DE2725260C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktierungsrahmen für die Kontaktbestückung von Halbleiterbauelementen, mit einem Träger aus Folienmaterial, der rahmenförmig eine Öffnung umgibt, und einer Anzahl von an dem Träger an­ gebrachten, voneinander isolierten Leiterstreifen, welche in die Öffnung des Trägers hineinragen und hier Kontakt­ finger für die Verbindung mit Kontakten eines Halbleiter­ bauelementes bilden.

Ein Kontaktierungsrahmen dieser Art dient als Montage­ hilfe, um an den sehr kleinen Elektrodenanschlußflächen eines Halbleiterbauelementes entsprechend kleine Leiter­ streifen anzubringen, an die dann bei der Fertig­ montage bzw. Verpackung des Halbleiterbauelementes an weiter außen liegenden Stellen stabile Anschluß­ leiter angeschlossen werden können. Kontaktierungs­ rahmen dieser Art sind aus US-PS 37 77 365, DE-OS 24 14 297 und GB-PS 11 97 751 bekannt. Die als Kon­ taktfinger in die Öffnung des Trägers hineinragenden Teile der Leiterstreifen sind aufgrund ihrer Feinheit sehr empfindlich und beweglich, so daß es schwierig ist, sie während der Montage an einer genauen stabi­ len Lage relativ zu den Elektrodenanschlußflächen des Halbleiterbauelementes zu halten.

Es sind andererseits aus DE-AS 24 44 418 und DE-AS 17 90 305 Kontaktierungshilfen ähnlicher Art bekannt, bei denen jedoch die Leiterstreifen auf ihrer ganzen Länge von einem folien- oder plättchenartigen Träger aus Kunst­ stoffolie oder Glasfritte abgestützt sind. Dieser Träger weist zwar eine zentrale Öffnung auf, die einen Zugriff zu dem Halbleiterbauelement während der Montage gestattet, jedoch enden die Leiterstreifen bereits vor der Öffnung und erstrecken sich nicht fingerartig in die Öffnung hinein. Während der Montage ist deshalb ein direkter Zugriff zu den Kontaktierungsenden der Leiterstreifen nicht möglich, insbesondere können Lage­ korrekturen der einzelnen Leiterstreifen zur besseren Ausrichtung auf die Elektrodenanschlußflächen des Halbleiterbauelementes nicht durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktierungsrahmen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Leiterstreifen während der Mon­ tage stabilisiert und in ihrer gewünschten Lage ge­ halten werden, trotzdem aber für etwaige Lagekorrek­ turen frei zugänglich und auf die Elektrodenanschluß­ flächen des Halbleiterbauelementes ausrichtbar sind.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im An­ spruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Kontaktierungs­ rahmens wird nicht nur eine Verstärkung und Stabilisie­ rung der in die Öffnung des Trägers hineinragenden Leiterstreifen erzielt, sondern zusätzlich noch der Vorteil, daß die Leiterstreifen nach ihrem Anschließen an das Halbleiterbauelement auf einfache Weise vom Trä­ ger getrennt werden können, wobei die Verstärkungs­ streifen und die sie stabilisierenden Brückenteile ebenfalls vom Träger abgetrennt werden und am Halb­ leiterbauelement verbleiben können. Sie dienen dann weiterhin zur Stabilisierung der Leiterstreifen beim nachfolgenden Anbringen von äußeren Anschlußleitern. Dieser Vorteil wird erzielt, ohne daß der flächige Träger selbst am Halbleiterbauelement verbleiben muß und dort Montagevorgänge behindert.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des Kontaktierungs­ rahmens;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der an einem Halbleiterbauelement angebrachten Leiter- und Verstärkungsstreifen nach Abtrennung des Trägers;

Fig. 4 die gleiche Anordnung wie Fig. 3, jedoch mit zusätzlich daran angebrachten Anschluß­ leitern;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausfüh­ rungsform des Kontaktierungsrahmens;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 11-11 von Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt durch ein fertigverpacktes und montiertes Halbleiterbauelement, das mit Hilfe des Kontaktierungsrahmens nach Fig. 5 und 6 erhalten wurde.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform des Kontaktierungsrahmens dargestellt, der einen aus Polyimidfolie bestehenden Träger 61 aufweist, der eine Öffnung mit einem Innenrand 62 zur Aufnahme des Halbleiterbauelements 55 umschließt. Mehrere Leiterstreifen 65 werden vom Träger 61 getragen und verlaufen im wesentlichen in radialer Richtung. Die Leiterstreifen 65 weisen je­ weils radial innere Endbereiche 66 zur Verbindung mit den Elektrodenbereichen 56 einen Halbleiterbauelements 55 sowie äußere Endbereiche 67 auf, die am Träger 61 angebracht sind. Die Anordnung weist weiterhin mehrere Verstärkungsstreifen 71 aus Polyimidfolie auf, die einstückig mit dem Träger 61 ausgebildet sind und sich in ra­ dialer Richtung nach innen oberhalb der entsprechenden Leiterstreifen 65 erstrecken und mindestens in vorbestimmten Bereichen mit diesen fest verbunden sind. Die Verstärkungsstreifen 71 stimmen flächenmäßig in Form und Abmessungen mit den Be­ reichen der Leiterstreifen 65 überein, mit denen sie verbunden sind. Die Vestärkungsstreifen 71 weisen radial äußere Endbereiche 72 auf, die einstückig in den Träger 61 übergehen. Durch Verstärkungsstreifen 71 werden die Leiterstreifen 65 in ihrer genauen Stellung gehalten.

Die Anordnung weist zudem mehrere isolierende Brückenteile 75 auf, die die Verstärkungsstreifen 71 miteinander verbinden. Bei der dar­ gestellten Ausführungsform bilden die Brückenteile 75 im we­ sentlichen ein kreisförmiges Ringteil, das die Verstärkungs­ streifen 71 schneidend, konzentrisch zum Innenrand 62 verläuft und eine innere Öffnung, die kleiner ist als die durch den Innenrand 62 gebildete, zur Aufnahme des Halbleiterbau­ elements 55 umgibt. Die Brückenteile 75 weisen keine leitfähigen Filme oder Schichten darauf auf.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kontaktierungsrahmen wird vorzugsweise dadurch hergestellt, daß ein dünnes Isolierblatt mit einer Dicke von etwa 100 µm nach dem bekannten Photolack- und Ätzverfahren behandelt wird. Das Ätzen wird bei Verwendung eines Blattes aus Polyimidfolie vorzugs­ weise derart ausgeführt, daß als Ätzmittel Hydrazin bei einer leicht erhöhten Temperatur zwischen etwa 50° und 80°C verwendet wird. Die Leiterstreifen 65 werden dadurch ausgebildet, daß eine Aluminium- oder eine Kupferfolie mit einer Dicke zwischen einigen µm und mehreren Dutzend µm durch das bekannte Heizpreßverfahren auf dem vorgeformten Iso­ lierblatt aufgebracht und nach den bekannten Photolack- und Ätzverfahren behandelt wird. Es ist auch möglich, die Metallfolie an einer nicht vorgeformten Isolierfolie anzubringen und die Leiterstreifen 65 gleichzeitig für mehrere Rahmen- und Leiter-Anordnungen auszubilden und erst danach die Isolierfolie in einzelne vorgeformte Träger 61 zu trennen, so daß sich einzelne Kontaktierungsrahmen ergeben. Vor­ zugsweise wird das Heizpreßverfahren unter Verwendung eines Polyamid- oder Epoxyharzes bei einer Temperatur zwischen 100° und 200°C und bei einem Druck zwischen 5 und mehreren 10 N/cm² durchgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform werden die Leitersteifen 65 durch Drucken oder anderweitiges Aufbringen einer leitfähigen Paste, wie etwa einer Silber- oder Goldpaste, auf das vorgefertigte Isolierblatt ge­ bildet und die Paste vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 200° und 300°C gebrannt. Unabhängig von der Art der Her­ stellung werden die Leiterstreifen 65 genau in ihrer Stellung gehalten. Darüber hinaus ist es sehr leicht möglich, die inneren Endbereiche 66 genau mit den Elektroden 56 auszurichten.

Bei Anwendung des Photolack- und Ätzverfahrens können auch die Brückenteile 75 zusammen mit dem Träger 61 und den Verstärkungsstreifen 71 leicht aus dem Iso­ lierblatt hergestellt werden. Bei einer anderen Ausführungs­ form werden die Brückenteile 75 zuerst aus einem Blatt aus ei­ nem anderen elektrisch isolierendem Material, wie etwa einem Polyesterharz, im Gegensatz zu dem Träger 61 und den Verstärkungsstreifen 71 aus Polyimid, mit einer Dicke von etwa 20 bis 100 µm ausge­ stanzt oder anderweitig geformt und dann mit den Verstärkungs­ streifen 71 durch Warmpressen verbunden. Das Warmpreßverfahren wird vorzugs­ weise unter Verwendung eines Polyesterharzes bei einer Temperatur zwischen etwa 80° und 120°C und bei einem Druck zwischen etwa 5 und mehreren 10 N/cm² durchge­ führt.

