способ изготовления полупроводниковых приборов

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.

Описание изобретения к патенту

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