Brevet FR2118154A1 — publié le 19720728

L'invention concerneun procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur, avec lequel on utilise une grille de conducteurs constituée par une bande métallique dont les conducteurs sont incorporés d'un côté à un organe servant de support et de l'autre coté sont reliés au moyen de fils, à des surfaces de contact d'un corps semi-conducteur fixé sur un support, après quoi on monte une enveloppe en matière synthétique. Lors de la fabrication de dispositifs semi-conducteurs munis d'une enveloppe en matière synthétique et comportant un corps semi-conducteur, par exemple un circuit intégré, la grille de conducteurs est généralement formée par décapage d'une bande métallique. Cette technique de fabrication permet d'obtenir une configuration de conducteurs avec une précision relativement grande. La largeur du conducteur et la distance entre ces conducteurs est dans ce cas de l'ordre de grandeur de l'épaisseur du matériau, paf exemple de quelques centaines de microns. L'inconvénientdu décapage est que les frais de fabrication sont relativement élevés. Une technique de fabrication nettement meilleure marché pour la fabrication de grilles de conducteurs consiste à estamper une bande métallique. Or pour une contiguration de conducteur fine, la technique d'estampage n'est pas utilisable pour la fabrication en grande série, étant donné que des outils dtestampage de dimensions minimales subissent une forte usure.# Les exigences qui sont posées à l'égard de la grille conductrice sont notamment : a un écart aussi petit que possible entre les extrémités du conducteur et le corps semi-conducteur. Dans ce cas on utilise un fil de liaison aussi court que possible entre les extrémités des conducteurs et les emplacements de contact sur le corps semiconducteur.Cela permet de réduire les frais en fil de liaison qui sont en or, cela simplifie la fabrication du dispositif semi-conducteur et empêche le risque de court-circuit entre les fils lors du montage de l'envelcppe en matière synthétique. X Une extrémité de conducteur élargie. Les extrémités de conducteurs élargies forment un ancrage dans la matière synthé- tique de sorte que le décalage, en cas de charge thermique du dispositif semi-conducteur, est empeché. Ce décalage peut se produire par suite d'une différence entre les coefficients de dilatation des conducteurs et de la matière synthétique de l'envelop pe et peut provoquer le d#tachement du fil des extrémités des conducteurs. D'autre part une extrémité de conducteur élargie est avantageuse pour la fixation des fils sur ces extrémités. c. Une distance relativement grande entre les conducteurs. Dans ce cas on peut obtenir une grille bon marché étant donné que la fabrication est simple. Par exemple l'estampage dans la fabrication en série peut être utilisé dans ce cas. Il n'a pas été possible jusqu'à présent de satisfaire à toutes ces exigences. Lgexigence a ne peut être remplie que pour une grande finesse de la grille de conducteurs. Les exigences b et c ne peuvent pas être remplies pour une grille fine. L'invention a pour but de fournir un procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur, avec lequel la fabrication est relativement bon marché, avec lequel on peut obtenir des fils de liaison courts, une extrémité de conducteur fortement élargie et avec lequel la distance entre les conducteurs est cepu- dant relativement grande.Pour atteindre ce but, les extrémités situées à ltopposé de l'organe de support, d'au moins un certain nombre de conducteurs situés l'un à côté de l'autre restent re- liées entre elles au moyen d'une bande de liaison pendant la formation de la grille de conducteus, la bande de liaison entre les conducteurs situés l'un à côté de l'autre est coupée et les parties situées l'une à côté de l'autre de la bande de liaison sont isolées du point de vue électrique pendant ou après la coupure. De préférence le support est réalisé comme une partie intégrante de la grille. Le procédé conforme à l'invention permet d'obtenir un dispositif semi-conducteur qui par suite du mode de fabrication de la grille offre de grands avantages. Les parties de la bande de liaison coupées, forment les extrémités