Способ изготовления полупроводниковых приборов

Способ изготовления полупроводниковых приборов

Реферат

 

Изобретение относится к микроэлектронике. Сущность изобретения: между выводами формируют разделенные с ними и между собой два ряда перемычек по контуру рамки, второй ряд из которых контактирует с первым и рамкой, а после литьевого прессования объема, ограниченного началом первого ряда перемычек и соответственно размерами корпуса, удаляют все перемычки первого ряда и формируют последовательно сначала пленочные, а затем проволочные соединения. Проводят герметизацию прибора путем второго литьевого прессования, а второй ряд перемычек удаляют при вырубке прибора из рамки. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологии изготовления полупроводниковых приборов, и может быть использовано при изготовлении БИС, СБИС, СВЧ-приборов и других аналогичных изделий.

Известно отрубное устройство, в котором описан способ изготовления полупроводниковых приборов, включающий опрессовку в корпус из смолы выводной рамки с кристаллом ИС, затем формирование соединения (пленочного) между выводами рамки и кристаллом ИС, вырубку приборов путем обрубки толкателем остатков застывшей смолы в литниках [1] Недостатком данного устройства и способа является ненадежность обрубного устройства, т.к. при вырубке толкателем остатков смолы, содержащей стеклонаполнитель, быстро тупится вырубной пуансон, в результате чего последний не обрубает, а выламывает облой, что приводит к деформации корпуса прибора, вызывая обрывы особенно при групповых методах опрессовки. Все это снижает качество приборов и соответственно снижает выход годных приборов.

Известен способ изготовления полупроводниковых приборов, включающий изготовление выводной рамки с двумя рядами параллельных друг другу групп выводов с расположенными перпендикулярно выводам первой группы в одной плоскости с ними группу перемычек, соединяющих между собой соседние выводы обеих групп, размещение между выводами кристаллов ИС, опрессовку рамки с кристаллом, формирование пленочного соединения между выводами и кристаллом, вырубку приборов и обслуживание выводов [2] Недостатком известного способа является сложность конструкции выводной рамки, особенно при малых размерах интегральных микросхем, а также быстрый выход из строя (затупление) вырубного пуансона, обусловленный одновременной обрубкой полимерного облоя, имеющего толщину порядка 0,15-0,20 мм, равную толщине выводной рамки, и перемычек, что в свою очередь, приводит к деформации приборов, снижает их качество и общий выход годных.

При изготовлении полупроводниковых приборов методом планарно-пленочного монтажа все указанные выше недостатки усиливаются, так как в этом процессе необходимо производить литьевое прессование дважды: в первый раз изготавливать планарные узлы, а во второй раз осуществлять общую герметизацию приборов.

Целью изобретения является повышение качества приборов и увеличение выхода годных.

Эта цель достигается тем, что способ изготовления полупроводниковых приборов включающий штамповку из металлической ленты по крайней мере одной фигурной рамки с выводами и перемычками между выводами, гибку внутренних концов выводов, закрепление кристалла, литьевое прессование пластмассовой рамки, формирование соединений между выводами рамки и контактными площадками кристалла, герметизацию, вырубку корпуса прибора из рамки, формовку и обслуживание выводов, при этом при штамповке разделяют каждую из перемычек на две неравные части и одновременно смещают перемычки из плоскости рамки, возвращают и запрессовывают все перемычки на прежнее место между выводами, после литьевого прессования удаляют все перемычки ряда, находящегося ближе к кристаллу, а остальные перемычки удаляют при вырубке корпуса из рамки, кроме того для формирования соединений между выводами рамки и контактными площадками кристалла наносят пленочные проводники, а затем над каждым пленочным проводником формируют параллельный проволочный проводник.

На фиг. 1 представлена рамка с выводами и разделенными на две части перемычками между ними, на фиг. 2 способ изготовления полупроводникового прибора с использованием процессов планарно-пленочного монтажа.

Рамка 1 (см. фиг. 1) содержит выводы 2 и расположенные между выводами 2 перемычки 3 (первый ряд), расположенные ближе к кристаллу и второй ряд перемычек 4, контактирующий с перемычками 3.

Способ изготовления полупроводникового прибора в микрокорпусе с использованием процессов планарно-пленочного монтажа см. фиг. 2-11.

Из металлической ленты вырубают рамку 1 с выводами 2 (фиг. 2), а перемычки расположенные между выводами 2, разделяют на две неравные части 3 и 4, одновременно смещая перемычки из плоскости рамки (фиг. 2), которые затем запрессовывают в первоначальное положение между выводами 2 (фиг. 3). После этого производят гибку выводов 2, (фиг. 4).

