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DE2312254B2 - Kontaktstreifen für Halbleiterbauelemente und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Kontaktstreifen für Halbleiterbauelemente und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number
DE2312254B2
DE2312254B2 DE2312254A DE2312254A DE2312254B2 DE 2312254 B2 DE2312254 B2 DE 2312254B2 DE 2312254 A DE2312254 A DE 2312254A DE 2312254 A DE2312254 A DE 2312254A DE 2312254 B2 DE2312254 B2 DE 2312254B2
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DE
Germany
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contact
strip
semiconductor
strips
fingers
Prior art date
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Granted
Application number
DE2312254A
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English (en)
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DE2312254C3 (de
DE2312254A1 (de
Inventor
Milan Lee Scottsdale Ariz. Lincoln (V.St.A.)
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.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of DE2312254A1 publication Critical patent/DE2312254A1/de
Publication of DE2312254B2 publication Critical patent/DE2312254B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2312254C3 publication Critical patent/DE2312254C3/de
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Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstreifen mit einer Vielzahl von Kontakirahmen zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, welche jeweils zumindest zwei
einander gegenüberliegende und einander zugewandte Halbleiteranordnungen aufweisen, die in Montagebereichen angeordnet sind, welche mit dem Kontaktrahmen über Anschlußfinger verbunden sind, welche derart verkröpft sind, daß wenigstens ein Montagebereich aus der Ebene der Kontaktrahmen herausgehoben ist, wobei entlang den Längsrändern der Kontaktstreifen verlaufende Randstreifen über Verbindungsstege miteinander verbunden sind, die zugleich eine Randbegrenzung für die Kontaktrahmen bilden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes, das zumindest ein Paar Halbleiteranordnungen in einander gegenüberliegender und gegeneinander weisender Position aufweist, wobei eh Kontaktstreifen Verwendung findet, der Kontaktfinger und Montagebereiche für Halbleiterplättchen besitzt
Ein Kontaktstreifen der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 2118 391 bekannt. Infolge der Verwendung von zwei getrennten Leiterstreifen eignet sich diese bekannte Anordnung wenig für eine automatische Großserien-Fertigung.
Eine Vielzahl elektrischer Bauelemente enthalten Halbleiterplättchen oder andere Komponenten, die einander gegenüberliegend und gegeneinanderweisend angeordnet sein müssen, um eine optimale Funktion des Bauelementes zu gewährleisten. Bei einem besonderen Anwendungsfall finden zwei Halbleiterplättcnen Verwendung, von denen das eine eine Licht emittierende Diode, z. B. aus Galliumarsenid und die andere ein Licht empfangenes Element, z. B. einen Fototransistor oder einen lichtempfindlichen steuerbaren Siliciumgleichrichter darstellen. Zwischen die Oberflächen dieser beiden Elemente ist ein Licht übertragendes Material eingefügt, das auf die Frequenzen des von der Fotodiode abgegebenen Lichtes abgestimmt ist. Das Bauelement umfaßt ferner eine Vielzahl von Abschlußleitungen und Verbindungsdrähten, um die elektrischen und mechanischen Verbindungen zu den Halbleiterplättchen herzustellen. Die derart montierten Halbleiterplättchen werden in einem Kunststoffmaterial gefaßt, das um die Halbleiterplättchen das lichtleitende Material die Drahtverbindungen und die inneren Leitungen herum spritzgegossen wird, so daß ein kompaktes, widerstandsfähiges Bauelement entsteht, das verhältnismäßig leicht ist.
Im Betrieb derartiger Bauelemente spricht ζ. Β die Licht emittierende Diode auf elektrische Signale an und erzeugt ein Licht, das über das lichtleitende Material zu dem Fotodetektor übertragen wird und dessen elektrische Eigenschaften derart ändert, daß ein entsprechendes Ausgangssignal abgreifbar ist. Da die räumliche Zuordnung der beiden Elemente fest eingehalten werden muß und außerdem die Halbleiterplättchen auch möglichst mechanisch gegen Biegebeanspruchungen und Verunreinigungen geschützt sein sollen, ist ihre gemeinsame Kapselung in einer Kunststoffassung von besonderem Vorteil.
Aus der DE-OS 21 18 391 sowie aua der US-PS 34 13 713 und der US-PS 36 11 061 ist es bekannt, zur Massenproduktion mit Hilfe von Automaten für die Herstellung derartiger Halbleiterelemente zumindest zwei separate Kontaktstreifen zu verwenden, um die Anordnung der Halbleiterplättchen in der gewünschten Lage und das Kapseln in Kunststoff möglich zu machen. Dabei ist es erforderlich, daß diese Kontaktstreifen entweder ausgestanzt oder durch Ätzen aus einem geeigneten Material, z. B. Nickel hergestellt und anschließend goldplattiert werden, um das Anbringen der Halbleiterplättchen und der elektrischen Anschlußleitungen möglichst zuverlässig und einfach vornehmen zu können. Bei diesem bekannten Verfahren werden dann anschließend die beiden Halbleiterplättchen, d. h. die Licht emittierenden Dioden auf dem Montagebereich des einen Kontaktstreifens und die Licht empfangenden Halbleiterelemente auf dem Montagebereich des zweiten Kontaktstreifens angebracht. Nach
ίο der Kontaktierung müssen Teile des ersten und zweiten Kontaktstreifens abgetrennt werden, so daß beide Kontaktstreifen gleichzeitig in einem gewissen Abstand voneinander gehalten werden können, damit die einander zugeordneten Halbleiterplättchen einander gegenüberliegen und gegeneinander weisen. Nach dem Einbringen des das Licht leitenden Materials zwischen die Plättchen wird der in dieser Art hergestellte Aufbau mit Kunststoff umspritzt und damit gekapselt. Anschließend werden die Anschlußleitungen durch Abtrennen von Teilen des Kontaktstreifens voneinander getrennt und in eine dem Bauelement zugeordnete Ausrichtung gebracht.
Bei der Durchführung dieses bekannten Herstellungsverfahrens treten eine Vielzahl von Problemen und Nachteilen auf, die zu einem unerwünscht hohen Ausschuß und damit zu hohen Herstellungspreisen führen. Da zwei Kontaktstreifen benötigt werden, um das Halbleiterbauelement herstellen zu können, entstehen außerordentlich hohe Kosten durch das Ausstanzen,
ji> Plattieren und Goldplattieren, unabhängig davon, daß auch die Kosten für das Grundmaterial sehr hoch sind, da zwei Kontaktstreifen benötigt werden, um das Bauelement montieren und kapseln zu können. Außerdem ergeben sich auch Schwierigkeiten auf Grund der
Ji Herstellungstoleranzen, durch die es für Automaten oft praktisch unmöglich wird, die individuellen, paarweise zusammengehörigen Halbleiterplättchen so aufeinander auszurichten und einander gegenüberliegend anzuordnen, daß eine optimale Lichtübertragung
■40 gewährleistet wäre. Auch wird bei den bekannten Herstellungsverfahren während der Kapselung der eine Kontaktstreifen über dem anderen Kontaktstreifen angeordnet. Daraus ergibt sich in der Regel eine zu große Materialstärke für die Teile des Kontaktrahmens,
•ti die zwischen den Verschlußflächen der Form liegen, so daß sich daraus komplexere Formen ergeben und die Abdichtung der Form schwieriger wird. Auch müssen die für das Versäubern des gekapselten Bauelementes notwendigen Stanzwerkzeuge wegen der doppelten
in Materialstärke der Kontaktstreifen stabiler ausgeführt werden, oder man muß einen größeren Verschleiß in Kauf nehmen. Durch die größere Materialstärke läßt sich kaum vermeiden, daß an den Leitungsanschlüssen ein Grat entsteht und daß sogar beim Abtrennen von
ü Teilen des Kontaktstreifens die Leitungsanschlüsse aus dem Kunststoffgehäuse herausgezogen werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktstreifen der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welcher sich für eine automatische
hii Massenfertigung besonders gi'.t eignet. Weiterhin soll gemäß der Erfindung ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines solchen Kontaktstreifens geschaffen werden.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß
i>r> ein einziger Kontaktstreifen vorgesehen ist, welcher im Bereich des einen Randstreifens Ausschnitte aufweist, welche komplementäre Endabschnitte der Verbindungsstege aufnehmen, nachdem die Verbindungsstege
von dem den Ausschnitten benachbarten Randstreifen abgetrennt und mit nach oben gekehrter Unterseite wieder in der Kontaktrahmen-Ebene angeordnet sind.
Ein zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kontaktstreifens besonders gut geeignetes Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der Kontaktstreifen mit Segmentausschnitten im Bereich des einen Randstreifens und mit entsprechend geformten Endabschnitten an den Enden der Verbindungsstege ausgebildet wird, daß auf einem der Kontaktfinger im Montagebereich die Halbleiterplättchen angebracht und mit zugeordneten vorderen Abschnitten der der anderen Kontaktfinger über Drahtleitungen verbunden werden, daß der Kontaktstreifen im Bereich der Enden der Verbindungsstege derart geteilt wird, daß bei dem einen Teil die Endabschnitte und bei dem anderen Teil die Segmentausschnitte verbleiben, daß der eine Teil um eine Querachse um 180° gedreht und derart mit dem anderen Teil verbunden wird, daß die Endabschnitte in die Segmentausschnitte eingreifen.
Der erfindungsgemäße Kontaktstreifen kann einem mit hoher Fertigungsgeschwindigkeit arbeitenden Automaten zugeführt werden, so daß sich eine besonders wirtschaftliche Massenproduktion ergibt.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
F i g. 1 eine vergrößerte Draufsicht auf drei Abschnitte eines aus Metall ausgestanzten Kontaktstreifens mit einer Vielzahl korrespondierender Segmente bzw. Segmentausschnitten;
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 1, aus der eine gekröpfte Verformung der Anschlußfinger hervorgeht;
F i g. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf den Kontaktstreifen gemäß F i g. 1, der im Bereich der Segmente und Segmentausschnitte getrennt ist, wobei die beiden Teile des Kontaktstreifens auseinander gezogen dargestellt sind;
F i g. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf die Teile des Kontaktstreifens nachdem der eine Teil um seine Querachse um 180° gedreht und gegenüber dem ersten Teil derart angeordnet ist, daß die korrespondierenden Segmente in die Segmentausschnitte eingreifen;
F i g. 5 einen weiter vergrößerten Ausschnitt der gemäß Fig.4 zusammengesetzten Teile des Kontaktstreifens in perspektivischer Ansicht aus der die gekröpften Anschlußfinger in räumlicher Anordnung zueinander hervorgehen;
F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der F i g. 4, aus der die Zuordnung der gekröpften Kontaktfinger zueinander und die Lage der dazwischen angeordneten und in ein transparentes Material eingebetteten Halbleiterplättchen erkennbar ist;
F i g. 7 ein fertig gekapseltes und vom Kontaktstreifen abgetrenntes Halbleiterbauteil;
Fig.8 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Abschnitt eines Kontaktstreifens mit einer Vielzahl korrespondierender Segmente bzw. Segmentausschnitte, wobei in jeden Abschnitt eine Vielzahl von Anschlußfingern zur Kontaktierung eines Halbleiterplättchens vorgesehen sind;
Fig.9 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Kontaktstreifens mit einer Vielzahl korrespondierender Segmente bzw. Segmentabschnitte, bei dem die für die Montage der Halbleiterplättchen vorgesehen Anschlußfinger jeweils um einen gleichen Abstand gegenüber einer Mittellinie versetzt angeordnet sind;
Fig. 10 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Abschnitt eines Kontaktstreifens mit korrespondierenden Segmenten bzw. Segmentabschnitten mit einer Vielzahl von Anschlußfingern zur Montage von funktionell zusammenarbeitenden Halbleiterplättchen.
Die nachfolgend beschriebene Erfindung bietet einen wesentlichen Vorteil durch die Erleichterung des Herstellungsverfahrens elektrischer Bauteile, wobei jedes dieser Bauteile zumindest ein Komponentenpaar,
κι z. B. in Form von Halbleiterplättchen aufweist, wobei die beiden Komponenten nebeneinander und aufeinander zugekehrt angeordnet sein müssen. Ein solches elektrisches Bauelement kann ein Halbleiterplättchen einer ersten Art, z. B. in Form einer lichtemittierenden
is Diode und ein Halbleiterplättchen einer zweiten Art, z. B. in Form eines Licht empfangenden Transistors oder eines auf Licht ansprechenden und steuerbaren Siliciumgleichrichters (SCR) umfassen. Um die Wirkungsweise eines solchen Bauelementes zu vereinfaeher», muß der Transistor bzw. der SCR innerhalb des Bauelementes derart angeordnet sein, daß es das von der Diode emittierte Licht möglichst gut aufnehmen kann, damit das elektrische Verhalten des SCR oder Transistors oder z. B. dessen Widerstand selektiv durch Erregung der Diode gesteuert werden kann. Schließlich wird jedes Paar solcher Halbleiterplättchen zusammen mit den zugeordneten inneren Leitungsabschnitten den Verbindungsleitungen und dem transparenten zwischen den Halbleiterplättchen angebrachten Material zur Lichtleitung in einem Gehäuse gekapselt, das um Teile des Kontaktrahmens herum durch Spritzguß erzeugt wird, wobei diese Teile des Kontaktrahmens noch einstückig mit dem Kontaktstreifen verbunden sind. Derartige Bauelemente sind geeignet, größtenteils mit
J5 Hilfe von Automaten zusammengebaut und gekapselt zu werden.
In F i g. 1 ist ein vergrößerter Abschnitt 10 eines Kontaktstreifens dargestellt, der drei Kontaktrahmen 12,14 und 16 umfaßt, wobei ein derartiger Kontaktstreifen eine Vielzahl solcher Kontaktrahmen mit im wesentlichen identischem Aufbau umfassen kann. Die Abmessung A in F i g. 1 liegt in der Größenordnung von etwa 23 mm und die Abmessung B in der Größenordnung von etwa 9 mm. Es ist jedoch selbstverständlich,
4ϊ daß diese Dimensionierung für die Ausbildung von derartigen Kontaktstreifen nicht erheblich ist und beliebig geändert werden kann. Der Kontaktstreifen wird aus einem elektrisch leitenden und wärmeleitenden Metall hergestellt, das verhältnismäßig weich und
5(i korrosionsbeständig ist. Ein solches Material ist z. B. Nickel. Die Kontaktstreifen werden aus dem Metall ausgestanzt. Es ist jedoch auch möglich, den Kontaktstreifen 10 durch chemische Ätzung oder mechanische Bearbeitung aus dem blattförmigen Metall herzustellen.
Jeder Kontaktrahmen 10 umfaßt eine Vielzahl einstückig ausgebildeter Teile. So besteht z.B. der Kontaktrahmen 14 aus einem Abschnitt des erster Randstreifens 18 und des zweiten Randstreifens 20 sowie aus Verbindungsstegen 22 und 24. Ein erster
bo Abstandssteg 25 verläuft parallel zu den Randstreifer und verbindet die ersten Enden 26 der beider Verbindungsstege untereinander und mit dem Randstreifen 18. In gleicher Weise verläuft ein Abstandssteg 27 zwischen den zweiten Enden 28 der Verbindungsste-
b5 ge und geht in den dazu parallel verlaufenden zweiter Randstreifen 20 über. Die Verbindungsstege 22 und 24 laufen parallel zueinander und begrenzen einer Kontaktrahmen, der jeweils einen Mittelpunkt 30 hat
Die Randstreifen 18 und 20 sowie die Abstandsstege 25 und 27 verlaufen jeweils über die gesamte Länge des Kontaktstreifens und verstärken dadurch dessen mechanische Steifigkeit.
Ein erster Satz wahlweise geformter Anschlußfinger ■; die bei dem fertig gekapselten Element die inneren Leitungsteile darstellen, haben erste Endabschnitte 34, die grundsätzlich in etwa auf den Mittelpunkt 30 ausgerichtet sind. Zumindest einer der Endabschnitte 34 ist mit einem ersten Montagebereich 36 versehen, auf dem ein Halbleiterplättchen einer ersten Art, z. B. eine lichtemittierende Diode angebracht werden kann. Die Anschlußfinger sind am rückwärtigen Teil 40 durch den Abstandssteg miteinander verbunden, der mit dem Randstreifen 18 in Verbindung steht. r<
Ein zweiter Satz wahlweise geformter Anschlußfinger, die nach der Kapselung ebenfalls innere Leitungsteile darstellen, umfassen Endabschnitte 44, die ebenfalls grundsätzlich auf den Mittelpunkt 30 hin ausgerichtet sind. Einer dieser Anschlußfinger ist mit einem Montagebereich 48 versehen, auf welchem ein Halbleiterplättchen einer zweiten Art, z. B. ein Fototransistor montiert sein kann. Die rückwärtigen Teile 49 der Anschlußfinger 42 werden durch den Abstandssteg 27 miteinander verbunden, der auch eine Verbindung zum :, Randstreifen 20 herstellt.
Im Bereich des ersten Randstreifens 18 sind eine Vielzahl speziell geformter Öffnungen 50 angebracht, die mit streifenartigen Ansätzen in Richtung zum Randstreifen 20 verlaufen. Ein in Verlängerung der j< > Verbindungsstege verlaufender Endabschnitt 51, der auch als Segment bezeichnet wird, ist derart ausgebildet, daß er in einen entsprechend geformten Teil der Öffnung 50 paßt. Vom ersten Abstandssteg 25 verlaufen Anschlußleitungen 54 zum Randstreifen 18 wie entspre- r> chend auch vom zweiten Abstandssteg 27 aus Anschlußleitungen 55 zum Randstreifen 20 sich erstrecken. Über die gesamte Länge des Kontaktstreifens sind Indexlöcher 56 auf beiden Seiten in den Randstreifen angebracht, um beim Herstellungsverfah- «o ren eine abstandsgetreue Steuerung in den Automaten zu gewährleisten.
Wie aus F i g. 2 hervorgeht, welche einen Schnitt längs der Linie 2-2 durch den Kontaktrahmen 16 darstellt, sind die vorderen Abschnitte 58 und 59 der 4> Anschlußfinger gekröpft verformt, so daß sie in einer Ebene parallel zur Ebene des Kontaktrahmens verlaufen. Diese Verformung kann entweder nach oder während dem Ausstanzen des Kontaktstreifens erfolgen. Anschließend wird eine d-anne Goldschicht auf allen Oberflächen des Kontaktrahmens vorgesehen, um die Befestigung der Halbleiterplältchen und der Anschlußdrähte zu erleichtern.
In dem Kontaktrahmen 12 gemäß Fig. 1 ist ein Halbleiterplättchen 60, das z. B. eine Halbleiteranordnung erster Art umfaßt, auf dem Montagebereich 36 befestigt Entsprechend ist ein Halbleiterplättchen 61, das aus einer Halbleiteranordnung zweiter Art bestehen kann, auf dem Montagebereich 48 angebracht. Um die Halbleiterplättchen 60 und 61 zu montieren, wird der bo Kontaktstreifen 10 auf ein Förderband aufgelegt, das in die Indexlöcher 56 eingreifende Vorsprünge aufweist. Dieses Förderband ist derart programmiert, daß der Montagebereich 36 an einem bestimmten Ort in der Vorrichtung zum Befestigen des Halbleiterplättchens positioniert wird. Anschließend wird das Halbleiterplättchen sorgfältig derart ausgerichtet daß ein Greifer dieses in der richtigen Lage erfaßt und automatisch auf dem Montagebereich 36 befestigt. Anschließend wird der Kontaktstreifen 10 entsprechend weiter verschoben um in gleicher Weise das Halbleiterplättchen 61 auf dem Montagebereich 48 befestigen zu können. Jedes Halbleiterplättchen kann eine Kontaktfläche in der Montageebene aufweisen, die elektrisch mit dem Montagebereich durch das Befestigen verbunden wird.
Die Indexlöcher 56 werden auch dazu benutzt, um die Kontaktstreifen für die Drahtkontaktierung mit dünnen Golddrähten 62 wie sie im Kontaktrahmen 16 dargestellt sind, zu positionieren. Diese Golddrähte verbinden elektrisch die Kontaktflächen auf der Oberfläche des Halbleiterplättchens mit den zugeordneten Endabschnitten der Anschlußfinger und werden in der Regel durch thermokompressive Schweißung angebracht.
Nach dem Befestigen des Halbleiterplättchens und dem Anbringen der Anschlußleitungen werden die Abstandsstege 25 entlang den gestrichelten Linien 64 gemäß Fig. 1 durchtrennt, so daß der Kontaktstreifen in zwei Teile 70 und 72 gemäß F i g. 3 unterteilt ist. Da dieser Trennvorgang zum Abtrennen der Verbindungsstege an unkritischen Stellen vorgenommen wird, kann das Abtrennen mit verhältnismäßig einfachen Stanzvorrichtungen erfolgen, was nicht für die Herstellung des Kontaktstreifens gilt.
Anschließend wird der untere Teil 72 des Kontaktstreifens vom oberen Teil weggezogen und um eine Querachse um 180° gedreht, wie dies in Fig.4 angedeutet ist. Die in F i g. 4 dargestellte Zuordnung der beiden Teile des Kontaktstreifens kann durch ein Drehen eines der beiden Teile um eine Querachse erfolgen, wobei kein Teil bevorzugt sein muß. Anschließend werden die Segmente bzw. Endabschnitte 51 der Verbindungsstege in die entsprechend geformten Segmentausschnitte der öffnung 50 eingesetzt, die im Bereich des ersten Randstreifens 18 vorgesehen sind. Dadurch werden jeweils zwei Halbleiteranordnungen paarweise einander gegenüberliegend positioniert. In dieser Zuordnung geben die strukturellen Elemente aus den Verbindungsstegen den Randstreifen und den Abstandsstegen genügend Festigkeit und Steifigkeit, so daß die beiden Teile 70 und 72 während der weiteren Handhabung miteinander verbunden bleiben.
Wie aus F i g. 3 zu entnehmen ist, verlaufen die Verbindungsstege 74, 76, 78 und 80 grundsätzlich rechtwinklig zum zweiten Randstreifen 20. Die Segmentausschnitte 82, 84, 86 und 88, die im ersten Randstreifen 18 vorgesehen sind, sind zu den Verbindungsstegen 74, 76, 78 und 80 hin offen. Nach dem Wenden des Teiles 72 um die Querachse liegt der am weitesten rechts befindliche Verbindungssteg 80 auf der linken Seite und kommt in Eingriff mit dem Segmentausschnitt 82. Der am weitesten links befindliche Verbindungssteg kommt dabei in Eingriff mit dem Segmentausschnitt 88, so daß gemäß F i g. 4 ein neuer Kontaktstreifen 90 mit den Kontaktrahmen 92, 94 und 96 entsteht. Wie bereits erwähnt hat ein Kontaktstreifen in der Regel mehr als die drei dargestellten Kontaktrahmen und ist bezüglich der Anzahl der Kontaktrahmen lediglich durch die Grenzen der praktischen Handhabung begrenzt Für die Verbindungskonstruktion, d.h. die Formgebung der Endabschnitte und der mit diesen zusammenwirkenden Segmentausschnitte, gibt es keine Begrenzung auf bestimmte Formen, obwohl in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine schwalbenschwanzförmrge Verbindungskonstruktion dargestellt ist Es ist auch
nicht unbedingt notwendig, daß diese Verbindungskonstruktion unbedingt zwischen den Randstreifen und den Verbindungsstegen ausgebildet sein muß. Es könnte auch dasselbe Ergebnis erzielt werden, wenn z. B. seitlich abstehende Verbindungsstreifen an den beiden Randstreifen angeordnet wären und diese Verbindungsstreifen entsprechend konstruktiv ausgebildet wären.
In Fig.5 ist ein weiter vergrößerter Ausschnitt des Kontaktrahmens 92 perpektivisch dargestellt, aus dem die gekröpfte Verformung der vorderen Abschnitte 58 der Anschlußfinger dargestellt ist, die in einer ersten außerhalb des Kontaktrahmens verlaufenden Ebene liegen. Die vorderen Abschnitte 59 des zweiten Teils des Kontaktrahmens sind in entgegengesetzter Richtung gekröpft verformt und verlaufen in einer zweiten außerhalb des Kontaktstreifens liegenden Ebene. Die Halbleiteranordnung 61 der einen Art ist auf der nicht sichtbaren Oberfläche des Montagebereiches 48 angebracht, so daß diese Halbleiteranordnung gegen die Halbleiteranordnung 60 ausgerichtet und dieser gegenüberliegend angeordnet ist. Die Verbindungsstege 78 und 80, der erste Abstandssteg 25 und der zweite Abstandssteg 27 liegen in der Ebene des Kontaktstreifens. An dem vorderen Abschnitt 59 auf der rechten Seite der Fig.5 ist ein Teil geschnitten dargestellt, um den zugeordneten vorderen Abschnitt 58, der diesem gegenüberliegt, zur Darstellung kommen zu lassen. Damit erkennt man, daß die Positionierung der Teile 70 und 72 des Kontaktrahmens gemäß F i g. 4 dazu führt, daß die auf den entsprechenden Montagebereichen angeordneten Halbleiterplättchen in der gewünschten Form einander gegenüberliegen und aufeinander ausgerichtet sind. Dieses Ergebnis läßt sich mit Hilfe eines einzigen Kontaktstreifens 10 erzielen, der in geeigneter Weise aufgetrennt und wieder miteinander zum Kontaktstreifen 90 verbunden wird. Diese Maßnahme gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß eine Vielzahl von Kontaktrahmen, wie sie nach dem bisher bekannten Stand der Technik nowendig sind, entfällt und dadurch eine erhebliche Materialeinsparung möglich ist. Es sei hervorgehoben, daß der erste Kontaktstreifen 10 die Segmente und Segmentausschnitte und damit die Verbindungskonstruktion bereits umfaßt, die notwendig ist, um die Teile 70 und 72 des Kontaktstreifens in selbsthaltender Form zu dem Kontaktstreifen 90 gemäß Fig.4 zusammenzufügen und die Halbleiterplättchen 60 und 61 einander gegenüberliegend und gegeneinander gerichtet anzuordnen. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung und Verringerung der Kosten gegenüber den bisher benötigten Halterungen, um Kontaktrahmen und entsprechend die Halbleiterplättchen in einem gewünschten Abstand zueinander zu halten.
In Fig.6 ist ein Schnitt durch den Kontaktstreifen gemäß F i g. 4 dargestellt, bei dem ein lichtemittierendes Element wie z. B. das Halbleiterplättchen 60, einem Licht empfangenden Element, wie z. B. das Halbleiterplättchen 61, einander gegenüber angeordnet sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Halbleiterplättchen mit einem transparenten Material 98 für die Lichtübertragung ausgefüllt ist Für einige Anwendungsfälle kann auch das zum Einkapseln verwendete Material für das gewünschte Frequenzband ausreichend gute Lichtübertragungseigenschaften aufweisen, so daß in diesem Fall das für die Kapselung verwendete Material den Lichttransport übernimmt obwohl es möglicherweise für die Frequenzen des sichtbaren Spektrums undurchsichtig ist. Für andere Anwendungsfälle, bei denen das zu übertragende Licht in einem anderen Frequenzbereich liegt, kann z. B. eine transparente Substanz 98 Verwendung finden, die zwischen die zusammenwirkenden Halbleiterplättchen eingeführt werden muß, bevor die Halbleiteranordnung in herkömmlicher Weise gekapselt wird.
Der Kontaktstreifen 90 gemäß F i g. 4, dessen teilweise Montage vorausstehend beschrieben wurde, wird anschließend in einer nicht dargestellten Einrich-
K) tung zum Spritzvergießen angeordnet, um die Halbleiteranordnung in einem Kunststoff zu kapseln. Dabei greifen die Indexlöcher 56 in entsprechende Vorsprünge auf der Oberfläche der Form ein, womit der Kontaktstreifen 90 in der Form genau ausgerichtet positioniert wird. Der obere und untere Teil der Form liegt auf den Verbindungsstegen 74,76,78 und 80 sowie auf den Abstandsstegen 25 und 27 mit ausreichender Kraft auf, um die Form für den Spritzgießvorgang ausreichend abzudichten. Für eine gut brauchbare
2(> Kapselung wird ein Phenolkunststoff mit geringer Viskosität unter hohem Druck in die Form eingespritzt, die ganz mit dem Kunststoff ausgefüllt wird und damit die beiden Halbleiterplättchen und die inneren Anschlußleitungen vollkommen umschließt. Von den vielen
2r> bekannten Materialien für die Kapselung von Bauelementen ist Phenolkunststoff oder eine Verbindung auf Siliciumbasis zu bevorzugen.
In Fig.6 ist mit gestrichelten Linien der Kunststoffkörper 100 angedeutet, der die Halbleiterplättchen und die inneren Leitungsteile sowie das transparente Material zwischen den Halbleiterplättchen und die elektrischen Anschlußleitungen zu dem Halbleiterplättchen umgibt. Das Kunststoffgehäuse bewirkt eine dichte, stoßfeste und wirksame Abdichtung zum Schutz
Jri der Halbleiterplättchen 60 und 61, um diese vor Verunreinigungen und physikalischen Beanspruchungen zu schützen. Diese Darstellung gemäß F i g. 6 entspricht einem Schnitt längs der Linie 6-6 der F i g. 4, der durch die vorderen Abschnitte 58 und 59 die Halbleiterplättchen 60 und 61 sowie das transparente Material 98 und die Kunststoffkapsel 100 verläuft.
Nach dem Kapseln werden bestimmte Teile der Abstandsstege 25 und 27 abgetrennt, um die äußeren Anschlußleitungen auszubilden und das im Gehäuse 100
4r> gekapselte Halbleiterelement aus dem Kontaktstreifen 90 herauszulösen. Dabei können Schnitte entlang den gestrichelten Linien 102 gemäß F i g. 4 gelegt werden, womit bereits das gekapselte Halbleiterbauelement aus dem Kontaktstreifen 90 herausgetrennt ist.
so Die äußeren Anschlußleitungen 104 können gemäß F i g. 7 um 90° nach unten abgebogen werden, um das Einsetzen des Halbleiterbauelementes 106 in einen Sockel oder eine gedruckte Schaltung zu erleichtern. Das in Fig.7 dargestellte Bauelement 106 ist etwa viermal größer als seinen natürlichen Abmessungen entspricht Die äußeren Leitungen 104 sind in zwei parallel verlaufenden Reihen angeordnet, wovon jeweils drei Anschlußleitungen auf einer Längsseite des Bauelementes angeordnet sind. Jede dieser Reihen von
fco Anschlußleitungen auf einer Längsseite sind den Anschlußfingern bzw. vorderen Endabschnitten zugeordnet die bezüglich ihrer elektrischen Funktion mit jeweils einem Halbleiterplättchen zusammenwirken.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des
t>5 Kontaktstreifens und insbesondere im Montagezustand gemäß F i g. 4 braucht beim Kapseln nur eine Materialstärke des Kontaktstreifens in der Form angeordnet werden, wobei außerdem eine ebene Fläche gegeben ist
auf welcher die Form einwandfrei geschlossen werden kann. Diese Auflagefläche für die Form besteht aus den Verbindungsstegen und den Abstandsstegen. Auf Grund dieser Tatsache ergeben sich durch die Ausgestaltung des Kontaktstreifens 90 besondere Vorteile gegenüber der bekannten Kontaktstreifenanordnung, wobei für den gleichen Zweck zweimal die Materialstücke des Kontaktstreifens in der Form untergebracht werden muß und sich dadurch Unregelmäßigkeiten für die Schließflächen der Form ergeben und es schwierig ist, die Form dicht geschlossen zu halten, während das Kunststoffmaterial unter Druck in die Form eingepreßt wird. Ferner ergibt sich auch der Vorteil, daß beim abschließenden Bearbeiten des gekapselten Bauelementes nur einmal die Materialstärke beim Ausschneiden der Verbindungsstege zwischen den Anschlußleitungen durchtrennt werden muß und sich dadurch die Schwierigkeiten vermeiden lassen, die beim Durchtrennen der doppelten Materialstärke nicht zu vermeiden sind und gelegentlich dazu führen, daß Anschlußleitungen aus dem Gehäuse herausgezogen werden. Außerdem werden auch die für das Abschneiden verwendeten Stanzwerkzeuge durch die doppelte Materialstärke besonders stark abgenutzt.
Obwohl die Erfindung an Hand eines Kontaktstreifens beschrieben wurde, der nur zwei Halbleiterscheibchen mit sechs Anschlußleitungen in einem Bauelement vorsieht, ist es offensichtlich, daß die Erfindung auch für anders ausgestaltete Kontaktstreifen Verwendung finden kann. Zum Beispiel kann der Kontaktstreifen gemäß F i g. 8 aufgebaut sein, wobei die Halbleiterplättchen 110 und 112 auf Montagebreichen angeordnet sind, in deren Nachbarschaft die vorderen Abschnitte von sechs Anschlußfingern enden. Das Halbleiterplättchen ist über eine Vielzahl von Anschlußdrähten 114 mit den vorderen Abschnitten der Anschlußfinger verbunden, die mit ihrem rückwärtigen Teil 116 in einen Abstandssteg übergehen. Dieser Kontaktstreifen 108 ermöglicht somit die Herstellung von mindestens sechs elektrischen Anschlüssen an einem Halbleiterplättchen.
In Fig.9 ist eine weitere Ausführungsform eines Kontaktstreifen 120 dargestellt bei dem der Konlaklrahmen 118 Anschlußfinger mit Montagebereichen aufweist, die gegenüber einer Mittellinie 122 seitlich versetzt sind. Damit sind die Halbleiterplättchen 124 und 126 nach ihrer Montage ebenfalls um den gleichen Abstand gegenüber der Mittellinie 122 versetzt. Nach dem Abtrennen des unteren Teiles des Kontaktstreifens 120 und dem Wenden um 180° sowie dem Zusammenstecken der beiden Teile des Kontaktstreifens kommen die beiden Halbleiterplättchen in eine Lage, in der sie einander unmittelbar gegenüberliegen.
In Fig. 10 ist ein Kontaktrahmen 128 eines Kontaktstreifens 130 dargestellt, der drei Montagebe-
Hi reiche für Halbleiterplättchen 132, 134 und 136 aufweist. Der Kontaktrahmen ist derart konstruktiv ausgebildet, daß nach dem Abtrennen der beiden Teile, dem Wenden des eines Teils und dem erneuten Zusammenstecken der beiden Teile das Halbleiterplättchen 132 in der Mitte zwischen den Halbleiterplättchen 134 und 136 zu liegen kommt und auf diese ausgerichtet ist.
Vorstehend wurde ein verbessert gestalteter Kontaktstreifen und ein Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen beschrieben, das besonders
.'η günstig für die Herstellung von Bauelementen geeignet ist, die einander unmittelbar gegenüberliegend und gegeneinander gerichtet sein müssen. Der Kontaktstreifen ermöglicht ein Halbleiterplättchen einer ersten Art auf einem ersten Teil und ein anderes Halbleiterplätt-
-"> chen einer zweiten Art auf einem zweiten Teil des Kontaktstreifens zu befestigen, der in einfacher Weise in zwei Teile zu zertrennen ist, um nach einer Drehung des einen Teils um eine Querachse wieder zusammengesetzt zu werden und einen einheitlichen Kontaktstreifen
i« für den weiteren Herstellungsprozeß zu bilden. Durch dieses Verfahren wird für den weiteren Hersteliungsprozeß ein Kontaktstreifen von der gleichen Materialstärke wie am Anfang geschaffen, so daß für die Gießform zum Kapseln eine doppelte Materialstärke
sr> wie bisher berücksichtigt werden muß. Außerdem läßt sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen das Trimmen des fertig umgossenen Halbleiterbauelementes vereinfachen, womit auch die Stanzform für diesen Zweck einfacher konstruiert sein kann. Da nur ein
■*<· einziger Kontaktstreifen gegenüber zwei bei bekannten Herstellungsverfahren notwendig ist, lassen sich erhebliche Materialkosten einsparen, das wesentlich weniger von dem teueren für die Kontaktstreifen benötigten Material Verwendung findet.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Kontaktstreifen mit einer Vielzahl von Kontaktrahmen zur Hersteilung von Halbleiterbauelementen, welche jeweils zumindest zwei einander gegenüberliegende und einander zugewandte Haibleiteranordnungen aufweisen, die in Montagebereichen angeordnet sind, welche mit dem Kontaktrahmen über Anschlußfinger verbunden sind, welche derart gekröpft sind, daß wenigstens ein Montagebereich aus der Ebene der Kontaktrahmen herausgehoben ist, wob'ei entlang den Längsrändern der Kontaktstreifen verlaufende Randstreifen über Verbindungsstege miteinander verbunden sind, die zugleich eine Randbegrenzung für die Kontaktrahmen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Kontaktstreifen (10) vorgesehen ist, welcher im Bereich des einen Randstreifens (18; 108; 120; 130) Ausschnitte (50; 82, 84, 86, 88) aufweist, weiche komplementäre Endabschnitte (51; 74, 76, 78, 80) der Verbindungsstege (22, 24) aufnehmen, nachdem die Verbindungsstege von dem den Ausschnitten benachbarten Randstreifen (18; 108; 120; 130) abgetrennt und mit nach oben gekehrter Unterseite wieder in der Kontaktrahmen-Ebene 2r> angeordnet sind.
2. Kontaktstreifen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Randstreifen (18. 20; 70, 72) Abstandsstege (25, 27) vorgesehen sind, die mit den einzelnen Kontaktfingern (40; 49) «1 eines Kontaktrahmens und mit den Verbindungsstegen (22; 24) verbunden sind.
3. Kontaktstreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daü die Anschlußleitungen (54,55) zu den Kontaktfingern in einer ersten Ebene ιί verlaufen, und daß die Montagebereiche bzw. die Anschlußbereiche der Kontaktstreifen in einer von der ersten Ebene verschiedenen Ebene derart verlaufen, daß die Montagebtreiche beim wiederzusammengesetzten Kontaktstreifen einander gegenüberliegend in einer von der ersten Ebene verschiedenen Ebene angeordnet sind.
4. Kontaktstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontaktrahmen von zwei einander gegenüberliegenden Rand- ^ streifen (18, 20 bzw. 70, 72) und zwei Verbindungsstegen (22, 24 bzw. 76, 78) begrenzt ist, wobei die Verbindungsstege jeweils benachbarten Kontaktrahmen gemeinsam angehören.
5. Kontaktstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis r>»
4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Montagebereich (36, 48) versehene Kontaktfinger jeweils einer der mittleren Kontaktrahmenabschnitte ist.
6. Kontaktstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis r>r>
5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Montagebereich versehene Kontaktfinger eines Kontaktrahmenabschnittes gegen den anderen mit einem Montagebereioh versehenen Kontaktfinger des zugeordneten Kontaktrahmenabschnittes seit- w» lieh versetzt ist und daß nach dem Zusammenschneiden und dem Wiederzusammensetzen der Streifenabschnitte nach einem Drehen eines Streifenabschnittes um 180° die beiden Montagebreiche einander gegenüberliegend angeordnet sind. <>r>
7. Kontaktstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kontaktrahmenabschnitt mit einem Montagebereich und der zugeordnete andere Kontaktrahmenabschnitt mit zwei Montagebereichen versehen sind, wobei die beiden mit Montagebereichen versehenen Kontaktfinger die mittleren Kontaktfinger eines Kontaktrahmenabschnittes sind.
8. Kontaktstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentausschnitte (50, 84, 86) schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind, wobei das breitere Ende des Ausschnittes auf der Seite des Randstreifens liegt, und daß die Endabschnitte (51, 76, 78) der Verbindungsstege entsprechend schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind, so daß sie beim Zusammensetzen der beiden Streifenabschnitte formschlüssig in die Segmentausschnitte eingreifen.
9. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes, das zumindest ein Paar Halbleiteranordnungen in einander gegenüberliegender und gegeneinander weisender Position aufweist, wobei ein Kontaktstreifen Verwendung findet, der Kontaktfinger und Montagebereiche für Halbleiterplättchen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstreifen mit Segmentausschnitten (50) im Bereich des einen Randstreifens (18) und mit entsprechend geformten Endabschnitten (51) an den Enden der Verbindungsstege (22, 24) ausgebildet wird, daß auf einem der Kontaktfinger im Montagebereich die Halbleiterplättchen angebracht und mit zugeordneten vorderen Abschnitten der anderen Kontaktfinger über Drahtleitungen verbunden werden, daß der Kontaktstreifen im Bereich der Enden der Verbindungsstege derart geteilt wird, daß bei dem einen Teil die Endabschnitte und bei dem anderen Teil die Segmentausschnitte verbleiben, daß der eine Teil um eine Querachse um 180° gedreht und derart mit dem anderen Teil verbunden wird, daß die Endabschnitte in die Segmentausschnitte eingreifen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Zusammensetzen neu gewonnene Kontaktstreifen innerhalb des von den Verbindungsstegen und den Abstandsstegen begrenzten Bereiches in ein geeignetes Material (100) eingekapselt wird und daß die Verbindungsstege (22, 24) sowie die Abstandsstege (25, 27) zwischen den Kontaktfingern (40,49) bzw. den Anschlußleitungen (58,55) entfernt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß vcn einem Paar der Halbleiteranordnungen des eine ein lichtemittierendes Element und das andere ein auf Licht ansprechendes Element ist und daß zwischen den auf gegenüberliegenden Montagebereichen angebrachten Halbleiteranordnungen ein lichtleitendes Material (98) vor den Kapseln des Halbleiterbauelementes angebracht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die mit den Montagebereichen versehenen Kontaktfinger gekröpft verformt werden, so daß der Montagebereich in einer zur Ebene des Kontaktstreifens parallelen Ebene liegt.
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