DE2414297C3

DE2414297C3 - Verfahren zur teilautomatischen Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente

Info

Publication number: DE2414297C3
Application number: DE19742414297
Authority: DE
Inventors: Hanns- Heinz Peltz; Detlev Schmitter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-03-25
Filing date: 1974-03-25
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE2414297B2; DE2414297A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur teilautomatischen Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente, insbesondere Zwischenträgern zur Herstellung von integriei tea Schaltungen in Diial-in-line-Gehäusen oder von Mikrogehäusen für Hybridschaltungen.

Es wurde bereits diskutiert, perforierte Metallbänder für die Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente zu verwenden. Bei diesen Metallbändern lag jedoch eine Normierung, welche der Normierung von optischen Filmen entspricht, nicht vor. Damit wird eine Verwendung von handelsüblichen optischen und mechanischen Vorrichtungen für eine automatisierte Herstellung derartiger Zwischenträger unmöglich. Strebt man eine automatisierte oder teilautomatisierte Herstellung derartiger Zwischenträger an, so müssen hierfür eigens Vorrichtungen entwickelt werden. Die Entwicklungskosten für die erforderlichen Präzisionsvorrichtungen sind bekanntlich hoch und liegen sicherlich höher als die Anschaffungskosten für bereits am Markt befindliche optische Vorrichtungen, die für die automatisierte beziehungsweise teilautomatisierte Herstellung von Zwischenträgern verwendbar sind. Ein automatisiertes beziehungsweise teilautomatisiertes Herstellungsverfahren für Zwischenträger, welches mit perforierten Metallbändern arbeitet, muß deshalb zwangsläufig zu höheren Kosten der Endprodukte führen, als das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren.

Weiterhin ist zur Verwendung von Metallbändern zu erwähnen, däß sie im Gegensalz zu dem beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Kunststoffband keine Kleberschicht tragen. Diese Tatsache wirkt sich nachteilig für die danach gefertigten Bauelemente aus, da eine Kleberschicht beim fertigen Bauelement als mechanischer und thermischer Puffer wirkt, welcher die thermische und mechanische Belastbarkeit des fertigen Bauelements heraufsetzt, was wiederum zur Folge hat, daß die Ausfallquote von Bauelementen mit Kleberschicht geringer ist, die elektrische Zuverlässigkeit dieser Bauelemente höher ist, die thermischen Toleranzen dieser Bauelemente größer sind und ähnliche Vorteile mehr daraus erwachsen. Kurz gesagt, die Verwendung einer Kleberschicht bei derartigen Bauelementen setzt deren Qualität herauf.

Weiterhin wurde angeregt, unperforierte Kunststoff-

KJ bänder zur Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente zu verwenden. Be; einem derartigen Kunststoffband läßt sich bei entsprechender Bearbeitung eine Kleberschicht aufbringen, so daß die eben erwähnten Qualitätsmangel mit diesen Bändern vermeidbar sind.

Es ist jedoch zweifelhaft, ob eine Automatisierung beziehungsweise Teilautomatisierung der Herstellung von Zwischenträgern mittels unperforierter Bänder überhaupt möglich ist, da der Bandvorschub eine außerordentliche Exaktheit aufweisen muß, welche durch die Erzeugung von Fein- und Feinststrukturen mittels Photomasken und Phototechnik vorgegeben ist. Falls eine derartige Automatisierung mit der geforderten Bandvorschubgenauigkeit überhaupt möglich ist, so

2> wäre hierfür zumindest die Entwicklung neuer Vorrichtungen nötig, die einen ganz erheblichen Kostenaufwand mit sich brächt-·. Die Herstellungskosten derartig gefertigter Zwischenträger wären somit ebenfalls entsprechend hoch.

·■» Aus der US-PS 37 24 068 ist ein eigens angefertigter Apparat bekannt, bei dem ein perforiertes Kunststoffband zur automatischen Herstellung von Halbleiterbauelementen und von integrierten Schaltungen verwendet wird, in welches Zusatzlöcher für den Transport

y> des Kunststoffbandes ausgestanzt sind und daß mit metallischen Feinstrukturen versehen ist.

Eine spezielle optische Norm ist jedoch zur Perforation der Kunststoffbänder nicht vorgesehen. Dadurch können käuflich erwerbliclv'· optische Appara-

··<> türen zum Transport der Kunststoffbänder und damit zur Herstelung von Halbleiterbauelementen und integrierten Schaltungen, welche aus Kunststoffbändern gefertigte Zwischenträger aufweisen, nicht verwendet werden.

'»> Es wurde auch bereits versucht, für die teilautomatisierte Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente perforierte Kunststoffbänder mit Normen der optisch üblichen Filme zu benützen. Jedoch wurden dazu bisher nur Bandnormen verwendet, die eine um

■Vi den Faktor 10 bis 20 schlechtere Materialausnutzung des Bandes zulassen, als das beim erfindungsgemäßen Verfahren der Fall ist.

Da die Kosten des Bandmaterials erheblich sind, führt eine Fertigung von Halbleiterbauelementen mittels des

"'^r> erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Reduktion der Herstellungskosten, verglichen mit den Kosten der bisher bekannten Herstellungsmethoden.

Gleichzeitig mit der besseren Materialausnulzung von Kunststoffbändern geht außerdem eine Miniaturi-

M! sierung der Zwischenträger sowie der darauf befindlichen Feinstrukturen ebenfalls um den Faktor iÖ bis 20 einher. Bei einer Verkleinerung von Feinstrukturen im angeführten Maße werden die technischen Grenzen zur Herstellung von Feinstrukturen nach üblichen Ätzver-

M fahren überschritten, weshalb bisher eine Perforation von Kunststoffbändern nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A, nicht angewendet wurde, obwohl der Vorteil einer Verwendung von handelsüblichen optischen

Apparaten zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und integrierten Schaltungen klar ersichtlich ist.

Nachdem der Entwicklungstrend für Halbleiterbauelemente auf eine Miniaturisierung der Abmessungen hinstrebt, leistet das erfindungsgemäße Verfahren zur teilautomatisierten Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente auch für diese Entwicklung einen erheblichen Beitrag. Weiterhin eröffnet sich die Möglichkeit, Zwischenträger, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, dank der Miniaturisierung der Abmessungen, erstmals zum Einbau als Zwischenträger in Dual-in-line-Gehäusen zu verwenden. Außerdem bewirkt die Miniaturisierung der Zwischenträger und damit auch der Halbleiterbauelemente bei der erfindungsgemäßen Verwendung von perforierten Kunststoffbändern eine höhere Packungsdichte beim Einbau derart gefertigter Halbleiterbauelemente in gedruckte Schaltungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur teilautomatisierten Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente anzugeben, wobei eine bessere Materialausnutzung als bisher üblich gewährleistet, eine Miniaturisierung von Feinstrukturen auf Kunststoffbändern, die über die üblichen technischen Grenzen hinausgeht, sowie eine Miniaturisierung der hiermit gefertigten Halbleiterbauelemente sichergestellt ist und die Herstellungskosten für hiernach gefertigte Halbleiterbauelemente gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A perforiertes und in S-8-Bänder gesplittetes Kunststoffband (1, 11) verwendet wird, wobei der Reihe nach auf das Kunststoffband ein Epoxydharzkleber aufkaschiert wird, aus dem Kunststoffband Zusatzlöcher (13, 23) ausgestanzt werden, auf das Kunststoffband einseitig eine Kupferfolie und dann beidseitig eine Photolackschicht aufgebracht wird, weiterhin kupferseitig mittels Photomasken und Phototechnik den gewünschten Feinstrukturen (24) entsprechend öffnungen in der PhotolackscLicht erzeugt werden, auf den so freigelegten Teilen der Kupferfolie Zinn galvanisch abgeschieden wird, der Photolack anschließend von der Kupferseite entfernt wird, das Kupfer bis auf die verzinnten Teile der Kupferfolie weggeätzt wird und der Photolack auf der der Kupferseite abgewandten Seite des Kunststoffbandes entfernt w.rd.

Diese Erfindung bringt folgende Vorteile: eine Reduktion der Herstellungskosten durch Materialeinsparung, Miniaturisierung von Zwischenträgern und hiermit gefertigten Halbleiterbauelementen, Verwendbarkeit der erfindungsgemäß gefertigten Zwischenträger zum Einbau in Dual-in-line-Gehäuse, Erreichung einer größeren Lagegenauigkeit der Feinstrukturen auf dem Kunststoffband sowie einer höheren Packungsdichte beim Einbau von Halbleiterbauelementen mit erfindungsgemäß gefertigten Zwischenträgern in gedruckte Schaltungen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, spezielle genormte optische Einrichtungen zur teilautomatisierten Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente zu verwenden, so daß ein erheblicher Anteil von Entwicklungskosten für diesbezügliche Apparate eingespart wird-

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Draufsicht auf ein nach DIN 15851, ί Blatt 2, Form A perforiertes Band,

Fig.2 eine Draufsicht auf ein nach DIN 15851, Blatt 2, Form A, perforiertes Band mit ausgestanzten Zusatzlöchern,

Fig.3 eine Draufsicht auf einen vergrößert darge-

K) stellten Teil eines S-8-Bandes mit Feinstrukturen.

Fig. 1 stellt eine Draufsicht auf ein nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A, perforiertes Band 1 dar. Die Löcher 2 dieser Perforation sind form- und anordnungsgerecht auf dem Band 1 dargestellt.

υ F i g. 2 stellt die Draufsicht auf ein perforiertes Band 11 dar, welches außer der S-8-Perforation nach DIN 15 851, Blatt 2, mit den Löchern J2 noch Zusatzlöcher 13 aufweist, die aus dem Band ausgestanzt wurden. Die strichpunktierten Linien 14 stellen die Linien dar, längs denen das dargestellte Band '/ in S-8-Bänder gesplittet wird. Die beiden äußeren S-S-Perforationszcilen 15 übernehmen bis zum Splitten des Bandes in S-8-Bänder den Bandtransport.

F i g. 3 ist eine Draufsicht auf ein vergrößert dargestelltes Teil eines S-8-Bandes 21, mit S-8-Perforationslöchern 22, einem Zusatzloch 23 und mit auf den Film aufgebrachten Feinstrukturen 24.

Im folgenden soll ein spezielles Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:

mi Es sollen Zwischenträger für Halbleiterbauelemente, zum Beispiel Zwischenträger zur Herstellung von integrierten Schaltungen in Dual-in-line-Gehäusen oder von Mikrogehäusen für Hybridschaltiingen, teilautomatisch mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens

Ji hergestellt werden. Dazu wird von einem 16 mm, 32 mm oder 35 mm Kunststoffilm, zum Beispiel Polyimidfilm ausgegangen, der mit einer Kunststoffkleberschicht, zum Beispiel einer Epoxydharzkleberschich'. von ?5 μπι Dicke versehen ist. In diesem Film wird eine

■»<· S-8-Perforation nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A eingebracht. Außerdem werden Zusatzlöcher 13, wie in F i g. 2 dargestellt, ausgestanzt. Auf den so vorbereiteten Film wird eine Kupferfolie so auflaminieri, daß die beiden äußeren S-8-Perforationszeilen 15 (siehe Fi g. 2)

·!■· von der Kupferfolie nicht überdeckt werden. Anschließend wird auf den Film beidseitig Photolack aufgezogen. Mittels Photomasken und Phototechnik werden kupferseitig auf den Film Feinstrukturen aufgebracht. In diesen Feinstrukturen wird galvanisch Zinn abgeschie-

w den. Anschließend wird der Photolack kupferseitig entfernt, das Kupfer bis auf die verzinnten Kupferbahnen der Feinstrukturen 24 (siehe Fig.3) weggeätzt. Nach Entfernen des Photolacks auf der Rückseite des Films erhält man das erfindungsgemäße Kunststoff-■ band. Ein anschließerdes Splitten in S-8-Bär.der entlang den Linien 14 (siehe Fig. 2) ermöglicht die Verwendung von S-8-genormten optischen Vorrichtungen für die weitere Verarbeitung dieses Bandes, zum Beispiel für die drahtlose Montage von Halbleiterbauelementen auf

•ίι dem so genormten Zwischenträgerband. Durch einfaches Abschneiden vom S-8-Band erhält man schließlich die endgültige Form des Zwischenträgers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur teilautomatischen Herstellung von Zwischenträgern für Halbleiterbauelemente, insbesondere Zwischenträgern zur Herstellung von integrierten Schaltungen in Dual-jn-line-Gehäuse oder von Mikrogehäusen für Hybridschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach DIN 15 851, Blatt 2, Form A perforiertes und in S-8-Bänder gesplittetes Kunststoffband (1, 11) verwendet wird, wobei der Reihe nach auf das Kunststoffband ein Epoxydharzkleber aufkaschiert wird, aus dem Kunststoffband Zusatzlöcher (13, 23) ausgestanzt werden, auf das Kunststoffband einseitig eine Kupferfolie und dann beidseitig eine Photolackschicht aufgebracht wird, weiterhin kupferseitig mittels Photomasken und Phototechnik den gewünschten Feinstrukturen (24) entsprechende Öffnungen in der Photolackschicht erzeugt werden, auf den so iteigelegten Teilen der Kupferfolie Zinn galvanisch abgeschieden wird, der Photolack anschließend von der Kupferseite entfernt wird, das Kupfer bis auf die verzinnten Teile der Kupferfolie weggeätzt wird und der Photolack auf der der Kupferseite angewandten Seite des Kunststoffbandes entfernt wird.