DE2218230A1 - Halbleiterbauelement mit guter Wärmeableitung - Google Patents
Halbleiterbauelement mit guter WärmeableitungInfo
- Publication number
- DE2218230A1 DE2218230A1 DE19722218230 DE2218230A DE2218230A1 DE 2218230 A1 DE2218230 A1 DE 2218230A1 DE 19722218230 DE19722218230 DE 19722218230 DE 2218230 A DE2218230 A DE 2218230A DE 2218230 A1 DE2218230 A1 DE 2218230A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solder
- plate
- contact
- metal
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 18
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 title description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 46
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 41
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 27
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
- H01L2224/0605—Shape
- H01L2224/06051—Bonding areas having different shapes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
- H01L2224/1405—Shape
- H01L2224/14051—Bump connectors having different shapes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
- H01L2224/141—Disposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16238—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/818—Bonding techniques
- H01L2224/81801—Soldering or alloying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01011—Sodium [Na]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01014—Silicon [Si]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01018—Argon [Ar]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01019—Potassium [K]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01025—Manganese [Mn]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01027—Cobalt [Co]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/0103—Zinc [Zn]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01072—Hafnium [Hf]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/156—Material
- H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
- H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
RCA Corporation New York, N. Y., V. St. A. ,
Halbleiterbauelement mit guter Wärmeableitung.
Bei der Herstellung sogenannter Hybrid - Schaltungen müssen Halbleiterbauelemente und andere einzelne Schaltungskomponenten
auf Anschlußteile von Leitungszügen montiert werden, die auf einer isolierenden Trägerplatte aufgedruckt sind.
Die genaue und kostensparende Montage von Bauelementen wie zum Beispiel Transistoren ist dabei zu einem Problem geworden.
Früher hat man bei diesen Hybridschaltungen die Elektroden der Bauelemente durch Drähte mit den richtigen Anschlußleitungen
auf der Trägerplatte verbunden.. Diese Verbindungsart erfordert jedoch viel Sorgfalt seitens einer geschulten
Arbeitskraft und trägt wesentlich zu den Kosten des Produkts bei,
209Ö.4 6/1Ö70
Später sind dann verschiedene Montageverfahren für die Bauelemente
"bei Hybridschaltungen entwickelt worden, um ohne die Drahtverbindung auszukommen und ein das Halbleiterbauelement
enthaltendes Plättchen oder "Chip" durch Hart- oder . Weichlöten direkt mit den Anschlußleitern auf der Trägerplatte
zu verbinden. Eines dieser Verfahren ist die sogenannte "Flip-Chip"-Technik, bei welcher man am Halbleiterplättchen
in elektrischer Verbindung mit den Elektroden des Bauelements erhabene Höcker oder Kuppen aus Lot vorsieht und
am Leitermuster auf der Trägerplatte entsprechende mit Lot benetzbare Anschlußstellen schafft. Eine Maschine oder ein
Arbeiter setzt das Halbleiterplättchen dann mit den Lotkuppen auf die benetzbaren Anschlußstellen, worauf Wärme zugeführt
wird, um das Lot zu schmelzen und das Bauelement mit der Trägerplatte dauerhaft zu verbinden.
Versuche haben gezeigt, daß es für die Montage in mechanischer Hinsicht am besten ist, die Lotkuppen an den Ecken des
Plättchens anzuordnen, weil hierbei die Toleranz für das Ausrichten des Bauelements bezüglich der Anschlußkontakte auf
der Trägerplatte am günstigsten ist.
Wenn es sich bei den Bauelementen zum Beispiel um Transistoren handelt, liegen jedoch die Emittergebiete und somit
die Emitter-Basis-Ubergänge im mittleren Bereich des Plättchens. Bei einem Transistor wird die meiste Wärme am Kollektor-Basis-Übergang
unterhalb der Emitterflächen erzeugt, und es ist wünschenswert, einen Weg vorzusehen, über den die Wärme schnell
aus diesem Teil des Bauelements fortgeleitet werden kann, wenn das Bauelement in Betrieb ist. Da sich der einzige kurze und
direkte metallische Kontakt zwischen dem Plättchen und den Leitern der Trägerplatte jeweils an den Ecken des Plättchens
befindet, ist für die unterhalb des Emittergebiets (oder der Emittergebiete) erzeugte Wärme ein sehr unzureichender Ableit-
209846/1070
weg vorhanden. Bei Verwendung der bisher bekannten kreisförmigen Lötkontaktflächen ist es nicht zweckmässig, die
Lotkuppen soweit auszudehnen, daß sie sowohl den mittleren Teil als auch die Ecken des Plättchens einnehmen.
Ein Bauelement wie ein Transistor besteht in der erfindungsgemässen
Ausführungsform aus einem Plättchen aus Halbleitermaterial mit einer Hauptfläche und verschiedenen Dotierungsgebieten, deren jedes zum Teil bis an die Hauptfläche reicht
und dort freiliegt. Auf jedem dieser verschiedenen an der Hauptfläche liegenden Teile befindet sich eine Metallisierung
als Elektrodenkontakt. Eine die Hauptfläche des Plättchens und die Elektrodenkontakte bedeckende Schutzschicht aus Glas
enthält einzelne Öffnungen, die zu den verschiedenen Elektrodenkontakten
führen. Auf der Glasschicht befinden sich metallisierte Kontaktflächen, und von jeder dieser Flächen aus reicht
Metall durch eine zugeordnete Öffnung in der Glasschicht. Jede Kontaktfläche hat in der Nähe der Ecken des Plättchens
einen verhältnismässig breiten Teil, der eine relativ dicke freistehende Schicht aus geschmolzenem Lot aufnehmen kann.
Jede Kontaktfläche hat ausserdem einen zweiten Teil, der ein verhältnismässig großes wärmeentwickelndes Gebiet des Bauelements
überdeckt und so ausgebildet ist, daß er eine relativ dünne freistehende Schicht aus geschmolzenem Lot aufnehmen
kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen erläutert.
Figur 1 zeigt in einer Draufsicht ein Halbleiterplättchen in
einem frühen Verfahrensstadium auf dem Wege zu einem erfindungsgemässen Transistor;
Figur 2 ist ein Querschnitt in der Ebene 2-2 der Figur 1;
Figur 3 zeigt in einer Draufsicht das in den Figuren 1 und dargestellte Halbleiterplättchen in einem Verfahrensstadium, wo Emittergebiete in das Basisgebiet diffundiert
sind;
209846/1070
Figur 4 ist ein Querschnitt in der Ebene 4-4 der Figur 3; Figur 5 zeigt eine Draufsicht des in den vorhergehenden
Figuren dargestellten Bauelements mit einer darüber befindlichen Maske, in welcher sich Öffnungen für
den Niederschlag der metallenen Elektrodenkontakte befinden;
Figur 6 ist ein Querschnitt in der Ebene 6-6 der Figur 5;
Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf das Bauelement nach dem Aufbringen der metallenen Elektrodenkontakte;
Figur 8 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 8-8 der Figur 7;
Figur 9 zeigt in einer ähnlichen Schnittansicht wie Figur 8 das Bauelement nach dem Aufbringen einer Schutzschicht
aus Glas;
Figur 10 zeigt in einer Draufsicht das Bauelement mit den aufgebrachten
Kontaktflächen;
Figur 11 ist ein Querschnitt längs der Schnittlinie 11-11 der Figur 10;
Figur 12 zeigt in einer Draufsicht das Bauelement mit den von Lot bedeckten Kontaktflächen;
Figur 13 zeigt einen Schnitt längs der Schnittlinie 13-13 der Figur 12;
Figur 14 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Zuleitungskontakten, die das bisher dargestellte Bauelement aufnehmen
können;
Figur 15 zeigt das montierte Bauelement im Querschnitt.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bauelements
und ein erfindungsgemässes Herstellungsverfahren werden
nachstehend ausführlich beschrieben. Das Verfahren wird anhand der Herstellung eines bipolaren Transistors mit mehreren
in ein Basisgebiet diffundierten getrennten Emittergebieten erläutert, es kann jedoch auch ebensogut für einen Transistor mit
einem einzigen großen Emittergebiet angewendet werden. Der Transistor soll mit Anschlußleitungen verbunden werden, die von
209846/1070
2278230
Lot benetzbar sind und im Siebdruck auf eine keramische Trägerplatte
aufgebracht sind.
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, besteht das Halbleiterbauelement
aus einem η-leitenden Siliziumplättchen 2, in dessen Mitte ein Basisgebiet 4 diffundiert ist. Das Plättchen
ist in Wirklichkeit in diesem Stadium der Herstellung ein Teil einer viel größeren Scheibe, sodaß mehrere Hundert solcher
Plättchen gleichzeitig hergestellt werden. Eine Passivierungsschicht 8 aus Siliziumdioxyd bedeckt die obere Fläche 6
des Plättchens mit Ausnahme desjenigen Bereichs, wo das Basisgebiet 4 durch Diffusion von p-Störstoff in das n»leitende
Plättchen gebildet wird. Der Transistor hat daneben ein n-leitendes
Kollektorgebiet 5.
