DE3939527A1 - Band aus metall zur verwendung in der halbleiterfertigung und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Band aus metall zur verwendung in der halbleiterfertigung und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Band aus Metall, in welchem
Trägerplättchen und Anschlußfahnen für Chips mit inte
grierten Schaltkreisen ausgebildet und durch die Anschluß
fahnen und/oder durch zusätzliche Stege mit zwei Rand
stegen verbunden sind. Die Trägerplättchen und Anschluß
fahnen können durch Stanzen oder durch Ätzen gebildet
werden. Solche Bänder werden im englischen Sprachge
brauch auch als "Lead frames" bezeichnet und werden in
der Fertigung von Halbleiterbauelementen benötigt. Im Zuge
der Fertigung der Halbleiterbauelemente wird auf dem Träger
plättchen, welches sich in der Mitte des Bandes befindet,
ein Halbleiterchip befestigt und durch feine Drähte mit den
Anschlußfahnen verbunden. Anschließend werden die Träger
plättchen mit dem Chip darauf und die Anschlußfahnen auf
einem Teil ihrer Länge zur Bildung eines Kunststoffgehäuses
mit einem Kunststoff umspritzt. Erst danach werden die Rand
stege und die sonstigen Stege, die das Trägerplättchen und die
Anschlußfahnen mit den Randstegen und zum Teil auch unterein
ander verbinden, abgetrennt.
Beim Spritzen der Gehäuse kommt es darauf an, zu gewährleisten,
daß die Gehäuse frei von Lunkern sind. Andernfalls besteht die
Gefahr von Undichtigkeiten, die zu einem vorzeitigen Ausfall
des Halbleiterbauelementes führen können. Lunker im Gehäuse
können nicht durch eine elektrische Funktionsprüfung am Halb
leiterbauelement festgestellt werden. Deshalb ist es wichtig,
daß man den Spritzvorgang von vornherein so auslegt und durch
führt, daß lunkerfreie Gehäuse entstehen. Um den Hohlraum der
Spritzform in angemessen kurzer Zeit vollständig füllen zu
können, ist es einerseits nötig, in der Spritzform dem Anguß
kanal gegenüberliegend mindestens eine Entlüftungsöffnung vorzu
sehen; andererseits ist es nötig, ein niedrigviskoses Kunstharz zu
verwenden, denn dickflüssigere Harze würden zum vollständigen Fül
len der Spritzform entsprechend höhere Einspritzdrücke erfordern,
die zu einer Schädigung des Halbleiterbauelementes und der Kontak
tierungsdrähtchen führen könnten. Die Verwendung niedrigviskoser
Kunstharze setzt weiterhin voraus, dass die in der Spritzform
vorgesehene Entlüftungsöffnung sehr eng ist, damit sich in der
Spritzform der erforderliche Einspritzdruck einstellen kann und
nicht zu viel Kunstharz aus der Entlüftungsöffnung austritt. Man
wählt deshalb als Entlüftungsöffnung einen Spalt oder Schlitz,
der schmaler als 0,1 mm ist; ein typischer Zahlenwert für seine
Breite ist 15 µm.
Nun gibt es Probleme damit, daß in den Entlüftungsöffnungen
Kunstharz kleben bleibt. Grundsätzlich müßte deshalb die
Spritzform nach jedem Schuß überprüft und erforderlichenfalls
gereinigt werden, damit sich im Bereich der Entlüftungsöffnungen
nicht Kunstharzschichten aufbauen, die die jeweilige Entlüftungs
öffnung allmählich verschließen und dadurch beim nächsten Schuß
die Entlüftung stark behindern oder gar verhindern, so daß eine
vollständige Füllung der Spritzform und damit ein lunkerfreies
Gehäuse nicht mehr gewährleistet sind. Die Arbeiten zur Kon
trolle und Säuberung der schwer zugänglichen, heißen Spritz
form sind aber sehr mühsam, und man kann sich deshalb nicht
darauf verlassen, daß das Bedienungspersonal sie regelmäßig
und sorgfältig durchführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine einfachere
Maßnahme einen wirksamen Beitrag zum lunkerfreien Spritzen der
Gehäuse für die Halbleiterbauelemente zu leisten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Bänder mit den im Anspruch 1
angegebenen Merkmalen und durch ein Verfahren zum Herstellen
solcher Bänder mit den im Anspruch 6 angegebenen Merkmalen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Randsteg oder den bzw.
die sonstigen Stege des Bandes, die beim Spritzvorgang im Bereich
einer Entlüftungsöffnung der Spritzform liegen werden, gezielt
aufzurauhen und auf diese Weise eine Oberfläche zu schaffen,
auf welcher das Kunstharz besser haftet als auf der gegenüber
liegenden, üblicherweise polierten, Oberfläche der Spritzform.
Das Kunstharz, welches beim Spritzvorgang unvermeidlich in die
Entlüftungsöffnung eindringt, wird dann zusammen mit dem Steg
bzw. Randsteg des Bandes, an dem es haftet, aus der Entlüftungs
öffnung entfernt. Die Entlüftungsöffnung bleibt deshalb lang
fristig offen. Daß das Kunstharz stattdessen am Randsteg oder
an einem sonstigen Steg des Bandes haftet, ist kein Nachteil,
da dieser nach dem Spritzen des Gehäuses ohnehin abgetrennt wird.
Erfindungsgemäß wird die rauhe Oberfläche nur an den Stellen
benötigt, an denen der betreffende Steg bzw. Randsteg beim
Spritzen in einer Entlüftungsöffnung der Spritzform liegt. Vor
zugsweise wird der betreffende Steg bzw. Randsteg jedoch beid
seitig und auf voller Länge durchgehend aufgerauht. Liegt die
Entlüftungsöffnung an einem Randsteg, genügt es, diesen Rand
steg aufzurauhen, da die Bänder in der Regel unsymmetrisch ge
staltet werden, z. B. durch Stanzen oder Ätzen, so daß durch
das Stanzmuster bzw. Ätzmuster festgelegt ist, welcher der bei
den Randstege beim Spritzen in der Entlüftungsöffnung der
Spritzform liegen wird. Es ist aber durchaus möglich, beide
Randstege des Bandes aufzurauhen. Das Aufrauhen kann mecha
nisch erfolgen, insbesondere durch Prägen, Ritzen, Bürsten
und Schleifen; es kann auf chemischem Wege erfolgen durch
Ätzen des betreffenden Steges oder Randsteges; eine weitere
Möglichkeit zum Aufrauhen besteht in der Anwendung eines
Funkenerosionsverfahrens. Es ist sogar möglich, den betreffen
den Steg oder Randsteg sehr fein zu perforieren; der Vorteil
der Perforierung liegt darin, daß sich das in die Entlüftungs
öffnung der Spritzform eindringende Kunstharz mit dem Steg bzw.
Randsteg besonders gut verzahnt. Eine solche Perforierung
könnte durch Funkenerosion erreicht werden, wird besonders
günstig jedoch erreicht durch Beschießen des betreffenden
Steges oder Randsteges mit Laserstrahlen. Neben einer solchen,
vorzugsweise unregelmäßigen, perforierung können der eine oder
der andere oder beide Randstege in regelmäßigen Abständen
Indexlöcher haben, die für ein genaues Positionieren des Ban
des im Spritzwerkzeug und im Stanzwerkzeug vorgesehen sind.
Diese Indexlöcher befinden sich an Stellen, die beim Spritzen
nicht in der Entlüftungsöffnung der Spritzform liegen, so daß
sie hinsichtlich des Entfernens von Kunstharz aus den Ent
lüftungsöffnungen wirkungslos sind. Obendrein sind sie mit
einem typischen Durchmesser von 1 bis 2 mm groß gegenüber
einer sehr feinen Perforierung, welche erfindungsgemäß vorge
sehen und vor allem durch einen Beschuß mit Laserstrahlen ver
wirklicht werden kann.
Das Aufrauhen des betreffenden Steges bzw. Randsteges kann zu
unterschiedlichen Zeitpunkten im Verlauf des Verfahrens zum Her
stellen des Bandes erfolgen. Vorzugsweise wird das Aufrauhen
nach dem Walzen durchgeführt; eine vor dem letzten Walzvorgang
durchgeführte Aufrauhung würde durch das nachfolgende Walzen
nämlich wenigstens teilweise wieder rückgängig gemacht. Das
Aufrauhen kann vor, während oder nach dem Stanzen oder Ätzen
durchgeführt werden. Vorzugsweise erfolgt es mit dem Stanz
bzw. Ätzvorgang oder bei einem der darauf folgenden Fertigungs
schritte.
Ausführungsbeispiele sind in den beiden Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf einen Abschnitt eines
Leadframes in vergrößerter Darstellung. Es handelt
sich um einen Leadframe für integrierte Schalt
kreise, die nur auf zwei einander gegenüberliegen
den Seiten Anschlußbeinchen haben.
Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf einen anderen Leadframe
für integrierte Schaltkreise, die an allen vier
Seiten Anschlußbeinchen haben.
Der in Fig. 1 gezeigte Leadframe hat zwei längsverlaufende Rand
stege 1 und 2 und in der Mitte zwischen ihnen eine Folge von
Trägerplättchen 3 für je einen Chip. Das Trägerplättchen 3 ist
durch zwei quer zu den Randstegen 1 und 2 verlaufende Stege 4
und 5 mit diesen verbunden. Eine Anzahl von Anschlußfahnen 6
sind durch quer zu den Randstegen 1 und 2 verlaufende Stege 7
paarweise untereinander und mit den Randstegen 1 und 2 verbunden.
Die Anschlußfahnen enden in geringem Abstand vom Rand des Träger
plättchens 3. Außerdem sind die Anschlußfahnen 6 durch Stege 8
mit den in ihrer Flucht liegenden Anschlußfahnen im Nachbarfeld
verbunden.
In den Randstegen 1 und 2 befinden sich in regelmäßigen Ab
ständen Indexlöcher 9, 10 und 11 sowie im Randsteg 1 in Höhe des
Trägerplättchens 3 jeweils ein Loch 12. Dem Loch 12 gegenüber
liegend befindet sich am Randsteg 2 beim Anspritzen des Gehäuses
für den integrierten Schaltkreis die Angußöffnung der Spritzform
und der Angußöffnung gegenüberliegend befindet sich an der Stelle
13 des Randsteges 1 die schmale Entlüftungsöffnung der Spritzform.
Deshalb ist an dieser Stelle 13 der Randsteg 1 aufgerauht.
Im zweiten Ausführungsbeispiel sind Teile, die Teilen des ersten
Ausführungsbeispiels entsprechen, mit denselben Bezugszahlen
wie in Fig. 1 dargestellt.
Im zweiten Ausführungsbeispiel sind die Trägerplättchen 3 an ihren
vier Ecken durch diagonal verlaufende Stege 4 und 5 mit vier ein
Quadrat bildenden Stegen 7 verbunden, welche beim Spritzen des
Gehäuses die Spritzform abdichten und deshalb auch als "Dicht
leisten" bezeichnet werden. Die Dichtleisten sind ihrerseits an
einer Ecke des durch sie gebildeten Quadrates durch ein Flächen
element 13 und an den übrigen drei Ecken des Quadrates durch Stege
14 mit den Randstegen 1 bzw. 2 des Leadframes bzw. mit die Rand
stege 1 und 2 verbindenden Querstegen 15 verbunden.
Die Dichtleisten 7 verbinden ferner die Anschlußfahnen 6 unter
einander, die mit ihrem einen Ende dicht vor dem Trägerplättchen
3 liegen und mit ihrem anderen Ende auf den Randstreifen 1 bzw. 2
bzw. auf den Querstegen 15 fußen.
Beim Spritzen des Gehäuses für einen integrierten Schaltkreis soll
sich der Angußkanal der Spritzform auf dem Flächenelement 13 be
finden, während sich an den übrigen drei Ecken des von den Dicht
leisten 7 gebildeten Quadrates schmale Entlüftungsöffnungen der
Spritzform befinden sollen. An diesen drei Ecken des Quadrates
sind die Dichtleisten 7, vorzugsweise auch noch die angrenzenden Be
reiche der Stege 14, aufgerauht.
Nachdem das Gehäuse gespritzt ist, werden die Randstege 1 und 2, die
Stege 14 und die Querstege 15 abgetrennt und die zwischen den An
schlußfahnen 6 liegenden Abschnitte der Stege 7 herausgetrennt und
dadurch die Anschlußfahnen voneinander getrennt.
Claims (17)
1. Band aus Metall, in welchem für Chips mit inte
grierten Schaltkreisen Trägerplättchen (3) mit An
schlußfahnen (6) ausgebildet und durch die Anschlußfahnen
(6) und/oder durch Stege (5, 7, 8) mit zwei Randstegen (1,
2) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Randsteg (1)
und/oder wenigstens einer der ggfs. vorgesehenen sonstigen
Stege (4, 7) wenigstens stellenweise auf ihrer Oberseite
und/oder auf ihrer Unterseite rauher sind als die Anschluß
fahnen (6).
2. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Stege (4, 7) rauher sind als die Anschluß
fahnen (6).
3. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
beide Randstege (1, 2) rauher sind als die Anschluß
fahnen (6).
4. Band nach Anspruch 1, 2 oder 3, welches am einen und/
oder am anderen Randsteg (1, 2) in regelmäßigen Ab
ständen Indexlöcher (9, 10, 11) hat, dadurch gekennzeich
net, daß der jeweilige Randsteg (1, 2) bzw. der oder die
sonstigen Stege (4, 7) weitere Löcher haben, die klein gegen
die Indexlöcher (9, 10, 11) sind.
5. Band nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die kleinen Löcher regellos angeordnet sind.
6. Verfahren zum Herstellen von gewalzten Bändern aus
Metall, in welchen für Chips mit integrierten Schalt
kreisen Trägerplättchen (3) und Anschlußfahnen (6) ausge
bildet werden, die durch die Anschlußfahnen (6) und/oder
durch Stege (5, 7, 8) mit zwei Randstegen (1, 2) verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Rand
steg (1) und/oder wenigstens einer der sonstigen ggfs. vor
gesehenen Stege (4, 7) auf seiner Oberseite und/oder auf
seiner Unterseite aufgerauht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der betreffende Steg (4, 7) oder Randsteg (1) nach dem
Walzen aufgerauht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß beide Randstege (1, 2) aufgerauht werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8 zum Herstellen von
Bändern, in deren einen und/oder anderen Randsteg (1, 2)
in regelmäßigen Abständen Indexlöcher (9, 10, 11) vorhanden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Stege (4,
7) und/oder in dem einen und/oder dem anderen Randsteg (1, 2)
zusätzlich Löcher gebildet werden, die klein gegen die Index
löcher (9, 10, 11) sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die kleinen Löcher in regelloser Anordnung gebildet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich
net, daß die kleinen Löcher mit regelloser Gestalt ge
bildet werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der jeweilige Steg (4, 7) oder
Randsteg (1, 2) mechanisch, insbesondere durch Prägen, Ritzen,
Schleifen oder Bürsten aufgerauht wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der jeweilige Steg (4, 7) oder
Randsteg (1, 2) durch Ätzen aufgerauht wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der jeweilige Steg (4, 7) oder
Randsteg (1, 2) durch Funkenerosion aufgerauht wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der jeweilige Steg (4, 7) oder
Randsteg (1, 2) mit Laserstrahlen beschossen und perforiert
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stege (4, 7) bzw. Randstege
(1, 2) aufgerauht werden, während die Trägerplättchen (3)
und Anschlußfahnen (6) durch Stanzen oder Ätzen gebildet wer
den.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stege (4, 7) bzw. Randstege
(1, 2) aufgerauht werden, nachdem die Trägerplättchen (3)
und Anschlußfahnen (6) durch Stanzen oder Ätzen gebildet
worden sind.
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Country | Link |
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DE (1) | DE3939527A1 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |