DE1515597A1 - Verfahren zum Herstellen von Anschluessen an Halbleitervorrichtungen - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Anschluessen an Halbleitervorrichtungen

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DE1515597A1 DE19651515597 DE1515597A DE1515597A1 DE 1515597 A1 DE1515597 A1 DE 1515597A1 DE 19651515597 DE19651515597 DE 19651515597 DE 1515597 A DE1515597 A DE 1515597A DE 1515597 A1 DE1515597 A1 DE 1515597A1
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Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD, Patentanwalt, KÖLN, Univ.rilfatfttraße 31 Anlog· NUmxakhin
zur Eingab· vom 24. November I965 VA. No*. AAn*. CORNING GLA33 WORK3,
CORNING, N.Y., U3A.
Verfahren zum Herstellen von Anschlüssen an Halbleitervorrichtungen
Oie Erfindung bezieht sich auf elektronische Vorrichtungen, insbesondere Halbleitervorrichtungen, und ganz besonders auf ein Verfahren zum Herstellen von Anschlüssen an Transistorchips. Keinesfalls ist die ISrfindung jedoch hierauf beschränkt.
Die Erfindung gilt allgemein für Halbleitervorrichtungen. Zum Zweck der ¥ere±nfachui3g wird sie jedoch in Verbindung mit Transistoren beschrieben. Transistoren haben Kontakte oder Kontaktflächen für ien Kollektor, ü&a jSraitter und die Basis. Bis heute wurden Drähte
diesen Translstorfcaiafcakfceii angeschlossen und Außenleitunwaair.len Im ils TiMaiuliKig eiogesclilassen, in der der Transistor. eimer JIto?wBäsßl8ibmehl2Mmi& oder dergleichen montiert vnarde. 3ol-QrSEhit® siinafüteaa teiinzelaa. aaagjeiscialosaea werdtem* was ah seiir zeitaoaaä uaoffaailipBiteaaBem aeeinr !toafcsplelig war. !te die Verbindungeaa aafi asisr Hrii(i»itnn staafl» vmr es sciaeiearie* fß.&t<eämM3i^ annehmbare au aadbBBfioTCTa- (fiBsglffilrfsi die SteSäatfce aea !»Idea atoden anvwunten» teiöt w/übädtiest item !tadtem ttapotbatdtean eine freie Be- <sfP& 2a» asEScüleaaaaBaesfl
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■ - 1 -
kontakten verbundenen Enden. Während der Herstellung der Verbindungen hat der Anschlußvorgang selbst häufig die Drähte geschwächt.
Nach dem Einschluß des Transistors wurde dieser mit den Außenleitern an einen Kreis angeschlossen, was zusätzliche Verbindungen erforderte, die auch versagen konnten, wie auch zusätzliche Zeit und auch zusätzlichen Aufwand. Jede solche Transistorverbindung erforderte weiter viel Raum.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Überwindung der oben genannten ,Schwierigkeiten unri :lie Schaffung eines einfachen und unaufwendigen Verfahrens zum Herstellen eines Transistorchips, das schnell, reproduzierbar und raumsparend an eine Schaltungsanordnung angeschlossen werden kann, wodurch einVersagen der mechanischen Vorbindungon zwischen dem Transistorchip und der Schaltungsanordnung ausgeschlossen wird.
Ganz allgemein gesprochen, sieht die vorliegende Erfindung ein Transistorchip mit mindestens einer auf seiner Oberfläche ausgebildeten Kontaktplatte vor. 3in Metallscheibchen wird über die Kontaktplatte gesetzt und ein wit Vibrationsenergie arbeitendes Werkzeug, das' eine gewünschte Spitzenform und Größe hat, wird in Deckung mit der Kontaktplatte mit dem Scheibchen in Berührung gebracht. Mit Hilfe des Werkzeuges wird dann in die so gebildete Einheit Vibrationsenergie eingeleitet. Diese Vibrationsenergie reicht aus, um aus dem 3cheibchen eine Säule herauszuschneiden, die in ihrer Form im wesentlichen der Werkzeugspitze entspricht, und um die 3äule gleichzeitig mit der Kontaktplatte zu verbinden. Diese 3äule bildet einen Anschluß für ein Transistorohip, der mit Vibrationsenergieoder der-
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gleichen später unmittelbar an eine Schaltung angeschlossen werden kann.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für Fachleute aus der folgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnung, auf der als Beispiel nur die bevorzugte Ausführung der Erfindung dargestellt ist.
