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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung,
wobei eine Oberseite eines Wafers aus Halbleitermaterial mit Halbleiterelementen
in passivierten Mesastrukturen versehen wird, welche Halbleiterelemente
mit Anschlusselektroden versehen werden, die an Oberseiten der Mesastrukturen
und an einer Unterseite des Wafers angebracht werden, woraufhin
der Wafer in einzelne Halbleiterkörper aufgespalten wird, die
Mesastrukturen mit mit Unterseiten der Halbleiterkörper verbundenen
ersten Anschlusselektroden und mit mit Oberseiten der Mesastrukturen
verbundenen zweiten Anschlusselektroden umfassen.
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Unter
einer Mesastruktur wird ein Plateau verstanden, das von einer Rille
oder Aussparung umgeben ist. Die Rille oder Aussparung ist mit einer Passivierungsschicht
versehen, sodass eine passivierte Mesastruktur erzeugt wird.
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Das
deutsche Patent Nr. 2930460 offenbart ein Verfahren der eingangs
erwähnten
Art, bei dem eine Diode hergestellt wird. Die Anschlusselektroden der
Diode werden angebracht, indem Metallschichten angebracht und anschließend strukturiert
werden. Die Metallschichten werden auf Hauptflächen des Wafers angebracht,
d.h. auf einer Ober- und
einer Unterseite des Wafers. Die Metallschicht wird auf der Oberseite
mit Hilfe von Photolithographie strukturiert und so geätzt, dass
nur die Plateaus der Mesastrukturen von der Metallschicht bedeckt
werden. Der Wafer wird anschließend
durch Sägen
in einzelne Halbleiterkörper
aufgespalten, von denen jeder eine Mesastruktur umfasst. Die Anschlusselektroden auf
der Unterseite des Wafers werden mit Hilfe des Aufspaltungsprozesses
strukturiert. Die Halbleiterkörper
werden dann in ein geeignetes Gehäuse eingebaut, wodurch Halbleiteranordnungen
erzeugt werden.
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Die
passivierte Mesastruktur ermöglicht
es in der Praxis, die mit dem bekannten Verfahren hergestellten
Halbleiterkörper
direkt als oberflächenmontierte
Bauteile (SMD: surface mounted devices) zu verwenden. Die mit dem
bekannten Verfahren hergestellten Halbleiterkörper werden in diesem Fall
nicht in passende Gehäuse
eingebaut, sondern direkt als Halbleiteranordnungen auf einer Printplatte
oder etwas Ähnlichem
montiert. Obwohl solche Halbleiteranordnungen im Allgemeinen zufriedenstellend
funktionieren, hat sich gezeigt, dass auf diese Weise verwendete
Halbleiterkörper
Probleme ergeben, wenn sie bei verhältnismäßig hohen Spannungen betrieben
werden. Außerdem
haben die Halbleiteranordnungen keine Standardabmessungen, wie sie
für SMDs üblich sind.
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Ein
anderer relevanter Stand der Technik wird im Dokument EP-A-0 603
971 dargestellt, das ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung
offenbart, bei dem eine Oberseite eines Wafers aus Halbleitermaterial
mit Halbleiterelementen in passivierten Mesastrukturen versehen
wird. Die Passivierung umfasst Isoliermaterial in Räumen zwischen
den Mesastrukturen. Die Halbleiterelemente werden mit Anschlusselektroden
versehen, die an Oberseiten der Mesastrukturen und des Isoliermaterials
und an einer Unterseite des Wafers angebracht werden, woraufhin
der Wafer in einzelne Halbleiterkörper aufgespalten wird. Dieses
Verfahren führt
zu einer Halbleiteranordnung gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 7.
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Der
Erfindung liegt unter anderem als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Herstellen einer Halbleiteranordnung zu verschaffen, die Halbleiteranordnungen
ergibt, die verhältnismäßig hohe
Spannungen aushalten können.
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Gemäß der Erfindung
ist das Verfahren zur Lösung
dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anschlusselektroden
auf den Mesastrukturen aufgebracht werden, indem leitfähige Kontaktkörper auf
Oberseiten der Mesastrukturen angebracht werden und in Räumen zwischen
den genannten Kontaktkörpern
ein Isoliermaterial angebracht wird, wobei Oberseiten der Kontaktkörper nicht
mit dem Isoliermaterial bedeckt werden, woraufhin der Wafer mit
den Kontaktkörpern
und dem Isoliermaterial in einzelne Halbleiterkörper aufgespalten wird, die
passivierte Mesastrukturen und durch Isolation umgebene Kontaktkörper umfassen, wobei
die Oberseiten der Kontaktkörper
als zweite Anschlusselektroden dienen, während die Kontaktkörper solche
Abmessungen haben, dass die Halbleiterkörper zur Oberflächenmontage
geeignet sind.
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Auf
den Oberseiten, d.h. auf den Plateaus der Mesastrukturen werden
somit gemäß der Erfindung
durch Isolation umgebene Kontaktkörper angebracht. Eine Anschlussfläche der
oberen Anschlusselektrode wird somit gleichsam von einer Oberseite der
Mesastruktur zu einer Oberseite eines Kontaktkörpers versetzt. Der Raum zwischen
den Kontaktkörpern
wird aufgefüllt,
sodass die Isolierschicht um die Kontaktkörper herum auf den Seiten der
Mesastrukturen in die Passivierungsschicht übergeht. Dadurch wird eine ununterbrochene
Isolierschicht erzeugt, die die Mesastruktur passiviert und den
Kontaktkörper
isoliert.
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Dadurch
wird erreicht, dass mit dem Verfahren Halbleiteranordnungen erzeugt
werden, die gegen relativ hohe Spannungen zwischen den Anschlusselektroden
beständig
sind.
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Die
Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Halbleiteranordnungen zwischen den Anschlusselektroden
einen verhältnismäßig großen Abstand
aufweisen. Ein großer
Abstand zwischen den Elektroden vergrößert den Kriechpfad, den Ladung durchlaufen
muss, um zwischen den Elektroden einen elektrischen Durchschlag
zu verursachen. Die Halbleiteranordnung ist durch die passivierte
Mesastruktur und den isolierten Kontaktkörper gut passiviert, sodass
der Halbleiterkörper
mit dem Kontaktkörper
als SMD verwendet werden kann, ohne abschließende Montage in einer Umhüllung. Das
Verfahren hat den zusätzlichen
Vorteil, dass die Halbleiteranordnung in einfacher Weise in bestimmten
Standardabmessungen, wie sie für
SMDs vorhanden sind, hergestellt werden können. Solche Standardabmessungen,
beispielsweise 0805 (0,8 Zoll × 0,5
Zoll × 0,5
Zoll) oder 0603 (0,6 Zoll × 0,3
Zoll × 0,3
Zoll), können
hergestellt werden, indem die Abmessungen des Kontaktkörpers angepasst
werden.
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Vorzugsweise
werden Kontaktkörper
so angebracht, dass ein Abstand zwischen Oberseiten der Mesastrukturen
und Oberseiten der Kontaktkörper mehr
als 1 mm beträgt.
Mit anderen Worten, es werden Kontaktkörper mit einer Länge von
mehr als 1 mm angebracht. Der Abstand zwischen den Anschlusselektroden
wird dann im Vergleich zu einer Halbleiteranordnung, die mit dem
bekannten Verfahren hergestellt worden ist, um mehr als 1 mm vergrößert, sodass
die Halbleiteranordnung bei verhältnismäßig hohen
Spannungen von mehr als 300 V zwischen den Anschlusselektroden gut
funktioniert.
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Der
Raum zwischen den Kontaktkörpern kann
beispielsweise dadurch gefüllt
werden, dass ein Harz zwischen die Kontaktkörper gegossen wird und man
dieses Harz aushärten
lässt.
Wenn der Wafer in einzelne Halbleiteranordnungen aufgespalten wird, werden
dann von dem Harz umgebene Kontaktkörper gebildet. Ein zusätzlicher
Vorteil wird erhalten, wenn durch Platzieren des Wafers mit Kontaktkörpern in
einem Formhohlraum ein Isoliermaterial angebracht wird, wobei die
Oberseiten der Kontaktkörper
und die Unterseite des Wafers an Wänden des Formhohlraums anliegen,
und der Formhohlraum mit Harz gefüllt wird. Die Oberseiten der
Kontaktkörper bleiben
frei von Harz, weil sie an einer Wand des Formhohlraums anliegen.
Das Harz kann somit in einfacher Weise mit ho her Genauigkeit angebracht werden.
Dieses Verfahren ist insbesondere zur Massenfertigung sehr gut geeignet.
Eine solche Technik ist eine zum Umhüllen von Halbleiterelementen
verwendete Standardtechnik, sodass die Technologie zur Verfügung steht.
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Es
sei bemerkt, dass diese Technik des Füllens der Räume zwischen den Kontaktkörpern sich von
der Einkapselung von Halbleiterkörpern
in geeigneten Gehäusen
unterscheidet. Im letztgenannten Fall werden die Anschlusselektroden
der Halbleiterkörper über Bonddrähte mit
Leiterahmen verbunden. Die Leiterrahmen mit den Halbleiterkörpern werden erst
danach vollständig
von dem Harz umhüllt.
Das erfindungsgemäße Verfahren
hat den Vorteil, dass die Hochfrequenzeigenschaften von mit dem
Verfahren hergestellten Halbleiteranordnungen viel besser sind als
die von herkömmlichen
Halbleiteranordnungen, weil keine Bonddrähte verwendet werden.
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Ein
zusätzlicher
Vorteil wird erhalten, wenn der Formhohlraum Hilfsmittel umfasst,
die die Kontaktkörper
während
des Füllens
in ihrer Position fixieren. Hilfsmittel wie Vorsprünge oder
Aussparungen werden dann verwendet, um die Kontaktkörper zu
fixieren. Der Wafer mit Kontaktkörpern,
die mit Harz versehen sind, ist dann in solcher Weise fixiert, dass ein
Verwerfen des Wafers und eine Verformung der Kontaktkörper verhindert
wird.
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Bei
Kontaktkörpern
mit geringfügig
ungleicher Länge
kann es vorkommen, dass ein Kontaktkörper nicht an der Wand des
Formhohlraums anliegt. In einer solchen Situation kann das Harz
die Oberseite des Kontaktkörpers
bedecken und eine elektrische Verbindung mit dem genannten Kontaktkörper behindern.
Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird
ein Isoliermaterial durch Einbringen eines verformbaren Isoliermaterials
in die Räume
zwischen den Mesastrukturen und durch Versehen einer isolierenden
Schablone mit Aussparungen für
die Kontaktkörper
in den Räumen
zwischen den Mesastrukturen angebracht, wobei die Kontaktkörper in
die Aussparungen gelangen und ein Teil des verformbaren Isoliermaterials
in die Aussparungen zwischen den Kontaktkörpern und der Form gedrückt wird,
woraufhin das verformbare Isoliermaterial ausgehärtet wird und der Wafer und
das Isoliermaterial in einzelne Halbleiterkörper aufgespalten werden. Bei
einer solchen Ausführungsform ist
es verhältnismäßig einfach,
die Oberseiten der Kontaktkörper
von dem verformbaren Isoliermaterial frei zu halten, weil die Menge
an verformbarem Isoliermaterial, das in die Aussparungen gedrückt wird, über die
Form der Schablone gesteuert werden kann. Das Isoliermaterial der
Schablone und das ausgehärtete
verformbare Isoliermaterial werden im Aufspaltungsprozess aufgespalten.
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Vorzugsweise
ist die Isolierschicht mit Rillen zwischen den Kontaktkörpern versehen
und werden der Wafer und das Isoliermaterial durch Drahtsägen aufgespalten,
wobei die Rillen in dem Isoliermaterial als Führungen für eine Drahtsäge verwendet
werden. Ein derartiges Verfahren hat den Vorteil, dass die Halbleiteranordnungen
mit hoher Dimensionsgenauigkeit hergestellt werden können.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper, umfassend
ein Halbleitersubstrat mit einer passivierten Mesastruktur, versehen
mit einem Halbleiterelement mit einer Anschlusselektrode auf einer
Oberseite der Mesastruktur und einer Anschlusselektrode auf dem Halbleitersubstrat.
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Gemäß der Erfindung
umfasst die Anschlusselektrode auf der Mesastruktur einen leitfähigen Kontaktkörper, der
von einem Isoliermaterial umgeben ist, sodass der Halbleiterkörper zur
Verwendung als oberflächenmontiertes
Bauteil geeignet ist. Eine Oberseite des Kontaktkörpers dient
als Anschlusspunkt für
die Anschlusselektrode auf der Mesastruktur.
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Eine
derartige Halbleiteranordnung kann verhältnismäßig hohe Spannungen zwischen
den Anschlusselektroden aushalten. Darüber hinaus ist die Halbleiteranordnung
durch die passivierte Mesastruktur und den isolierten Kontaktkörper gut
passiviert, sodass der Halbleiterkörper mit dem Kontaktkörper ohne
weitere Montage in einer Umhüllung
als SMD verwendet werden kann. Der Halbleiterkörper kann in einfacher Weise
in bestimmten Standardabmessungen hergestellt werden, die für SMDs vorhanden
sind, indem die Abmessungen des Kontaktkörpers angepasst werden.
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Vorzugsweise
ist ein Kontaktkörper
so angebracht, dass ein Abstand zwischen einer Oberseite der Mesastruktur
und einer Oberseite des Kontaktkörpers
mehr als 1 mm beträgt.
Eine solche Halbleiteranordnung ist bis zu einer Spannung von mehr
als 300 V zwischen den Anschlusselektroden beständig.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Weiteren näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 einen
Querschnitt eines Wafers aus Halbleitermaterial, der mit Halbleiterelementen
in passivierten Mesastrukturen versehen ist,
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2 eine
Draufsicht eines Wafers aus Halbleitermaterial, der mit Halbleiterelementen
in passivierten Mesastrukturen versehen ist,
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3 bis 6 Querschnitte,
die verschiedene Stadien der Herstellung eines Halbleiterkörpers gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung darstellen, und
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7 bis 10 verschiedene
Stadien der Herstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung.
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Die
Zeichnung ist rein schematisch und nicht maßstabsgetreu. Entsprechende
Teile haben im Allgemeinen in der Zeichnung die gleichen Bezugszeichen.
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1 bis 6 zeigen
in einem ersten Ausführungsbeispiel
Stadien eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleiteranordnung,
wobei eine Oberseite eines Wafers 12 aus Halbleitermaterial
mit Halbleiterelementen in passivierten Mesastrukturen 2 versehen
wird, wobei die genannten Halbleiterelemente mit Anschlusselektroden
versehen werden, indem Elektroden auf den Mesastrukturen 2 und
auf eine Unterseite 5 des Wafers angebracht werden, woraufhin
der Wafer 12 in einzelne Halbleiterkörper 10 aufgespalten
wird, die je eine Mesastruktur 2 umfassen. 1 und 2 zeigen,
dass die passivierte Mesastruktur 2 eine Oberseite oder
ein Plateau 7 umfasst, das von einer Rille oder Aussparung 8 umgeben
ist. Die Rille oder Aussparung 8 ist mit einer Passivierungsschicht 9 versehen. 1 und 2 zeigen,
wie ein Wafer 12 aus Halbleitermaterial mit Dioden in Mesastrukturen 2 in
einer Weise versehen wird, die analog einem Verfahren ist, das im
deutschen Patent Nr. 2930460 beschrieben wird. Hier ist ein pn-Übergang 11 parallel
zu einer Hauptfläche
des Wafers 12 angebracht. Hierzu ist ein n-Wafer aus Silicium 12 mit
einer n+-Schicht 13 und einer p+-Schicht 14 versehen. So wird ein
pn-Übergang 11 zwischen der
Schicht 14 und dem Siliciumwafer 12 erzeugt. Der
Wafer 12 ist dann mittels einer 10 μm dicken Aluminiumschicht 15 mit
einer p++-Siliciumstützscheibe 16 verbunden,
um ihn für
die Verarbeitung stärker
zu machen. Anschließend
werden in einer Oberseite des Wafers 12 Rillen 8 angebracht,
die in die Stützscheibe 16 übergehen.
Wände der
Rillen 8 erhalten eine Glasschicht 9. Standardkontaktschichten
aus Ti-Ni-Ag 3 und 4 werden hintereinander auf
einer Oberseite 7 bzw. einer Unterseite 5 des
Wafers 1 angebracht. Die Ti-Ni-Ag-Schicht 3 wird
auf der Oberseite mit Hilfe einer Standardlithographietechnik strukturiert,
sodass die Anschlusselektroden 3 nur auf den Plateaus 7 der
Mesastrukturen vorhanden sind.
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3 zeigt,
wie gemäß der Erfindung
Elektroden auf den Mesastrukturen aufgebracht werden, indem leitfähige Kontaktkörper 3' auf den Oberseiten 7 der
Mesastrukturen 2 aufgebracht werden. In diesem Beispiel
umfassen die Kontaktkörper 3' zylindrische
Kupferstifte, die je mit einer Oberfläche verlötet sind, die senkrecht zum
Zylinder auf der Ti-Ni-Ag-Schicht steht. Vorzugsweise werden Kontaktkörper 3' so angebracht,
dass ein Abstand zwischen den Oberseiten 7 der Mesastrukturen
und Oberseiten 7' der
Kontaktkörper 3' mehr als 1
mm beträgt.
Mit anderen Worten, in diesem Beispiel werden Kontaktkörper 3' mit einer Länge von
mehr als 1 mm angebracht. Die Kontaktstifte 3' werden während des Lötens der
Kontaktkörper
an die Ti-Ni-Ag-Schicht 3 mit Hilfe einer Graphitschablone
angebracht und fixiert. Das Anbringen der Stifte mit Hilfe einer
Schablone eignet sich sehr gut zur Automatisierung. 4 und 5 zeigen,
wie ein Isoliermaterial 18 in Räume 17 zwischen den
Kontaktkörpern 3' eingebracht wird.
In diesem Beispiel wird ein Isoliermaterial 18 dadurch
verschafft, dass der Wafer 1 mit Kontaktkörpern 3' in einem Formhohlraum
platziert wird, wobei die Oberseiten 7' der Kontaktkörper 3' und die Unterseite des Wafers 1 an
Wände des
genannten Formhohlraums anliegen, woraufhin der Formhohlraum mit
Harz 18 gefüllt
wird. Die Oberseiten 7' der
Kontaktkörper 3 bleiben
frei von Harz 18, weil sie an einer Wand des Formhohlraums
anliegen. Das Harz 18 kann mit Hilfe eines solchen Verfahrens
somit in einfacher Weise mit hoher Genauigkeit angebracht werden.
Als Harz 18 wird ein Standard-Epoxidmaterial verwendet.
Solche Materialien sind für
das Umhüllen von
elektronischen Komponenten bekannt. Dieses Verfahren ist besonders
sehr gut für
Massenfertigung geeignet. Eine solche Technik wird als Standardtechnik
beim Umhüllen
von Halbleiterelementen verwendet, sodass die Technologie zur Verfügung steht. 4 zeigt,
dass der Formhohlraum Hilfsmittel 20 umfasst, die die Kontaktkörper 3' während des
Füllens
an ihrer Stelle halten. In diesem Beispiel sind die Hilfsmittel 20 Vorsprünge auf
der Formwand. Der Wafer 1 mit Kontaktkörpern 3' wird dann so fixiert, das ein
Verwerfen des Wafers 1 und eine Verformung der Kontaktkörper 3' während des
Formens verhindert werden. Nachdem das Isoliermaterial 18 angebracht
worden ist, wird eine leitfähige
Schicht 25 auf der Oberseite 7' der Kontaktkörper 3' und des Isoliermaterials angebracht,
um so ein besseres Kontaktieren der Kontaktkörper zu ermöglichen (siehe 5). Die
leitfähige
Schicht 25 umfasst eine Standardlötschicht aus beispielsweise
Ag, Ni-Ag, Ti-Ni-Ag oder Pb-Sn.
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4 zeigt,
wie die Form auch Vorsprünge 21 umfasst,
sodass das Isoliermaterial 18 zwischen den Kontaktkörpern 3' mit Rillen 22 versehen
wird (siehe auch 5). Der Wafer 1 und
das Isoliermaterial 18 werden anschließend durch Drahtsägen aufgespalten,
wobei die Rillen 22 in dem Isoliermaterial 18 als
Führungen
für die
Drahtsäge
dienen. Ein solches Verfahren hat den Vorteil, dass die Halbleiteranordnungen 10 mit
hoher Dimensionsgenauigkeit hergestellt werden können.
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6 zeigt,
wie die Kontaktkörper 3' nach dem Aufspalten
des Wafers 1 um eine Isolierschicht 18 herum angebracht
werden. Die Halbleiterkörper sind
dann fertig für
den Gebrauch als Halbleiteranordnungen vom Oberflächenmontagetyp
(SMD). Eine Oberseite 7' jedes
Kontaktkörpers 3' ist nicht isoliert
und wirkt als Anschlusselektrode, um den Anschluss der Elektrode
an beispielsweise Leitern auf einer Printplatte zu ermöglichen,
wenn die Halbleiteranordnung auf einer solchen Platte montiert wird.
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Im
vorliegenden Beispiel werden eine Stützscheibe 16 und ein
Halbleiterwafer 12 von 300 μm Dicke verwendet. Die Länge des
Kontaktstiftes beträgt 1,4
mm. Die Halbleiteranordnung hat dann die Abmessungen 2 × 1,25 × 1,25 mm.
Diese Abmessungen sind die für
eine so genannte 0805-SMD-Umhüllung
vorgeschriebenen Abmessungen. Andere Standardabmessungen können leicht
hergestellt werden, indem die Abmessungen des Kontaktkörpers 3' angepasst werden.
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Die
mit dieser Ausführungsform
des Verfahrens hergestellte Halbleiteranordnung funktioniert bei verhältnismäßig hohen
Spannungen von mehr als 500 V an den Anschlusselektroden 7', 4 zufriedenstellend.
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7 bis 10 zeigen
ein alternatives erfindungsgemäßes Verfahren.
Bei dieser Ausführungsform
wird erst eine Struktur hergestellt, die analog der in 1 und 2 dargestellten
Struktur ist und für
die vorherige Ausführungsform
beschrieben worden ist, wobei eine Oberseite eines Wafers 12 aus
Halbleitermaterial mit Halbleiterelementen in passivierten Mesastrukturen
versehen wird. Bei dieser zweiten Ausführungsform des Verfahrens wird ein
Isoliermaterial 18 verschafft, siehe 7,
in dem ein verformbares Isoliermaterial 18', in diesem Beispiel ein aushärtbares
Epoxidkunstharz, das an sich bekannt ist, in den Räumen 17 zwischen
den Kontaktkörpern 3' eingebracht
wird. 8 zeigt weiter, wie eine isolierende Schablone 18'' aus Aluminiumoxid mit Aussparungen 26 für die Kontaktkörper 3' angebracht
wird. Die Kontaktkörper 3' treten in die
Aussparungen 26 ein. 8 und 9 zeigen,
wie beim Herstellen der Schablone 18'' ein
Abschnitt 18''' des verformbaren Isoliermaterials 18' in die Aussparungen 26 zwischen
den Kontaktkörpern 3' und die Schablone 18'' gedrückt wird. Das verformbare Isoliermaterial 18', 18''' wird
anschließend
durch eine Wärmebehandlung
von einigen Minuten bei ungefähr 150°C ausgehärtet. Die
genaue Aushärtdauer
hängt von
dem verwendeten Epoxidharz ab. Bei einer solchen Ausführungsform
ist es verhältnismäßig einfach,
Oberseiten 7' der
Kontaktkörper 3' von dem verformbaren
Isoliermaterial 18', 18''' frei
zu halten, weil die Menge an verformbarem Isolierma terial 18''', das
in die Aussparungen 26 gedrückt wird, mit Hilfe der Menge
an eingebrachtem Material 18' und
der Form der Schablone 18'' geregelt werden
kann.
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Die
Oberseite 7' der
Kontaktkörper
und die Oberseite der Schablone 18'' werden
mit einer leitfähigen
Schicht 25 versehen (siehe 9), um einen guten
elektrischen Kontakt mit der Halbleiteranordnung zu ermöglichen.
Diese Schicht umfasst eine Standard-Ti-Ni-Ag-Kontaktschicht.
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8 zeigt,
wie das Isoliermaterial der Schablone 18'' Rillen 22 zwischen
den Kontaktkörpern 3' umfasst. Der
Wafer 1 und die Schablone 18'' werden anschließend durch
Drahtsägen
aufgespalten, wobei die Rillen 22 in der Schablone als
Führungen
für die Drahtsäge dienen.
Ein solches Verfahren hat den Vorteil, dass Halbleiteranordnungen 10 mit
höher Dimensionsgenauigkeit
hergestellt werden können.
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6 und 10 zeigen,
wie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
eine Halbleiteranordnung 10 mit einem Halbleiterkörper hergestellt
wird, umfassend ein Halbleitersubstrat 2 mit einer passivierten Mesastruktur 2,
versehen mit einem Halbleiterelement mit einer Anschlusselektrode 7' auf der Mesastruktur 2 und
einer Anschlusselektrode 4 auf dem Halbleitersubstrat 1.
