu reaktiv sind und daher für das Einkapseln nur von beschränkter Brauchbarkeit. Glas fritten werden zum Einkapseln weit verwendet, üblicherweise jedoch nicht zur Oberflächenpassivierung, da es schwierig ist, Gläser zu formulieren, deren thermische Ausdehnung an Silizium angepaßt ist und die gleichzeitig brauchbare Passivierungsmittel sind, die in geeigneter Weise homogen und chemisch stabil sind. Das chemische Bedampfen gestattet die Her-There are currently various methods of covering with glass in use. These include chemical vapor deposition, the use of glass frits and spun-on glass-forming alcoholates a. The latter process can only be used to produce very thin layers of the order of 2000 8 from glasses, which are too reactive and therefore of limited usefulness for encapsulation. Glass fries are widely used for encapsulation, usually not, however, for surface passivation, since it is difficult to formulate glasses, their thermal expansion is adapted to silicon and which are at the same time usable passivating agents which are suitably homogeneous and are chemically stable. Chemical vapor deposition allows the production

709826/0753709826/0753

-^- 26 5υ9δ3- ^ - 26 5υ9δ3

*V* V

stellung angemessener Dicken, eine weite Auswahl hinsichtlich der Zusammensetzung und eine Anpassung der thermischen Ausdehnung, doch gibt es Schwierigkeiten, die Natriumverunreinigung zu steuern, so daß es schwierig ist, durch direktes Aufbringen des Glases auf das Silizium annehmbare Passivierungsschichten herzustellen. Dieses Verfahren ist in seiner Anwendbarkeit daher auf die Herstellung eines Decküberzuges von SiO2 oder Metallisierungsschichten beschränkt. Keines der vorgenannten Verfahren ist im derzeitigen Entwicklungsstand daher geeignet, eine zuverlässige Passivierung und/oder Einkapselung für große Thyristoren und andere Leistungshalbleiterelemente zu liefern.reasonable thicknesses, compositional choices, and thermal expansion adjustment, but there are difficulties in controlling sodium contamination so that it is difficult to produce acceptable passivation layers by applying the glass directly to the silicon. This method is therefore limited in its applicability to the production of a top coating of SiO 2 or metallization layers. In the current state of development, none of the aforementioned methods is therefore suitable for providing reliable passivation and / or encapsulation for large thyristors and other power semiconductor elements.

Die Hersteller von Halbleiterelementen ziehen die Verwendung einfacher Einkomponentenmaterialien, die leicht aufgebracht und an Ort und Stelle gehärtet werden können, zur Herstellung allgemeiner Halbleiterelemente vor. Außergewöhnliche Materialien, Aufbringtechniken und Härtungszyklen sowie mehrfache Überzüge aus dem gleichen oder verschiedenen Materialien werden nur in solchen Fällen verwendet, in denen es die Funktion erfordert und/oder die Kosten von sekundärer Bedeutung sind.The manufacturers of semiconductor elements prefer to use it more easily One-part materials that can be easily applied and cured in place, for manufacturing more general Semiconductor elements before. Exceptional materials, application techniques and curing cycles as well as multiple coatings of the same or different materials are only used in such Used in cases where the function requires it and / or the cost is of secondary importance.

In der US-PS 3 71JO 305 wird die Verwendung eines Reaktionsproduktes aus einem organischen Diamin, einem organischen Tetracarbonsäuredianhydrid und einem Polysiloxandiamin in einem geeigenten organischen Lösungsmittel als Klebstoff zur Herstellung von Verbundematerialien beschrieben. In der US-PS 3 325 450 ist das gleiche Material zur Herstellung dielektrischer überzüge für Drähte beschrieben.In US-PS 3 305 7 1 JO the use of a reaction product of an organic diamine, an organic tetracarboxylic dianhydride and a polysiloxane diamine in a geeigenten organic solvent as an adhesive is described for the preparation of Verbundematerialien. US Pat. No. 3,325,450 describes the same material for making dielectric coatings for wires.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterelement mit einem neuen und verbesserten Oberflächenschutzüberzug zu schaffen. Dieser Schutzüberzug soll ein polymerer Einkomponentenüberzug sein. Weiter soll er einen Betrieb des Halbleiterelementes übe.f einen weiten Temperaturbereich gestatten.It is an object of the present invention to provide a semiconductor element with a new and improved surface protection coating. This protective coating is said to be a polymeric one-component coating be. He should also operate the semiconductor element over a wide temperature range.

709826/0753709826/0753

2s2s

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterelement mit einer neuen Passivierungsschicht zu schaffen, die direkt auf Halbleiteroberflächen einschließlich freiliegender pn-übergänge aufgebracht werden kann. Weiter soll ein Halbleiterelement mit einer neuen Schutzschicht geschaffen werden, die direkt auf freiliegende pn-übergänge von Hochspannungselementen aufgebracht werden kann, um einen Hochspannungsdurchbruch an der Oberfläche zu vermeiden. Weiter soll ein neuer Oberflächenschutzüberzug für ein Halbleiterelement geschaffen werden, der als Einkapselung auf den Halbleiter, passivierende Oxide und Metallisierungen aufgebracht werden kann.It is another object of the present invention to provide a To create a semiconductor element with a new passivation layer, which can be applied directly to semiconductor surfaces including exposed pn junctions. Next should be a Semiconductor element with a new protective layer can be created, which directly on exposed pn junctions of high voltage elements can be applied to avoid a high voltage breakdown on the surface. A new one should continue Surface protective coating can be created for a semiconductor element, which acts as an encapsulation on the semiconductor, passivating Oxides and metallizations can be applied.

Die Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem neuen Halbleiterelement gelöst, das einen Körper aus halbleitendem Material mit mindestens zwei verbundenen Regionen spezifischer Leitfähigkeit und metallischen Elektroden aufweist, die elektrisch mit mindestens einer dieser Regionen verbunden sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeckt eine neue Schutzschicht einen Teil des Elementes. Diese Schutzschicht besteht aus einem ■ Polyimid/Siloxan-Copolymermaterial mit wiederkehrenden Struktureinheiten der folgenden Formel:The objects are achieved according to the present invention with a new semiconductor element which has a body made of semiconducting Material with at least two connected regions of specific conductivity and metallic electrodes that are electrically connected to at least one of these regions. According to the present invention, a new protective layer covers part of the element. This protective layer consists of a ■ polyimide / siloxane copolymer material with recurring structural units of the following formula:

N R'f N R'f NN

-N-N

O OO O

■< Il■ <Il

JOJO CC.

S V S V

VVVV

709826/0753709826/0753

worin R ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest, R1 ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest, R" ein vierwertiger organischer Rest, der der Rest eines Tetracarbonsäuredianhydrids ist, Q ein zweiwertiger siliziumfreier organischer Rest, der der Rest eines organischen Diamins ist, χ eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 4, m eine ganze Zahl größer als 1 und η eine ganze Zahl größer als 1, wobei die Werte von m und η derart sind, daß die Einheiten mit dem Index m 5 bis 50 Mol-# des Polymers ausmachen.where R is a divalent hydrocarbon radical, R 1 is a monovalent hydrocarbon radical, R "is a tetravalent organic radical which is the radical of a tetracarboxylic acid dianhydride, Q is a divalent silicon-free organic radical which is the radical of an organic diamine, χ an integer from 1 to 4 inclusive , m is an integer greater than 1 and η is an integer greater than 1, the values of m and η being such that the units with the index m make up from 5 to 50 mol # of the polymer.

Bei der Anwendung auf Transistoren kann die neue Schutzschicht den Halbleiterkörper einschließlich freigelegter pn-übergänge und irgendwelche Metallisierungen oder vorhandene Oberflächenoxide bedecken. Bei einer solchen Anwendung schafft die Schicht eine zusätzliche Passivierung und schützt das Halbleiterelement vor physischem Abrieb. In größeren Dicken kann das Material dazu benutzt werden, die blockierenden pn-übergänge der Hochspannungsschalter zu überziehen und diese so zu passivieren und einen Schutz gegen Spannungsdurchbruch an der Oberfläche zu liefern. Das neue Material kann auch als allgemeines Mittel zum Einkapseln -von Halbleiterelementen benutzt werden.When used on transistors, the new protective layer can cover the semiconductor body including exposed pn junctions and cover any metallizations or surface oxides present. In such an application, the layer creates additional passivation and protects the semiconductor element from physical abrasion. The material can be used in greater thicknesses can be used to cover the blocking pn junctions of the high-voltage switches and thus passivate them and create a To provide protection against voltage breakdown on the surface. The new material can also be used as a general means of encapsulation -used by semiconductor elements.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show in detail:

Figur 1 eine Seitenansicht im Schnitt eines Halbleiterelementes, das einen Teil eines Transistors bildet und das die neue Schutzschicht zur Passivierung der oberen Oberfläche trägt,Figure 1 is a sectional side view of a semiconductor element which forms part of a transistor and which is the new one Carries a protective layer to passivate the upper surface,

Figur 2 eine Seitenansicht im Schnitt eines Halbleiterelementes, das einen Teil eines Hochspannungsthyristors bildet und die neue Schutzschicht auf seinem Rand bzw. der Abschrägung zur Passivierung und zur Verhinderung von Oberflächendur chbrüchen trägt,Figure 2 is a side view in section of a semiconductor element, which forms part of a high-voltage thyristor and the new protective layer on its edge or the bevel contributes to passivation and to the prevention of surface breaks,

709826/0753709826/0753

Figur 3 eine Seitenansicht im Schnitt eines Halbleiterelementes, das einen Teil eines Thyristors für mittlere Spannung bildet und das eine kreisförmige Rille auf der Fläche aufweist, über welcher die Spannung erscheint, wobei die Rille mit der neuen Schutzschicht zur Verhinderung des Spannungsdurchbruches gefüllt ist, undFIG. 3 shows a side view in section of a semiconductor element, which forms part of a medium voltage thyristor and which has a circular groove on the surface above which the tension appears, the groove with the new protective layer to prevent the Voltage breakdown is filled, and

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Transistors, der auf einer Kopfplatte montiert ist, wobei die gesamte Einheit mit der neuen Schutzschicht eingekapselt ist, die mechanisch stützt und passiviert.Figure 4 is a perspective view of a transistor based on a top plate is mounted, the entire unit is encapsulated with the new protective layer, which is mechanically supports and passivates.

In Figur 1 ist ein Halbleiterelement 10 gezeigt, welches einen Teil eines Transistors bildet, auf dessen oberer Oberfläche die neue Schutzschicht aufgebracht ist. Das Element 10 oder "Pellet", wie es manchmal genannt wird, ist aus einem dünnen Halbleiterplättchen hergestellt, das die für Silizium typischen Abmessungen von 0,15 x 1,5 x 2 mm hat, wobei Zuleitungen 11 und 12 für die innere elektrische Verbindung angebracht sind. Das Pellet wird üblicherweise mit seiner unteren Oberfläche an einem Stützteil, wie es in Figur 4 gezeigt ist, befestigt, das sowohl die elektrische Verbindung nach außen herstellt als auch eine mechanische Abstützung bietet. Die sogenannten "fliegenden" Zuleitungen 11 und 12 sind elektrisch mit den beträchtlicheren nach außen führenden Zuleitungen, wie sie z. B. in Figur 1J gezeigt sind, verbunden, die in einer Verpackung, wie einer "T0"-Kanne abgestützt oder in Epoxyharz eingekapselt sind.In Figure 1, a semiconductor element 10 is shown, which forms part of a transistor, on the upper surface of which the new protective layer is applied. The element 10, or "pellet" as it is sometimes called, is made from a thin semiconductor die having the dimensions typical for silicon of 0.15 x 1.5 x 2 mm, with leads 11 and 12 for internal electrical connection are appropriate. The pellet is usually attached with its lower surface to a support part, as is shown in FIG. 4, which both establishes the electrical connection to the outside and offers mechanical support. The so-called "flying" leads 11 and 12 are electrically connected to the more substantial leads leading to the outside, as they are e.g. As in Figure 1 J are shown connected in a package, such as a "T0" -Kanne are supported or encapsulated in epoxy resin.

Das Halbleiterelement 10 hat als Teil eines Flächentransistors einen Halbleiterkörper, der in drei miteinander verbundene Regionen 13, 14 und 15 unterschiedlicher Leitfähigkeiten unterteilt ist wobei jede der Regionen durch die Metallisierungen 16, 17 bzw. mit einer Elektrode versehen ist. Die Region 15, welche den Kollektor bildet, ist η-leitend und weist die ursprüngliche Dotierung des Halbleitermaterials auf. Der elektrische Kontakt zum Kollektor wird durch die Oberflächenmetallisierung 18 hergestellt. Die Region 14, welche die Basis bildet, ist p-leitend. Sie wirdThe semiconductor element 10 has as part of a junction transistor a semiconductor body which is divided into three interconnected regions 13, 14 and 15 of different conductivities each of the regions being provided with an electrode by the metallizations 16, 17 and respectively. The region 15, which is the collector forms, is η-conductive and has the original doping of the semiconductor material. The electrical contact to the The collector is produced by the surface metallization 18. The region 14 which forms the base is p-type. she will

709826/0753709826/0753

-3-- 265B963 -3-- 265B963

hergestellt durch Diffusion eines die p-Leitfähigkeit erzeugenden Stoffes in das ursprüngliche Halbleitermaterial. Die Oberflächenmetallisierung 17 der Region 14 hat die Form eines Ringes, mit dem der "fliegende" Leiter 11 über einen kugelförmigen Kontakt verbunden ist. Die dritte Region 13, die den Emitter bildet, ist η-leitend. Sie wird durch eine über einen Teil des Weges der Basis geführte zweite Diffusion hergestellt. Der Emitter 13 weist eine Oberflächenmetallisierung 16 auf, an der der "fliegende" Draht 12 über einen kugelförmigen Kontakt gebunden ist.produced by diffusion of a substance producing the p-conductivity into the original semiconductor material. The surface metallization 17 of the region 14 has the shape of a ring, to which the "flying" conductor 11 is connected via a spherical contact. The third region 13, which forms the emitter, is η-conductive. It is produced by a second diffusion carried over part of the path of the base. The emitter 13 has a surface metallization 16 to which the "flying" wire 12 is bonded via a spherical contact.

Drei weitere isolierende und passivierende Schichten 20, 21 und 22 überziehen die obere Oberfläche des Halbleiterelementes. Die obere Oberfläche des Halbleiterelementes trägt die beiden Metallisierungen 16 und 17. Die Emittermetallisierung 16 erstreckt sich im wesentlichen über die Emitterregion 13 und ist innerhalb dieser begrenzt, hört also kurz vor dem Übergang 19 zwischen Emitter und Basis auf. Der Übergang 19 zwischen Emitter und Basis tritt an die obere Oberfläche des Halbleiterelementes und ist dort mit einer dünnen isolierenden und passivierenden Schicht 20 aus SiOp bedeckt. Diese SiO„-Schicht 20 bedeckt ein engee Band auf jeder Seite der freigelegten Kante des Emitterbasis-Überganges an der oberen Oberfläche des Halbleiterelementes und trennt die Emittermetallisierung 16 von der Basismetallisierung 17. Die Basismetallisierung erstreckt sich im wesentlichen über die Basisregion und ist innerhalb dieser begrenzt, d. h. sie hört kurz vor dem Emitterbasis-Übergang auf der einen Seite und dem Basiskollektor-Übergang auf der anderen Seite auf. Eine zweite SiO?- Schicht 21 bedeckt ein enges Band auf jeder Seite der freigelegten Kante des Basiskollektor-Überganges an der oberen Oberfläche des Halbleiterelementes.Three further insulating and passivating layers 20, 21 and 22 cover the upper surface of the semiconductor element. The upper surface of the semiconductor element carries the two metallizations 16 and 17. The emitter metallization 16 extends essentially over the emitter region 13 and is delimited within this, that is to say ends shortly before the transition 19 between emitter and base. The transition 19 between the emitter and the base occurs on the upper surface of the semiconductor element and is covered there with a thin insulating and passivating layer 20 made of SiOp. This SiO "layer 20 covers a narrow band on each side of the exposed edge of the emitter-base junction on the upper surface of the semiconductor element and separates the emitter metallization 16 from the base metallization 17. The base metallization extends essentially over the base region and is limited within it , ie it stops shortly before the emitter-base transition on one side and the base-collector transition on the other. A second SiO ? Layer 21 covers a narrow band on either side of the exposed edge of the base collector junction on the top surface of the semiconductor element.

Die SiO2-Schichten 20 und 21 sind bekannt und ihre Anordnung über der freigelegten Kante der beiden pn-übergänge des Transistors bewirkt die Isolierung der beiden Metallisierungen voneinander und von den nicht kontaktierten Regionen und sie passivieren die kritischsten Regionen der Transistoroberfläche, üblicherweise wird das SiO2 anfänglich auf die ganze obere Oberfläche aufge-The SiO 2 layers 20 and 21 are known and their arrangement over the exposed edge of the two pn junctions of the transistor causes the isolation of the two metallizations from each other and from the non-contacted regions and they passivate the most critical regions of the transistor surface, usually the SiO 2 initially applied to the entire upper surface

709826/0753709826/0753

bracht, in welchem Falle die SiOp-Schicht 21 in dem fertigen Element nicht nur die freigelegte Übergangsregion bedeckt, sondern auch den Rand jenseits des Umfanges des äußeren pn-überganges. Die gesamte obere Oberfläche des Halbleiterelementes wird dann mit einer schützenden Schicht 22 aus Polyimid/Siloxan-Copolymer versehen. Die Schicht 22 wird normalerweise nach dem Anbringen der "fliegenden" Leitungen 11 und 12 aufgebracht. Die Schicht bedeckt sowohl das vorher nicht bedeckte rohe Silizium an der Oberfläche, die SiOp-Schichten 20 und 21 sowie die Oberflächenmetallisierungen 16 und 17. Die Schicht hat üblicherweise eine Dicke von etwa 0,1 mm.brings, in which case the SiOp layer 21 in the finished Element not only covers the exposed transition region, but also the edge beyond the perimeter of the outer pn junction. The entire top surface of the semiconductor element is then covered with a protective layer 22 of polyimide / siloxane copolymer Mistake. The layer 22 is normally applied after the "flying" lines 11 and 12 have been applied. the Layer covers both the previously uncovered raw silicon on the surface, the SiOp layers 20 and 21 and the surface metallizations 16 and 17. The layer is typically about 0.1 mm thick.

Die schützende Schicht 22 wird auf der Oberfläche des Halbleiterelementes in folgender Weise hergestellt:The protective layer 22 is on the surface of the semiconductor element manufactured in the following way:

Die Ausgangsmaterialien liegen in flüssiger Form vor, wobei die Polymer-Vorläufermaterialien oder das fertige Polymer in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst sind. Der Prozentgehalt der gelösten Stoffe im Lösungsmittel wird im Hinblick auf die gewünschte Dicke der schützenden Schicht und die geeignetste Art der .Aufbringung ausgewählt. Für die Anwendung in der Ausführungsform der Figur 1, wo eine Dicke von etwa 0,1 mm erwünscht ist, erfolgt das Aufbringen zweckmäßigerweise mittels einer Spritze, deren Nadel eine Bohrung von etwa 0,37 nun Durchmesser aufweist. Die flüssige Lösung wird manuell aufgebracht, während die Person, die das Aufbringen ausführt, das überziehen durch ein Mikroskop mit geringer Vergrößerung beobachtet. Zur Ausgabe der Flüssigkeit wird die Spritze gedrückt und die Ausbreitung der Flüssigkeit über die Oberfläche des Plättchens beobachtet. Auf diese Weise wird vermieden, daß zu wenig Flüssigkeit zur Bedeckung der Oberfläche des Plättchens aufgebracht wird, während ein Überschuß keine nachteiligen Folgen hat. Die Flüssigkeit nivelliert sich in diesem Falle selbst und da sie alle kontaktierten Oberflächen benetzt, ist die nachfolgende Orientierung des Plättchens (vertikal oder horizontal) vor der Verfestigung der Flüssigkeit unbeachtlich. Die Kontrolle der Dicke der Schicht bei dieser Art des Aufbringens erfolgt in erster Linie durch die Viskosität der Flüssigkeit und den in ihr enthaltenen Prozentgehalt an Fest-The starting materials are in liquid form, the Polymer precursor materials or the finished polymer are dissolved in a suitable solvent. The percentage of the dissolved Substances in the solvent are chosen in view of the desired thickness of the protective layer and the most suitable type of .Application selected. For use in the embodiment of Figure 1, where a thickness of about 0.1 mm is desired, the application is expediently carried out by means of a syringe, the needle of which has a bore of approximately 0.37 in diameter. The liquid solution is applied manually while the person doing the application applies the coating through a microscope observed at low magnification. To dispense the liquid, the syringe is pressed and the liquid spread observed across the surface of the platelet. This avoids having too little liquid to cover the surface of the wafer is applied, while an excess has no adverse consequences. The liquid levels itself in this case itself and since it wets all contacted surfaces, the subsequent orientation of the platelet is (vertical or horizontal) before the solidification of the liquid is irrelevant. Controlling the thickness of the layer in this type of Application takes place primarily through the viscosity of the liquid and the percentage of solids it contains

709826/0753709826/0753

Stoffen, üblicherweise enthält für solche Aufbringung die Lösung etwa 30 Gew.-% Peststoffe oder harzartiges Material.Substances normally contains for such application of the solution to about 30 wt -.% Peststoffe or resinous material.

Nach dem Aufbringen wird die aufgebrachte Flüssigkeit in einem Vierstufenverfahren erhitzt. In der ersten Stufe wird das Lösungsmittel vertrieben. Ist ein Polymervorläufer aufgebracht worden, dann wird die Endstufe dazu benutzt, die Polymerisation der Vorläufermaterialien abzuschließen und das Polyimid/Siloxan-Copolymer zu bilden. Der Heizzyklus bei Verwendung von Polymervorläufermaterialien besteht aus folgenden Stufen: 30 Minuten (oder mehr) auf 135 0C in einer !^-Atmosphäre, 30 Minuten (oder mehr) auf I85 0C in einer Np-Atmosphäre und 3 Stunden (oder mehr) auf 225 °C im Vakuum. Die Dicke der vorgenannten Schicht ist nicht kritisch, doch hat es sich als nützlich erwiesen, sie in l,um dicken Schichten aufzubringen. Sind derart dünne Schichten erwünscht, dann kann eine zusammenhängende Schicht durch Verringern der Viskosität der Lösung bei 2 bis 4 Gew.-I Peststoffen gebildet werden. Nach dem Benetzen der Oberfläche kann sie einem Spinnprozeß ausgesetzt -werden, um den Überschuß zu entfernen und die Schicht auf die gewünschte Dicke zu verringern.After application, the applied liquid is heated in a four-stage process. In the first stage, the solvent is driven off. Once a polymer precursor has been applied, the final stage is used to complete the polymerization of the precursor materials and form the polyimide / siloxane copolymer. The heating cycle when using polymer precursors consists of the following steps: 30 minutes (or more) to 135 0 C in a ^ - atmosphere, 30 minutes (or more) on I85 0 C in an Np atmosphere and 3 hours (or more)! to 225 ° C in a vacuum. The thickness of the aforementioned layer is not critical, but it has been found useful to apply it in 1 to thick layers. If such thin layers are desired, then a coherent layer can be formed by reducing the viscosity of the solution with 2 to 4% by weight of contaminants. After the surface has been wetted, it can be subjected to a spinning process in order to remove the excess and reduce the layer to the desired thickness.

In der vorbeschriebenen Ausführungsform, bei der eine schützende Polyimid/Siloxan-Schicht mit einer Dicke von l,um bis zu einigen Zehntel Millimetern aufgebracht wird, soll die Schutzschicht passivieren. Passivierung wird üblicherweise dahingehend definiert, daß ein Halbleiterelement inert oder gegenüber äußeren Einflüssen immun gemacht werden soll. Die Polyimid/Siloxan-Schicht haftet sehr innig an den auf der oberen Oberfläche des Halbleiterelementes vorhandenen Materialien. Diese Schichten schließen kleine Halbleiterflächen ein, entlang deren Kanten kein SiO2 aufgebracht ist, die jedoch üblicherweise etwas Restoxid aufweisen bis zu der SiOp-Schicht und den Elektrodenmetallisierungen und bis zu den kugelartigen Kontakten, die auf die Metallisierungen aufgebracht sind. Das Polyimid/Siloxan haftet an jedem dieser Materialien und schafft eine Grenzfläche mit diesen Materialien einer solchen Innigkeit, daß der Durchgang mobiler Ionen entlangIn the embodiment described above, in which a protective polyimide / siloxane layer is applied with a thickness of 1 to a few tenths of a millimeter, the protective layer is intended to passivate. Passivation is usually defined to the effect that a semiconductor element is to be made inert or immune to external influences. The polyimide / siloxane layer adheres very closely to the materials present on the upper surface of the semiconductor element. These layers include small semiconductor areas, along the edges of which no SiO 2 is applied, but which usually have some residual oxide up to the SiOp layer and the electrode metallizations and up to the spherical contacts that are applied to the metallizations. The polyimide / siloxane adheres to each of these materials and creates an interface with these materials of such intimacy that the passage of mobile ions along

709826/0753709826/0753

der Grenzfläche ausgeschlossen ist, so daß eine langsame Verschlechterung der Parameter des Elementes verhindert ist. Die Polyimid/Siloxan-Schicht ist im wesentlichen für Feuchtigkeit undurchdringlich und es sind keine Veränderungen der Eigenschaften der Transistoren beobachtet worden, wenn man diese für längere Zeit siedendem Wasser aussetzt. Die schützende Schicht ist in hohem Maße undurchdringlich für kleine Ionen, wie Natrium, Wasserstoff oder negative Ionen aus der Umgebung oder aus dem Material selbst, die sonst häufig die Ursachen für das Versagen des Transistors sind. Die Polyimid/Siloxan-Schicht ist ein qualitativ hochwertiges Dielektrikum. Die Schicht plaziert Oberflächenladungen auf der der Luft zugewandten Oberfläche weiter weg von der Siliziumoberfläche und verringert die Bildung induzierter Leitkanäle an der Oberfläche des Halbleiters. Schließlich festigt das Polyimid/Siloxan-Material die Bindung an der Elektrodenmetallisierung, da es gut an aufgedampftem Gold, einem üblichen Bestandteil der "fliegenden" Drähte und an anderen für diesen Zweck üblichen Metallen haftet. Die Festigkeitsverbesserung erfolgt häufig um einen Faktor von 10 bis 100. Die vorgenannte Polyimid/Siloxan-Schicht vervollständigt somit die Passivierung des Siliziumtransistors, bei dem SiOp die Unterschicht bildet, und macht eine weitere Passivierung darüber hinaus unnötig. Das Verpacken des Elementes kann dann in einem Epoxyharz oder einem anderen relativ wenig inerten Material erfolgen.the interface is excluded, so that a slow deterioration the parameter of the element is prevented. The polyimide / siloxane layer is essentially for moisture impenetrable and no changes in the properties of the transistors have been observed when viewed for exposed to boiling water for a long time. The protective layer is highly impervious to small ions, such as sodium, Hydrogen or negative ions from the environment or from the material itself, which are otherwise often the causes of failure of the transistor are. The polyimide / siloxane layer is a high quality dielectric. The layer places surface charges on the surface facing the air further away from the silicon surface and reduces the formation of induced Guide channels on the surface of the semiconductor. Finally, the polyimide / siloxane material strengthens the bond to the electrode metallization, as it does well on evaporated gold, a common component of the "flying" wires, and others for this Purpose common metals sticks. The strength improvement often takes place by a factor of 10 to 100. The aforementioned Polyimide / siloxane layer thus completes the passivation of the silicon transistor, in which SiOp forms the lower layer, and makes further passivation unnecessary. The packaging of the element can then be in an epoxy resin or a other relatively less inert material.

Das Polyimid/Siloxan-Material erfüllt die Passivierung über einen außerordentlich weiten Temperaturbereich und es ist immun gegenüber nachteiligen Veränderungen seiner physikalischen Eigenschaften aufgrund von Temperaturänderungen über einen Temperaturbereich von -200 bis +400 0C.The polyimide / siloxane material fulfills passivation over an extraordinarily wide temperature range and it is immune to adverse changes in its physical properties due to temperature changes over a temperature range of -200 to +400 0 C.

Die die obengenannten Anforderungen erfüllenden Polyimid/Siloxan-Materialien sind das Reaktionsprodukt eines siliziumfreien organischen Diamins, eines organischen Tetracarbonsäuredianhydrids und eines Polysiloxandiamins, welches ein Polymervorläufer ist, der in einem geeigneten organischen Lösungsmittel löslich ist. Beim Härten ergibt dieser Vorläufer ein Copolymer mit den folgen-The polyimide / siloxane materials meeting the above requirements are the reaction product of a silicon-free organic diamine, an organic tetracarboxylic acid dianhydride and a polysiloxane diamine, which is a polymer precursor, which is soluble in a suitable organic solvent. Upon curing, this precursor yields a copolymer with the following

709826/0753709826/0753

den wiederkehrenden Struktureinheiten:the recurring structural units:

IlIl

,C, C

CC. CC. IlIl ItIt OO OO

-Q-Q

1111

" R" I"R" I.

titi

ItIt

worin R ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest, R1 ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest, R" ein vierwertiger organischer Rest, Q ein zweiwertiger siliziumfreier organischer Rest, der der Rest eines organischen Diamins ist, χ eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis einschließlich 4, m und η unterschiedliche ganze Zahlen mit einem Wert von größer als 1, von 10 bis 10000 oder mehr derart sind, daß m gleich 5 bis 50 Mol-# des Polymers ergibt.where R is a divalent hydrocarbon radical, R 1 is a monovalent hydrocarbon radical, R "is a tetravalent organic radical, Q is a divalent silicon-free organic radical which is the radical of an organic diamine, χ an integer with a value from 1 to 4 inclusive, m and η are different integers with a value greater than 1, from 10 to 10,000 or more such that m equals 5 to 50 mol # of the polymer.

Die obengenannten Blockcopolymeren können hergestellt werden durch Umsetzung in den richtigen molaren Anteilen von einer Mischung aus einem Diaminsiloxan der FormelThe above block copolymers can be prepared by Implementation in the correct molar proportions from a mixture a diaminesiloxane of the formula

Si R NH,Si R NH,

χ R1 χ R 1

709826/0753709826/0753

einem siliziumfreien Diamin der Formela silicon-free diamine of the formula

NH,NH,

-Q--Q-

-NH,-NH,

und einem Tetracarbonsäuredianhydrid der Formeland a tetracarboxylic dianhydride of the formula

O OO O

Il IlIl Il

C CC C

O. R" OO. R "O

IlIl

IlIl

worin R, R1, R", Q und χ die obengenannten Bedeutungen haben.wherein R, R 1 , R ", Q and χ have the meanings given above.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyimid/Siloxan-Masse besteht im wesentlichen aus den Imido-Strukturen der Formeln I und II. Das Vorläufermaterial, das bei der Umsetzung des Diaminosiloxans, des siliziumfreien organischen Diamins und des Tetracarbonsäuredianhydrids erhalten wird3 hat eine Polyamicsäure-Struktur aus folgenden Struktureinheiten:The polyimide / siloxane composition used in the present invention consists essentially of the imido structures of the formulas I and II. The precursor material which is obtained in the reaction of the diaminosiloxane, the silicon-free organic diamine and the tetracarboxylic acid dianhydride 3 has a polyamic acid structure from the following structural units:

_. Q_. Q

HH OO OO HH 1111 IlIl N N CC. CC. NN

HOOC COOHHOOC COOH

HOOC COOHHOOC COOH

709826/0753709826/0753

worin R, R1, R", Q, χ, m und n die obengenannten Bedeutungen haben.wherein R, R 1 , R ", Q, χ, m and n have the meanings given above.

Die zur Herstellung dieses Reaktionsproduktes eingesetzten Diaminsiloxane der Formel III schließen Verbindungen mit den folgenden Formeln ein:The diaminesiloxanes used to produce this reaction product of Formula III include compounds having the following formulas:

?H3 CH-? H 3 CH -

H9N (CH0)., Si O Si (CH0), NH,H 9 N (CH 0 )., Si O Si (CH 0 ), NH,

CH3 CH3 CH 3 CH 3

CH3 CH 3

H2N <CH2)4 Si-O —Si (CH2)H 2 N <CH 2 ) 4 Si-O —Si (CH 2 )

2)4 2 ) 4

CK3 CH3 CK 3 CH 3

6H5 6 H 5

F5 f£ F 5 f £

Si-O-Si-(CH2)J-WH2 ;Si-O-Si- (CH 2 ) J-WH 2 ;

C6H4 C6H5 C 6 H 4 C 6 H 5

CH3 CH,CH 3 CH,

SiSi

SH5 C6H5S H 5 C 6 H 5

Si O Si (CH2)4 NH2 Si O Si (CH 2 ) 4 NH 2

und ähnliche.and similar.

709826/0753709826/0753

Die Diamine der Formel IV sind bekannt und zum großen Teil im Handel erhältlich. Beispiele von Diaminen zur Herstellung des Vorpolymers sind die folgenden:The diamines of the formula IV are known and most of them are commercially available. Examples of diamines used to make the Prepolymers are the following:

m-Phenylendiamin, p-Phenylendiamin, 4,4'-Diaminodiphenylpropan, 4,4'-Diaminodiphenylmethan (nachfolgend als "Methylendianilin"m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylmethane (hereinafter referred to as "methylenedianiline"

bezeichnet),designated),

Benzidin,Benzidine,

4,4'-Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon , 4,4'-Diaminodiphenylather j 1,5-Diaminonaphthalin, 3,3'-Diamethylbenzidin, 3,3'-Dimethoxybenzidin, 2,4-Bis (ß -amino-t-buty 1) toluol, Bis(p-ß-amino-t-butylphenyl)äther, Bis(p-ß-methyl-o-aminopentyl)benzol, lJ3-Diamino-4-isopropylbenzolJ 1,2-Bis(3-aminopropoxy)äthan, m-XyIylendiamin,4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether j 1,5-diaminonaphthalene, 3,3'-diamethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 2,4-bis (β-amino -t-buty 1) toluene, bis (p-ß-amino-t-butylphenyl) ether, bis (p-ß-methyl-o-aminopentyl) benzene, l J 3-diamino-4-isopropylbenzene J 1,2- Bis (3 - aminopropoxy) ethane, m-xyIylenediamine,

ρ-XyIylendiamin,ρ-xylenediamine,

Bis(4-aminocyclohexyl)methan, De camethylendiamin, 3-Methylheptamethylendiamin, 4,4-Dimethylheptamethylendiamin, 2,11-Dodecandiamin, 2,2-DimethyIpropylendiamin, 0 et ame thy len di amin, 3-Methoxyhexamethylendiamin, 2,5-Dimethy!hexamethylendiamin, 2,5-DimethyIheptamethylendiamin, 3-Methylheptamethylendiamin, 5-Methylnonamethylendiamin, 1,4-Cyclohexandiamin, 1,12-Octadecandiamiri,Bis (4-aminocyclohexyl) methane, de camethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 4,4-dimethylheptamethylenediamine, 2,11-dodecanediamine, 2,2-dimethylpropylenediamine, 0 et ame thy len di amin, 3-methoxyhexamethylenediamine, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, 2,5-dimethylheptamethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 1,4-cyclohexanediamine, 1,12-octadecandiamiri,

709826/0753709826/0753

Bis(3-aminopropyl)sulfid,Bis (3-aminopropyl) sulfide,

N-Methyl-bis(3-aminopropyl)amin,N-methyl-bis (3-aminopropyl) amine,

Hexamethylendiamin,Hexamethylenediamine,

Heptamethylendiamin,Heptamethylenediamine,

HexamethylendiaminHexamethylenediamine

und deren Mischungen. Die vorgenannten Diamine sind nicht alle möglichen Diamine, und der Fachmann kann ohne weiteres weitere finden.and their mixtures. The aforementioned diamines are not all possible diamines, and those skilled in the art can readily make further ones Find.

Die Tetracarbonsäuredianhydride der Formel IV, in denen R" ein vierwertiger Rest ist, können für R" z. B. einen Rest aufweisen, der abgeleitet ist von einer aromatischen Gruppe mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen und einer benzolartigen Ungesättigtheit, wobei jede der vier Carbonylgruppen des Dianhydrids jeweils an ein separates Kohlenstoffatom des vierwertigen Restes gebunden ist, die Carbonylgruppen in Paaren vorliegen, wobei die Gruppen jedes Paares an benachbarte Kohlenstoffatome des Restes R" gebunden sind oder an Kohlenstoffatome des Restes R", die höchstens ein Kohlenstoffatom voneinander entfernt sind, um fünf- oder -sechsgliedrige Ringe der folgenden Struktur zu bilden:The tetracarboxylic dianhydrides of the formula IV in which R "is a is a tetravalent radical, R ″ can have, for example, a radical which is derived from an aromatic group with at least 6 carbon atoms and a benzene-like unsaturation, with each of the four carbonyl groups of the dianhydride at a separate carbon atom of the tetravalent radical is bonded, the carbonyl groups are present in pairs, the groups each pair is bonded to adjacent carbon atoms of the radical R " are or on carbon atoms of the radical R "which are at most one carbon atom apart, by five or - to form six-membered rings of the following structure:

f-f-

OO OO OO OO OO IlIl IlIl IlIl IlIl Ϋ oder Ϋ or XX —p oder—P or 22 \\ -O-O

oder R" kann die vorstehend definierte aromatische Gruppe enthalten. or R "may contain the aromatic group defined above.

Beispielhaft für im Rahmen der vorliegenden Erfindung brauchbare Dianhydride sind die folgenden:The following are examples of dianhydrides which can be used in the context of the present invention:

Pyromellitsäuredianhydrid (PMDA),Pyromellitic dianhydride (PMDA),

2,3,6,7-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid, 3>3' ,^,^'-Diphenyltetracarbonsäuredianhydrid,2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 3> 3 ', ^, ^' - Diphenyltetracarboxylic acid dianhydride,

709826/0753709826/0753

2656363 -20'2656363 -20 '

l^jSjö-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid, 2,2',3,3'-Diphenylte tracarb onsäuredianhydrid, 2,2-Bis (3, 4-dicarboxypheny 1) propandianhydrid, Bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfondianhydrid, 2,2-Bis [1J-(3, ij-dicarboxyphenoxyjphenylj propandianhydridl ^ jSjö-Naphthalenetetracarbonsäuredianhydrid, 2,2 ', 3,3'-Diphenylte tracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis (3, 4-dicarboxypheny 1) propane dianhydride, Bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 2,2-Bis [ 1 J- (3, ij-dicarboxyphenoxyjphenylj propane dianhydride

(BPA-Dianhydrid),(BPA dianhydride),

2,2-Bis (A-(2,3-dicarboxyphenoxy)phenyl]propandianhydrid, Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid (BPDA), Perylen-l,2,7,8-tetracarbonsäuredianhydrid, Bis (3>*J-dicarboxyphenyl)ätherdianhy drid und Bis(3j4-dicarboxyphenyl)methandianhydrid sowie aliphatische Anhydride, wie Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid, Cyclohexantetracarbonsäuredianhydrid, Butantetracarbons ä ure dianhy drid usw.2,2-bis (A- (2,3-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride (BPDA), perylene-1,2,7,8-tetracarboxylic acid dianhydride, bis (3> * J-dicarboxyphenyl) ether dianhydride and bis ( 3j4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride and aliphatic anhydrides, such as cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic acid dianhydride, etc.

Das Aufbringen der Blockcopolymeren oder von Mischungen der Polymeren in einem geeigneten Lösungsmittel, das z. B. N-Methyl-2-pyrrolidon, Ν,Ν-Dimethylacetamin, Ν,Ν-Dimethylformamid einschließt, allein oder als Kombination mit Nichtlösungsmitteln auf das Substratmaterial kann auf übliche Weise, wie durch Eintauchen, Spritzen,. Streichen, Spinnen usw. erfolgen. Danach können die Blockcopolymeren in einer ersten Heizstufe bei Temperaturen von etwa 75 bis 150 0C für eine ausreichende Zeit und häufig unter Vakuum getrocknet werden, um das Lösungsmittel zu entfernen. Die Polyamidsäure wird dann durch Erhitzen auf Temperaturen von 150 bis 300 0C für eine ausreichende Zeit in das entsprechende Polyimid/Siloxan umgewandelt und gehärtet.The application of the block copolymers or mixtures of the polymers in a suitable solvent, e.g. B. N-methyl-2-pyrrolidone, Ν, Ν-dimethylacetamine, Ν, Ν-dimethylformamide, alone or as a combination with nonsolvents on the substrate material can be applied in a conventional manner, such as by dipping, spraying,. Brushing, spinning, etc. take place. Thereafter, the block copolymers can be in a first heating stage at temperatures of about 75 to 150 0 C for a sufficient time and often are dried under vacuum to remove the solvent to. The polyamic acid is then converted into the corresponding polyimide / siloxane by heating to temperatures of 150 to 300 ° C. for a sufficient time and cured.

Ein bevorzugter Härtungszyklus für Materialien der obigen allgemeinen Formel ist der folgende:A preferred cure cycle for materials of the general above Formula is the following:

a) 15 bis 30 Minuten von 135 bis 150 0C in trockenem Stickstoff,a) 15 to 30 minutes from 135 to 150 0 C in dry nitrogen,

b) 15 bis 60 Minuten bei etwa 185 0C +10 0C in trockenem Stickstoff, b) 15 to 60 minutes at about 185 0 C +10 0 C in dry nitrogen,

c) 1 bis 3 Stunden bei etwa 225 0C im Vakuum.c) 1 to 3 hours at about 225 ° C. in a vacuum.

Der überzug kann aber auch in anderen Atmosphären gehärtet werden, was die kommerzielle Anwendung der vorliegenden Erfindung erleichtert. The coating can also be hardened in other atmospheres, which facilitates the commercial application of the present invention.

709826/0753709826/0753

- 4p - 2656363- 4p - 2656363

-M ·-M ·

Im besonderen kann eine Lösung des Polymervorläufers in Form der Polyamicsäure,gelöst in N-Methylpyrrolidon, mit 25 % Peststoffgehalt in folgender Weise hergestellt werden:In particular, a solution of the polymer precursor in the form of polyamic acid, dissolved in N-methylpyrrolidone, with 25 % pesticide content can be prepared in the following way:

In ein Reaktionsgefäß, das mit Stickstoff gespült ist, füllt man die folgenden Bestandteile:
401,25 g N-Methyl-2-pyrrolidon,The following components are filled into a reaction vessel that has been flushed with nitrogen:
401.25 g of N-methyl-2-pyrrolidone,

18,6 g 1,3 Bis(',T-aininopropyl)tetramethyldisiloxan und 34,65 g Methylendianilin.18.6 g of 1,3 bis (', t-ainopropyl) tetramethyldisiloxane and 34.65 grams of methylenedianiline.

Die Reaktionsmischung wird gerührt, bis sie homogen ist. Dann gibt man 80,5 g Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid hinzu, während man das Rühren der Mischung fortsetzt. Um eine homogene Flüssigkeit zu erhalten, wird für weitere 5 Stunden gerührt. Die Flüssigkeit ist sehr harzig und durch das lange Rühren wird sichergestellt, daß die Umsetzung vollständig abgeschlossen ist.The reaction mixture is stirred until it is homogeneous. then 80.5 g of benzophenonetetracarboxylic dianhydride are added while stirring the mixture. To be homogeneous To obtain liquid, stir for an additional 5 hours. The liquid is very resinous and is left with long stirring ensured that the implementation is fully completed.

Auf das Halbleiterelement in der Ausführungsform der Figur 1 wird ausreichend Material aufgebracht, um eine Schicht mit einer Dicke von 1 bis 100,um zu erhalten. Wird die Schicht als Decküberzug ,von oxidpassivierten Elementen benutzt, dann schafft die Minimaldicke eine ausreichende räumliche Isolation zwischen der Oberflächenionenverunreinigung und dem darunterliegenden pn-übergang. Auf nicht oxidiertes Silizium aufgebracht, wird die Minimaldicke durch die Anforderung bestimmt, daß die Schutzschicht das Eindringen der umgebenden Feuchtigkeit und von Natriumionenverunreinigungen zum Silizium verhindert und einen guten Oberflächenschutz vor der Zerstörung durch Abrieb zu schaffen.On the semiconductor element in the embodiment of FIG enough material is applied to obtain a layer 1 to 100 µm thick. Used as a top coat , used by oxide passivated elements, then creates the minimum thickness sufficient spatial isolation between the surface ion contamination and the pn junction below. Applied to non-oxidized silicon, the minimum thickness is used determined by the requirement that the protective layer prevent the ingress of surrounding moisture and sodium ion impurities to prevent silicon and to create a good surface protection against destruction by abrasion.

Vorteilhafterweise werden die Materialien des Überzuges als Polymervorläufer auf die Oberfläche aufgebracht. Dieser Vorläufer besteht aus einem harzartigen Material in einem geeigneten Lösungs-Advantageously, the materials of the coating are used as polymer precursors applied to the surface. This precursor consists of a resinous material in a suitable solution

jnit, mittel. Es wurde festgestellt, daß eine Lösung/10 bis 40 Gew.-ί Feststoffen geeignet ist. Vorzugsweise weist die Lösung 20 bis 40 Gew.-% harzartiges Feststoffmaterial auf,jnit, medium. It has been found that a 10 to 40 weight percent solids solution is suitable. Preferably, the solution contains 20 to 40 wt -.% Resinous solid material,

709826/0753709826/0753

In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform des Halbleiterelementes der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein Halbleiterelement 30 bildet einen Teil eines Leistungsthyristors für hohe Spannung., dessen freigelegte pn-übergangsregionen durch eine Polyimid/ Siloxan-Schicht geschützt sind. Das Element ist ein gesteuerter Siliziumgleichrichter. Der Halbleiterkörper 31 dieses Elementes ist an eine dünne Ausdehnungplatte 32 aus Wolfram gebunden. Er ist aus einem scheibchenförmigen Silizium gebildet, das eine Kreisform mit einem Durchmesser von etwa 1 cm und einer Dicke von etwa 0,45 mm hat. Der Halbleiterkörper weist eine nicht gezeigte Metallisierung auf seiner unteren Oberfläche auf, um einen elektrischen Kontakt zu haben und die Haftung des Elementes durch Hartlöten an der Wolframplatte zu unterstützen. Um einen Hochspannungsdurchbruch zu vermeiden, ist die äußere Kante des Halbleiterkörpers mit einem Doppelkegel versehen, der mit der neuen Schutzschicht aus Polyimid/Siloxan überzogen ist.In Figure 2 is a second embodiment of the semiconductor element of the present invention. A semiconductor element 30 forms part of a high voltage power thyristor., whose exposed pn junction regions are protected by a polyimide / siloxane layer. The element is a controlled one Silicon rectifier. The semiconductor body 31 of this element is bound to a thin expansion plate 32 made of tungsten. He is formed from a disk-shaped silicon that has a circular shape with a diameter of about 1 cm and a thickness of about 0.45 mm. The semiconductor body has a not shown Metallization on its lower surface in order to have an electrical contact and the adhesion of the element through Support brazing on the tungsten plate. A high voltage breakdown to avoid, the outer edge of the semiconductor body is provided with a double cone, which with the new Protective layer made of polyimide / siloxane is coated.

Der Halbleiterkörper des Halbleiterelementes 30 weist vier miteinander verbundene Regionen 33, 34, 35 und 36 mit n-, p-, n- und p-Leitfähigkeit auf. Die Regionen 33, 34 und 36 sind mit Elektroden versehen und bilden die Kathoden-, Gatt- bzw. Anodenregion. Die nicht mit einer Elektrode versehene Region 35 ist eine nleitende Region mit der Dotierung des ursprünglich eingesetzten Halbleitermaterials. Diese Region 35 verbleibt, nachdem das Dotieren sowohl von der oberen als auch der unteren Oberfläche des Halbleiterkörpers ausgeführt ist. Sie hat eine gleichmäßige Dicke und erstreckt sich bis zu den Seitenkanten des Halbleiterkörpers, wo sie freigelegt ist.The semiconductor body of the semiconductor element 30 has four interconnected regions 33 , 34, 35 and 36 with n-, p-, n- and p-conductivity. Regions 33, 34 and 36 are electrodeed and form the cathode, gate and anode regions, respectively. The region 35 not provided with an electrode is a conductive region with the doping of the semiconductor material originally used. This region 35 remains after the doping has been carried out from both the upper and lower surfaces of the semiconductor body. It has a uniform thickness and extends to the side edges of the semiconductor body, where it is exposed.

Die Region 36, welche die p-leitende Anodenregion bildet, ist durch Diffusion in die untere Oberfläche des Halbleiterkörpers hergestellt. Auch sie hat gleichmäßige Dicke und erstreckt 3ich bis zu den Seitenkanten des Halbleiterkörpers, wo sie freigelegt ist. Die untere Oberfläche der Anodenregion ist mit einer Elektrode versehen für einen äußeren elektrischen Anschluß, die mechanische Verbindung und das Wärmeabführen. Die obere Oberfläche der Anodenregion, wo sie die untere Oberfläche der η-leitenden RegionThe region 36 which forms the p-type anode region is produced by diffusion into the lower surface of the semiconductor body. It too is of uniform thickness and extends up to the side edges of the semiconductor body, where it is exposed. The lower surface of the anode region has an electrode provided for an external electrical connection, mechanical connection and heat dissipation. The upper surface of the Anode region where they meet the lower surface of the η-conductive region

709826/0753709826/0753

trifft, bildet einen ersten pn-übergang 37, der in einer durchgehenden Linie entlang der Seitenkanten des Halbleiterkörpers freiliegt.meets, forms a first pn junction 37, which is in a continuous Line exposed along the side edges of the semiconductor body.

Die Gattregion 34 und Kathodenregion 33 befinden sich bei dem dargestellten Halbleiter im oberen Teil des Halbleiterkörpers. Die Gattregion 34 ist die nächste Region oberhalb der nicht mit Elektrode versehenen Region 35 und sie ist hergestellt durch Diffundieren einer p-Leitfähigkeit erzeugenden Verunreinigung in die obere Oberfläche des Halbleiterkörpers. Diese Diffusion findet häufig gleichzeitig mit der die Region 36 bildenden Diffusion statt. Die Gattregion 34 erstreckt sich bis zu den Seitenkanten des Halbleiterkörpers. Die untere Oberfläche der Region und die obere Oberfläche der η-leitenden Region 35 bilden einen zweiten übergang 38, der in einer zweiten zusammenhängenden Linie entlang den Seitenkanten des Halbleiterkörpers nach außen tritt. Die Kathodenregion 33 ist durch Eindiffundieren eines n-Leitfähigkeit verursachenden Dotierungsstoffes in Form einer Loch/ ausgebildet und bedeckt den Hauptteil der oberen Oberfläche des HaIb-. leiterplättchens. Diese Diffusion wird nur für einen Teil des Weges in die darunterliegende p-leitende Gattregion ausgeführt. Diese Gattregion 34 erstreckt sich aber im Zentrum und am äußeren Umfang des Halbleiterkörpers bis zur oberen Oberfläche. Die Grenze zwischen der Kathoden- und der Gattregion bildet einen dritten übergang 40. In der Darstellung der Figur 2 erreicht der dritte Übergang nicht die Seitenkanten des Körpers, sondern tritt an der oberen Oberfläche des Halbleiterkörpers in Form zweier konzentrischer Ringe nach außen. Die Gattmetallisierung 39 ist eine kleine kreisförmige Scheibe, die auf das Zentrum des Halbleiterkörpers aufgebracht ist und die p-Region kontaktiert, die im Zentrum des Körpers die obere Oberfläche erreicht. Die ebenfalls dichtungsförmige Kathodenmetallisierung, die die Gattmetallisierung umgibt, ist bei 41 gezeigt. Sie ist so aufgebracht, daß sie innerhalb derIn the semiconductor shown, the gate region 34 and cathode region 33 are located in the upper part of the semiconductor body. Gate region 34 is the next region above the not with Electrode provided region 35 and it is made by diffusing a p-type conductivity generating impurity in the top surface of the semiconductor body. This diffusion often takes place simultaneously with the diffusion forming the region 36 instead of. The gate region 34 extends to the side edges of the semiconductor body. The lower surface of the region and the upper surface of the η-conductive region 35 form a second junction 38, which is in a second continuous line occurs along the side edges of the semiconductor body to the outside. The cathode region 33 is by diffusing in an n-type conductivity causative dopant in the form of a hole / formed and covers the main part of the upper surface of the Halb-. ladder plate. This diffusion is only carried out part of the way into the underlying p-type gate region. However, this gate region 34 extends in the center and on the outside Perimeter of the semiconductor body to the top surface. The boundary between the cathode and gate regions forms a third transition 40. In the illustration of FIG. 2, the third transition does not reach the side edges of the body, but occurs at the upper surface of the semiconductor body in the form of two concentric rings to the outside. The gate metallization 39 is a small one circular disc that is applied to the center of the semiconductor body and contacts the p-region that is in the center of the Body reaches the upper surface. The cathode metallization, also in the form of a seal, which surrounds the gate metallization, is shown at 41. She is so upset that she is within the

^ -^ ι *. - -L. n· i-T-i-x. ·, ,_ ,.lochscheiben,,^ - ^ ι *. - -L. n iTix. ·,, _, .Perforated washers ,,

beiden konzentrischen Ringe bleibt, welche die formigetwo concentric rings, which remains the shaped

Kathodenregion begrenzen. Die austretenden Kanten des dritten Überganges befinden sich so an der oberen Oberfläche des Halbleiterkörpers. Limit the cathode region. The emerging edges of the third transition are located on the upper surface of the semiconductor body.

709826/0753709826/0753

In der vorbeschriebenen gesteuerten Siliziumgleichrichterart eines Thyristors ist der Halbleiterkörper ausgebildet zur Anordnung in einer Kompressionsverpackung, in der die elektrischen Kontakte durch Kompression aufrechterhalten werden, die durch den Behälter an den drei mit Elektroden versehenen Oberflächen auf den Halbleiterkörper ausgeübt wird.In the above-described controlled silicon rectifier type of a thyristor, the semiconductor body is designed for arrangement in a compression package in which the electrical Contacts are maintained by compression applied by the container to the three electrode surfaces is exerted on the semiconductor body.

Die obere Oberfläche des Halbleiterkörpers ist mit den nicht dargestellten konventionellen SiOp-Passivierungsschichten versehen, welche die freigelegten Kanten des pn-überganges 40 bedecken und mit den Oberflächenmetallisierungen verbunden sein sollten. Zur Vermeidung des Oberflächendurchbruches an der Kante des Halbleiterkörpers ist die bekannte Doppelkegelkonstruktion geschaffen. Zusätzlich ist eine dritte Passivierungsschicht 42 aus Polyimid/ Siloxan aufgebracht, um den gesamten Doppelkegel einschließlich der freiliegenden übergänge 37 und 38 zu bedecken.The upper surface of the semiconductor body is not shown with the provided with conventional SiOp passivation layers, which cover the exposed edges of the pn junction 40 and should be connected to the surface metallizations. To avoid the surface breakthrough at the edge of the semiconductor body the well-known double cone construction is created. In addition, a third passivation layer 42 made of polyimide / Siloxane applied to cover the entire double cone including exposed transitions 37 and 38.

