DE2606949A1 - Contacting semiconductor, esp. integrated circuit - using ribbon with rounded or tapered fingers and avoiding short circuiting on encapsulation - Google Patents

Abstract

Contacting of semiconductor elements, esp. integrated circuits, with an electrically conductive ribbon with fine structures of individual fingers corresp. to the number of electrical leads is carried out in such a way that short circuits are avoided. The elements are placed in the centre of the ribbon and the leads are taken from the free ends of the fingers to the contact points by thin metal wires. After contacting, the assembly is encapsulated with a drop of plastics (I) by spraying. The novelty comprises the use of ribbon in which the critical edges of the fingers tending to short circuit with the contact wires on spraying are removed, taking the wires to the contacts so that these form a slight arc in the spraying direction and spraying with (I) of low viscosity. Yield stability of electrical parameters and reliability in operation are improved. (I) esp. on epoxy resin.

Description

Translated fromGerman

Verfahren zur Vermeidung von Kurzschlüssen beim Kontaktieren vonProcedure for avoiding short circuits when contacting

Halbleiterbauelementen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidungvon Kurzschlüssen beim Kontaktieren von Halbleiterbauelementen, insbesondere vonIC's mit einem elektrisch leitenden Band mit aus einzelnen Figuren entsprechendder Anzahl der elektrischen Zuführungen bestehenden, nach innen weisenden Feinstrukturen,wobei im Zentrum des elektrisch leitenden Bandes die Halbleiterbauelemente in einemHalbleiterkörper mit Kontaktflecken vorgesehen sind, bei dem die elektrischen Zuführungenvon den freien Enden der einzelnen Finger zu den Kontaktflecken mittels dünner Metalldrähtevorgenommen wird und die Anordnung nach der Kontaktierung mit Kunststoff durch Verspritzenumhüllt wird.Semiconductor components The invention relates to a method for avoidanceof short circuits when contacting semiconductor components, in particular ofIC's with an electrically conductive tape with corresponding from individual figuresthe number of electrical leads existing, inward-facing fine structures,wherein in the center of the electrically conductive tape the semiconductor components in oneSemiconductor bodies are provided with contact pads, in which the electrical leadsfrom the free ends of the individual fingers to the contact pads by means of thin metal wiresis made and the arrangement after contacting with plastic by injection moldingis wrapped.

Eine solche Anordnung. ist aus der I>T-OS 2 037 666, insbesondereFig. 1 zu entnehmen. Dabei wird von einem flachen Metallband ausgegangen-und indiesem eine Anzahl von Zuleitungssystemen, die sich von einem Halterahmen fingerartigin das Innere erstrecken, durch Ausstanzen erzeugt. Eine dieser Zuleitungen isterweitert und dient als Träger für den Halbleiterkörper, der auf diesem durch legierenoder Kleben befestigt wird. Diese Zuleitung nimmt innerhalb des Halterahmens einenzentralen Platz ein.Such an arrangement. is from I> T-OS 2 037 666, in particularFig. 1 can be seen. This is based on a flat metal band - and inthis a number of supply line systems, finger-like from a holding frameextend inside, created by punching. One of these leads isexpanded and serves as a carrier for the semiconductor body, which alloy on this throughor gluing. This supply line takes one within the holding framecentral place.

Die Enden der fingerartigen Zuleitungssysteme sind mittels feinerDrähte mit den ihnen zugeordneten Elektroden des Halbleiterkörpers, die sich nurauf einer Seite des Halbleiterkörpers befinden, leitend verbunden. Die Anordnungwird nach der Kontaktierung in Kunststoff eingebettet.The ends of the finger-like supply line systems are by means of fineWires with their associated electrodes of the semiconductor body, which are onlyare on one side of the semiconductor body, conductively connected. The orderis embedded in plastic after contacting.

Das Metallband, bestehend aus Halterahmen und fingerartigen Zu leitungen,weist eine genügend große Materialstärke auf, um den bei der maschinellen Herstellungund Kontaktierung auftretenden mechanischen Belastungen Rechnung zu sagen.The metal band, consisting of a holding frame and finger-like cables,has a sufficiently large material thickness to be used in machine productionand contacting to take account of the mechanical loads that occur.

Dagegen sind die Kontaktierungsdrähte sehr dünn (Golddrähte oder Aluminiumdrähte25/um Durchmesser) und werden bei der Umhüllung der Anordnung mit Kunststoffmassedurch ein Niederdruck-Spritz-Preß-Verfahren aus ihren ursprünglichen Lagen "verwehrt".In contrast, the contact wires are very thin (gold wires or aluminum wires25 / um diameter) and are used when wrapping the arrangement with plastic compound"barred" from their original layers by means of a low-pressure injection-molding process.

Durch diese "Verwehungen" treten gegenseitige Berührungen von Kontaktierungsdrähtenauf oder es findet eine Berührung mit den starren freien Enden der einzelnen Fingerdes elektrisch leitenden Trägerbandes statt. Diese Berührung verursacht einen Kurzschlußoder auch beinahe Kurzschlüsse, welche sich in Unstabilitäten der elektrischen Parameterdes Bauelementes bemerkbar machen. Damit wird die Ausbeute und die Betriebszuverlässigkeiterheblich beeinträchtigt.These "drifts" cause mutual contact between contacting wiresor it makes contact with the rigid free ends of each fingerof the electrically conductive carrier tape instead. This contact causes a short circuitor almost short circuits, which result in instabilities in the electrical parametersmake noticeable of the component. This increases the yield and operational reliabilitysignificantly impaired.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beseitigen.The object of the invention is to eliminate these difficulties.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß a.) ein elektrischleitendes Band verwendet wird, bei dem die kritischen, beim Kunststoffverspritzenzu Kurzschlüssen mit den Kontaktierungsdrähten neigenden Kanten der einzelnen Fingerentfernt sind, b.) die Führung der Metalldrähte bei der Kontaktierung so vorgenommenwird, daß der Metalldraht in Richtung der später erfolgenden Kunststoffverspritzungeinen leichten Bogen bildet und c.) die Verspritzung mittels eines Kunststoffesmit niedriger Viskosität durchgeführt wird.The object of the invention is achieved in that a.) An electricallyConductive tape is used, which is critical when molding plasticto short-circuits with the edges of the individual fingers that are prone to the contacting wiresare removed, b.) the metal wires are guided in this way during the contactingis that the metal wire in the direction of the plastic injection that will take place laterforms a slight arch and c.) the injection by means of a plasticis carried out with low viscosity.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Kurzschlüsse mit den Kontaktierungsdrähtendadurch zu vermindern, daß man die kritischen Kanten der freien Enden der einzelnenFinger z.B. durch Wegstanzen von Material abrundet oder einseitig abschrägt. Außerdemsoll durch die Führung des Kontaktierungsdrahtes in einem leichten Bogen die Verwehungsweiteeinerseits und das Abreißen des Drahtes beim Verspritzen andererseits reduziertwerden.It is within the scope of the invention, the short circuits with the contacting wiresby reducing the critical edges of the free ends of eachFingers rounded off or chamfered on one side, e.g. by punching away material. aside from thatshould be the drift distance by guiding the contact wire in a slight arcon the one hand and the tearing of the wire during spraying on the other handwill.

Gemäß einem weiteren, besonders günstigen Ausführungsbeispiel nachder Lehre der Erfindung werden die Verwehungskräfte beimVerspritzenauch dadurch reduziert, daß als Kunststoffe dünner flüssige Epoxydharzmassen verwendetwerden und die Viskosität des Kunststoffes so eingestellt wird, daß sie bei einerFüllung von 40 g bei 1700C geschmolzenen Epoxydgranulats einer Fließrate von mindestens1 cm3/Sek. bei einem Düsendurchmesser von 2 mm und einem Druck von 70 kp entspricht.According to a further, particularly favorable exemplary embodiment according tothe teaching of the invention are the drift forces whenSplashalso reduced by the fact that thinner liquid epoxy resin compounds are used as plasticsare and the viscosity of the plastic is adjusted so that it is at aFilling of 40 g of epoxy granulate melted at 1700C with a flow rate of at least1 cm3 / sec. with a nozzle diameter of 2 mm and a pressure of 70 kp.

Zur Illustration des erfindungsgemäßen Kontaktierungs- und Umhüllungsverfahrenswird nunmehr auf die Figur verwiesen.To illustrate the contacting and wrapping method according to the inventionreference is now made to the figure.

Der mit Anschlußelektroden versehene, die Halbleiterbauelemente enthaltendeHalbleiterkörper 1, z.B. eine integrierte Schaltung, wird auf einem, im Zentrumdes metallischen Bandes 3 sich schaufelförmig erweiternden Träger 2 befestigt. Derschaufelförmige Träger 2 ist auf beiden Seiten mit Verbindungsstegen 12 mit dem,den Träger 2 rings umgebenden und mit ihm in einer Ebene liegenden Halterahmen 6verbunden. Von anderen Stellen dieses Haiterahmens 6 erstrecken sich radial in Richtungauf den Träger 2 zu fingerartige Zuleitungen 4 in der jeweils erforderlichen Anzahl.Sie sind von dem Träger 2 des Halbleiterkörpers 1 aus leicht verständlichen Gründendeutlich abgetrennt. Zur Kontaktierung der einzelnen, als Kontaktierflecke dienendenElektroden des Halbleiterkörpers 1 ist je ein ca. 25/um dünner Golddraht 5 vorgesehen,der in einem leichten Bogen von dem betreffenden Kontaktierungsfleck zu dem freienEnde der jeweiligen fingerartigen Zuleitung 4 geführt ist.The one provided with connection electrodes containing the semiconductor componentsSemiconductor body 1, e.g. an integrated circuit, is placed on one, in the centerof the metallic band 3 attached to a shovel-shaped widening carrier 2. Of theshovel-shaped carrier 2 is on both sides with connecting webs 12 with the,The holding frame 6 surrounding the carrier 2 and lying in one plane with ittied together. From other points of this holding frame 6 extend radially in the directionon the carrier 2 to finger-like leads 4 in the required number.You are from the carrier 2 of the semiconductor body 1 for easily understandable reasonsclearly separated. For contacting the individual ones, which are used as contact patchesElectrodes of the semiconductor body 1, a gold wire 5 approximately 25 μm thick is provided,in a slight arc from the relevant contact point to the free oneThe end of the respective finger-like supply line 4 is guided.

Die strickpunktiert an den freien Enden der Zuleitungen 4 eingezeichnetenLinien sollen die Begrenzung der durch Ausstanzen entfernten Kanten der Bereiche8 der einzelnen Finger 4 des Metallbandes 3 markieren. Der durch strich-doppelpunktierteLinien umrissene Bereich 9 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung.The dash-dotted lines shown at the free ends of the supply lines 4Lines are intended to limit the edges of the areas that have been removed by punching outMark 8 of the individual fingers 4 of the metal strip 3. The dashed-double-dotted oneArea 9 outlined by lines shows an enlarged detail.

Aus Sicherheitsgründen (d.h. damit beim Einlegen des mit dem kontaktiertenHalbleiterkörper versehenen Bandes in Montage- oder Spritzhorden kein Vertauschender beiden Seiten möglich ist), ist das Entfernen oder Abstanzen der Kanten symmetrischerfolgt.For security reasons (i.e. when inserting the with the contactedSemiconductor body provided tape in assembly or spray trays no confusionthe two sides is possible), the removal or punching of the edges is symmetricalhe follows.

Von Bedeutung für die Vermeidung von Kurzschlüssen ist jedoch, daßnun die direkt den Kontaktierungsdrähten benachbarten Kanten der fingerartigen Zuleitungenentfernt werden.However, it is important to avoid short circuits thatnow the edges of the finger-like leads that are directly adjacent to the contacting wiresremoved.

Im Anschluß an die Kontaktierung wird der Halbleiterkörper 1 und mitihm die Kontaktierungsdrähte 5, sowie die freien Enden der fingerartigen Zuleitungen4 durch Verspritzen von dünnflüssigen Epoxydharsmassen in Pfeilrichtung 7 mit Kunststoffumhüllt (in der Zeichnung nicht dargestellt). Dabei wird zweckmäßigerweise die Viskositätder Epoxydharzmasse folgendermaßen eingestellt: In einer für Plastikumhüllungenvon IC's geeigneten Presse werden ca. 40 g Granulat von Epoxydharzmasse bei 17000geschmolzen und durch eine Düsenöffnung von 2 mm ~ mit einem Druck von 70 kp gepreßt.Dabei ergibt sich bei der größten Fließgeschwindigkeit eine Austrittsgeschwindigkeitder Kunststoffmasse durch diese Düse von 1 cm3/Sek., die als Fließrate bezeichnetwird. Nach dem Aushärten des Kunststoffes werden die Finger vom Rahmen des elektrischleitenden Bandes abgetrennt.Following the contacting, the semiconductor body 1 and withhim the contacting wires 5, as well as the free ends of the finger-like leads4 by spraying thin-bodied epoxy resin in the direction of arrow 7 with plasticenveloped (not shown in the drawing). The viscosity is expedientlythe epoxy resin compound set as follows: In one for plastic envelopesfrom IC's suitable press approx. 40 g granules of epoxy resin mass are produced at 17,000melted and pressed through a nozzle opening of 2 mm ~ with a pressure of 70 kp.At the highest flow velocity there is an exit velocityof the plastic mass through this nozzle of 1 cm3 / sec., which is referred to as the flow ratewill. After the plastic has hardened, the fingers are removed from the frame of the electricseparated conductive tape.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist die Möglichkeit gegeben,die Prüffeldausbeute nach der Kontaktierung und Montage von IC's erheblich zu erhöhen.Außerdem ist auch eine Verbesserung der Stabilität der elektrischen Parameter undBetriebszuverlässigkeit der so gefertigten integrierten Schaltungen deutlich nachweisbar.5 Patentansprüche 1 FigurThe method according to the invention makes it possible toto significantly increase the test field yield after the contacting and assembly of ICs.In addition, there is also an improvement in the stability of the electrical parameters andThe operational reliability of the integrated circuits produced in this way can be clearly demonstrated.5 claims 1 figure