Das Ringteil muß nicht notwendigerweise eine regelmäßige Gestalt auf­ weisen, sondern es kann auch ein Brückenteil 75 gegenüber dem benachbarten Brückenteil in radialer Richtung nach außen oder innen versetzt sein.

Gemäß Fig. 3 und 4 werden die Verstärkungsstreifen 71 vom Träger zusammen mit den Leiterstreifen 65 abgeschnitten, nachdem deren innere Endbereiche mit den Elektrodenbereichen 56 durch Pressen verbunden wurden, um eine Halbleiterbauele­ ment-Kontaktierung zu bilden. Gemäß Fig. 4 werden die in Fig. 3 dargestellten Leiterstreifen 65 des kontaktierten Halbleiterbauelements an den Punkten 76 je­ weils mit einer gleichen Anzahl von Anschlußleitern 77 durch Warm­ pressen verbunden. Die Anschlußleiter 77 bestehen vorzugsweise aus einer Nickel-Kobalt-Eisen-Legierung, die als Kovar bekannt ist, und sind verzinnt. Es können nun weitere elektrische Ver­ bindungen mit an beiden Oberflächen eines jeden Anschlußleiters 77 hergestellt werden.

In den Fig. 5 und 6 ist eine zweite Aus­ führungsform des Kontaktierungsrahmens dargestellt, wobei ähnliche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen wie in den Fig. 1-4 bezeichnet sind. Die Verstärkungsstreifen 71 sind hier nicht direkt mit dem Träger 61 verbunden, sondern indirekt über die oben beschriebenen Brückenteile 75, die in gleicher Anzahl wie die Verstärkungs­ streifen 71 vorgesehen sind, und über mehrere Stegteile 81. Die Brückenteile 75 sind jeweils zwischen den Verstärkungs­ streifen 71 angeordnet und bilden ein im wesentlichen quadrati­ sches Ringteil, das die Verstärkungsstreifen 71 innerhalb der Öffnung kreuzt und eine innere Öff­ nung zur Aufnahme des Halbleiterbauelementes 55 umgibt. Die Steg­ teile 81 verbinden das Ringteil mit dem Träger 61 an Stellen, die gegenüber den Verstärkungsstreifen 71 versetzt sind. Sofern der Abstand zwischen zwei benachbarten Leiterstreifen 65 es ermög­ licht, werden die Stegteile 81 vorzugsweise zwischen je zwei benachbarten Verstärkungsstreifen 71 angeordnet. Zusätz­ lich dazu können ein oder mehrere Brückenteile 75 vorhanden sein, die nicht durch Stegteile 81 mit dem Träger 61 verbunden sind. Bei dieser Anordnung können die Leiterstreifen 65 in radialer Richtung äußere Abschnitte 86 aufweisen, die nicht mit den Verstärkungsstreifen 71 verstärkt sind. Damit ist es mög­ lich, einen Außenleiter, wie etwa den oben beschriebenen Anschluß­ leiter 77, mit einer der Flächen des betreffenden Leiterstreifens 65 zu verbinden und den Preßvorgang ohne einen dazwischen­ liegenden Verstärkungsstreifen 71 durchzuführen, um die elektrische Verbindung sicherzustellen. In der dargestellten Ausführungsform sind auch die radial inneren Endbereiche 66 nicht von den Verstärkungsstreifen 71 verstärkt. Dies erleichtert die Herstellung der elektrischen Verbindung der inneren Endbereiche 66 mit den Elektrodenbereichen 56.

Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, wird eine Ver­ bindung der Verstärkungsstreifen 71 mit dem Träger 61 zusätzlich durch die oben erwähnten äußeren Endbereiche 67 der Leiterstreifen 65 bewirkt, die in radialer Richtung weiter außen liegen als die nicht verstärkten Abschnitte 86 und die an dem Träger 61 befestigt sind. Einstückig mit dem Träger 61 ausgebildete Vorsprünge 87 erstrecken sich in radialer Richtung etwas nach innen, längs dem entsprechenden Leiterstreifen 65, und sind mit dessen äußeren Endbereichen 67 fest verbunden. Die äußeren Endbereiche 67 können sich in radialer Richtung noch weiter nach außen erstrecken und am Träger in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Weise an­ gebracht sein. Bei der Herstellung aus dem gleichen Isolier­ material werden der Träger 61 mit oder ohne Vorsprünge 87, die Verstärkungsstreifen 71, die Brückenteile 75 und die Stegteile 81 leicht als eine einstückige Anordnung aus Isolierfolie durch die Photolack- und Ätzverfahren gebildet. Vorzugsweise wird das Isolierblatt erst nach Bildung der Leiterstreifen 65 be­ handelt, insbesondere dann, wenn diese innere Endbereiche 66 und Abschnitte 86 aufweisen, die von den Verstärkungsstreifen 71 verstärkt sind.

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, werden die Leiterstreifen 65 an oder nahe den radial äußersten Linien der unbedeckten Abschnitte 86 abgeschnitten, nachdem das Halbleiterbauelement 55 mit dem Kontaktierungsrahmen verbunden wurde. Die Leiterstreifen 65 einer so gebildeten Halblei­ terbauelementkontaktierung werden mit Anschlußleiter 77 durch Pressen verbunden. Danach werden die kontaktierten Halbleiterbauelemente und die inneren Endbereiche der Anschlußleiter 77 in einer Epoxyharz-Masse 89 eingegossen.

Der Träger 61 kann aus elektrisch isolierenden Material, wie Polyimid, Polyester-, Polypropylen- oder Polyvinylharz oder aus leitfähigem Material bestehen. Wenn der Träger 61 aus einem leit­ fähigen Material besteht, weisen die Leiterstreifen 65 im Hinblick auf die Prüfung der elektrischen Kenndaten keine an den leitfähigen Träger 61 angebrachte äußeren Endberei­ che 67 auf, sondern vielmehr bilden die Abschnitte 86 die äußeren Endbereiche, die sich ledig­ lich in radialer Richtung nach außen zum Innenrand 62 hin erstrecken. Ebenso können die Stegteile 81 relativ zu den Verstärkungsstreifen 71 versetzt sein. Wei­ terhin kann die Zahl der Leiterstreifen die Zahl der Elek­ trodenbereiche des jeweils verwendeten Halbleiterbauelementes übersteigen. Außerdem kann die Öffnung des Trägers 61 elliptisch oder rechteckig gestaltet sein.

Claims (10)

1. Kontaktierungsrahmen für die Kontaktbestückung von Halbleiterbauelementen, mit einem Träger aus Folienmaterial, der rahmenförmig eine Öffnung um­ gibt, und einer Anzahl von an dem Träger angebrach­ ten, voneinander isolierten Leiterstreifen, welche in die Öffnung des Trägers hineinragen und hier Kon­ taktfinger für die Verbindung mit Kontakten eines Halbleiterbauelementes bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einen Kontaktfinger bildende Leiterstreifen (65) inner­ halb der Öffnung (62) des Trägers (61) über mindestens einen Teil seiner Länge durch einen mit ihm verbundenen Verstärkungsstreifen (71) verstärkt ist, der im wesentlichen die gleiche Breite wie der Leiterstrei­ fen (65) hat, und daß benachbarte Verstärkungsstrei­ fen (71) durch innerhalb der Öffnung (62) des Trä­ gers (61) liegende Brückenteile (75) miteinander verbunden sind, wobei Verstärkungsstreifen (71) und Brückenteile (75) aus elektrisch isolierendem Folien­ material bestehen und die Verstärkungsstreifen (71) und/oder die Brückenteile (75) mit dem Träger (61) verbunden sind.

2. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenteile (75) zusammen ein innerhalb der Öffnung (62) des Trägers (61) verlaufendes geschlossenes Ringteil bilden, welches eine innere Öffnung für die Aufnahme des Halbleiterbauelementes (55) umgibt.

3. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs­ streifen (71) und/oder die Brückenteile (75) aus dem gleichen Folienmaterial wie der Träger (61) bestehen.

4. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs­ streifen (71) einstückig mit dem Träger (61) zusammen­ hängen.

5. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenteile (75) an von den Leiterstreifen (65) versetzten Stel­ len durch Stegteile (81) aus isolierendem Folien­ material mit dem Träger (61) verbunden sind.

6. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs­ streifen (71) über die Brückenteile (75) und die Stegteile (81) einstückig mit dem Träger (61) zu­ sammenhängen.

7. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs­ streifen (71) im Abstand vom Rand der Öffnung (62) des Trägers (61) enden.

8. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lei­ terstreifen (65) über das innere und/oder das äußere Ende der Verstärkungsstreifen (71) überstehende End­ abschnitte (66, 67) aufweisen.

9. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem äußeren Ende jedes Verstärkungs­ streifens (71) und dem Rand der Öffnung (62) des Trägers (61) von einem Abschnitt (86) des Leiter­ streifens (65) überbrückt wird.

10. Kontaktierungsrahmen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Rand der Öff­ nung (62) des Trägers (61) den Enden der Verstärkungs­ streifen (71) gegenüberliegende Vorsprünge (87) aus­ gebildet sind, welche die äußeren Endbereiche (67) der Leiterstreifen (65) abstützen.