Eine kurze Betrachtung des Betriebes eines gesteuerten Siliziumgleichrichters kann von Wert sein bei der Erläuterung des Problems ■ des Oberflächendurchbruches an den freibelegten übergängen. Ein gesteuerter Siliziumgleichrichter soll unter der Kontrolle des Gatts nur in einer Richtung leiten. Nimmt man einen momentanen Zustand an, in dem der Thyristor in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, dann sind die übergänge 37 und 40 in der Durchlaßrichtung geschaltet und jeder weist eine kleine Potentialdifferenz von weniger als 1 Volt auf. Der übergang 38 ist aber in Sperrichtung geschaltet. Ist der gesteuerte Siliziumgleichrichter ausgeschaltet und befindet er sich zusammen mit einer Hochspannungsquelle in einem Stromkreis, dann liegt im wesentlichen das ganze Potential an dem in Sperrichtung vorgespannten übergang 38. Wird der gesteuerte Siliziumgleichrichter angesteuert und die geeigneten Träger injiziert, dann fällt das Potential über den übergang 38 bis zu einem geringeren Nominalwert, häufig bis weniger als 1 Volt. Nimmt man einen Momentanzustand an, bei dem der Thyristor in der entgegengesetzten Richtung vorgespannt ist, dann sind die übergänge 37 und 40 in Sperrichtung vorgespannt und der übergang 38 in Durchlaßrichtung. Im allgemeinen weisen A brief consideration of the operation of a controlled silicon rectifier can be of value when explaining the problem ■ of the surface breakthrough at the exposed junctions. A controlled silicon rectifier should only conduct in one direction under the control of the gate. Assuming a momentary condition in which the thyristor is forward biased, junctions 37 and 40 are forward biased and each has a small potential difference of less than 1 volt. The transition 38 is switched in the reverse direction. If the controlled silicon rectifier is switched off and it is in a circuit with a high-voltage source, then essentially the entire potential lies at the junction 38, which is biased in the reverse direction 38 down to a lower face value, often less than 1 volt. Assuming an instantaneous state in which the thyristor is biased in the opposite direction, the transitions 37 and 40 are biased in the reverse direction and the transition 38 is biased in the forward direction. Generally wise

709826/0753709826/0753

gesteuerte Siliziumgleichrichter kurzgeschlossene Emitterübergänge auf, die der besseren Übersichtlichkeit halber in Figur nicht dargestellt sind. Die Übergänge 37 und 38 bilden die blockierenden Hauptübergänge, und an diesen übergängen treten die hohen Sperrpotentiale periodisch auf. Die Gefahr des Oberflächendurchbruches an diesen übergängen wird durch solche Maßnahmen wie die Ausbildung eines Doppelkegels an den Seitenkanten verringert. Ein zusätzlicher Schutz vor dem Durchbruch ist geschaffen, wenn die Seitenkanten gemäß der vorliegenden mit der Schicht 42 überzogen sind.controlled silicon rectifier short-circuited emitter junctions which are not shown in the figure for the sake of clarity. The transitions 37 and 38 form the blocking main junctions, and at these junctions the high blocking potentials occur periodically. The risk of surface breakthroughs At these transitions, such measures as the formation of a double cone on the side edges decreased. An additional protection against the breakthrough is created if the side edges according to the present with the Layer 42 are coated.

709826/0753709826/0753

Diese Schicht 42 besteht aus dem oben beschriebenen Polyimid/ Siloxan-Copolymer. Da der Überzug mit einem einzigen Aufbringen entweder durch Bürsten oder mittels einer Spritze gebildet werden sollte, ist eine Lösung mit 40 bis 50 Gew.-% Feststoffgehalt zweckmäßig. Eine Lösung dieser Konzentration hat jedoch eine größere Viskosität als die Lösung geringerer Konzentration für die vorbeschriebene Ausfuhrungsform. In angemessener Menge aufgebracht, nivelliert der überzug sich selbst, und es entsteht eine Schicht, deren Dicke in roher Beziehung zur Viskosität des Ausgangsmaterials steht.This layer 42 consists of the above-described polyimide / Siloxane copolymer. Because the coating with a single application Should be formed either by brushing or by means of a syringe, a solution is 40 to 50 wt .-% solids content expedient. However, a solution of this concentration has a higher viscosity than the solution of lower concentration for the embodiment described above. In a reasonable amount Applied, the coating levels itself and a layer is created, the thickness of which is roughly related to the viscosity of the Source material is available.

Der Polyimid/Siloxan-Überzug hat eine ausgezeichnete Haftung an dem freigelegten Silizium an dem "Kegel" des gesteuerten Siliziumgleichrichters, und er erfüllt alle Passivierungsfunktionen, die üblicherweise an diesem Punkt erforderlich sind. Um zusätzlich eine Verschlechterung des Elementes durch Wanderung mobiler Ionen zum Übergangsbereich oder durch Wasserdampf zu vermeiden, weist das Material eine ausgezeichnete dielektrische Festigkeit und eine hohe Dielektrizitätskonstante (größer als 3) auf. Bei der vorbeschriebenen Aufbringung ist das PoIyimidmaterial geeignet zur direkten Haftung an den Halbleiteroberflächen , um die blockierenden Hauptübergänge herum. Die dielektrische Festigkeit des Überzuges widersteht dem Oberflächendurchbruch am Übergang und schützt das Element selbst bei erhöhten Temperaturen in der Größenordnung von 400 0C. Die Inertheit des Polyimid/Siloxan-Materials ist derart, daß es in dem normalen Widerstandsbereich für gesteuerte Siliziumgleichrichter keinerlei Leitungsphänomene zeigt.The polyimide / siloxane coating has excellent adhesion to the exposed silicon on the "cone" of the silicon controlled rectifier, and it performs all of the passivation functions typically required at this point. In order to avoid a deterioration of the element through migration of mobile ions to the transition area or through water vapor, the material has an excellent dielectric strength and a high dielectric constant (greater than 3). In the application described above, the polyimide material is suitable for direct adhesion to the semiconductor surfaces, around the main blocking junctions. The dielectric strength of the coating resists the surface breakdown at the transition and even protects the element at elevated temperatures in the order of 400 0 C. The inertness of the polyimide / siloxane material is such that it does not show any line phenomena in the normal resistance range for silicon controlled rectifier.

Eine schützende Polyimid/Siloxan-Schicht mittlerer Dicke ist auch von Wert für Halbleiterelemente mittlerer Spannung. Ein solcher gesteuerter Siliziumgleichrichter 50 für mittlere Spannung ist in Figur 3 gezeigt. Es ist ein Element mit zentralem Gatt, das in elektrischer Hinsicht dem Element der Figur 1 ähnlich ist. Im fertigen Element weist dieses vier Regionen 51, 52, 53 und 54 abwechselnder p- und η-Leitfähigkeit auf. Die nichtA medium thickness protective polyimide / siloxane layer is also of value for medium voltage semiconductor devices. A Such a silicon controlled rectifier 50 for medium voltage is shown in FIG. It is a central element Gatt, which is electrically similar to the element of FIG. In the finished element, this has four regions 51, 52, 53 and 54 alternating p and η conductivity. They don't

709826/0753709826/0753

-η ·-η

mit Elektrode versehene η-leitende Region 52, die vollkommen von einer p-leitenden Region umgeben ist, ist das Ausgangsmaterial des Halbleiterkörpers. Die p-Diffusion wird von der oberen und der unteren Oberfläche so ausgeführt, daß die Region umgeben ist. An den Kanten des fertigen Körpers wird die p-Diffusion fortgeführt, bis sich die p-leitenden Regionen treffen. Diese Diffusion wird normalerweise ausgeführt, bevor die einzelnen Elemente getrennt werden. Im Zentrum des Körpers wird die Diffusion von der oberen und der unteren Oberfläche nur über einen Teil des Weges in den Halbleiterkörper ausgeführt, wobei man aufhört, bevor die zentrale η-leitende Region beseitigt ist. Die p-Diffusion von oben führt zur Bildung der Gatt-Region 53 und die p-Diffusion von unten zur Bildung der Anodenregion 51 . Eine letzte η-Diffusion für die Bildung der Kathodenregion wird für einen Teil des Weges in die obere Gatt-Region 53 ausgeführt. Da an der Seite des Pellets eine p-Region vorhanden ist, sind Anode und Gatt elektrisch nur durch eine enge Rille 55 getrennt, die in die obere Oberfläche des Halbleiterkörpers eingelassen ist und die sich durch die p-Region bis in die nicht mit Elektrode versehene n-Region 52 erstreckt. Die Gatt-Metallisierung ist mit der Bezugszahl 56 versehen und die Kathodenmetallisierung mit der Bezugszahl 57.Electrode η-type region 52, which is completely surrounded by a p-type region, is the starting material of the semiconductor body. The p-diffusion is carried out from the upper and lower surfaces so that the region is surrounded. At the edges of the finished body there will be p-diffusion continued until the p-type regions meet. This diffusion is usually carried out before the individual Elements are separated. In the center of the body, diffusion from the top and bottom surfaces is just about carried out part of the way into the semiconductor body, stopping before the central η-conductive region is eliminated. The p diffusion from above leads to the formation of the Gatt region 53 and the p diffusion from below leads to the formation of the anode region 51. A final η diffusion for the formation of the cathode region is carried out part of the way into the upper Gatt region 53. Since there is a p-region on the side of the pellet, the anode and gate are only electrically separated by a narrow groove 55, which is let into the upper surface of the semiconductor body and which extends through the p-region to the not electrodeed n-region 52 extends. The Gatt metallization is provided with the reference number 56 and the cathode metallization with the reference number 57.

Die Passivierungsanforderungen an das Element 50 sind im allgemeinen ähnlich wie die für das Hochspannungselement 30 der Figur 2. Das Element 50 ist normalerweise mit einem kurzgeschlossenen Emitter versehen, so daß die anderen beiden Übergänge die Hauptsperrübergänge sind. Der Anodenübergang, der erste Hauptsperrübergang, befindet sich innerhalb des Halbleiterkörpers mit der Ausnahme, wo er in der Rille 55 nach außen tritt. Der Übergang zwischen der Gatt-Region 53 und der nicht mit Elektrode versehenen n-Region 52, der zweite Hauptsperrübergang, befindet sich ebenfalls innerhalb des Elementes, ausgenommen wo er in der Rille 55 an die Oberfläche tritt. Der Übergang zwischen den Kathodenregionen 54 und der Gatt-Region 53 tritt in der oberen Oberfläche des Halbleiterkörpers nach außen und ist in allgemeinen kurzgeschlossen. Die Passivierung derThe passivation requirements for element 50 are general similar to that for the high voltage element 30 of Figure 2. Element 50 is normally shorted to a Emitter provided so that the other two junctions are the main blocking junctions. The anode junction, the first main barrier junction, is located inside the semiconductor body with the exception of where it is in the groove 55 to the outside occurs. The junction between the Gatt region 53 and the non-electrode n-region 52, the second main blocking junction, is also located within the element, except where it emerges in the groove 55 to the surface. The transition between the cathode regions 54 and the Gatt region 53 emerges in the upper surface of the semiconductor body and is short-circuited in general. The passivation of the

709826/0753709826/0753

oberen Oberfläche des Körpers 50 wird in gleicher Weise augeführt, wie mit bezug auf Figur 2 erläutert. Gemäß der Erfindung ist auch die Rille 55 mit Polyimid/Siloxan-Copolymer gefüllt, um die beiden Hauptsperrübergänge zu schützen.upper surface of the body 50 is executed in the same way, as explained with reference to FIG. According to the invention, the groove 55 is also filled with polyimide / siloxane copolymer, to protect the two main barrier gates.

Die Rille 55 in der Ausführungsform der Figur 3 kann teilweise mit Glas gefüllt und dann mit Polyimid/Siloxan abgedeckt sein oder sie kann vollständig mit dem Polyimid/Siloxan gefüllt sein. Bei dieser Ausführungsform hat die Polyimid/Siloxan-Lösung eine hohe Viskosität und enthält 35 bis 45 Gew.-% harzartige Feststoffe. The groove 55 in the embodiment of Figure 3 can partially filled with glass and then covered with polyimide / siloxane or it can be completely filled with the polyimide / siloxane. In this embodiment, the polyimide / siloxane solution has one high viscosity and contains 35 to 45 weight percent resinous solids.