Die Figuren 1 bis 4 sind Seitenansichten eines Artikels und erläutern die verschiedenen Stufen bei der Herstellung der Anschlüsse gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Flg. 5 ist eine auseinandergezogene Darstellung und er
läutert das Verfahren der Herstellung eines An schlusses und seine Befestigung an einer Kon- taktfläohe eines Transistorchips gemäß dieser Erfindung.
Gemäß Fig. 1 wird.ein Transistorchip 10 aus Germanium, Silizium oder einem gleichartigen Material mit einer metallischen Kontaktfläche oder Kontaktplatte 12 versehen, die auf einer flachen Oberfläche dee Chips ausgebildet wird. Die Kontaktplatte 12 macht elektrischen Kon· * takt mit dem Emitter des Transistors, mit dem Kollektor oder mit dor Basis und wird durch selektiven Dampfniederschlag, Metallisierung oder durch gleichartige Verfahren ausgebildet, die Fachleuten bekannt sind. Beispiele geeigneter Werkstoffe für eine solche Kontakt"j platte sind Aluminium, Gold, Platin und dergleichen.
Wie Fig. 2 zeigt, wird ein metallisches Scheibchen oder Band 14 über
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die Kontaktplatte 12 gesetzt. Geeignete Werkstoffe für solche Bänder sind Aluminium, Gold, Platin, Kupfer und dergleichen. Die so gebildete Anordnung wird auf einen Amboß 16 aufgesetzt und ein Werkzeug 18 wird - ausgerichtet auf die Kontaktplatte 12 - mit dem Band 14 in Berührung gebracht, wie es Fig. 3 zeigt. Die mit dem Band 14 in Berührung stehende Fläche des Werkzeuges IS ist glatt und parallel zu der Oberfläche des Chips 10, auf der die Kontaktplatte 12 ausgebildet ist, und wiederum parallel zu der Kontaktplatte 12, während die Längsachse des l/crkzeuges 1Ö senkrecht zu der Oberfläche de.3 Chips 10 steht. Wenn dem Werkzeug 18 Vibrationsenergie zugeführt wird, schneidet, stößt oder schert es aus dem Band 14 eine Säule 20 aus, die eine dem berührenden Ende des V/erkzeuges 18 im wesentlichen entsprechende Form oder Gestalt hat, und gleichzeitig wird die 3äule 20 mit Hilfe der Vibrationsenergie an die Kontaktplatte 12 angeschlossen.
Nach der Abnahme des Werkzeuges 18 und des Bandes 14 bleibt ein Transistorchip mit einem Anschluß in der Form einer Säule 20 übrig, die Fig. 4 zeigt. Die Säule 20 ist geeignet geformt und fest an die Kontaktplatte 12 angeschlossen.
Fig. 5 zeigt ein Transistorchip 22 mit Kontaktplatten 24, 26 und 28, die auf einer Oberfläche des Chips ausgebildet sind, und eine Säule 30, die aus einem Band 32 herausgeschnitten und mit dem Werkzeug 18 an die Kontaktplatte 24 angeschlossen ist. Das Band yz wird in einem Abstand gezeigt, so daß eine zweite Säule aus einem nooh ungeschnittenen Abschnitt des Bandes herausgeschnitten und an der Kontaktplatte 28 befestigt werden kann. Dieser Vorgang kann so oft wiederholt werden, wie es nötig 1st, um beliebig viele Säulen auszubilden und anzuschließen. 9 0 9 8 31/052$ BAD ORIGINAL
!»■Ι
läin für db vorliegen-le Erfindung typisches Beispiel wird im folgenden erläutert. Eine ggeignete Kontaktplatte aus Aluminium wird auf ein Transistorchip aus Silizium aufgedampft. j£in mit Vlbrationsenergie arbeitendes Werkzeug wit einem kontaktierenden linde oder einer Spitze mit einem Durchmesser von 0,1 mm wird hergestellt. Die Spitze wird gehont, bis sie ebene Seiten hat und viereckig und glatt ist. Das Werkzeug wird dann in eine geeignete Vibrationo-energie-Vorrichtung eingesetzt, z. ß. in das Modell W-260T3L, hergestellt von der JülIüDOilü CORPORATION, .^ST CHjISTj)R, PIiHNSYLVANIA, USA. Das V/orkzäUg wird .so aufgesetzt, daß seine Längsachse .'.senkrecht zu der Oberfläche dos Transistorchipi steht, auf dem die Kontaktplatte ausgebildet wird. Die zündfläche des Werkzeuges liegt dabei parallel zu ler Oberfläche des Transistors.
.iine Aluminiumscheibe mit einer Dicke von 0,05 mm wird über die Kontaktplatte gesetzt und las Werkzeug wird mit einer Anpreßkraft von annähernd 225 P mit der Scheibe in Berührung gebracht. Für etwa 0,150 Sekunden wird dann Vibrationsenergia zugeführt, worauf eine Aluminiumsäule mit einer Porin entsprechend der Werkzeugspitze aus der Scheibe herausgeschnitten und gleichzeitig an die Kontaktplatte angeschlossen wird, wodurch ein Anschluß für das Transistorchip entsteht.
Der Energiebedarf für das Schneiden und das Anschließen schwankt mit der Art des verwandten Materials, mit der Dicke des Scheibenmateriala, mit der Vibrationsvorrichtung und mit ähnliehen Bedingungen. Fachleute werden den Sn ergiebedarf ohne weiteres ermitteln.
mit arfindungsgemäß ausgebildeten Anschlüssen versehenes Transistorchip kann anschließend an eine gedruckte Schaltung angeschlos
90983!/052Θ bad orkmnal
sen werden, ζ. B. durch Befestigung mit Vibrationsenergi-j.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit dorn Herateilen von Anschlüssen auf Transistorchips beschrieben wurde, leuchtet: es ein, daß solche Anschlüsse auch auf anderen elektronischen Vorrichtungen ausgebildet '..erden können, wie z. B. auf integrierten Mini.'itur schaltungen, Halbleitern, Dioden und dergleichen.
Obgleich die vorliegende Erfindung r.iit Bezug auf spezifische ")eo=ii bestimmter Ausführungen beschrieben worden ist, versteht es jlcii von selbst, da.2 diese Details keine Beschränkungen füz' den ichUu,.-u;nfang der Erfindung darstollon.
P a t e η t a ii 3 ρ i- ü c h e :
BAD ORIGINAL 909831/0528

Claims (1)

  1. Dr. ing. E. BERKENFELD, Patentanwalt, KDLN, Univenitätutraße 31
    Anlofl·
    ζυ, Eingab« vom 24. NOVelüber I965 VA. Nom.d.Anm. COMING GLA33 WORKS,
    COMING, N.Y., USA.
    P A T £ i? T A N -3 P K Ü C H jS
    1. Verfahren zum Herstellen eines Anschlusses auf einer elektronischen Vorrichtung unter Anordnung einer Metallscheibe an einer wetal lischen Kontaktplatte auf einer flachen Oberfläche einer elektronischen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Scheibe mit einei.i ;.iit Vlbrationsenergie arbeitenden Werkzeug in Berührung gebracht vrird, das ain,i mit 1er Kontaktplatte in Anschlag stehende Kontaktspitze aufweist, die beruhende Fläche dieser Spitze uit der flachen Oberfläche ier Vorrichtung ausgerichtet ist und der so gebildeten iSinheit durch das Werkzeug ausreichend Vibrationsenergie zugeführt wird, um aus Ier Scheibe eine Säule herauszuschneiden, die in Form und Größe der Spitze entspricht, und um die Säule gleichzeitig an die Kontaktplatte anzuschließen.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe aus einem Material aus der Gruppe aus Aluminium, Gold, Platin und Kupfer hergestellt wird.
    j?. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte aus einem Material aus der Gruppe aus Aluminium, Gold und Platin hergestellt v/ird.
    909831/0 528
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Vorrichtung ein Transistorchip ist.
    909831 /0528
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