DE2511210A1 - Verfahren und vorrichtung zum tauchloeten von halbleiterbauelementen - Google Patents

Description

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BROWN, BOVERI & CIE . AKTIENGESELLSCHAFT |Cp |gj Xk^,

MANNHEIM ■ BROWNBOVERi j

Mp.-Nr. 536/75 Mannheim, 12. März 1975

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"Verfahren und Vorrichtung zum Tauchlöten von Halbleiterbauelementen¹'

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Tauchlöten von Halbleiterbauelementen, insbesondere von unter Verwendung von Kammteilen in Massenfertigung hergestellten Halbleiterbauelementea. Sie bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Tauchlöt-Verfahrens»

Es ist allgemein bekannt, bei der Massenfertigung von Halbleiterbauelementen Kammteile mit Halbleiterbauelementen zu bestücken und sie zwecks Verbindung mit Kontaktteilen. der Kämme tauchzulöten« Dabei geht man üblicherweise so vor, daß man die halbleiterbestückten Kammteile in ein Flussmittel taucht und anschließend in ein beheiztes Lötbad. Nach dem

! Herausziehen der Teile muß man Flussmittelreste und Ver- !

schmutzungen an ihrer Oberfläche durch schwierige Reinigungs- ί methoden beseitigen. Dabei stellt sich immer wieder heraus, j daß die Flussmittelreste aus den gelöteten Teilen nie voll

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entfernt werden können. Die Verunreinigungen sind später oft Ursache für Fehler in den gelöteten und gekapselten Bauelementen.

Der JSrfindung liegt ausgehend vom eingangs genannten

Verfahren die Aufgabe zugrunde, den Tauchlöt-Prozeß zu I

rationalisieren und dennoch eine bessere Lötbenetzung an der j

Oberfläche, einen guten Reduktionsprozeß und bessere inter- :

metallische Verbindungen zu erreichen. j

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß

die zu lötenden Halbleiterbauelemente und Anschlußteile fluß- j

mittelfrei in ein Lötbad getaucht werden, dessen Oberfläche j

homogen von einer Wasserstoff-Flamme bestrichen wird. j

Aus Sicherheitsgründen und zum Zwecke der Reinigung der Lötbadoberfläche ist es zweckmäßig, zunächst durch die Wasserstoff-Zuführung und -Austrittsdüsen Stickstoff zu leiten.. i

Durch den erfindungsgemäßen flussmittelfreien Lötprozeß ergeben sich Einsparungen an Arbeitszeit, Flussmittel und Nachreinigung. Die durch die Flussmittel verursachten Verschmutzungen entfallen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöteten Halbleiterbauelemente und Kammteile sind sehr sauber, sehr gut benetzt und oxydfrei. ;

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit der gleichbleibende Lötbedingungen eingestellt werden können. Die Lösung dieser Aufgabe besteht ausgehend von einem temperaturgeregelten Lötbad darin, daß für die Zuführung von Stickstoff und Wasserstoff ein Stahlrohr dient, das waagerecht und senkrecht justierbar und um seine Längsachse drehbar gehalten ist und in bestimmten Abständen entlang einer Kante der Lötbadoberfläche Austrittslöcher aufweist. Weiterhin besitzt es · zweckmäßig einen Anschluß mit einem Zweiwegeventil zur

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Gasversorgungsanlage.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung sind ein Lötbad mit 1, ein mit Halbleiterbauelementen bestückter Kamm mit 2, und ein Stahlrohr mit 3 bezeichnet. Das Stahlrohr 3» vorzugsweise ein V2a-Rohr, besitzt in gleichmäßigen Abständen Austrittsdüsen 4, aus denen die Wasserstoff-Flamme 5 austreten kann. Es wird von einer Stellvorrichtung 6 gehalten, mittels der es waagerecht und senkrecht verstellt und um seine Längsachse gedreht werden kann. Weiterhin dient ein Zweiwegeventil 7 zum wahlweisen Anschluß an die Stickstoff- oder Wasserstoff-Versorgung oder zur Unterbrechung der Gasversorgung.

Das Lötbad 1 wird mittels eines Thermostaten derart temperaturgeregelt, daß die jeweilige Lötzusammensetzung bis zu ihrem βμΐβ^ίεοηβη Punkt zum Schmelzen gebracht wird. Das Lötbad 1 steht etwa bis zum oberen Rand des Lötbadbehälters. An einen Rand der Lötbadoberfläche wird das V2a-Rohr 3 geführt, so daß die Wasserstoff-Flammen 5 die Badoberfläche gleichmäßig bestreichen.

Nachdem die Lötbadtemperatur auf einen auf die verwendeten Materialien abgestimmten Wert geregelt ist, läßt man etwa 5 Minuten lang Stickstoff durch das Rohr 3 fließen. Nach 5 Minuten schaltet man auf Wasserstoff um und zündet gleichzeitig die Wasserstoff-Flamme 5. Dabei wird dafür gesorgt, daß sich die Wasserstoff-Flamme 5 homogen zur Badoberfläche verteilt. Die mit Halbleiterbauelementen bestückten Kämme werden anschließend senkrecht in das Lötbad 1 getaucht und nach einer Tauchzeit von etwa 1 Sekunde wieder herausge- zogen. Das Eintauchen, Löten und Herausziehen soll innerhalb

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von 1,5 bis 2 Sekunden je nach der Menge der gelöteten Kämme erfolgen. Die Oberflächentemperatur des Lötbades kann etwa 600° C betragen.

Claims (4)

1. 25 Π 21Q

   Patentansprüche .

   Verfahren zum Tauchlöten von Halbleiterbauelementen, insbesondere von unter Verwendung von Kammteilen in Massenfertigung hergestellten Halbleiterbauelementen, dadurch ί gekennzeichnet, daß die zu lötenden Halbleiterbauelemente und Anschlußteile flussmittelfrei in ein Lötbad getaucht werden, dessen Oberfläche homogen von einer Wasserstoff-Flamme bestrichen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst durch Wasserstoff-Zuführung und -Austrittsdüsen ; Stickstoff geleitet und der Stickstoff-Strom unmittelbar j vor dem Zünden der Wasserstoff-Flamme unterbrochen wird.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,1 2 oder 3 mit einem temperaturgeregelten Lötbad, dadurch j gekennzeichnet, daß für die Zuführung von Stickstoff und j Wasserstoff ein Stahlrohr (3) dient, das waagerecht und ! senkrecht justierbar und um seine Längsachse drehbar ge- j halten ist und in vorbestimmten Abständen Austrittslöcher j (4) aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlrohr (3) einen Anschluß zur Gasversorgungsanlage mit einem Zweiwegeventil (7) besitzt.

   609839/0527

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