Die vierte Ausführungsform, in der das schützende Polyimid/Siloxan-Material eingesetzt werden kann, ist die als Mittel zum Einkapseln für ein Halbleiterelement , wie in Figur 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Transistor ähnlich dem in Figur 1 gezeigten auf einem Kopfstück angeordnet und das Ganze in Polyimid/Siloxan-Material eingekapselt. Das Halbleiterplättchen hat die Bezugsziffer 61 und das Kopfstück die Bezugsziffer 62. Zu Kollektor, Basis und Emitter sind die tragenden Leiter 63, 64 und 65 geführt. Die Kollektorleitung 63 ist mit der unteren Oberfläche des Kopfstückes, das leitend ist, verbunden, während die Emitterzuleitung 62 und die Basiszuleitung 63 in isolierenden Glasdichtungen im Kopfstück abgestützt sind. Das Halbleiterplättchen 61 ist durch seine Kollektormetallisierung mit der oberen Oberfläche des Kopfstückes verbunden, und die angeschlossenen "fliegenden" Zuleitungen 66 und 67 verbinden intern die Emitter- und Basismetallisierungen des Plättchens mit den äußeren Zuleitungen 64 und 65. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die ganze Baueinheit und insbesondere die oberen und seitlichen Oberflächen des Halblexterplättchens 61 und die "fliegenden" Zuleitungen 66 und 67 durch Eintauchen in eine relativ viskose Lösung des PoIyimid/Siloxans überzogen. Wenn das Element durch ein weiteres Epoxygehäuse abgeschlossen werden soll, dann kann die ganze obere Oberfläche des Kopfstückes einschließlich der Glas/Metall-Dichtungen und der Zuleitungen 66 und 67 mit dem Polyimid/Siloxan überzogen werden, an dem das Epoxyharz, das billiger ist, leichtThe fourth embodiment in which the protective polyimide / siloxane material can be used is as an encapsulation means for a semiconductor element, as shown in FIG. In this embodiment, a transistor similar to that shown in Figure 1 is arranged on a head piece and the whole encapsulated in polyimide / siloxane material. The semiconductor die has the reference number 61 and the head piece has the reference number 62. The load-bearing conductors 63, 64 and 65 lead to the collector, base and emitter. The collector line 63 is with the lower Surface of the head piece, which is conductive, connected, while the emitter lead 62 and the base lead 63 in insulating Glass seals are supported in the head piece. The semiconductor wafer 61 is through its collector metallization with the upper Surface of the head piece connected, and the connected "flying" leads 66 and 67 internally connect the emitter and base metallizations of the die with the outer leads 64 and 65. In accordance with the present invention, the whole Assembly and in particular the upper and side surfaces of the semi-extender plate 61 and the "flying" leads 66 and 67 by immersion in a relatively viscous solution of the polyimide / siloxane overdrawn. If the element is to be completed by another epoxy housing, then the whole can upper surface of the head piece including the glass / metal seals and the leads 66 and 67 with the polyimide / siloxane on which the epoxy resin, which is cheaper, is easy to be coated

709826/0753709826/0753

'Ά ''Ά'

haftet. Soll eine obere Metallabdeckung hinzugefügt werden, dann werden die Oberflächen um den Umfang des Kopfstückes freigelassen zur Herstellung der Verbindung.adheres. If a metal top cover is to be added, the surfaces around the perimeter of the header are left exposed to establish the connection.

Außer einer Vervollständigung der Passivierung des Halbleiters festigt die Polyimid/Siloxan-Oberflächenschicht der Ausführungsform der Figur 4 beträchtlich die Halbleiterbaueinheit. Insbesondere die "fliegenden" Zuleitungen sind durch die Polyimid/ Siloxan-Einkapselung starrer und fester an dem Halbleiterplättchen befestigt.In addition to completing the passivation of the semiconductor, the polyimide / siloxane surface layer of the embodiment of FIG. 4 considerably strengthens the semiconductor package. In particular the "flying" leads are more rigid and stronger on the semiconductor die due to the polyimide / siloxane encapsulation attached.

Die Polyimid/Siloxan-Oberflächenschicht ist nützlich zum Überziehen von Halbleiteroberflächen, seien diese bipolare Transistoren oder Feldeffekttransistoren. Der Überzug entfernt Ladungen von der Oberfläche und hilft die Bildung induzierter Kanäle nahe diesen Oberflächen, die den Betrieb des Elementes nachteilig beeinflussen würden, verhindern.The polyimide / siloxane surface layer is useful for overcoating of semiconductor surfaces, be they bipolar transistors or field effect transistors. The coating removes charges from the surface and helps the formation of induced channels near these surfaces, which the operation of the element would adversely affect prevent.

Die Dicke der schützenden Polyimid/Siloxan-Schicht hängt von der Aufbringung ab. Wie bereits erwähnt, kann die schützende Schicht direkt auf einen Halbleiterkörper aus Silizium oder anderem Halbleitermaterial aufgebracht werden. Es kann entweder auf freiliegende Übergangsbereiche oder auf Bereiche ohne solche Übergänge aufgebracht werden. Schließlich kann es auch auf Oberflächen aufgebracht werden, die mit einer SiO^-Schicht bereits teilweise passiviert sind. Bei beiden Anwendungen, angenommen das Element wird nicht bei hohen Spannungen betrieben, kann die Dicke der Polyimid/Siloxan-Schicht 1 bis 100 μπι betragen. Nachdem sich erst einmal eine zusammenhängende Schicht gebildet hat, beginnt der Nutzen von der angegebenen Minimaldicke aus zu steigen. Werden die freigelegten Übergänge von Hochspannungselementen überzogen, dann kann die Schicht dicker sein, üblicherweise von 100 bis 750 μπι. Wird die Schicht als Kapsel benutzt, dann ist die äußere Grenze hauptsächlich durch die Härturigseigenschaften der Schicht gesetzt und die Zeit, die man wirtschaftlich zur Entfernung des Lösungsmittels und zurThe thickness of the protective polyimide / siloxane layer depends on the application. As already mentioned, the protective layer can be applied directly to a semiconductor body made of silicon or other semiconductor material. It can either be applied to exposed transition areas or to areas without such transitions. Finally, it can also be applied to surfaces that are already partially passivated with an SiO ^ layer. In both applications, assuming the element is not operated at high voltages, the thickness of the polyimide / siloxane layer can be 1 to 100 μm. Once a coherent layer has formed, the benefit begins to increase from the specified minimum thickness. If the exposed transitions are covered by high-voltage elements, then the layer can be thicker, usually from 100 to 750 μm. If the layer is used as a capsule, the outer limit is mainly set by the hardening properties of the layer and the time it takes to remove the solvent and to remove it economically

709826/0753709826/0753

Vervollständigung der Härtung der polymeren Vorläufer gestatten kann. Verwendet als Einkapselung, ist die Stabilität des fertigen Elementes um so größer, je dicker die Schicht ist. Im besonderen erhöht die Einkapselung die Festigkeit der verbundenen Kontakte.May allow the polymeric precursors to cure to completion. Used as encapsulation, the finished product is stable The thicker the layer, the larger the element. In particular, the encapsulation increases the strength of the bonded Contacts.

700 8 26/0753700 8 26/0753

Claims (16)

PatentansprücheClaims 1.,/Halbleiterelement mit einem Körper aus Halbleitermaterial und einem Paar leitender Elektroden und einer einen Teil des Körpers bedeckenden Schutzschicht, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzschicht aus einem Polyimid/Siloxan-Copolymer besteht, das wiederkehrende Struktureinheiten der folgenden Formel aufweist:1., / Semiconductor element with a body made of semiconductor material and a pair of conductive electrodes and a protective layer covering part of the body, characterized that the protective layer consists of a polyimide / siloxane copolymer, the repeating Has structural units of the following formula: ' nii'nii CC. CC. IlIl ItIt OO OO
worin R ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest, R1 ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest, R" ein vierwertiger organischer Rest, der der Rest eines Tetracarbonsäuredianhydrids ist, Q ein zweiwertiger siliziumfreier organischer Rest, der der Rest eines organischen Diamins ist, χ eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 4, m eine ganze Zahl größer als 1 und η eine ganze Zahl größer als 1 ist und die ganzen Zahlen m und η einen solchen Wert haben, daß m 5 bis 50 Mol-% des Polymers entspricht.where R is a divalent hydrocarbon radical, R 1 is a monovalent hydrocarbon radical, R "is a tetravalent organic radical which is the radical of a tetracarboxylic acid dianhydride, Q is a divalent silicon-free organic radical which is the radical of an organic diamine, χ an integer with a value of 1 to 4, m is an integer greater than 1 and η is an integer greater than 1 and the integers m and η have such a value that m corresponds to 5 to 50 mol% of the polymer. 709826/0753709826/0753 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 26 j 6 363 .3' 26 j 6 363 .3 ' 2. Halbleiterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper mindestens zwei pn-übergänge aufweist und der überzogene Teil des Elementes mindestens einen Oberflächenteil des Halbleiterkörpers einschließt.2. Semiconductor element according to claim 1, characterized in that the semiconductor body is at least has two pn junctions and the coated part of the element has at least one surface part of the semiconductor body includes. 3. Halbleiterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens einer der Übergänge die Oberfläche des Körpers unterhalb der Schutzschicht schneidet.3. Semiconductor element according to claim 2, characterized in that at least one of the transitions cuts the surface of the body below the protective layer. 4. Halbleiterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper aus monokristallinem Silizium besteht, daß eine zweite Schutzschicht aus SiO2 auf einer Oberfläche des Körpers am Schnittpunkt eines der Übergänge mit dieser Fläche vorhanden ist und daß der überzogene Teil des Halbleiterkörpers die zweite Schutzschicht einschließt.4. Semiconductor element according to claim 3, characterized in that the semiconductor body consists of monocrystalline silicon, that a second protective layer of SiO 2 is present on a surface of the body at the intersection of one of the junctions with this surface and that the coated part of the semiconductor body is the second protective layer includes. 5. Halbleiterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine zweite schützende Schicht aus SiO- auf eine Fläche des Körpers am Schnittpunkt mindestens eines Überganges mit dieser Fläche aufgebracht ist, daß der durch die Schutzschicht bedeckte Teil des Halbleiterelementes die zweite Schutzschicht sowie nicht-überzogene Regionen des Halbleiterkörpers einschließt.5. Semiconductor element according to claim 3, characterized in that a second protective layer made of SiO- is applied to a surface of the body at the point of intersection of at least one transition with this surface, that the part of the semiconductor element covered by the protective layer is the second protective layer as well as uncoated Includes regions of the semiconductor body. 6. Halbleiterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine zweite schützende Schicht aus SiOp auf eine Fläche des Körpers am Schnittpunkt mindestens eines Überganges mit dieser Fläche aufgebracht ist und daß dieser Teil des Halbleiterelementes, der durch die Schutzschicht bedeckt ist, die zweite schützende Schicht, nichtüberzogene Regionen des Halbleiterkörpers und die Elektroden einschließt.6. Semiconductor element according to claim 3, characterized in that a second protective layer made of SiOp on a surface of the body at the point of intersection at least of a transition with this surface is applied and that this part of the semiconductor element, which is through the protective layer is covered, the second protective layer, uncoated regions of the semiconductor body and the electrodes includes. 709826/0753709826/0753 7. Halbleiterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper mindestens zwei Regionen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufweist, die einen pn-übergang bilden und daß der überzogene Teil des Halbleiterkörpers den Schnittpunkt des Überganges mit der Oberfläche des Körpers einschließt.7. Semiconductor element according to claim 1, characterized in that that the semiconductor body has at least two regions of opposite conductivity type which form a pn junction and that the coated part of the semiconductor body is the intersection of the junction with the surface of the body. 8. Halbleiterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzschicht auf das Halbleitermaterial des Körpers aufgebracht ist.8. Semiconductor element according to claim 7, characterized in that that the protective layer is applied to the semiconductor material of the body. 9. Halbleiterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper die Gestalt einer Scheibe hat, die für Hochspannungsanwendungen geeignet ist, daß die Elektroden eine Anode auf der ersten Fläche und eine Kathode auf der gegenüberliegenden Fläche einschließen, daß der übergang die Kante der Scheibe schneidet und daß die Schutzschicht auf dem Halbleitermaterial auf dieser Kante aufgebracht ist.9. Semiconductor element according to claim 7, characterized in that the semiconductor body has the shape of a disc, which is suitable for high voltage applications, that the electrodes have an anode on the first Include surface and a cathode on the opposite surface so that the transition intersects the edge of the disc and that the protective layer is applied to the semiconductor material on this edge. 10. Halbleiterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzschicht ein Passivierungsmittel ist und eine Dicke von 1/2 bis 750 μΐη aufweist.10. Semiconductor element according to claim 9, characterized in that that the protective layer is a passivating agent and has a thickness of 1/2 to 750 μΐη. 11. Halbleiterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzschicht den elektrischen Durchbruch an der Übergangsoberfläche vermeidet und eine Dicke von mehr als 100 μΐη aufweist.11. Semiconductor element according to claim 9, characterized in that that the protective layer avoids the electrical breakdown at the transition surface and has a thickness of more than 100 μm. 12. Halbleiterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Halbleiterelement für hohe Spannung ist, bei dem die Isolation zwischen zwei Regionen durch eine Rille in einer Oberfläche des Körpers, über die sich eine hohe Spannung entwickelt, erreicht wird und wobei diese Rille mit einem isolierenden dielektrischen Material gefüllt ist, von dem mindestens ein Teil das Schutzmaterial ist.12. The semiconductor element according to claim 7, characterized in that the semiconductor element for high voltage is where the isolation between two regions is provided by a groove in a surface of the body over which a high voltage develops, is reached and this groove is covered with an insulating dielectric material is filled, at least a part of which is the protective material. 709826/0753709826/0753 •Η'• Η ' 13. Halblexterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß es für hohe Spannung ist, wobei die Isolation zwischen zwei Regionen durch eine Rille in einer Oberfläche des Körpers erzielt wird, über die sich ein hohes Potential entwickelt und wobei die Rille mit dem Schutzmaterial gefüllt ist.13. Halblexterelement according to claim 7, characterized in that it is for high voltage, wherein the isolation between two regions is achieved by a groove in a surface of the body over which develops a high potential and the groove is filled with the protective material. 14. Halbleiterelement aus einem Körper aus einkristallinem Halbleitermaterial mit einem Paar leitender Elektroden und einer Schutzschicht auf einem Teil des Körpers, dadurch gekennzeichnet , daß das Material der Schutzschicht ein Polyimid/Siloxan-Copolymer ist.14. Semiconductor element made from a body of monocrystalline semiconductor material with a pair of conductive electrodes and a protective layer on part of the body, thereby characterized in that the material of the protective layer is a polyimide / siloxane copolymer. 15. Halbleiter-Baueinheit mit einem Halbleiterelement, das einen Körper aus Halbleitermaterial mit mindestens zwei Regionen des einen und des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps einschließt, die zwischen sich einen pn-übergang aufweisen, wobei das Element auch mindestens zwei Elektroden aufweist, die mit dem Halbleiterkörper verbunden sind und eine Schutzschicht einen Teil des Elementes bedeckt, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzschicht aus einem Polyimid/Siloxan-Copolymer besteht.15. Semiconductor assembly with a semiconductor element, the one Includes bodies of semiconductor material having at least two regions of one and the opposite conductivity type, which have a pn junction between them, the element also having at least two electrodes, which are connected to the semiconductor body and a protective layer covers part of the element, thereby characterized in that the protective layer consists of a polyimide / siloxane copolymer. 16. Halbleiter-Baueinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Teil des pn-überganges die Oberfläche des Körpers schneidet und die Schutzschicht über mindestens einem Teil des Überganges an dieser Oberfläche liegt.16. Semiconductor assembly according to claim 15, characterized in that at least part of the pn junction cuts the surface of the body and the protective layer over at least part of the junction this surface lies. 709826/0753709826/0753
DE19762656963 1975-12-18 1976-12-16 SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH PROTECTIVE COVER Withdrawn DE2656963A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64217175A 1975-12-18 1975-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2656963A1 true DE2656963A1 (en) 1977-06-30

Family

ID=24575493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762656963 Withdrawn DE2656963A1 (en) 1975-12-18 1976-12-16 SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH PROTECTIVE COVER

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5276878A (en)
DE (1) DE2656963A1 (en)
FR (1) FR2335960A1 (en)
GB (1) GB1563421A (en)
NL (1) NL7613944A (en)
SE (1) SE419809B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019105727A1 (en) * 2019-03-07 2020-09-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Thyristor or diode

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5474677A (en) * 1977-11-28 1979-06-14 Hitachi Ltd Surface stabilizing method of semiconcuctor element using polyimide silicone
JPS56130947A (en) * 1980-03-17 1981-10-14 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS60137Y2 (en) * 1980-05-20 1985-01-05 九州日立マクセル株式会社 electric sprayer
GB2126786B (en) * 1982-09-04 1986-04-03 Emi Ltd Ion sensitive field effect transistor encapsulation
DE69021022T2 (en) * 1989-12-07 1996-01-18 Toshiba Kawasaki Kk Photosensitive composition and resin-coated semiconductor device.

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3325450A (en) * 1965-05-12 1967-06-13 Gen Electric Polysiloxaneimides and their production
DE1614703A1 (en) * 1967-12-29 1970-05-27 Siemens Ag Use of a zinc-free mixed condensate of a polysiloxane resin and a terephthalic acid ester as protective lacquer on the surface of the semiconductor body of a semiconductor component
US3598784A (en) * 1970-03-11 1971-08-10 Gen Electric Polysiloxane amides
US3610870A (en) * 1968-03-13 1971-10-05 Hitachi Ltd Method for sealing a semiconductor element
US3615913A (en) * 1968-11-08 1971-10-26 Westinghouse Electric Corp Polyimide and polyamide-polyimide as a semiconductor surface passivator and protectant coating
US3628106A (en) * 1969-05-05 1971-12-14 Gen Electric Passivated semiconductor device with protective peripheral junction portion
US3740305A (en) * 1971-10-01 1973-06-19 Gen Electric Composite materials bonded with siloxane containing polyimides
GB1325319A (en) * 1969-09-30 1973-08-01 Westinghouse Electric Corp Semiconductors
DE2634568A1 (en) * 1975-08-04 1977-02-17 Gen Electric SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH A POLYMER PROTECTIVE COVER
DE2655725A1 (en) * 1975-12-11 1977-06-16 Gen Electrit Co SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH A PROTECTIVE COVER

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1182353C2 (en) * 1961-03-29 1973-01-11 Siemens Ag Method for manufacturing a semiconductor component, such as a semiconductor current gate or a surface transistor, with a high-resistance n-zone between two p-zones in the semiconductor body
GB1230421A (en) * 1967-09-15 1971-05-05
IE35063B1 (en) * 1970-05-22 1975-10-29 Gen Electric Semiconductor device with polymeric passivant bonded preform

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3325450A (en) * 1965-05-12 1967-06-13 Gen Electric Polysiloxaneimides and their production
DE1614703A1 (en) * 1967-12-29 1970-05-27 Siemens Ag Use of a zinc-free mixed condensate of a polysiloxane resin and a terephthalic acid ester as protective lacquer on the surface of the semiconductor body of a semiconductor component
US3610870A (en) * 1968-03-13 1971-10-05 Hitachi Ltd Method for sealing a semiconductor element
US3615913A (en) * 1968-11-08 1971-10-26 Westinghouse Electric Corp Polyimide and polyamide-polyimide as a semiconductor surface passivator and protectant coating
US3628106A (en) * 1969-05-05 1971-12-14 Gen Electric Passivated semiconductor device with protective peripheral junction portion
GB1325319A (en) * 1969-09-30 1973-08-01 Westinghouse Electric Corp Semiconductors
US3598784A (en) * 1970-03-11 1971-08-10 Gen Electric Polysiloxane amides
US3740305A (en) * 1971-10-01 1973-06-19 Gen Electric Composite materials bonded with siloxane containing polyimides
DE2634568A1 (en) * 1975-08-04 1977-02-17 Gen Electric SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH A POLYMER PROTECTIVE COVER
DE2655725A1 (en) * 1975-12-11 1977-06-16 Gen Electrit Co SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH A PROTECTIVE COVER

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019105727A1 (en) * 2019-03-07 2020-09-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Thyristor or diode
DE102019105727B4 (en) * 2019-03-07 2020-10-15 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Thyristor or diode

Also Published As

Publication number Publication date
SE419809B (en) 1981-08-24
NL7613944A (en) 1977-06-21
GB1563421A (en) 1980-03-26
FR2335960A1 (en) 1977-07-15
FR2335960B1 (en) 1982-07-30
SE7614186L (en) 1977-06-19
JPS5276878A (en) 1977-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2455357C3 (en) Semiconductor component and method for its manufacture
DE102015114620B4 (en) Wafer-Level Package (WLP) and its training method
EP0075874B1 (en) Method of forming electrically conductive layers
DE2517939C2 (en) Process for the production of a photodiode sensitive to infrared radiation
DE1955730A1 (en) Semiconductor element with a semiconductor body at least partially covered by a protective layer
DE3100303A1 (en) SEMICONDUCTOR STORAGE DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
DE3346803A1 (en) SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE112013002390B4 (en) Resin encapsulated semiconductor device and method of making same
DE2739847C2 (en) Process for the selective etching of a layer of a high polymer material containing cured polyimide units
DE3126361C2 (en) Protective layer for semiconductor elements
DE2656963A1 (en) SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH PROTECTIVE COVER
DE112018004093T5 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
DE2634568A1 (en) SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH A POLYMER PROTECTIVE COVER
DE2937547A1 (en) METHODS OF IMPROVING THE PHYSICAL PROPERTIES OF POLYIMIDE SILICONE COPOLYMERS INCLUDING POLYMERIC SUBSTANCES
DE2534945C3 (en) Light emitting diode
DE2937519A1 (en) USE OF DISPERSED SOLIDS AS FILLING MATERIALS IN POLYMER DIMENSIONS FOR THE PASSIVATION OF SEMICONDUCTOR TRANSITIONS
DE2460682A1 (en) SEMI-CONDUCTOR DEVICE
DE1149462B (en) Semiconductor arrangement with at least one pn junction and method for its production
DE2618937B2 (en) Etchants for polymer resins, in particular for the manufacture of semiconductors, and processes for the manufacture of semiconductor components using this etchant
DE2655803C2 (en) Method for treating a selected surface area of a semiconductor element
DE1297762B (en) Junction field effect transistor
CH629335A5 (en) Semiconductor device with protective coating layer and process for producing said device
DE2036399A1 (en) Magnetoresistive element and process for its manufacture
DE2655725A1 (en) SEMICONDUCTOR ELEMENT WITH A PROTECTIVE COVER
DE112016005077T5 (en) Power semiconductor device and method of manufacturing a power semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8176 Proceedings suspended because of application no:

Ref document number: 2655725

Country of ref document: DE

Format of ref document f/p: P

8130 Withdrawal
8178 Suspension cancelled