Затем, как показано на фиг. 5, выводную рамку 1 с выводами 2 и расположенными между ними перемычками 3 и 4, а также полимерную пленку 5 с точно приклеенным к ней лицевой стороной кристаллом 6, содержащим контактные площадки 7, устанавливают на нижнюю плиту 8 пресс-формы 9. После чего над обратной стороной кристалла 6 размещают эластичное средство прижима 10 (фиг. 5), выполненное, например, из резины ИРП-1265 трапецеидальной формы, затем над средством прижима 10 устанавливают верхнюю плиту 11, герметизируя, таким образом, пресс-форму 9 и производят литьевое прессование, обеспечивая заливку пресс-материалом 12 до начала первого ряда перемычек 3 (фиг. 5). После этого прибор извлекают из пресс-формы 9, выталкивают первый ряд перемычек 3 (фиг. 6) формируют последовательно сначала пленочные проводники 13 (вакуумным напылением) между выводами 2 рамки 1 и контактными площадками 7 кристалла ИС 6 (фиг. 7), а затем сваркой формируют проволочные соединения 14 между выводами 2 и контактными площадками 7 кристаллов 6 (фиг. 8), при этом начала и концы пленочного 13 и проволочного 14 соединений совмещают.

Затем прибор помещают опять в пресс-форму 9 и производят общую герметизацию прибора (фиг. 9), т.е. вторую опрессовку, обеспечивая заливку полимером 15 до перемычек 4, после чего удаляют путем выталкивания весь ряд перемычек 4 (фиг. 10), обрубают рамку 1 и облуживают выводы 2 (фиг. 11).

Пример выполнения полупроводникового прибора методом планарно-пленочного монтажа.

Путем вырубки из металлической ленты толщиной 0,1-0,15 мм (из сплава меди) изготавливали выводную рамку. При штамповке все перемычки, размещенные между выводами разделили на две неравные части и затем возвратили (запрессовали) на прежнее место между выводами. После чего производили гибку выводов и размещали между ними кристалл ИС.

Далее по технологии планарно-пленочного монтажа выводную рамку с кристаллом ИС типа К537РУ8 приклеивали к пленке ПМ-1 клеем БФ-4, собранный узел устанавливали в пресс-форму, посредством эластичного прижима из резины типа ИРП-1265, осуществляли фиксацию кристалла и производили литьевое прессование пластмассой.

Заливку производили при температуре приблизительно 170^oС полимерным материалом СП-30, разбирали пресс-форму и удаляли путем выталкивания перемычки первого ряда находившиеся ближе к кристаллу. Затем производили вакуумное напыление алюминиевых проводников через магнитные маски толщиной порядка 5 мкм, после чего над каждым пленочным проводником параллельно приваривали алюминиевые проволочки толщиной порядка 30 мкм. Затем прибор снова помещали а пресс-форму и снова при температуре приблизительно 170^oС производили заливку до начала перемычек второго ряда полимерным материалом СП-30, разбирали пресс-форму, выталкивали перемычки второго ряда, обрубали рамку и облуживали выводы.

Размещение перемычек заподлицо с выводами исключает при первой и второй опрессовках затекание между выводами полимерного материала и обеспечивает, таким образом, безоблойное прессование, а также исключает быстрый выход из строя вырубного пуансона (при вырубке прибора) и деформацию приборов, повышает качество приборов и увеличивает выход годных.

Последовательное формирование сначала пленочного, а затем параллельного проволочного соединения между выводами и контактными площадками кристалла позволяет уменьшить переходное сопротивление, гарантировать электрическое соединение даже в случае выхода из строя одного из пленочных либо проволочных проводников, повышает качество приборов, увеличивает выход годных и надежность приборов.

Облегчение удаления перемычек, удерживаемых между выводами силой трения, позволяет повысить качество приборов и увеличить процент выхода годных. 2 4 6 8

Формула изобретения

1. Способ изготовления полупроводниковых приборов, включающий штамповку из металлической ленты по крайней мере одной фигурной рамки с выводами и перемычками между выводами, гибку внутренних концов выводов, закрепление кристалла, литьевое прессование пластмассой рамки, формирование соединений между выводами рамки и контактными площадками кристалла, герметизацию, вырубку корпуса прибора из рамки, формовку и обслуживание внешних концов выводов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных и повышения качества приборов, при штамповке разделяют каждую из перемычек на две неравные части и одновременно смещают перемычки из плоскости рамки, возвращают и запрессовывают все перемычки на прежнее место между выводами, после литьевого прессования удаляют все перемычки ряда, находящегося ближе к кристаллу, а остальные перемычки удаляют при вырубке корпуса из рамки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования соединений между выводами рамки и контактными площадками кристалла наносят пленочные проводники, а затем над каждым пленочным проводником формируют параллельный проволочный проводник.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11