Claims (5)

Translated fromGerman

P a t e n t a n s # r ü c h e Verfahren zur Vermeidung von Kurzschlüssenbeim Kontaktieren von Halbleiterbauelementen, insbesondere von IC's, mit einem elektrischleitenden Band mit aus einzelnen Fingern entsprechend der Anzahl der elektrischenZuführungen bestehenden, nach innen weisenden Feinstrukturen, wobei im Zentrum deselektrisch leitenden Bandes die Halble#terbau#lemente in einem Halbleiterkörpermit Xontaktflecken vorgesehen sind, bei dem die elektrischen Zuführungen von denfreien Enden der einzelnen Finger zu den Kontaktflecken mittels dünner Metalldrähtevorgenommen wird und die Anordnung nach der Kontaktierung mit einem Kunststofftropfendurch Verspritzen umhüllt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß a)ein elektrisch leitendes Band verwendet wird, bei dem die kritischen, beim Kunststoffverspritzenzu Kurzechlüssen mit den Kontaktierungsdrähten neigenden Kanten der einzelnen Fingerentfernt sind, b) die Führung der Metalldrähte bei der Kontaktierung so vorgenommenwird, daß der Metalldraht in Richtung der später erfolgenden Kunststoffverspritzungeinen leichten Bogen bildet und c) die Verspritzung mittels eines Kunststoffes mitniedriger Viskosität durchgeführt wird. P a t e n t a n s # rü c h e Procedure for avoiding short circuitswhen contacting semiconductor components, in particular ICs, with an electricalconductive tape with from individual fingers according to the number of electricalInwardly pointing fine structures, with the center of theelectrically conductive tape, the semiconductor components in a semiconductor bodyare provided with Xontaktflecken, in which the electrical leads from thefree ends of the individual fingers to the contact pads by means of thin metal wiresis made and the arrangement after contacting with a plastic dropis encased by spraying, that a)an electrically conductive tape is used, the critical of which is used in plastic injection moldingto short circuits with the edges of the individual fingers tending to the contacting wiresare removed, b) the guidance of the metal wires during contacting is done in this wayis that the metal wire in the direction of the plastic injection that will take place laterforms a slight arch and c) the injection by means of a plastic withlow viscosity is carried out.2.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i ch n e t, daß die Entfernung der Kanten durch Abrunden erfolgt.2.) The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i cNote that the edges are removed by rounding.3.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i ch n e t, daß die Entfernung der Kanten durch einseitiges Äbschrägen erfolgt.3.) The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i cThat means that the edges are removed by chamfering on one side.4.) Verfahren nach Anspruch 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n -z e; c h n e t, daß als Kunststoff dünnflüssige Epoxydharzmassen verwendet werden.4.) The method according to claim 1-3, d a d u r c h g e k e n n -z e; c h n e t that low-viscosity epoxy resin compounds are used as plastic.5.) Verfahren nach Anspruch 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h n e t, daß die Viskosität des Kunststoffes so eingestellt wird, daß sie beieiner Füllung von 40 g bei 1700 # geschmolzenen Epoxydgranulats einer Fließratevon mindestens 1 cm3/Sek. bei einem Düsendurchmesser von 2 mm und einem Druck von70 kp entspricht.5.) The method according to claim 1-4, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h n e t that the viscosity of the plastic is adjusted so that it is ata filling of 40 g at 1700 # melted epoxy granules at a flow rateof at least 1 cm3 / sec. with a nozzle diameter of 2 mm and a pressure of70 kp corresponds.