DE3326322C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löten von Halblei­ terchips auf Träger aus Nicht-Edelmetallen nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 29 39 666 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem eine Lötfolie zwischen Träger und Halbleiterplättchen eingelegt wird und anschließend das System auf Löttemperatur erwärmt wird. Aus "Schweißen und Schneiden" 3/1982, Seiten 145 bis 149, ist das Löten von Keramik-Metall-Verbindungen unter oxidierender bzw. Schutzgasatmosphäre bekannt. Aus der US-PS 36 80 196 ist es bekannt, das vorerhitzte Substrat mit einer herkömmlichen Beschichtung mit Goldlot zu versehen, bevor der Chip aufgesetzt wird.

Ferner ist es bekannt, einen metaLlischen Träger aus Nicht- Edel-Material (vorzugsweise Kupfer oder dessen Legierungen) mit Edelmetall (Gold oder Silber) zu plattieren und ein Lot­ plättchen auf diesen metallischen Träger nach seiner Erhit­ zung bis zur Schmelztemperatur des Lotplättchens aufzulegen. Von diesem Lotplättchen wird wiederum der Halbleiterchip aufgenommen.

Dieses Edelmetallplattieren, das notwendig ist, um zu verhin­ dern, daß die Oxidation des darunterliegenden Nicht-Edel­ metalles eine gute Lötung verhindert, stellt einen nicht vernachlässigbaren Kostenfaktor dar, der sich unvermeidbar in den Kosten des Endprodukts niederschlägt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lötverfahren zum oben er­ wähnten Zweck zu schaffen, welches das oben genannte Plat­ tieren mit Edelmetall vermeidet und gleichzeitig eine Lötung sehr guter Qualität sicherstellt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Lötverfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht also vor, daß die bis jetzt durch das Edelmetallplattieren ausgeführte Anti-Oxida­ tionsfunktion nun einer reduzierenden Gasflamme übertragen wird, die durch Aussetzen der Lötfläche vor und während des Aufbringens des Lotplättchens die Verhinderung jeder Oxida­ tionsprodukte bewirkt und auf diese Weise eine perfekte Lötung sicherstellt. Das technische Endergebnis ist deshalb unverändert, aber die Kosten des Verfahrens genauso wie die des Endprodukts sind deutlich reduziert, da die Verwendung eines teuren Edelmetalles vermieden wird.

Natürlich ist es notwendig, sowohl die Art des Gases als auch die Flammentemperatur sorgfältig auszuwählen; das erstere, um die beste reduzierende Wirkung sicherzustellen, das zweite, um mögliche Verunreinigungen des Halbleiterchips zu verhindern. In diesem Sinne wird gegenwärtig die Verwen­ dung eines Gases auf der Grundlage von Wasserstoff (zum Bei­ spiel 20% Wasserstoff und 80% Stickstoff) bei einer Flam­ mentemperatur unter 570°C bevorzugt.

Sobald die richtige Wahl getroffen wurde, kann das erfin­ dungsgemäße Verfahren bei verschiedenartigen Halbleiterchips in Betracht gezogen werden, sowohl bei integrierten als auch diskreten Bauelementen, wie zum Beispiel einem Transistor.

Außerdem kann es sowohl für die Produktion von einzelnen Bauelementen und Streifen von Bauelementen, die am Ende des Verfahrens voneinander trennbar sind, verwendet werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Löten von Halbleiterchips auf Nicht-Edel­ metall-Träger, bei dem ein Lotplättchen auf einen auf die Schmelztemperatur des Lotplättchens vorgeheizten Träger aus Nicht-Edelmetall aufgebracht wird und anschließend das Halb­ leiterchip auf das Lotplättchen aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor und während des Aufbringens des Lotplättchens der metallische Träger einer reduzierenden Gasflamme ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flamme auf eine Temperatur unter 570°C gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende Gas auf Wasser­ stoff basiert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende Gas aus 20% Wasserstoff und 80% Stickstoff gebildet wird.