Der nächste Verfahrensschritt besteht in der Diffusion mehrere
Emittergebiete in das Basisgebiet. Hierzu lässt man zunächst eine passivierende Schicht 8' (Figur 4) aus Siliziumdioxyd
über die ganze Oberfläche 6 des Plättchens erneut wachsen oder sich niederschlagen, worauf man mittels der herkömmlichen
Photomasken- und Ätztechnik Öffnungen in der Siliziumdioxydschicht 8' vorsieht, um Störstoffe in das Plättchen
diffundieren zu lassen. Wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, hat die Siliziumdioxydschicht 8' Öffnungen 10a, 10b, 10c und
10d, in welche man n-Störstoffe diffundieren lässt, um getrennte Emittergebiete 12a, 12b, 12c und 12d zu bilden.Bei
dem dargestellten Bauelement haben die Emittergebiete etwa halbmondförmige Gestalt, es sind jedoch auch andere geometrische
Formen möglich. Rings um den Umfang des Plättchens 2 wird in der Siliziumdioxydschicht 8' eine ringförmige Öffnung
14 gebildet, und durch diese Öffnung wird ein Ring von n-Störstoffen
16 in das Kollektorgebiet 5 diffundiert, um einen umleitenden
Kontakt zum Kollektorgebiet zu schaffen«,
209846/1070
Als nächstes wird wiederum eine Passivierungsschicht aus Siliziumdioxyd 8'' aufgetragen und mit Öffnungen versehen,
sodaß Emitter, Basis und Kollektor durch Metallisierung mit Kontakten versehen werden können. Wie in den Figuren 5 und 6
gezeigt, entsprechen die Emitterkontaktöffnungen 18a,b,c,d den Emittergebieten 12a,b,c und d. Die Kontaktöffnung 20
für die Basis besteht aus einem Schlitz, der einen schmalen Teil des Basisgebieifcs nahe an dessen Rand freilegt und dabei
auch den Konturen der vier getrennten Emittergebiete. 12a bis 12d folgt. Ferner ist eine KontaktÖffnung 14· für den Kollektor
vorgesehen, die einen Teil des n+-leitenden Kollektorkontakts
16 freilegt.
Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, durch die oben
beschriebenen Öffnungen hindurch Metall für die Emitter-, Basis- und Kollektorkontakte niederzuschlagen. Dies geschieht durch
Aufdampfen einer Aluminiumschicht auf die gesamte obere Fläche des Plättchens und, unter Anwendung der Masken- und Ätztechnik,
anschließendes Entfernen des Metalls mit Ausnahme derjenigen Stellen, die zur Herstellung der Kontakte und Verbindungen mit
Metall bedeckt bleiben können. Wie die Figuren 7 und 8 zeigen, berühren die Aluminiumteile 22a bis 22d die Emittergebiete
12a bis 12d. Um alle die getrennten Emittergebiete miteinander zu verbinden, verläuft über der Siliziumdioxydschicht 8'·
ein leitender Aluminiumstreifen 24, der über Halsteile mit den Emitterkontakten 22a bis 22d verbunden ist. Mit dem Metallkontakt
26 für das Basisgebiet, der innerhalb des Schlitzes verläuft, ist ein metallener Arm 26 verbunden, der sich über
der Siliziumdioxydschicht 811 zur Mitte des Plättchens erstreckt.
Ein Ring 30 aus Metall (aufgedampftes Aluminium) umgibt den die Emitter verbindenden Kontaktstreifen 24 und stellt
den Kontakt mit de» n+-leitenden Gebiet 16 des Kollektors her.
Ein Teil dieses Kollektor-Metallkontakts 30 liegt auf der Siliziumdioxydschicht 8'f. Rund um den Umfang des Bauelemtns wird
eine freie Fläche 31 gelassen, sodaß die einzelnen Plättchen,
209846/1070
«» ξ mm
von denen sich Hunderte auf einer Scheibe befinden und gleichzeitig
hergestellt werden, später voneinander getrennt v/erden können.
Wie in Figur 9 gezeigt, wird als nächstes auf die gesamte Oberfläche des Plättchens eine dünne Glassicht 32 aufgebracht. Das
Glas kann ein Borosilicat-Glas sein, welches durch Überströmen
der erhitzten Oberfläche des Plättchens mit einer Mischung aus Diboran und Silan, verdünnt mit Argon, niedergeschlagen
wird. Die Glasschicht 32 sei etwa 2 bis 7 /um dick. Das Glas
bildet bei relativ kleinen Schichtdicken einen guten Schutz gegen Feuchtigkeit. Es können auch andere Glassorten wie beispielsweise
Bleiglas verwendet werden.
Zur Herstellung elektrischer Kontakte zum Emitter-, Basis- und Kollektorgebiet des Bauelements v/erden Öffnungen in die
Glasschicht geätzt, wofür eine Ätzlösung verwendet werden kann, die pro Liter 300 ml Fluorwasserstoffsäure (48 % HF)
und 5 Tropfen Natriumlaurylsulfat (als Netzmittel) enthält.
Dieser Ätzlösung wird eine lösliche Metallverbindung hinzugefügt, die sich auf der Aluminiumfläche der Metallkontakte
schnell genug niederschlägt, um die Bildung von Aluminiumoxyd zu verhindern. Bei der Metallverbindung kann es sich um Zinksulfat
in der Form von ZnSO^* 6H2O bei einer Konzentration
von 170 Gramm pro Liter handeln. Wenn man nicht verhindert, daß sich während des Ätzvorgangs auf den Aluminiumkontakten
eine dünne Schicht aus Aluminiumoxyd bildet, dann läßt sich eine gute niederohmige Metallverbindung zu den Metallkontakten
an den Emitter-, Basis- und Kollektorgebieten nur schwer erreichen. Die Konzentration der Fluorwasserstoffsäure-Lösung
sollte so stark sein, daß das Glas mit einer Abtragungsgeschwindigkeit von 100 £ bis 200 £ pro Sekunde geätzt wird,
und das Metall der zugegebenen löslichen Verbindung sollte ein Elektrodenpotential haben, das in der elektrochemischen
Spannungsreihe unter demjenigen des Aluminiums liegt. Der Gehalt
- 8 209846/ 1070
der Metallverbindung muß so hoch sein, daß sich das Metall schneller niederschlägt als es aufgelöst wird.
Mit diesem Ätzverfahren werden, wie Figur 10 zeigt, an gegenüberliegenden
Ecken des Plättchens Löcher 34 und 38 in die Glasschicht 32 geätzt, um Kontaktöffnungen zu der Metallauflage
30 zu schaffen. In der Nähe einer anderen, dazwischenliegenden Ecke wird ein Loch 36 in die Glassicht 32 geätzt,
welches die Kontaktöffnung zu dem Emitter-Kontaktstreifen 24 bildet. Ein weiteres in der Mitte des Plättchens in die Glasschicht
32 geätztes Loch 40 bildet eine Öffnung zum Basiskontakt 28.
Als nächstes werden auf die Oberfläche der Glasschicht 32 Emitter-, Basis- und Kollektorkontaktflächen niedergeschlagen,
wobei jeweils ein Teil des Metalls auch in den geätzten Öffnungen abgelagert wird, um den Kontakt zu den Emitter-,
Basis- und Kollektorgebieten herzustellen. Wie in Figur 10 gezeigt, haben diese metallenen Kontaktflächen eine ganz bestimmte
Form, die für das erfindungsgemässe Prinzip wesentlich ist. Es wird zunächst eine Aluminiumschicht auf die gesamte
Glasoberfläche aufgedampft, worauf durch herkömmliche Photomasken- und Ätztechnik das Aluminium soweit wieder entfernt
wird, daß nur die für die Kontaktflächen benötigten Teile übrig bleiben. Eine dieser Kontaktflächen 42 hat einen relativ
breiten Teil 44, auf dem ein verhältnismässig hoher Hügel oder Hocker aus Lot gebildet werden kann. Die Kontaktfläche
42 hat ausserdem einen weiteren verhältnismässig schmal ausgebildeten Teil 46, der sich über das Emittergebiet 12 a
ausbreitet. Dieser Teil kann nur eine dünne Lotschicht aufnehmen. Die Kontaktfläche 42 hat ferner einen kreisförmigen
Teil 48, der nur als Fortsatz zur Erfassung der geätzten öffnung 34 dient, durch welche ein Kontakt zu der streifenförmigen Metallauflage
30 und somit zum Kollektorgebiet herstellt wird.
- 9 209846/ 1070
ßfö [cfä so
eingcgeivfjxrj am . </?<
ß, Μ33φ40
Die Kontaktfläche 42 befindet sich in einer Ecke des HaIbleiterplättchens.
In der gegenüberliegenden Ecke des Plättchens befindet sich eine ähnliche Kontaktfläche 56 mit einem verhältnismässig
breiten Teil 58, einem verhältnismässig schmal ausgebildeten und das Emittergebiet 12c überdeckenden Teil 60 und einem
kreisförmigen Ansatz 62, der über die geätzte Öffnung 38 reicht und ebenfalls einen Kontakt zum Kollektor-Streifen 30
herstellt.
In einer weiteren Ecke des Plättchens befindet sich eine dritte Kontaktfläche 50 mit einem verhältnismässig breiten
Teil.52 und einem verhältnismässig schmal ausgebildeten und
das Emittergebiet 12b überdeckenden Teil 54. Diese Kontaktfläche ist durch die Öffnung 36 in der Glasschicht 32 mit
der die Emitter verbindenden Metallauflage 24 verbunden.
In der Ecke des Plättchens, die der Emitter-Kontaktflache jS€T
gegenüberliegt, befindet sich eine vierte Kontaktfläche 64«, Die Kontaktfläche 64 hat einen verhältnismässig breiten Teil
66 in der Nähe der Ecke des Plättchens und einen weiteren, verhältnismässig schmal ausgebildeten Teil 68, der das Emittergebiet
12d überdeckt. Der Teil 68 ist ausserdem mit einem Metallstreifen 70 verbunden, dessen verbreitertes Ende 72 über
der Öffnung 40 in der Glassicht 32 liegt. Durch die Öffnung führt eine Metallverbindung zu dem unterhalb der GlasscMcht
verlaufenden metallenen Arm 28 des Basiskontakts 26.
Jede der metallenen Kontaktflächen 42, 50, 56 und 64 wird mit einem anderen Metall überzogen, welches die Kontaktflächen
für Lot benetzbar macht. Dies kann auf herkömmliche Weise dadurch geschehen, daß man zunächst eine dünne Schicht aus Zink
chemisch ablagert und diese dann dünn stromlos vernickelt. Die hierdurch entstandene zusammengesetzte Schicht ist in den Fi-
- 10 209846/1070
guren 12 und 13 je nach den Kontaktflächen 42, 50, 56 und 64
mit 74a,b,c und d bezeichnet.
Die Metallkontaktflächen erhalten als nächstes einen Überzug aus Lot. Dies kann durch Eintauchen des gesamten Plättchens
in ein Bad aus geschmolzenem Lot geschehen. Eine dünne Lotschicht bleibt an allen vernickelten Flächen, jedoch nicht
an der Glasoberfläche haften. Anschließend wird auf jeden der Flächenabschnitte 44, 52, 58 und 66 jeweils eine Lotperle gelegt,
worauf man das Lot schmelzen läßt, sodaß es auf den metallisierten Flächen zerfließt. Hierbei entstehen Lotschichten
76a, b,c, und d auf den Kontaktflächen 42, 50, 56 und 64. Wie in Figur 13 gezeigt, bilden sich verhältnismässighohe
Lotkuppen auf den Abschnitten 44, 52, 58 und 66 dieser Metallflächen. Auf den Teilen 46, 54, 60 und 68, die über den Emittergebieten
liegen, bleibt jedoch wegen ihrer schmäleren Abmessungen die Lotschicht verhältnismässig dünn. Auf den Teilen 48,
62, 70 und 72 der Kontaktflächen bildet das Lot ebenfalls eine verhältnismässig dünne Schicht.
Die Halbleiterscheibe wird nun in einzelne getrennte Plättchen zerteilt, und jedes Plättchen ist so weit fertig, daß es mit
den zugeordneten Kontaktenden der Leiter auf einer Schaltungsplatte verbunden werden kann. Ein kleiner Ausschnitt aus einer
gedruckten Schaltungsplatte ist in Figur 14 dargestellt. Sie besteht aus einem keramischen Substrat 86 mit darauf aufgebrachten
Leitern 88, 90, 92 und 94. Diese Leiter sind flache Streifen einer Cermet-Leitermasse, die durch ein Siebdruckverfahren
aufgebracht sind. Die Enden dieser Leiter seien mit einem dünnen Nickelüberzug 96, 98, 100 und 102 versehen, der
sie für Lot benetzbar macht.
Zur Montage auf der Schaltungsplatte wird das Plättchen mit der Oberseite nach unten derart angeordnet, daß jede Kontaktfläche
42, 50, 56 und 64 eines der metallisierten Enden 98,
209 846/10.7 0 - 11 -
96, 102 und 100 berührt (Figur 15). Die Anordnung wird dann bis zum Schmelzen des Lots erwärmt. Da die benetzbaren Flächen
der Leiterenden etwas größer sind als die von Lot bedeckten Kontaktflächen des Plättchens, fließen beim Schmelzen
des Lots die hohen Lotkuppen auseinander, und das -von ihnen ausgehende Lot verteilt sich über die metallisierten
Flächen der auf dem Substrat befindlichen Leiter. Hierdurch entsteht eine gleichmässig dünne Lotschicht zwischen den
Kontaktflächen des Plättchens und den Anschlußenden dieser Leiter. Lot ist ein verhältnismässig schlechter Wärmeleiter,
da jedoch die Lotschicht zwischen den beiden Teilen dünn ist, ist ein guter Wärmeflußweg zwischen den Emittergebieten und
der Trägerplatte vorhanden. Hierdurch ist die Wärmeableitung vom Emitter zur Trägerplatte viel besser als bei Anordnungen,
die nach den bisher bekannten Arten der "Flip-Chip" -Technik hergestellt worden sind. Eine schnelle Wärmeabfuhr von den
Metallflächen 70 und 72 ist nicht notwendig,und daher braucht
das Lot auf diesen Flächen nicht in direkter Berührung mit den benetzbaren Teilen der auf der Trägerplatte befindlichen
Leiter zu stehen.
209846/1070
Claims (4)
- Patentansprüche.M./Halbleiterbauelement zum Verlöten mit Metallkontakten auf einer isolierenden Trägerplatte, bestehend aus einem Plättchen aus Halbleitermaterial mit einer Hauptfläche und Dotierungsgebieten, die jeweils mit.einem Teil bis zur Hauptfläche reichen und dort jeweils einen Metallbelag als Elektrodenkontakt tragen, und die mindestens eine beim Betrieb des Bauelements starke Wärme entwickelnde Zone haben, und einer die Hauptfläche und die Metallbeläge bedeckenden dünnen Glaeschicht mit zu den einzelnen Metallbelägen führenden Öffnungen, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Glasschicht (32) metallene Kontaktflächen (42, 50, 56, 64) angeordnet sind, von denen jeweils ein erster Teil (44, 52, 58, 66) nahe einer Ecke des Plättchens verhältnismässig breit zur Aufnahme einer relativ dicken, freistehenden Schicht geschmolzenen Lots (76a bis 76d) ausgebildet ist, und von denen jeweils ein zweiter Teil (46, 54, 60, 68) über einer verhältnismässig großen wärmeentwickelnden Zone (12a bis 12d) des Bauelements liegt und zur Aufnahme einer relativ dünnen freistehenden Lotschicht ausgebildet ist, und daß von jeder Kontaktfläche (42, 50, 56, 64) Metall durch eine der Öffnungen (34,36,38,40) in der Glasschicht greift.
- 2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die verhältnismässig große wärmeentwickelnde Zone unter dem Emittergebiet (12 a bis 12d) eines Transistors befindet.
- 3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Emittergebiet in mehrere voneinander getrennte Abschnitte (12a, 12b,12c,12d) aufgeteilt ist.209846/ 1070 _ 2 -- 4L -
- 4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein mittels der Flip-Chip-Technik an metallisierte Flächen auf einem isolierenden Substrat anzuschließender Transistor ist, der aus einem im wesentlichen rechteckigen Plättchen (2) aus Halbleitermaterial mit einer Hauptfläche (6) besteht; und daß das Plättchen ein Kollektorgebiet (5) eines ersten Leitungstyps aufweist, welches einen am Aussenrand des Plättchens bis zur Hauptfläche reichenden Teil hat und dort einen rings um das Plättchen verlaufenden Metallbelag (30) als Kollektorkontakt trägt; und daß sich innerhalb des Kollektorgebiets (5) ein Basisgebiet (4) von !entgegengesetztem Leitungstyp mit einem ebenfalls bis an die Hauptfläche reichenden Teil befindet, der einen ringsum am Aussenrand des Basisgebiets verlaufenden Metallbelag (26) als Basiskontakt trägt; und daß sich innerhalb des Basisgebiets (4) ein Emittergebiet (12a bis 1Sd) vom ersten Leitungstyp mit einem ebenfalls Ms an die Hauptfläche reichenden Teil befindet, der einen Metallbelag (22 a bis 22 d) als Emitterkontakt trägt; und daß über der Hauptfläche (6) und den Metallbelägen (30, 26, 22a bis 22d) eine Schutzschicht aus Glas (32) liegt, die zu den einzelnen Metallbelägen führende Öffnungen (34, 36, 38, 40) aufweist; und daß auf der Glasschicht (32) in der Nähe der Ecken des Plättchens metallene Kontaktflächen (42, 50, 56, 64) angeordnet sind, von denen Metall durch die Öffnungen greift und die einzelne Abschnitte (12a bis 12d) des Emittergebiets überdeckende Teile haben; und .daß jede der Kontaktflächen einen Teil (44, 52, 58, 66) aufweist, der zur Aufnahme einer relativ dicken freistehenden Lotschicht (76a bis 76d) verhältnismässig breit ausgebildet ist, während ein über dem Emittergebiet liegender Teil (46, 54, 60, 68) zur Aufnahme einer relativ dünnen Lotschicht verhältnismässig schmal ausgebildet ist.„ 3 _ 209846/1070Verfahren zur Montage eines als Plättchen ausgebildeten Halbleiterbauelements mit Dotierungsgebieten und mit einer wärmeentwiekelnden Zone an ein Leitermuster auf einer isolierenden Trägerplatte» wobei die den Leitern auf der Trägerplatte zuzuwendende Oberfläche des Bauelements mit einer dünnen Isolierschicht aus Glas überzogen wird, durch welche Öffnungen zu den Dotierungsgebieten führen, und wobei auf der Glassicht von Lot benetzbare Kontaktflächen gebildet werden, die durch die Öffnungen mit den Dotierungsgebieten elektrisch verbunden sind und die in der Nähe der Ecken des Plättchens relativ breit ausgebildete Teile und über der wärmeentwickelnden Zone relativ schmal ausgebildete Teile haben, dadurch gekennzeichnet , daß den Kontaktflächen (42, 50, 56, 64) Lot derart zugeführt wird, daß es sich auf den breit ausgebildeten Teilen (44, 52, 58, 66) zu verhältnismässig hohen Kuppen (76a bis 76d) und auf den schmaler ausgebildeten Teilen (46, 54, 60, 68) zu einer dünnen Schicht ansammelt; und daß auf dem Leitermuster (88, 90, 92, 94) der Trägerplatte (86) von Lot benetzbare Flächen (96, 98, 100, 102) gebildet werden, die größer als die von Lot bedeckten Teile des Plättchens (2) sind; und daß das Plättchen mit den Lotkuppen (76a bis 76d) nach unten derart auf die Trägerplatte gelegt wird, daß die Lotkuppen die benetzbaren Leiterflächen berühren, worauf durch Erhitzen das Lot wieder zum Fließen gebracht wird, sodaß die Lotkuppen auseinanderfließen und die schmaler ausgebildeten Teile der Kontaktflächen des Plättchens in guten elektrischen und wärmeleitenden Kontakt mit den benetzbaren Flächen der Leiter auf der Trägerplatte kommen.209846/1070ASLeerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13824471A | 1971-04-28 | 1971-04-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2218230A1 true DE2218230A1 (de) | 1972-11-09 |
Family
ID=22481133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722218230 Pending DE2218230A1 (de) | 1971-04-28 | 1972-04-14 | Halbleiterbauelement mit guter Wärmeableitung |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3772575A (de) |
AU (1) | AU467540B2 (de) |
BE (1) | BE782752A (de) |
CA (1) | CA975870A (de) |
DE (1) | DE2218230A1 (de) |
ES (2) | ES401934A1 (de) |
FR (1) | FR2134553B1 (de) |
GB (1) | GB1374848A (de) |
IT (1) | IT950041B (de) |
NL (1) | NL7205728A (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53147968A (en) * | 1977-05-30 | 1978-12-23 | Hitachi Ltd | Thick film circuit board |
US4376287A (en) * | 1980-10-29 | 1983-03-08 | Rca Corporation | Microwave power circuit with an active device mounted on a heat dissipating substrate |
US5917707A (en) | 1993-11-16 | 1999-06-29 | Formfactor, Inc. | Flexible contact structure with an electrically conductive shell |
JP2598328B2 (ja) * | 1989-10-17 | 1997-04-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US5148265A (en) | 1990-09-24 | 1992-09-15 | Ist Associates, Inc. | Semiconductor chip assemblies with fan-in leads |
US5148266A (en) * | 1990-09-24 | 1992-09-15 | Ist Associates, Inc. | Semiconductor chip assemblies having interposer and flexible lead |
US5679977A (en) * | 1990-09-24 | 1997-10-21 | Tessera, Inc. | Semiconductor chip assemblies, methods of making same and components for same |
US7198969B1 (en) | 1990-09-24 | 2007-04-03 | Tessera, Inc. | Semiconductor chip assemblies, methods of making same and components for same |
US5258330A (en) * | 1990-09-24 | 1993-11-02 | Tessera, Inc. | Semiconductor chip assemblies with fan-in leads |
GB2255672B (en) * | 1991-05-10 | 1994-11-30 | Northern Telecom Ltd | Opto-electronic components |
US7073254B2 (en) | 1993-11-16 | 2006-07-11 | Formfactor, Inc. | Method for mounting a plurality of spring contact elements |
US5820014A (en) * | 1993-11-16 | 1998-10-13 | Form Factor, Inc. | Solder preforms |
US5874782A (en) * | 1995-08-24 | 1999-02-23 | International Business Machines Corporation | Wafer with elevated contact structures |
US8033838B2 (en) | 1996-02-21 | 2011-10-11 | Formfactor, Inc. | Microelectronic contact structure |
US5994152A (en) * | 1996-02-21 | 1999-11-30 | Formfactor, Inc. | Fabricating interconnects and tips using sacrificial substrates |
US5937276A (en) | 1996-12-13 | 1999-08-10 | Tessera, Inc. | Bonding lead structure with enhanced encapsulation |
CN114407502A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-04-29 | 苏州通富超威半导体有限公司 | 印刷治具以及印刷方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE636316A (de) * | 1962-08-23 | 1900-01-01 | ||
DE1627762B2 (de) * | 1966-09-17 | 1972-11-23 | Nippon Electric Co. Ltd., Tokio | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung |
US3539882A (en) * | 1967-05-22 | 1970-11-10 | Solitron Devices | Flip chip thick film device |
US3567506A (en) * | 1968-03-22 | 1971-03-02 | Hughes Aircraft Co | Method for providing a planar transistor with heat-dissipating top base and emitter contacts |
JPS4831507B1 (de) * | 1969-07-10 | 1973-09-29 | ||
US3631307A (en) * | 1970-02-13 | 1971-12-28 | Itt | Semiconductor structures having improved high-frequency response and power dissipation capabilities |
US3697828A (en) * | 1970-12-03 | 1972-10-10 | Gen Motors Corp | Geometry for a pnp silicon transistor with overlay contacts |
-
1971
- 1971-04-28 US US00138244A patent/US3772575A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-02-24 CA CA135,540A patent/CA975870A/en not_active Expired
- 1972-03-09 IT IT21647/72A patent/IT950041B/it active
- 1972-04-10 AU AU40970/72A patent/AU467540B2/en not_active Expired
- 1972-04-14 DE DE19722218230 patent/DE2218230A1/de active Pending
- 1972-04-20 ES ES401934A patent/ES401934A1/es not_active Expired
- 1972-04-21 GB GB1866972A patent/GB1374848A/en not_active Expired
- 1972-04-26 FR FR7214881A patent/FR2134553B1/fr not_active Expired
- 1972-04-27 NL NL7205728A patent/NL7205728A/xx unknown
- 1972-04-27 BE BE782752A patent/BE782752A/xx unknown
- 1972-09-14 ES ES406660A patent/ES406660A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2134553B1 (de) | 1977-09-30 |
AU4097072A (en) | 1972-10-18 |
GB1374848A (en) | 1974-11-20 |
US3772575A (en) | 1973-11-13 |
NL7205728A (de) | 1972-10-31 |
AU467540B2 (en) | 1972-10-18 |
CA975870A (en) | 1975-10-07 |
ES401934A1 (es) | 1975-11-01 |
FR2134553A1 (de) | 1972-12-08 |
IT950041B (it) | 1973-06-20 |
ES406660A1 (es) | 1975-09-16 |
BE782752A (fr) | 1972-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2218230A1 (de) | Halbleiterbauelement mit guter Wärmeableitung | |
DE4000089C2 (de) | ||
DE1933547B2 (de) | Traeger fuer halbleiterbauelemente | |
DE2813968A1 (de) | Halbleiteranordnung mit kontaktwarzen-anschluessen | |
DE2554398A1 (de) | Lichtemissionsdiodenelement und -anordnung | |
DE1764155C3 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes aus einem Siliciumkörper | |
DE2033532C3 (de) | Halbleiteranordnung mit einer Passivierungsschicht aus Siliziumdioxid | |
DE1810322A1 (de) | Halbleiterbauelement mit einer Vielzahl von streifenfoermigen zueinander parallelen Emitterbereichen und mit mehreren Kontaktierungsebenen und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2315710B2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung | |
DE2500235C2 (de) | Ein-PN-Übergang-Planartransistor | |
DE1564534A1 (de) | Transistor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2306842C3 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Halbleiterelementen aus einer einzigen Halbleiterscheibe | |
DE2716205B2 (de) | Elektrolumineszenzanzeigevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE1639262A1 (de) | Halbleiterbauelement mit einer Grossflaechen-Elektrode | |
DE3209666A1 (de) | Halbleitervorrichtung und verfahren zum herstellen eines aufbaumetallkontaktes derselben | |
DE2608813C3 (de) | Niedrigsperrende Zenerdiode | |
DE1812130B2 (de) | Verfahren zum herstellen einer halbleiter- oder dickfilmanordnung | |
DE1764171A1 (de) | Halbleitereinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2528000B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Lötfläche relativ großer Abmessungen | |
DE1952499A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements | |
DE3780660T2 (de) | Thyristor mit einem mit seinem gate gekoppelten widerstandselement und verfahren zu dessen herstellung. | |
DE1439529B2 (de) | : Halbleiterbauelement mit einem planaren Halbleiterelement auf einer Kontaktierungsplatte und Verfahren zum Herstellen desselben | |
DE3331298A1 (de) | Leistungsthyristor auf einem substrat | |
DE1514943C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen | |
DE2331534A1 (de) | Verfahren zum anbringen eines elektrischen leiters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |