DE4003070A1 - Verfahren zum aufloeten eines halbleiterkoerpers auf einen traegerkoerper - Google Patents

Verfahren zum aufloeten eines halbleiterkoerpers auf einen traegerkoerper

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Description

In der Halbleitertechnik werden bekanntlich Halbleiter­ körper von Halbleiterbauelementen wie z. B. Transisto­ ren oder Dioden auf einen Trägerkörper aufgelötet. Da­ bei kommt es darauf an, daß der Halbleiterkörper lun­ kerfrei auf den Trägerkörper aufgelötet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auflöten eines Halbleiterkörpers auf einen Träger­ körper anzugeben, welches ein lunkerfreies Auflöten des Halbleiterkörpers auf den Trägerkörper gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkma­ len des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungs­ beispiel erläutert.
Das Ausführungsbeispiel befaßt sich mit dem Auflöten des Halbleiterkörpers eines Transistors auf eine Trä­ gerplatte, die bei einem Transistor auch als Kollektor­ platte bezeichnet wird, weil der Halbleiterkörper eines Transistors den Leitungstyp der Kollektorzone hat und deshalb auch als Kollektorkörper bezeichnet wird. Die­ ser Kollektorkörper wird auf die Kollektorplatte auf­ gelötet, die im allgemeinen als Kollektoranschluß ver­ wendet wird. Die Basiszone und die Emitterzone werden auf der der Kollektorplatte gegenüberliegenden Oberflä­ chenseite in den Kollektorkörper eingebracht.
Gemäß der Erfindung wird der Halbleiterkörper 1 des Transistors vor dem Auflöten auf einen Trägerkörper (Kollektorplatte) nach der Fig. 1 vorbelotet. Das Vor­ beloten des Halbleiterkörpers 1 erfolgt gemäß der Fig. 1 auf derjenigen Oberflächenseite, mit der der Halbleiterkörper 1 auf den Trägerkörper aufgelötet wird. Diese Oberflächenseite weist in der Fig. 1 nach oben. Das Vorbeloten des Halbleiterkörpers 1 erfolgt nach der Fig. 1 dadurch, daß ein Lot 2 in reduzieren­ der Atmosphäre auf den Halbleiterkörper 1 aufgeschmol­ zen wird. Die Temperatur wird beim Vorbeloten so ge­ wählt, daß das Lot 2 nicht zerfließt, sondern gemäß der Fig. 1 eine Kuppe bildet. Beim Aufschmelzen muß eine Ronde gebildet werden und somit kein Band, sonst bildet sich keine gleichmäßige Kuppe aus. Das lunkerfreie Lö­ ten ist deshalb erforderlich, damit zwischen dem Halb­ leiterkörper und dem Trägerkörper ein möglichst guter elektrischer Kontakt erzielt wird, und außerdem soll z. B. bei Leistungstransistoren eine gute Wärmeleitung vom Halbleiterkörper zum Trägerkörper erfolgen. Auch dafür ist eine lunkerfreie Lötung erforderlich.
Während die Fig. 1 den vorbeloteten Halbleiterkörper 1 mit der Lotkuppe 2 im Querschnitt zeigt, zeigt die Fig. 2 den vorbeloteten Halbleiterkörper 1 in der Drauf­ sicht.
Nach dem Vorbeloten gemäß den Fig. 1 und 2 wird der vorbelotete Halbleiterkörper 1 gemäß der Fig. 3 auf den Trägerkörper 3 aufgelötet. Beim Auflöten des vorbe­ loteten Halbleiterkörpers 1 zeigt die Lotkuppe 2 gemäß der Fig. 3 nach unten, d. h. der vorbelotete Halblei­ terkörper 1 wird mit seiner vorbeloteten Seite, die bei der Fig. 3 nach unten weist, auf die Kollektorplatte 3 aufgelegt und mit der Kollektorplatte 3 verlötet. We­ sentlich ist, daß beim Auflöten des vorbeloteten Halb­ leiterkörpers 1 auf den Trägerkörper 3 sich der Träger­ körper 3 unter dem vorbeloteten Halbleiterkörper 1 be­ findet, und nicht umgekehrt.
Die Kollektorplatte 3 besteht beispielsweise aus Kup­ fer. Sie wird so vorbehandelt, daß eine gute Benetzung gewährleistet ist. Um dies zu erreichen, wird die Kol­ lektorplatte rauhgebeizt und beispielsweise mattver­ nickelt. Dies geschieht am besten stromlos.
Wie bereits zum Ausdruck gebracht, muß der Trägerkörper beim Verlöten mit dem vorbeloteten Halbleiterkörper un­ ten liegen. Erfolgt die Lötung umgekehrt, so entstehen Lunker. Der Schmelzvorgang beim Löten beginnt am höchsten Punkt der Lotkuppe und verdrängt somit das beim Löten vorherrschende Gas nach außen. Dadurch wird die Entstehung von Lunkern vermieden.
Im Ausführungsbeispiel wird beispielsweise eine Blei-/Zinnlegierung (z. B. Pb/Sn 60/40) verwendet. Das Löten erfolgt beispielsweise in einem Durchlaufofen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Auflöten eines Halbleiterkörpers auf einen Trägerkörper, dadurch gekennzeichnet, daß dieje­ nige Oberflächenseite des Halbleiterkörpers, mit der der Halbleiterkörper auf den Trägerkörper aufgelötet wird, vor dem Auflöten des Halbleiterkörpers vorbelotet wird, daß die Temperatur beim Vorbeloten so gewählt wird, daß das auf den Halbleiterkörper aufgebrachte Lot nicht zerfließt, sondern eine Kuppe bildet, und daß der Halbleiterkörper mit der Kuppe nach unten auf den unter dem Halbleiterkörper befindlichen Trägerkörper aufgelö­ tet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbeloten und/oder das Auflöten in reduzieren­ der Atmosphäre erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Auflöten des Halbleiterkörpers auf den Trägerkörper in reduzierender Atmosphäre erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper aus Kupfer be­ steht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lot aus einer Blei-/Zinn-Legie­ rung besteht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper auf der dem Halb­ leiterkörper zugewandten Seite rauhgebeizt und ver­ nickelt wird.
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