DE3433779A1

DE3433779A1 - Schutzschicht fuer halbleiterschaltungen

Info

Publication number: DE3433779A1
Application number: DE19843433779
Authority: DE
Inventors: Gert Prof. Dipl.-Phys. Dr. 1000 Berlin Siegle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-09-14
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1986-03-27

Description

Schutzschicht für Halbleiterschaltungen
Stand der Technik Die Erfindung geht von einer Schutzschicht nach der Gattung des Anspruchs 1 aus.
Halbleiterschaltungen, wie zum Beispiel integrierte CMOS-Schaltungen, weisen eine geringe Spannungsfestigkeit auf. Schon nur kurzzeitig auftretende Spannungsspitzen, zum Beispiel infolge von statischer Elektrizität, können zu irreversiblen Schäden führen. Zur Vermeidung derartiger Schäden ist es bekannt (micro, 1984, Heft 8, Seite 68), die Kontaktpins der Bauteile vor der Montage durch einen Streifen leitfähigen Schaumstoffs kurzzuschließen. Unmittelbar vor der Montage der Halbleiterschaltung auf einer isolierenden oder leitenden Unterlage wird jedoch der Schaumstoffstreifen wieder entfernt, so daß die Kontaktpins freiliegen und versehentlich mit der Hand berührt werden können, wodurch sich eine gegebenenfalls vorhandene elektrostatische Aufladung über die Halbleiterschaltung entladen und diese zerstören kann.
Weiterhin ist eine monolithisch integrierte Halbleiterschaltung bekannt (DE-Gbm 74 31 998), die einschließlich ihrer elektrischen Anschlüsse durch eine Schutzschicht mechanisch und elektrisch geschützt ist. Die zuletzt genannte Maßnahme läßt jedoch keine Ableitung einer auf die Halbleiterschaltung einwirkenden Hochspannung zu Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Schutzschicht mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß eine auf die Halbleiterschaltung und deren Anschlüsse von außen einwirkende elektrische Hochspannung zwangsläufig nach Masse abgeleitet und damit für die Halbleiterschaltung unschädlich gemacht wird. Besonders vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Schutzschicht, bei der der Isolierstoff ein Epoxidharz ist und der Zusatz aus Graphit besteht. Auf diese Weise kann der Fachmann ohne Schwierigkeiten eine Schutzschicht herstellen, die eine für den gewünschten Anwendungszweck geeignete Leitfähigkeit aufweist.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung an Hand einer einzigen Figur dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung der Erfindung In der in der einzigen Figur gezeigten Schnittansicht bezeichnet 10 eine Unterlage für eine Halbleiterschaltung 11. Die Unterlage ist vorzugsweise eine Leiterplatte mit Leiterbahnen 12. Anschlüsse 13 der Halbleiterschaltung, das sind zum Beispiel Bonddrähte, sind mit den zugehörigen Leiterbahnen 12 verbunden. Eine Schutzschicht t4 aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise einem Epoxidharz, dem ein elektrisch leitender Zusatz beigefügt ist, bedeckt die Halbleiterschaltung und die Anschlußstellen. Durch den leitenden Zusatz erhält das isolierende Material der Schutzschicht eine derartige Leitfähigkeit, daß die Anschlüsse 13 bei den in der Schaltung normalerweise auftretenden Spannungen ausreichend gegeneinander isoliert sind. Wirkt jedoch eine Hochspannung, zum Beispiel eine elektrostatische Spannung, auf die Schutzschicht 14 ein, dann gelangt die Spannung durch die Schutzschicht 14 hindurch an die Anschlüsse 13, von denen mindestens ein Anschluß mit dem Massepotential verbunden ist.
Somit wird die Hochspannung abgeleitet und die Halbleiterschaltung 11 geschützt. Der Widerstand zwischen den einzelnen Anschlüssen 13 der Halbleiterschaltung darf einen gewissen Wert nicht unterschreiten, weil sonst die Schaltungsparameter zu stark beeinflußt werden können.
Als Zusatz für den Isolierstoff eignet sich vorzugsweise Graphit. Der mit dem Graphit versehene Isolierstoff wird im unausgehärteten Zustand, vorzugsweise in flüssigem oder teigigem Zustand, aufgebracht.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäße Schutzschicht sind integrierte Digitalschaltungen, wie zum Beispiel Halbleiterspeicher, die durch elektrische Impulse umgeladen werden. Bei derartigen Schaltungen macht sich die absichtlich vorgesehene Leitfähigkeit des Isolierstoffmaterials kaum negativ bemerkbar. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß bei einem EEPROM-Speicher (Electrical erasible programmable read only memory) der Widerstand zwischen den Anschlüssen etwa 100 ka nicht unterschreiten soll. Beispielsweise wurde eine Hybridschaltung durch eine tropfenförmige Schutzschicht geschützt, die aus einem Epoxidharz mit einem derartigen Graphit-Zusatz besteht, daß sich eine Leitfähigkeit von 4 etwa 10 n . cm einstellt. Eine derartige Schutzschicht ergab eine Überspannungsfestigkeit der Halbleiterschaltung gegen statische Aufladungen von etwa 6 kV, während eine Schutzschicht ohne den leitenden Zusatz nur zu einer Überspannungsfestigkeit von 1,5 kV führte.
Bei Halbleiterschaltungen, bei denen sich die geringere Leitfähigkeit der Schutzschicht auf die Schaltungsparameter störend auswirken könnte, kann der Fachmann bereits bei der Schaltungskonzeption die Leitfähigkeit berücksichtigen.

Claims

Ansprüche 9 Schutzschicht zum Isolieren von auf einer Unterlage montierten Halbleiterschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (14) aus einem Isolierstoff mit einem elektrisch leitenden Zusatz besteht, der die Leitfähigkeit der Schutzschicht derart verändert, daß eine von außen auf die Schutzschicht einwirkende Hochspannung durch die Schutzschicht hindurch über die Anschlußstellen (13) der Halbleiterschaltung (11) nach Masse abgeleitet wird, während die Anschlußstellen gegenüber den normalerweise in der Halbleiterschaltung auftretenden Spannungen ausreichend isoliert sind.
2. Schutzschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff ein Epoxidharz ist und der Zusatz aus Graphit besteht.