DE1766688B1

DE1766688B1 - Anordnung mehrerer Plaettchen,welche integrierte Halbleiterschaltungen enthalten,auf einer gemeinsamen Isolatorplatte sowie Verfahren zur Herstellung der Anordnung

Info

Publication number: DE1766688B1
Application number: DE19681766688
Authority: DE
Inventors: Kelly Franklin George; Acton Donald John
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1967-07-03
Filing date: 1968-07-03
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3459999A; FR1572799A; GB1201284A; GB1201285A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mehrerer Plättchen, welche integrierte Halbleiterschaltungen enthalten, auf einer gemeinsamen Isolatorplatte mit einer Anzahl von an jedem Plättchen vorgesehenen Anschlußleitungen in Form dünnschichtiger Metall- S streifen, welche von im wesentlichen senkrecht durch die Isolatorplatte verlaufenden metallbeschichteten Löchern durchsetzt und über die Metallbeschichtung dieser Löcher mit Zuleitungen an der Isolatorplatte verbunden sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung.

Nach der deutschen AuslQgeschrift 1232 623 sowie der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 962 067 sind bereits Anordnungen der erwähnten Art bekannt, bei denen die von den Plättchen aufgenommenen Halbleiterschaltungen nebst den zugehörigen Anschlußleitungen auf einer Oberfläche frei liegen. Hierbei bereitet es keine großen Schwierigkeiten, an diesen als dünnschichtige Metallstreifen ausgebildeten Anschlußleitungen Drahtzuleitungen anzulöten. Für gewisse Anwendungsfälle, insbesondere zur Erzielung einer Feuchtigkeits- oder Trockenbeständigkeit, ist es jedoch erforderlich, die Plättchen, welche die integrierten Halbleiterschaltungen enthalten, einschließlich deren Anschlußleitungen hermetisch abzukapsein.

Nach der deutschen Patentschrift 1121139 ist es auch bekannt, an einer Oberfläche einer Isolatorplatte oder Isolatorfolie vorgesehene Anschlußleitungen in Form dünnschichtiger Metallstreifen zu durchbohren und dort jeweils einen Zuleitungsdraht einzulöten. Auf die Isolatorplatte wird nach der Einlötung der Zuleitungsdrähte eine weitere Isolatorfolie mit einer den Löchern der Isolatorplatte entsprechenden Lochanordnung aufgelegt, wobei die Zuleitungsdrähte durch die Löcher der Isolatorfolie verlaufen. Es wird bei einer solchen Anordnung indessen keine ideale und hermetische Abkapselung wie bei dem allseitigen Eingießen der die integrierten Halbleiterschaltungen enthaltenden Plättchen in eine Isolatorplatte erreicht. Bei der bekannten Anordnung ergeben sich auch keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Verbindung der Zuleitungen mit den Anschlußleitungen, weil die letzteren bei der Herstellung der Verbindung einer Oberfläche frei liegen.

Es ist ferner bekannt, nicht integrierte Schaltungen bestehend aus Widerständen, Kondensatoren, Transistoren sowie Zuleitungen abzukapseln, beispielsweise durch Vergießen mit bituminöser oder w^chsartiger Masse, wobei aus der Vergußmasse Lötösen herausgeführt sind. Dies stellt indessen keine ideale hermetische Abkapselung dar, weil die Vergußmasse infolge Alterung und .einwirkeaden unterschiedlichen Temperaturen Risse und undichte Stellen erhalten kann.

Zweck der Erfindung ist demgemäß die Schaffung einer hermetischen Abkapselung von integrierten Halbleiterschaltungen enthaltenden Plättchen nebst einer einfach herzustellenden und zuverlässigen Verbindung zwischen den Anschlußleitungen der abgekapselten Plättchen mit nach außen führenden Zuleitungen, vorzugsweise ebenfalls in Form dünnschichtiger Metallstreifen. Erreicht wird dies allgemein dadurch, daß jedes Plättchen in die Isolatorplatte eingegossen ist, wobei die Anschlußleitungen innerhalb der Isolatorplatte zwischen deren beiden Außenflächen verlaufen, daß die Zuleitungen in an sich bekannter Weise in Form dünnschichtiger Metallstreifen ausgebildet sind, welche auf zumindest einer Außenfläche der Isolatorplatte verlaufen, und daß jeweils ein einer bestimmten Anschlußleitung zugeordnetes metallbeschichtetes Loch gleichzeitig eine zugeordnete Zuleitung durchsetzt, welche über die Metallbeschichtung des Loches mit der Anschlußleitung verbunden ist.

Durch das Eingießen der Plättchen in die Isolatorplatte wird hierbei eine nahezu ideale hermetische Abkapselung erreicht, wobei die Anschlußleitungen innerhalb der Isolatorplatte zwischen deren beiden Außenflächen verlaufen. Durch die weiteren erfindungsgemäßen Merkmale werden darüber hinaus Schwierigkeiten bei der Verbindung der an jedem Plättchen vorgesehenen Anschlußleitungen mit den anderen Zuleitungen vermieden, obgleich sich die Anschlußleitungen nicht auf gleicher Ebene mit den Zuleitungen befinden. Auf diese Weise wird es möglich, in einer Isolatorplatte eingegossene Anschlußleitungen in Form dünnschichtiger Metallstreifen, welche sich in mehreren Ebenen befinden, mit Anschlußleitungen an einer oder beiden Oberflächen der Isolatorplatte, vorzugsweise ebenfalls in Form dünnschichtiger Metallstreifen, zuverlässig und dauerhaft zu verbinden.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung in Draufsicht,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II von Fig.l.

Gemäß F i g. 1 ist ein Plättehen 14, welches eine integrierte Halbleiterschaltung enthält, vollständig in eine Isolatorplatte 10 eingegossen, welche beispielsweise aus härtbarem Epoximaterial bestehen kann. Jedes Plättchen 14 weist eine Reihe von Anschlußleitungen 16 in Form dünnschichtiger Metallstreifen auf, welche innerhalb der Isolatorplatte 10 zwischen deren beiden Außenflächen 27, 29 (s. F i g. 2) verlaufen. Auf einer oder beidien Außenflächen 27, 29 der Isolatorplatte sind Zuleitungen 28, ebenfalls in Form dünnschichtiger Metallstreifen, ausgebildet, welche dazu dienen, gemäß den Schaltungserfordernissen Anschlußleitungen 16 mit Lötösen 22 oder apch untereinander zu verbinden. In jede der Lötösen 22 kann der umgebogene Endabschnitt eines Kupferdrahtes 24 eingelötet werden.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist die Isolatorplatte 10 stark vergrößert und lediglich bruchstückweise dargestellt, wobei sich indessen versteht, daß in der Isolatorplatte 10 nebeneinander eine Vielzahl von Plättchen 14 eingegossen sein kann, von denen jedes sin und .dieselbe integrierte Halbleiterschaltung oder unterschiedliche Halbleiterschaltungen enthält.

Gemäß F i g. 2 ist zur Verbindung einer Zuleitung 28 mit einer Anschlußleitung 16 in der Isolatorplatte 10 je ein Loch 20 vorgesehen, welches eine innere Metallbeschichtung 30 aufweist. Vorzugsweise wird hierbei der Innenquerschnitt der Löcher 20 mittels einer das Material der Anschlußleitungen 16 sowie Zuleitungen 28 nicht angreifenden Lösungsmittels etwa in der Größenordnung der Schichtdicke der Anschluß- sowie Zuleitungen 16 bzw. 28 aufgeweitet, und es werden die Innenflächen der Löcher 20 einschließlich je eines die Lochenden umgebenden schmalen ringförmigen Bereiches auf beiden Außenflächen 27, 29 der Isolatorplatte 10 mit Metall beschichtet, wie sich dies aus F i g. 2 klar ergibt. Hier-

bei ergibt sich eine verhältnismäßig großflächige Verbindung der Metallbeschichtung 30 sowohl mit der zugehörigen Anschlußleitung 16 als auch der zugehörigen Zuleitung 28.

Insgesamt wird demnach durch die Erfindung eine einwandfreie und beständige Verbindung zwischen einer in eine Isolatorplatte eingegossene Anschlußleitung sowie einer auf einer anderen Ebene an einer der beiden Außenflächen 27, 29 verlaufenden Zuleitung 28 erzielt, wobei gleichzeitig jedes eine integrierte Halbleiterschaltung enthaltende Plättchen 14 in der Isolatorplatte 10 ideal eingekapselt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung mehrerer Plättchen, welche integrierte Halbleiterschaltungen enthalten, auf einer gemeinsamen Isolatorplatte mit einer Anzahl von an jedem Plättchen vorgesehenen Anschlußleitungen in Form dünnschichtiger Metallstreifen, welche von im wesentlichen senkrecht durch die Isolatorplatte verlaufenden metallbeschichteten Löchern durchsetzt und über die Metallbeschichtung dieser Löcher mit Zuleitungen an der Isolatorplatte verbunden sind, dadurchgekennzeichnet, daß jedes Plättchen (14) in die Isolatorplatte (10) eingegossen ist, wobei die Anschlußleitungen (16) innerhalb der Isolatorplatte (10) zwischen deren beiden Außenflächen (27, 29) verlaufen, daß die Zuleitungen (28 c) in an sich bekannter Weise in Form dünnschichtiger Metallstreifen ausgebildet sind, welche auf zumindest einer Außenfläche der Isolatorplatte verlaufen, und daß jeweils ein einer bestimmten Anschlußleitung (16) zugeordnetes metallbeschichtetes Loch (20) gleichzeitig eine zugeordnete Zuleitung (28 c) durchsetzt, welche über die Metallbeschichtung (30) des Loches (20) mit der Anschlußleitung (16) verbunden ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer die eingegossenen integrierten Halbleiterschaltungen sowie die Zuleitungen (28 c) enthaltenden Isolatorplatte (10) die zur Verbindung zwischen den Anschlußleitungen (16) sowie den Zuleitungen (28 c) dienenden Löcher (20) an den erforderlichen Stellen angebracht, danach der Innenquerschnitt der Löcher (20) mittels einer das Material der Anschlußleitungen (16) sowie Zuleitungen (28 c) nicht angreifenden Lösungsmittels etwa in der Größenordnung der Schichtdicke der als dünnschichtige Metallstreifen ausgebildeten Anschluß- sowie Zuleitungen aufgeweitet und schließlich die Innenflächen der Löcher einschließlich je eines die Lochenden umgebenden schmalen ringförmigen Bereiches auf beiden Außenflächen der Isolatorplatte (10) mit Metall beschichtet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY