DE2159530C3 - Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der FR-PS 1513919 bekannt.
Beim Herstellen von Halbleiteranordnungen mit einer Kunststoff hülle und einem Halbleiterkörper, wie einer integrierten Schaltung, wird das Leitergitter meistens aus einem Metallstreifen geätzt. Diese Herstellungstechnik ermöglicht eine verhältnismäßig große Feinheit des Leitermusters. Die Leiterbreite und der Abstand zwischen den Leitern liegt dabei in der Größenordnung der Materialstärke, beispielsweise in der Größenordnung von einigen hundert μηι. Der Nachteil des Ätzverfahrens ist, daß die Herstellungskosten verhältnismäßig hoch sind.
Eine wesentlich billigere Herstellungstechnik für die Leitergitter ist das Stanzen aus einem Metallstreifen. Bei einem feinen Leitermuster ist die Stanztechnik für Massenfertigung jedoch nicht anwendbar, und zwar wegen des starken Verschleißes des äußerst kleinen Stanzwerkzeugs.
Die Anforderungen an ein Leitergitter sind u. a.: a) Hin möglichst kurzer Abstand zwischen den Leiterenden und dem Halbleiterkörper. Damit ist ein möglichst kurzer Verbindungsdraht zwischen den Leiterenden und den Kontaktsteller auf dem Halbleiterkörper erreichbar. Dies hält den Preis der goldenen Vorbindungsdrähte niedrig, es vereinfacht die Herstellung der Halbleiteranordnung und vermeidet die Gefahr eines Kurzschlusses der Drähte untereinander beim Anbringen der Kunststoffhülle.
b) Ein verbreitertes Leiterende. Die verbreiterten Leiterenden bilden eine Verankerung im Kunststoff, wodurch eine Verschiebung der Leiterenden gegeneinander bei thermischer Belastung der Halbleiteranordnung vermieden wird. Dieses Verschieben kann infolge der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Leiter und des Kunststoffes der Hülle auftreten und kann ein Losreißen der Drahtverbindung an den Leiterenden verursachen. Andererseits ist ein verbrei-
' tertes Leiterende zum Befestigen der Drähte auf
diesen Enden günstig.
c) Ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen den Leitern. Dabei läßt sich ein billiges Gitter erhalten, da die Herstellung einfach ist. Das
Stanzen in Massenfertigung ist dabei beispielsweise durchaus durchführbar.
Bisher hat es sich als unmöglich erwiesen, allen obenstehenden Anforderungen zu entsprechen. Anforderung a) läßt sich nur bei einer großen Feinheit
ι des Leitergitters erfüllen. Die Anforderungen b) und
c) sind bei einem feinen Gitter jedoch nicht erfüllbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
so auszugestalten, daß die Herstellung verhältnismä-
ßig billig ist, kurze Verbindungsdrähte verwendbar sind, ein stark verbreitertes Leiterende erhalten werden kann und der Abstand zwischen den Leitern dennoch verhältnismäßg groß ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im
ι Anspruch 1 gekennzeichnete Verfassen gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Verfahren nach der Erfindung führt zu einer Halbleiteranordnung, die durch das Herstellungsver-
; fahren des Gitters große Vorteile bietet. Die voneinander losgeschnittenen Teile des Verbindungsstreifens bilden stark verbreiterte Enden der Leiter. Diese verbreiterten Enden sorgen für eine sehr gute Verankerung der Leiterenden im Kunststoff der Hülle. Weiter ist die Befestigung der Drähte an diesen breiten Leiterenden einfach. Obschon die Leiterenden breit sind, gibt es dennoch einen verhältnismäßig großen Abr.tand zwischen den Leitern. Dies ermöglicht eine Herstellung durch ein Stanzverfahren in Massenfertigung, da das Stanzwerkzeug ausreichend groß bemessen sein kann, so daß ein starker Verschleiß vermieden wird. Auch können die Leiter alle bis nahe an den Träger reichen, da die verbreiterte Form der freien Enden der Leiter durch das Durchschneiden erhalten wird. Das Durchschneiden soll in diesem Zusammenhang nicht zu eng aufgefaßt werden, es kann beispielsweise Schneiden aber auch Trennen in einer anderen Art und Weise, beispielsweise mit Hilfe eines Laserstrahls sein. Zur elektrischen Isolierung der Leiterenden können die nebeneinanderlegenden verbreiterten Leiterenden auf einen unterschiedlichen Pegel gebracht werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß einer von zwei nebeneinanderliegenden
Leitern aus der Ebene des Gitters abgewinkelt wird. Auch ist es beispielsweise möglich, die Leiter derart gegenüber einander zu tordieren, daß nebeneinanderliegende Schnittflächen auf einem unterschiedlichen Pegel liegen. Es ist weiter möglich, für den Schnitt eine geringe, für elektrische Isolierung jedoch ausreichende Breite zu wählen. Dies könnte beispielsweise mit Hilfe eines Laserstrahles erfolgen. Vor sowie nach der Befestigung des Halbleiterkörpers auf dem Träger und bevor sowie nachdem die Verbindungsdrähte des Halbleiterkörpers zu den Leiterenden angeordnet sind, können die verbreiterten Leiterenden auf einen unterschiedlichen Pegel gebracht werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Leitergitters, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines aus dem Leitergitter abgewickelten Leiters,
Fig. 4 eine Ansicht von drei nebeneinanderliegenden Leiterenden, wobei die Leiter in derselben Richtung tordiert sind,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Gitters,
Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung,
Fig. 7 ein Leitergitter mit einem gesondert gebildeten Träger.
