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DE1564770C3 - Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen einer Vielzahl von Halbleiteranordnungen - Google Patents

Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen einer Vielzahl von Halbleiteranordnungen

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DE1564770C3
DE1564770C3 DE1564770A DES0107254A DE1564770C3 DE 1564770 C3 DE1564770 C3 DE 1564770C3 DE 1564770 A DE1564770 A DE 1564770A DE S0107254 A DES0107254 A DE S0107254A DE 1564770 C3 DE1564770 C3 DE 1564770C3
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carrier strip
semiconductor
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warts
tin
Prior art date
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DE1564770A
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English (en)
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DE1564770B2 (de
Inventor
Lothar Puetter
Manfred Riermeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to DE1564720A priority patent/DE1564720C3/de
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1564770A priority patent/DE1564770C3/de
Priority to CH1146467A priority patent/CH468721A/de
Priority to BE702724D priority patent/BE702724A/xx
Priority to NL6711275A priority patent/NL6711275A/xx
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Priority to SE11734/67A priority patent/SE317138B/xx
Priority to FR118788A priority patent/FR1535151A/fr
Priority to GB22405/68A priority patent/GB1168358A/en
Priority to US669661A priority patent/US3531858A/en
Priority to US687966A priority patent/US3550262A/en
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Publication of DE1564770B2 publication Critical patent/DE1564770B2/de
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Description

Das Hauptpatent 15 64 720.8 bezieht sich auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen einer Vielzahl von mit Endkontaktkörpern versehenen Halbleiteranordnungen, bei dem Halbleiterkörper mittels einer Ausnehmungen aufweisenden Lötform unter Einhaltung vorbestimmter gegenseitiger Abstände auf einen metallischen Trägerstreifen aufgebracht werden, bei dem dann die Halbleiterelemente mit Endkontaktkörpern und dem'Trägerstreifen verlötet werden und bei dem der Trägerstreifen nach einer gemeinsamen Behandlung aller mit dem Trägerstreifen verbundenen Halbleiteranordnungen zwischen den Sitzen der Halbleiterkörper zertrennt wird.
Dadurch läßt sich die Fertigung wesentlich rationalisieren, insbesondere wenn mit einem Lot beschichtete Trägerstreifen und Endkontaktkörper verwendet werden. Entscheidend ist dabei der Umstand, daß auf diese Weise sehr viele Halbleiterkörper gleichzeitig demselben Behandlungsschritt unterworfen werden und ohne zusätzliche Um- oder Einrichtungen einer folgenden Bearbeitungsstation zugeführt werden können. So kann man die Einheit nach dem Verlöten als Ganzes ätzen und darauf sofort mit einer Lackschutzschicht überziehen. Schließlich wird die Einheit nach Durchführung der gemeinsamen Behandlungsschritte zwischen den Sitzen der einzelnen Halbleitereiemente zertrennt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß Hauptpatent so weiterzubilden, daß eine wesentliche Einsparung an Zeit und Werkzeug erreicht wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in den ίο Trägerstreifen zahlreiche Warzen geschnitten werden, die als Sitze für die Halbleiterkörper dienen, und daß die Warzen nach der gemeinsamen Behandlung einzeln nacheinander oder gleichzeitig vollständig aus dem Trägerstreifen herausgedrückt werden,
is Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß zum Zusammensetzen der Einzelteile auf dem Trägerstreifen äußerst einfach gebaute Werkzeuge verwendet werden können. Diese können
• 20 gleichzeitig auch als Lötform dienen.
Sehr vorteilhaft wirkt sich das neue Verfahren auf das Aufbringen der Lackschutzschicht auf, die ja die äußeren Seiten der beiden metallischen Elektroden des s Halbleiterelementes nicht benetzen soll, weil dadurch \ nachfolgende Lötvorgänge beeinträchtigt würden. Die eine Seite der einen Elektrode wird durch die Rückseite des Trägerstreifens gebildet, die ja zwangsläufig frei von Lack bleibt, wenn dieser Lack lediglich auf derjenigen Seite des Trägerstreifens aufgebracht wird, auf der sich die Halbleiterelemente auf den einzelnen Warzen befinden. Die äußere Seite der anderen Elektrode bleibt dabei ebenfalls frei von Lack, der von dem Trägerstreifen durch Oberflächenkräfte lediglich an den Halbleiterkörper an die untere und seitliche Begrenzung der Elektrode herangezogen wird. Zusätzlich kann man noch der oberen Elektrode einen etwas größeren Durchmesser als dem Halbleiterkörper geben.
Nach dem Aushärten des Lackes kann man den Trägerstreifen vollständig in ein Zinnbad bringen, um dort die Bleischicht von dem Trägerstreifen und von den Endkontaktkörpern abzutragen. Man kann dann die Anschlüsse an die Elektroden der aus dem Trägerstreifen herausgedrückten Bauelemente mit Hilfe von Zinn oder einer Zinnlegierung anlöten. Der Schmelzpunkt von Zinn liegt nämlich zwischen der maximalen, bei i 1800C liegenden Betriebstemperatur der Gleichrichter und dem bei 3300C liegenden Schmelzpunkt des Bleies. Eine Verwendung von Zinnlot ohne vorheriges Abtragen der Bleischichten hätte die Bildung eines Biei-Zinn-Eutektikums zur Folge, dessen Schmelzpunkt unter der maximalen Betriebstemperatur liegt. Zum Anlöten der Anschlüsse kann man die Bauelemente mit den angelegten Anschlüssen vollständig kurz in das flüssige Lot eintauchen. Diese beiden Verfahrensschritte sind auch bei der Herstellung einzelner Halbleiteranordnungen mit Vorteil anwendbar.
Die Erfindung wird anhand der Figuren veranschaulicht und erläutert.
Fig. 1 ist sin Trägerstreifen mit 1 bezeichnet: Er
m> weist zahlreiche mit 2 bezeichnete, nach dem Vernickeln und Verbleien hergestellte Warzen mit einem Durchmesser von 2 bis 3 mm auf, von denen nur einige gezeichnet sind. Da die Warzen nach der Oberflächenbehandlung geschnitten wurden, ist die als Lot dienende Bleischicht auf der Oberseite der Warzen von der übrigen Bleischicht des Trägerstreifens getrennt. Dadurch wird ein Breitfließen des Lotes verhindert. Der Blechstreifen hat ferner seitliche Führungslöcher 3. Es
besteht beispielsweise aus 0,5 mm dickem, vernickeltem und verbleitem Eisenblech.
Den Querschnitt durch eine Warze zeigt F i g. 2. Das Blech ist dort wieder mit 1, die Warze mit 2 und die Bleischicht mit 4 bezeichnet. Alle Warzen werden gleichzeitig mit Hilfe eines Werkzeuges eingedrückt.
Danach wird der Trägerstreifen 1 mit nach oben ragenden Warzen 2 auf die Grundplatte 51 eine Lötform gelegt. Diese Lötform hat ein Oberteil 52 mit zahlreichen, in der Größe und der geometrischen Anordnung der Größe und Anordnung der Warzen 2 auf dem Trägerstreifen 1 angepaßten Durchbrüchen 53. Dieses Oberteil wird auf die Oberseite des Streifens 1 so aufgesteckt, daß die Warzen 2 in die Durchbrüche des Oberteiles 52 hineinragen, wie dies F i g. 3 zeigt. Die dünnen Halbleitertabletten können daher selbst bei großen Toleranzen nicht zwischen das Oberteil und den Trägerstreifen rutschen.
In die Durchbrüche 53 werden darauf die mit einem pn-Übergang versehenen Halbleitertabletten 6 ζ. Β. aus einkristallinem Silizium eingelegt. Zu diesem Zweck können die Durchbrüche 53 mit einem Verschluß versehen sein, der gerade so tief unter der Oberkante der Durchbrüche liegt, daß gerade je eine Halbleitertablette in die so entstehenden Vertiefungen hineinpaßt. Man kann dann nämlich die Halbleitertabletten auf die im übrigen ebene Oberseite des Oberteiles 52 schütten und in die Durchbrüche einrütteln. Nach dem Öffnen dieser Verschlüsse fallen dann die Tabletten 6 auf die Warzen 2.
Mit Hilfe ähnlicher Verschließmechanismen können auch die Endkontaktkörper 7 in die Durchbrüche 53 eingelegt werden. Auch diese weisen auf beiden Seiten eine Nickelschicht und darüber eine Bleischicht 4 auf.
in dieser Zuordnung werden die einzelnen Teile samt
Hilfswerkzeug auf die Löttemperatur des Bleies erhitzt.
Dabei ergibt sich dann eine feste Verbindung der Halbleitertabletten 6 mit den Warzen 2 und den Endkontaktkörpern 7.
Danach wird der Trägerstreifen mit den angelöteten Halbleitertabletten und den Endkontaktkörpern aus der Lötform 51, 52 herausgenommen, geätzt und dann lackiert. Der Lack wird dabei am einfachsten mit Hilfe mehrerer, kammförmig angeordneter Düsen auf den Trägerstreifen 1 zwischen den Warzen 2 aufgebracht. Er fließt dann infolge von Oberflächenkräften — wie in
is Fig.4, Pos.8 dargestellt — um die Halbleitertabletten herum, berührt aber nicht die Oberseite der Endkontaktkörper 7.
Nach dem Lackieren wird der Streifen 1 mit allen Halbleitertabletten einer Temperaturbehandlung zum Einbrennen des Lackes unterworfen. Danach kann man noch die freiliegenden Bleischichten in einem Zinnbad abtragen.
Danach können die Warzen 2 — wie in Fig.5 dargestellt — mit Hilfe eines Werkzeuges 91, 92 in einem einzigen Arbeitsgang aus dem Streifen 1 herausgedrückt werden. Die so entstehenden, in Fig.5 mit 10 bezeichneten, kontaktierten Halbleiterbauelemente sind praktisch beliebig lang lagerfähig und können bei Bedarf mit Anschlußleitern z. B. durch vollständiges Eintauchen in flüssiges Lot verlötet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen einer Vielzahl von mit Endkontaktkörpern versehenen Halbleiteranordnungen, bei dem Halbleiterkörper mittels einer Ausnehmungen aufweisenden Lötform unter Einhaltung vorbestimmter gegenseitiger Abstände auf einen metallischen Trägerstreifen aufgebracht werden, bei dem dann die Halbleiterelemente mit Endkontaktkörpern und dem Trägerstreifen verlötet werden und bei dem der Trägerstreifen nach einer gemeinsamen Behandlung aller mit dem Trägerstreifen verbundenen Halbleiteranordnungen zwischen den Sitzen der Halbleiterkörper zertrennt wird, nach Patent 15 64 720,8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Trägerstreifen (1) zahlreiche Warzen (2) geschnitten werden, die als Sitze für die Halbleiterkörper (6) dienen, und daß die Warzen (2) nach der gemeinsamen Behandlung einzeln nacheinander oder gleichzeitig vollständig aus dem Trägerstreifen herausgedrückt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerstreifen (1) und Endkontaktkörper (7) beidseitig mit einer Lotschicht (4) überzogene Teile verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lotschichten (4) solche aus Blei oder einer Bleilegierung verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerstreifen (1) nach dem Ätzen und Lackieren, aber noch vor dem vollständigen Herausdrücken der Warzen (2) zur Beseitigung der freien Bleischichten in ein Zinnbad getaucht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse an die einzelnen aus dem Trägerstreifen (.1) ganz ausgedrückten Bauelemente (10) mit Zinn oder einer Zinnlegierung angelötet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (10) mit den angelegten Anschlüssen zur Lötung vollständig kurz in das flüssige Zinnlot eingetaucht werden.
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