fortement élargies des conducteus. Ces extrémités élargies font en sorte que l'on obtient un très bon ancrage des extrémités des conducteurs dans la matière synthétique de l'enveloppe. D'autre part la fixation des fils à ces extrémités de conducteurs élargies est simple. Bien que les extrémités des conducteurs soient larges il existe une distance relativement grande entre les conducteurs. Cela permet une fabrication en grande série au moyen de l'estampage étant donné que l'outil d'estampage peut avoir des dimensions suffisamment grandes, de sorte que l'on évite une forte usure.D'autre part les conducteurs peuvent s'étendre jusqu'à proximité du sup port, étant donné que la forme élargie des extrémités libres des conducteurs est obtenue par suite de la coupure. Cette coupure peut se faire de plusieurs façons, par exemple à l'aide d'un ciseau ou d'un rayon laser. Pour l'obtention de l'isolation électrique des extrémités de conducteur, les extrémités de conducteurs élargies situées l'une à côté de l'autre peuvent être placées à un niveau différent. Cela peut par exemple se faire en pliant un de ceux des conducteurs situés llun à côté de autre hors du plan de la grille.Il est également possible par exemple de tordre les conducteurs l'un par rapport à l'autre de telle façon que des surfaces d'intersection situées l'une à côté de autre se situent à un niveau différent. Il est également possible de donner à la coupure une largeur faible mais suffisante pour 12 isolation électrique. Ceci peut par exemple se faire à l'aide d'un faisceau laser. Le placement à un niveau différent des extrémités de conducteurs élargies peut se faire aussi bien avant qu'après la fixation du corps semi-conducteur sur le support et aussi bien avant qu'après que les fils de liaison aient été appliqués entre le corps semi-conducteur et les extrémités des con ducteurs. LZinvention concerne par ailleurs un dispositif semiconducteur comportant un support sur lequel est fixé un corps semi-conducteur, des conducteurs dont une extrémité est dirigée vers le corps semi-conducteur, extrémité dont au moins une partie est élargie, des fils de liaison entre les emplacements de contact sur le corps semi-conducteur et les conducteurs précités et une enveloppe en matière synthétique.Selon l'invention ce dispositif semi-conducteur est remarquable en ce que des élargissements dirigés l'un vers l'autre d'extrémités de conducteurs situées 3 1une à côté de Ilautre, vueedans une direction perpendiculaire au plan principal du corps semi-conducteur s'étendent pratiquement jusqu'à se toucher alors que les extrémités de conducteurs élargies sont constituées par des parties coupées d'une bande de liaison métallique. Un tel dispositif semi-conducteur est fiable et facile à réaliser. D'autre part 1 t invention concerne une grille de conduc teurs métalliques à utiliser pour la fabrication d'un dispositif semi-conducteur alors que les conducteurs ont une extrémité incorporée à un organe de support. Selon l'invention au moins une partie des extrémités situées à 1opposé de l'organe de support des conducteurs sont reliées entre elles au moyen d'une bande de liaison. Dans une forme de réalisation particulière la bande de liaison est réalisée sous la forme d'un cadre fermé. La grille de conducteurs peut également être munie d'au moins deux bandes de liaison qui forment ensemble un cadre interrompu. Dans ce cas l'organe de support a également la forme dlun cadre alors que les conducteurs se prolongent dans le cadre de deux côtés opposés. Il est également possible de donner une autre forme à la grille par exemple la forme d'un peigne. Les extrémités des conducteurs seront alors en général reliées par une bande de liaison rectiligne. La description qui va suivre, en regard des dessins an nexés, donnés à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment 17 invention peut etre réalisée. La figure 1 représente une forme de réalisation d'une grille. La figure 2 est une coupe suivant le planIII-IE indiqué sur la figure 1. La figure 3 est une vue latérale d'un conducteur plié de la grille de conducteurs. La figure 4 est une vue de trois extrémités de conducteurs situés l'une à côté de l'autre et tordus dans le même sens. La figure 5 représente une autre forme de réalisation d'une grille. La figure 6 est une vue en perspective d'un dispositif semi-conducteur conforme à l'invention. La figure 7 représente une grille de conducteurs avectn support formé séparément. La figure 1 représente une grille de conducteurs destinée à un circuit intégré, cette grille étant constituée par une bande métallique, par exemple en un alliage de fer-nickelcobalt. La grille de conducteurs comporte un support 1 sur lequel peut être fixé un corps semi-conducteur. Le support est maintenu en place à l'aide de bandes 2 par un organe de support 3 qui dans cet exemple de réalisation a la forme d'un cadre entourant les conducteurs. Les conducteurs 4-7 ont une extrémité reliée au cadre 3. Les extrémités des conducteurs dirigées vers le support 1 sont toutes reliées entre elles au moyen d'une bande de liaison 8 qui a la forme d'un cadre. Les dimensions de llenveloppe en ma tière synthétique à élaborer par la suite sont données en pointillé. Une telle grille peut être réalisée par estampage ou par décapage; l'estampage peut offrir, également lors de la fabrication en grandes séries, de grands avantages quant-au prix de revient. Toutefois pour l'estampage de la grille les poinçons utilisés doivent avoir une résistance suffisante pour empêcher une usure rapide. D'autre part pour la fabrication en grandes sériesde la grille, les poinçons ne doivent pas être trop petits; on s'efforce d'utiliser des dimensions de 1,5 fois llépaisseur de la bande.Avec des grilles de conducteurs connues il est d'autre part impossible de munir les extrémités des conducteurs dirigées vers le support, extrémités qui sont très fines et qui sont situées très près llune de l'autre, d'une partie plus large et, de préférence, en sorte que les conducteurs soient très proches les uns des autres. Cette partie plus large est nécessaire pour ancrer les extrémités libres des conducteurs solidement dans l'enveloppe en matière synthétique à monter par la suite. Un ancrage mécanique des conducteurs dans la matière synthétique peut etre réalisé de diverses façons. L'ancrage des extrémités des conducteurs et en particulier des extrémités des conducteurs qui sont situées sur une longueur relativement grande dans l'enveloppe en matière synthétique a un but très important.Lors de la charge thermique du dispositif semi-conducteur, les extrémités des conducteurs ne doivent pas se déplacer par rapport à la matière synthétique, malgré la différence entre les eoëfficients de dilatation. On empêche ainsi que lors de la charge thermique, des fils qui relient les extrémités des conducteurs aux emplacements de contact sur le corps semi-conducteur se détachent des extrémités des conducteurs. La partie plus large permet d'obtenir une grande surface de fixation pour les fils de sorte que l'application de ces fils est simplifiée. Les extrémités des conducteurs doivent être situées près l'une de l'autre de façon que lion puisse utiliser des fils courts. Avec la grille représentée, les parties élargies des conducteurs situés à proximité du support sont formées de façon élégante. La forme et la grandeur désirées sont obtenues en coupant la bande de liaison8 aux endroits A-A, par exemple a l'aide d'un ciseau. Les extrémités de conducteurs se trouvent alors à proximité du support et présentent une partie élargie de grandeur maximale. On peut ainsi obtenir un très bon ancrage dans lsenveloppe en matière synthétique tandis qu'il existe une grande surface de fixation pour les fils. Pour isoler avec certitude absolue les conducteurs entre eux, les extrémités libres des conducteurs 5 et 7 sont pliées légèrement vers le haut ou vers le bas par rap port au plan de la grille.L'isolation par rapport au cadre 3 se fait de façon usuelle, en coupant les conducteurs à proximité du cadre après que le dispositif semi-conducteur ait été réalisé. On obtient ainsi de façon simple et bon marché une grille de conducteurs qui satisfait à toutes les exigences. Il est évidemment aussi possible de placer les extrémités des conducteurs 4 et 6 à un autre niveau que le plan de la grille de conducteurs ou de plier par exemple les extrémités d' un eondueteuri delaisser l'autre, dans une direction différente. Si les conducteurs 4 et 6 sont par exemple pliés vers le haut la partie de bande de liaison sur les bandes 2 doivent être isolés par rapport au conducteur 7. Ceci n'entraine pas de difficultés en pratique. Il est en effet usuel, pour simplifier la fixation des fils aux emplacements de contact du corps semi-conducteur et au conducteur, de placer le support légèrement au-dessous du plan de la grille de conducteurs de sorte que la surface supérieure du corps semi-conducteur à fixer au support est située plus bas que le plan de la grille de conducteurs. Ce renfoncement peut par exemple se faire le long des lignes B-B auquel cas les bandes 2 sont automatiquement isolées par rapport au conducteur 7. La figure 2 représente un exemple de cette forme de réalisation, cette figure représentant une coupe suivant le planIII-IE indiqué sur la figure 1. Les conducteurs peuvent être également pliés dSune autre façon comme le montre par exemple la figure 3 pour le conducteur 6. Les conducteurs peuvent également être isolés les uns par rapport aux autres d'une autre façon. C'est ainsi que l'on peut par exemple tordre deux conducteurs situés l'un à côté de l'autre, les plans d'interseetiondesdesparties élargies dirigés les uns vers les autres étant alors tournés vers le bas et vers le haut. La figure 4 représente trois extrémités de conducteurs situées les unes à côté des autres dont les conducteurs sont tordus. Les fils entre le corps semi-conducteur et les conducteurs peuvent être fixés aussi bien avant qu'après que les parties plus larges aient été placées à des niveaux différents. Le placement préalable des fils est plus simple.L'isolation peut encore etre obtenue à l'aide d'autres moyens. C'est ainsi que l'on peut enlever une bande de faible largeur de la bande de liaison par exemple à l'aide d'un faisceau laser ou d'une autre façon. La bande de liaison entre les conducteurs ne doit pas nécessairement entre réalisée sous la forme d'ur cadre fermé. Il est essentiel que les conducteurs s'étendent jusqu'à proximité du support et que au moins les conducteurs qui sont incorporés sur une grande longueur dans la matière synthétique soient très bien ancrés à leur extrémité libre. La figure 5 représente un exemple d'une grille de conducteurs avec laquelle la bande de liaison est constituée par plusieurs parties. Le support 11 est relié par des bandes 12 à un organe de support 13 ayant la forme d'un cadre. Les conducteurs 14 - 17 sont incorporés à une extrémité au cadre 13, l'autre extrémité débouchant dans une bande de liaison 18, respectivement 19. La bande de liaison est donc constituée dans ce cas par deux parties. Les emplacements où la bande de liaison est coupée sont représentés en pointillé. L'isolation entre les parties élargies des conducteurs peut se faire selon les manières données ci-dessus. Si par exemple l'isolation est réalisée de la même façon que repré- senté sur la figure 2 par rapport à la grille du premier exemple de réalisation, le support 11 est renfoncé en réalisant une cassure dans les bandes 12 et les parties élargies des conducteurs 14 et 16 sont pliées vers le haut. La figure 6 représente un dispositif semi-conducteur dans lequel on utilise la grille représentée sur la figure 1. La forme des extrémités de conducteurs élargies et le mode d'isolation est représen- té clairement. Les dispositifs semi-conducteurs placés sur le support 1 comportent des emplacements de contact 22 qui sont reliés électriquement au moyen de fils 23 aux extrémités des conducteurs. L'enveloppe en matière synthétique est désignée par la référence 24. Les parties des conducteurs qui font saillie hors de l'enveloppe 24 sont pliés de façon usuelle en deux rangées parallèles. Les grilles représentées conviennent pour un corps semi-conducteur renfermant un circuit intégré. L'invention n'est pas limitée à des circuits intégrés. L'invention peut également être appliquée pour la fabrication d'un transistor. Dans les figures le support est représenté comme faisant partie intégrante de la grille de conducteurs Ceci n'est cependant pas nécessaire. La figure 7 représente une coupe d'une grille de conducteurs dans laquelle un support 31 fabriqué séparément avec des bandes de fixation 33 est soudé aux bardes 32. Dans ce cas la grille de conducteurs est identique à la grille de la figure 1 mais les bandes 32 ne stéten- dent pas jusqu'à la bande de liaison 38. De ce fait, sur la figure 7 une partie du conducteur 37 est encore visible. Une telle constitution peut présenter d'importants avantages. Dans ce cas, seul le support doit Aetre fabriqué en alliage relativement coûteux de fer-nickel-cobalt. La grille de conducteurs peut par exemple être constituée par un alliage meilleur marché, de fer et de nickel ou en cuivre. D'autre part la grille de conducteurs doit être moins fortement dorée que le support, ce qui réduit les frais de fabrication. Revendications: 1. Procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur, avec lequel on utilise une grille de conducteurs constituée par une bande métallique dont les conducteurs sont incorporés d'un côté à un organe servant de support et de l'autre côté, sont reliés au moyen de fils, à des surfaces de contact d'un corps semiconducteur fixé sur un support, après quoi on monte une enveloppe en matière synthétique, ce procédé étant caractérisé en ce que les extrémités situées à l'opposé de l'organe de support, d'au moins un certain nombre de conducteurs situés l'un à côté de l'autre restent reliées entre elles au moyen d'une bande de liai-. son, pendant la formation de la grille de conducteus, la bande de liaison entre les conducteurs situés l'un à côté de 19autre est coupée et les parties situées l'une à côté de l'autre de la bande de liaison sont isolées du point de vue électrique pendant ou après la coupure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la fabrication de la grille de conducteurs le support ou le corps semi-conducteur est formé comme partie intégrante de la grille de conducteurs constituée par la bande métallique. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que après avoir coupé la bande de liaison, au moins les plans d'intersection de parties situées liune à côté de l'autre de la bande de liaison sont placées à des niveaux différents. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'extrémité de chaque fois un des conducteurs situés l'un à côté de l'autre est pliée hors du plan de la grille de conducteurs. 5. Dispositif semi-conducteur comportant un support sur lequel est fixé un corps semi-conducteur, des conducteurs dont une extrémité est dirigée vers le corps semi-conducteur, extrémités dont au moins un certain nombre présentent une partie plus large, des fils de liaison entre des emplacements de contact sur le corps semi-conducteur et les extrémités de conducteurs précités et une enveloppe en matière synthétique, ce dispositif semi-conducteur étant caractérisé en ce que les parties élargies, dirigées les unes vers les autres, des extrémités de conducteurs situées les unes à côté des autres, vues dans une direction perpendiculaire au plan du corps semi-conducteur s'étendent pratiquement jusqutà se toucher alors que les extrémités de conducteurs élargies sont constituées par des partis coupées d'une bande de liaison métallique. 6. Dispositif semi-conducteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que les bords des parties élargies dirigées les unes vers les autres se trouvent à des niveaux différents. 7. Dispositif semi-conducteur selon la revendication 6 caractérisé en ce que de deux conducteurs situés l'un à côté de l'autre avec des extrémités élargies chaque fois une extrémité élargie se trouve hors du plan des conducteurs. 8. Grille de conducteurs métalliques appelée à être utilisée lors de la fabrication d'un dispositif semi-conducteur avec lequel les conducteurs ont une extrémité incorporée à un organe de support, cette grille étant caractérisée en ce que au moins un certain nombre des extrémités situées à l'opposé de 1' organe de support, des conducteurs sont reliées entre elles au moyen d'une bande de liaison. 9. Grille de conducteurs selon la revendication 8 caractérisée en ce que la bande de liaison est réalisée sous la forme d t un cadre fermé. 10. Grille de conducteurs selon la revendication 8 caractérisée en ce que l'on prévoit au moins deux bandes de liaison qui forment ensemble un cadre ouvert.