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Gemäß der Erfindung
umfasst die Anschlusselektrode 7' auf der Mesastruktur 2 einen
leitfähigen Kontaktkörper 3', der von einem
Isoliermaterial 18, 18', 18'', 18''' umgeben
ist, sodass der Halbleiterkörper
zur Verwendung als Halbleiteranordnung 10 zur Oberflächenmontage
geeignet ist. Eine Oberseite 7' des Kontaktkörpers 3' dient als Anschlusspunkt für die Anschlusselektrode
auf der Mesastruktur 2.
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Eine
derartige Halbleiteranordnung ist gegen verhältnismäßig hohe Spannungen zwischen
den Anschlusselektroden beständig.
Darüber
hinaus ist die Halbleiteranordnung 10 durch die passivierte
Mesastruktur 2 und den isolierten Kontaktkörper 3' gut passiviert,
sodass der Halbleiterkörper
mit dem Kontaktkörper 3' ohne abschließende Montage
in einer Umhüllung
als SMD verwendet werden kann. Die Halbleiteranordnung 10 kann
in einfacher Weise in bestimmten Standardabmessungen hergestellt
werden, wie sie für
SMDs vorhanden sind, indem die Abmessungen des Kontaktkörpers 3' angepasst werden.
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Vorzugsweise
wird ein Kontaktkörper 3' so angebracht,
dass ein Abstand zwischen einer Oberseite 7 der Mesastruktur 2 und
einer Oberseite 7' des Kontaktkörpers 3' mehr als 1
nun beträgt.
Eine solche Halbleiteranordnung 10 ist gegen eine Spannung
von mehr als 300 V zwischen den Anschlusselektroden 7', 4 beständig.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, da
für den
Fachkundigen im Rahmen der Erfindung viele Abwandlungen und Varianten
möglich
sind. So kann der Halbleiterwafer aus einem anderen Material hergestellt
sein als Silicium, beispielsweise aus Germanium oder GaAs. In den
Beispielen wird eine Stützscheibe 16 verwendet.
Eine solche Stützscheibe 16 ist
für die
Erfindung nicht wesentlich, beispielsweise wenn der Wafer 12 aus
Halbleitermaterial genügend
dick ist. Die Stützscheibe 16 kann
auch aus einem gut leitenden Metall hergestellt werden, während andere
Materialien als Ti-Ni-Ag oder Lot zum Befestigen der Kontaktkörper 3' und für die leitfähige Schicht
verwendet werden können.
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In
den Mesastrukturen 2 können
mehrere pn-Übergänge oder
passive Elemente vorhanden sein, die beispielsweise Transistoren
oder Widerstände
bilden. In diesem Fall können
auf den Oberseiten der Mesastruktur mehrere Kontaktkörper aufgebracht
werden, je nach der Anzahl von Anschlusselektroden. In den Beispielen
wurde ein Kunstharz als Isoliermaterial verwendet. Es ist auch möglich, ein anderes
Isoliermaterial zu verwenden, beispielsweise ein Keramikmaterial
oder ein Glas oder ein Oxidmaterial. Aufspalten des Wafers und der
Kontaktkörper,
die von dem Isoliermaterial umgeben sind, erfolgt in den Beispielen
durch Drahtsägen.
Es ist auch möglich,
sie durch alternative Techniken wie Brechen, Fräsen oder Ätzen aufzuspalten.
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Die
Kontaktkörper
dienen dazu, elektrischen Strom zu leiten. Das bedeutet jedoch nicht,
dass die Kontaktkörper
notwendigerweise metallisch leitfähig sein müssen. Es kann unter bestimmten
Umständen wünschenswert
sein, wenn die Kontaktkörper 3' einen gewissen
elektrischen Widerstand haben, beispielsweise um einen Strom durch
die Halbleiteranordnung zu begrenzen. In den Beispielen wurden zylindrische
Kupferkontaktkörper
verwendet. Die Erfindung ist nicht auf Kontaktkörper begrenzt, die aus einem
solchen Material hergestellt sind und eine solche Form haben. So
können
die Kontaktkörper
auch aus einem anderen leitfähigen
Metall oder einem anderen leitfähigen
Material hergestellt werden, wie einem leitfähigen Keramikmaterial oder
Kunstharz. Die Form der Kontaktkörper
ist nicht kritisch. So können auch
eckige Kontaktkörper
verwendet werden. Die Oberseite 7' der Kontaktkörper 3' hat in den Beispielen eine leitfähige Schicht 25 erhalten.
Eine leitfähige Schicht 25 ist
nicht notwendig, wenn die Kontaktkörper selbst genügend leitfähig sind.