Fig. 1 zeigt ein Leitergitter für eine integrierte Schaltung, das aus einem Streifen Metall, beispielsweise einer Eisen-Nickel-Kobaltlegierung gebildet ist. Das Leitergitter enthält einen Träger 1, auf dem ein Halbleiterkörper befestigt werden kann. Der Träger wird mit Hilfe von Bändern 2 von einem Unterstützungselement 3 festgehalten, das in diesem Ausführungsbeispiel die Form eines die Leiter umgebenden Rahmens hat. Die Leiter 4 bis 7 sind mit einem Ende mit dem Rahmen 3 verbunden. Die zum Träger 1 gerichteten Enden der Leiter sind alle mittels eines rahmenförmig ausgebildeten Verbindungsstreifens 8 miteinander verbunden. Die Größe der später anzubringenden Kunststoff hülle ist gestrichelt angegeben.
Ein derartiges Gitter kann durch Stanzen sowie durch Ätzen hergestellt werden. Das Stanzen kann jedoch bei Massenherstellung erhebliche Preisvorteile bieten. Beim Stanzen des Gitters müssen jedoch die Stempel eine ausreichende Stärke aufweisen, damit ein schneller Verschleiß vermieden wird. Die Stempel dürfen bei Massenherstellung des Gitters daher nicht allzu klein ausgebildet sein. Mindestabmessungen anderthalbmal der Streifendicke muß versucht werden beizubehalten. Bei bekannten Leitergittern ist es dann jedoch unmöglich, die zum Träger gerichteten Leiterenden, die eine sehr feine Form haben und sehr nahe beieinander liegen, auch noch mit einer Verbreiterung zu versehen, und die Leiter außerdem dem Träger dicht annähern zu lassen. Die Verbreiterung ist dazu erforderlich, die freien Enden der Leiter fest in der noch anzubringenden Kunststoffhülle zu verankern. Eine mechanische Verankerung der Leiter in dem Kunststoff läßt sich verschiedenartig realisieren. Die Verankerung der Leiterenden und dann insbesondere derjenigen Leiterenden, die über eine verhältnismäßig große Länge in der Kunststoffhülle liegen, hat jedoch einen sehr wesentlichen weiteren Zweck. Bei thermischer Belastung der Halbleiteranordnung werden sich die Leiterenden dann nämlich nicht gegenüber dem Kunststoff bewegen können, trotz der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Auf diese Weise wird vermieden, daß bei thermischer Belastung. Drähte, weiche die Leiterenden mit Kontaktstellen auf dem Halbleiterkörper verbinden, von den Leiterenden losgerissen werden. Durch die Verbreiterung wird zugleich eine große Befestigungsfläche tür die Drähte erhalten, so daß das Anbringen der Drähte vereinfacht wird. Die Leiterenden müssen nahe beim Träger liegen, damit kurze Drähte verwendbar sind.
Beim dargestellten Gitter werden die nahe beim Träger liegenden Verbreiterungen der Leiter auf interessante Weise gebildet. Die gewünschte Form und Größe wird dadurch erhalten, daß der Verbindungsstreifen 8 an den Stellen A-A durchgeschnitten wird, beispielsweise mit Hilfe eines Schnittwerkzeugs. Die Leiterenden befinden sich dann nahe beim Träger und haben zugleich eine Verbreiterung maximaler Größe. Auf diese Weise kann eine sehr günstige Verankerung in der Kunststoffhülle erreicht werden, während eine große Befesxigungsfläche für die Drähte vorhanden ist. Damit die Leiter mit absoluter Gewißheit gegeneinander isoliert werden, werden nun beispielsweise die freien Enden der Leiter 5 und 7 gegenüber der Ebene des Gitters über einen geringen Abstand nach oben bzw. nach unten abgewinkelt. Die Isolierung gegenüber dem Rahmen 3 erfolgt auf übliche Weise, und zwar dadurch, daß nach der ganzen Herstellung der Halbleiteranordnung die Leiterin der Nähe des Rahmens losgeschnitten werden. Auf billige und einfache Weise wird so ein Leitergitter erhalten, das allen zu stellenden Anforderungen entspricht.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Enden der Leiter 4 und 6 auf ein anderes Niveau zu bringen, als die Ebene des Leitergitters oder beispielsweise die Leiterenden wechselweise in einer anderen Richtung abzuwinkein. Wenn die Leiter 4 und 6 beispielsweise nach oben abgewinkelt werden, muß auch noch der Teil des Verbindungsstreifens auf den Bändern 2 gegen die Leiter 7 isoliert werden. Dies bereitet in der Praxis jedoch keine Schwierigkeiten. Es ist nämlich üblich zur Vereinfachung der Befestigung der Drähte an den Kontaktstellen des Halbleiterkörpers und an den Leitern den Träger etwas unter die Ebene des Leitergitters zu bringen, so daß die obere Fläche des auf dem Träger zu befestigenden Haib'eiterkörpers niedriger liegt als die Ebene des Leitergitters. Dieses Versenken kann beispielsweise über die Linien B-B erfolgen, wobei die Bänder 2 dann automatisch gegen die Leiter 7 isoliert sind. Fig. 2 zeigt ein Beispiel dieser Ausführungsform, wobei ein Schnitt gemäß der Linie II-II aus Fig. 1 dargestellt wird. Die Leiter können auch auf eine andere Art und Weise abgewinkelt werden, wie dies vom Leiter 6 in Fig. 3 dargestellt wird.
Die Leiter können auch auf eine andere Art urvd Weise gegeneinander isoliert werden. So könv/en beispielsweise zwei nebeneinanderliegende Leiter in derselben Richtung verschränkt werden, wobei von den aufeinander gerichieten Schnittflächen der Verbreiterungen jeweils eine nach unten und eine nach oben dreht. Fig. 4 zeigt eine andere Ansicht dreier nebeneinanderliegender Leiterenden, deren Leitsr verschränkt sind. Die Drähte zwischen dem Halbleiterkörper und den Leitern können sowohl bevor als auch nachdem die Verbreiterungen auf ein anderes Niveau gebracht worden sind, befestigt werden. Es ist einfacher, die Drähte vorher zu befestigen. Die Isolierung kann weiter mit Hilfe anderer Mittel erhalten werden.
So kann ein Streifen geringer Hreitc aus dem Verhindungsstreifen weggeiuiinnien werden, beispielsweise mit Hilfe eines Laserstrahls oiler auf eine andere Art und Weise.
Der Verbindungsstreifen zwischen den Leitern braucht nicht als geschlossener Rahmen ausgebildet zu werden. Wesentlich ist. daß die Leiter bis dicht an den Träger reichen und daß wenigstens diejenigen Leiter, die mit einer großen Länge in den Kunststoff eingebettet sind, an ihrem freien Ende sehr gut verankert sind.
Ein Beispiel eines Leitergitters, bei dem der Verbindungsstreifen aus unterschiedlichen Teilen besteht, ist in Fig. 5 dargestellt. Der Träger 11 ist durch Händer 12 mit einem Unterstützungselement 13 in Torrn eines Rahmens verbunden. Die Leiter 14 bis 17 sind mit einem Ende in den Rahmen 13 aufgenommen, ihr anderes Ende mündet in einen Verbindungsstrei-
fpn IK h7W IO Πργ V*irKinfliinncctrr»i(Vin K*-»ct*»K* l»i*»r --■·- --* ·-■ * J**"ü · -··-·■ .·«....*..·. . ..^ .
also aus zwei Teilen. Die Stellen, wo der Verbindungsstreifen durchgeschnitten ist. sind wieder gestrichelt dargestellt. Die Isolierung der Verbreiterungen der Leiter gegeneinander läßt sich auf die obenstehend beschriebene Art und Weise durchführen. Wenn beispielsweise das Isolieren auf ähnliche Weise wie in Fig. 2 in bezug auf das Gitter aus dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, durchgeführt wird, wird der Träger 11 dadurch versenkt, daß die Bänder 12 geknickt und die Verbreiterungen der Leiter 14 und 16 nach oben abgewinkelt werden.
In Fig. 6 ist eine Halbleiteranordnung dargestellt.
in der das Gitter nach Fig. I verwendet worden ist Die Form der verbreiterten Leiterenden und die Ar und Weise der Isolierung gegeneinander ist deutlicl dargestellt. Der auf dem Träger 1 angeordnete Halb leitetköipei 21 hat Kontaktstellen 22. die mittel· Drähten 23 mit den Leiterenden elektrisch verbündet sind. Die Kunststoffhülle ist durch 24 angedeutet. Dii aus der Hülle 24 herausragenden Leiteneile sind aiii übliche Weise in zwei parallele Reihen abgewinkelt
Die dargestellten Gitter eignen sich für einen I IaIb lciterkörper. der eine integrierte Schaltung enthält Die Erfindung beschränkt sieh nicht auf integriert«. Schaltungen. Auch bei der Herstellung eines Transi stors ist die Erfindung beispielsweise anwendbar.
Der Träger ist in den beschriebenen Figuren als integrierender Teil des Leitergitters dargestellt. Aucl dies ist nicht notwendig. Fig. 7 zeigt einen Schniti durch ein Leitergitter, wobei ein gesondert hergestell
6 £f
32 verschweißt ist. Das Leitergitter 1 entspricht dabei was den Aufbau anbelangt, dem Gitter nach Fig. I aber die Bänder 32 erstrecken sich nicht bis zum Verbindungsstreifen38. Auf diese Weise ist in Fig. 7nocl· ein Teil des Leiters 37 sichtbar. Ein derartiger Auf bai kann wesentliche Vorteile bieten. Nur der Trägei braucht nun aus der verhältnismäßig teuren Eisen-Nickel-Kobaltlegierung hergestellt zu werden. Dai Leiter^itter kann beispielsweise aus einer billigerer Eisen-Nickellegierung oder aus Kupfer bestehen Weiter kann nun das Leitergitter weniger stark vergoldet werden als. der Träger, was kostensparend ist
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, wobei ein aus einem Metallstreifen gebildetes Leitergitter verwendet wird, dessen Leiter an einem Ende in ein Unterstützungselement aufgenommen sind und am anderen Ende mittels Drähten mit Kontaktflächen eines auf einem Träger befestigten Halbleiterkörpers verbunden werden, wonach eine Hülle aus Kunststoff angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des Leitergitters die vom Unterstützungselement (3) abgewandten äußeren Enden wenigstens einer Anzahl von nebeneinanderliegenden Leitern (4 bis 7) mittels eines Verbindungsstreifens (8) miteinander verbunden bleiben, daß der Verbindungsstreifen zwischen nebeneinanderliegenden Leitern durchschnitten wird, wobei verbreiterte Leiterenden gebildet werden, und daß die nebeneinanderliegenden Teile des Verbindungsstreifens nach dem Durchschneiden dadurch elektrisch gegeneinander isoliert werden, daß wenigstens die Schnittflächen nebeneinanderliegender Teile des Verbindungsstreifens auf voneinander verschiedene Niveaus gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende jeweils eines, neben einem anderen Leiter liegenden Leiters aus der Ebene des Leitergitters abgewinkelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterjitter so ausgebildet wird, daß der Verbindungsstreifen (8) einen geschlossenen Rahmen biicfet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitergitter so ausgebildet wird, daß der Verbindungsstreifen aus zwei Teilen (18, 19) zusammengesetzt ist.
DE2159530A 1970-12-17 1971-12-01 Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung Expired DE2159530C3 (de)

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