DE10055177A1

DE10055177A1 - Elektronisches Bauelement mit Trennwänden zwischen den Anschlussstiften

Info

Publication number: DE10055177A1
Application number: DE10055177A
Authority: DE
Inventors: Ralf Otremba; Xaver Schloegel
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: DE10055177B4; US6776663B2; US20020094710A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement mit einem Gehäuse (10) und wenigstens zwei an einer ersten Seitenfläche (101) aus dem Gehäuse (10) herausragenden Anschlussstiften (22, 24, 26), wobei das Gehäuse (10) eine zwischen den wenigstens zwei Anschlussstiften (22, 24, 26) ausgebildete Trennwand (12, 14) aufweist. Die Trennwand (12, 14) verlängert die Kriechstrecke zwischen zwei benachbarten Anschlussstiften (22, 24; 24, 26) und trägt so zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit bei.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bauele ment gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein derartiges Bauelement ist beispielsweise ein Transistor, oder eine Diode. Bei der Herstellung derartiger Bauelemente ist es bekannt, nach Abschluss der Halbleiterprozesse An schlüsse des Halbleiterkörpers mit Anschlussstiften zu ver binden und das dadurch erhaltene Gebilde mit einem elektrisch isolierenden Kunststoff zu ummanteln. Die Anschlussstifte, die auf eine Leiterplatte gelötet werden sollen, ragen dabei üblicherweise an derselben Seitenfläche aus dem durch die Um mantelung gebildeten Gehäuse.

Während des späteren Betriebs des Bauelements kann es bei An legen einer Spannung zwischen den Anschlussstiften an der O berfläche der Seitenfläche, aus welcher die Anschlussstifte herausragen, zu Kriechströmen zwischen den Anschlussstiften kommen, welche die Spannungsfestigkeit des Bauelements erheb lich mindern.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein elektroni sches Bauelement zur Verfügung zu stellen, bei welchem der Einfluss von Kriechströmen auf die Spannungsfestigkeit redu ziert ist.

Dieses Ziel wird durch ein Bauelement gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Bauelement ist an der Seitenfläche, an der die wenigstens zwei Anschlussstifte aus dem Gehäuse heraustreten, wenigstens eine Trennwand zwischen den Anschlussstiften vorgesehen. Diese Trennwand, die vorzugsweise aus demselben Material wie das übrige Gehäuse besteht, ver längert die Kriechstrecke zwischen zwei benachbarten An schlussstiften und erhöht so die Spannungsfestigkeit des Bau elements. Bei herkömmlichen Bauelementen ohne Trennwand ent spricht die Länge der Kriechstrecke zwischen zwei benachbar ten Anschlussstiften der kürzesten Verbindungsstrecke zwi schen diesen Anschlussstiften. Demgegenüber ist die Kriech strecke bei dem erfindungsgemäßen Bauelement um das Doppelte der Höhe der Trennwand vergrößert, was zu einem erheblichen Gewinn an Spannungsfestigkeit führt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trennwand zwischen den Anschlussstiften einstückig an das Gehäuse angeformt ist. Das Gehäuse mit der Trennwand lässt sich dadurch unter Verwendung einer geeigneten Form in einem Verfahrensschritt erzeugen, bei welchem der aktive Teil des Bauelements mit den daran angeschlossenen Anschlussstif ten mit einem Kunststoff umspritzt wird. Anstelle eines e lektrisch isolierenden Kunststoffes kann selbstverständlich jedes beliebige weitere Gehäusematerial, beispielsweise eine Keramik, verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anschlussstifte in einer Reihe nebeneinander ange ordnet aus dem Gehäuse ragen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass von zwei benachbarten An schlussstiften jeweils ein Anschlussstift näher an einer ers ten Kante der Seitenfläche, aus welcher die Anschlussstifte herausragen, angeordnet ist, und dass der andere Anschluss stift näher an einer der ersten Kante gegenüberliegenden zweiten Kante angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei spielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigt

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä ßen Bauelements in Frontansicht,

Fig. 2: das Bauelement gemäß Fig. 1 in Draufsicht von un ten,

Fig. 3: das Bauelement gemäß der Fig. 1 und 2 in Seiten ansicht,

Fig. 4: ein erfindungsgemäßes Bauelement gemäß einer weite ren Ausführungsform der Erfindung in Frontansicht,

Fig. 5: ein Bauelement gemäß Fig. 4 in Draufsicht von un ten,

Fig. 6: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsge mäßen Bauelements in Draufsicht von unten.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung. Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel ei nes erfindungsgemäßen Bauelements, welches in Fig. 1 in Frontansicht, in Fig. 2 in Draufsicht von unten und in Fig. 3 in Seitenansicht dargestellt ist. Das erfindungsgemäße Bau element weist ein Gehäuse 10 auf, aus welchem an einer unte ren Seitenfläche 101 Anschlussstifte 22, 24, 26 herausragen. Das Bauelement ist insbesondere ein Halbleiterbauelement, wo bei der Halbleiterkörper mit den aktiven Bereichen in dem Ge häuse 10 angeordnet und dort mit den Anschlussstiften 22, 24, 26 kontaktiert ist. Bei dem in den Figuren dargestellten Bau element handelt es sich beispielsweise um einen Transistor, wobei die Anschlussstifte 22, 24, 26 als Gate-, Source- oder Drain-Anschlüsse dienen. Eine in dem Ausführungsbeispiel im oberen Bereich des Gehäuses 10 angeformte Lasche 30 mit einer Durchgangsbohrung 32 dient zum Befestigen des Bauelements an einem Kühlkörper.

Erfindungsgemäß weist das Bauelement an der Seitenfläche 101, an welcher die Anschlussstifte 22, 24, 26 aus dem Gehäuse 10 ragen, Trennwände 12, 14 auf, die jeweils zwischen zwei be nachbarten Anschlussstiften 22, 24 und 24, 26 angeordnet sind. Die Trennwände 12, 14 reichen, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, von einer ersten Seitenkante 102 bis zu einer zweiten Seitenkante 103 der Seitenfläche 101. Die Trennwände 12, 14 sind dabei vorzugsweise gleich weit von den Anschlussstiften 22, 24, 26, welche sie jeweils trennen, ent fernt angeordnet. Die Trennwände 12, 14 sind vorzugsweise einstückig an das Gehäuse 10 angeformt und bestehen damit aus demselben Material wie das übrige Gehäuse 10.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, ra gen die Anschlussstifte 22, 24, 26 ausgehend von der Seiten fläche 101 nach unten über die Trennwände 12, 14 hinaus und können an den überstehenden Abschnitten mit einer Leiterplat te verlötet werden.

Der Abstand zweier benachbarter Anschlussstifte 22, 24 und 24, 26 beträgt in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 3d. Die Höhe der Trennwände ausgehend von der Seitenflä che 101 beträgt 1. Die Anschlussstifte 22, 24, 26 sind in dem Ausführungsbeispiel etwa in der Mitte zwischen den Seitenkan ten 102, 103 angeordnet. Der Abstand der Anschlussstifte 22, 24, 26 zu jeder der Seitenkanten ist dabei um so viel länger als die Höhe der Trennwände 12, 14, dass sich die Länge der kürzesten Kriechstrecke zwischen zwei benachbarten Anschluss stiften 22, 24, 26 aus dem Abstand d der zwei benachbarten Anschlussstifte 22, 24 und 24, 26 und dem Doppelten der Höhe 1 der Trennwände 12, 14 ergibt. Die Höhe 1 der Trennwände 12 bis 14 entspricht vorzugsweise dem Abstand d der Anschluss stifte 22, 24 und 24, 26 oder ist größer.

Auf Grundlage der DIN VDE010 beträgt die Spannungsfestigkeit eines Bauelements bei einem Abstand d der Anschlussstifte von 1,8 mm und ohne Trennwände 630 V. Bei gleichem Abstand d der Anschlussstifte von 1,8 mm und Trennwänden der Höhe 1 = 2,0 mm, resultiert eine Länge der Kriechstrecke von d + 2.l = 5,8 mm, bei der die Spannungsfestigkeit nach der DIN bereits 1600 V beträgt. Mittels der einfach an dem Gehäuse 10 zu realisie renden Trennwände 12, 14 lässt sich die Spannungsfestigkeit des Bauelements bei Anlegen einer Spannung zwischen den An schlussstiften 22, 24, 26 durch die aufgrund der Trennwände 12, 14 verlängerte Kriechstrecke erheblich erhöhen. Die Span nungsfestigkeit liegt dabei noch unterhalb der Spannungsfes tigkeit, welche erzielt werden könnte, wenn die Anschluss stifte ausschließlich mittels Luft, d. h. ohne Gehäuse 10 und damit ohne Kriechstrecke, voneinander isoliert sind. Die Spannungsfestigkeit von Luft beträgt 2 kV/mm.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 3 wurde davon ausgegangen, dass der Abstand der Anschlussstifte zu den Seitenkanten 102, 103 um so viel größer ist als die Höhe 1 der Trennwände 12, 14, dass die kürzeste, und damit für die Spannungsfestigkeit maßgebliche, Kriechstrecke ausgehend von einem der Anschlussstifte 22, 24, 26 über die Trennwand zu dem benachbarten Anschlussstift verläuft. Ist der Abstand der Anschlussstifte 22, 24, 26 zu den Seitenkanten geringer als die Höhe der Trennwände 22, 24 verläuft die kürzeste Kriech strecke über die Seitenkanten 102, 103 an den Trennwänden vorbei, wobei die in diesem Fall kürzeste Kriechstrecke aber noch länger als die kürzeste Kriechstrecke ohne Trennwand 22, 24 ist.

Die Spannungsfestigkeit lässt sich in diesem Fall durch ein in den Fig. 4 und 5 gezeigtes weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauelements erhöhen, wobei Fig. 4 das Bauelement in Frontansicht und Fig. 5 das Bauelement in Draufsicht von unten zeigt. Das Bauelement ge mäß dieser Figuren unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bauelement durch zwei Seitenwände 16, 18, welche an der unteren Seitenfläche 101 entlang der ersten und zweiten Kante 102, 103 verlaufen, und deren Höhe vorzugs weise der Höhe der Trennwände 12, 14 entspricht. Die Seiten wände 16, 18 umschließen mit den Trennwänden 12, 14 den mitt leren 24 der drei Anschlussstifte 22, 24, 26 von vier Seiten und umschließen die beiden äußeren Anschlussstifte 22, 26 je weils von drei Seiten.

Die kürzeste Kriechstrecke zwischen den Anschlussstiften 22 und 24 bzw. 24 und 26 verläuft bei diesem Ausführungsbeispiel über die Trennwände 12 und 14 und beträgt d + 2l.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen elektronischen Bauelements in Draufsicht von un ten, bei dem auch die beiden äußeren Anschlussstifte durch das Vorsehen zusätzlicher Seitenwände 17, 19 von vier Seiten umschlossen sind. Die Höhe der zusätzlichen Seitenwände 17, 19 entspricht dabei vorzugsweise ebenfalls der Höhe der Trennwände 12, 14 und/oder der Seitenwände 16, 18.

Die Erfindung, welche vorstehend im Zusammenhang mit einem drei Anschlussstifte aufweisenden elektronischen Bauelement, beispielsweise einem Transistor, beschrieben wurde, ist selbstverständlich auf beliebige elektronische Bauelemente anwendbar, bei welchen Anschlussstifte an einer Seitenfläche aus einem Gehäuse herausragen. Als Beispiele seien hier Dio den mit zwei Anschlussstiften, Thyristoren oder auch komplexe integrierte Schaltungen mit mehr als drei Anschlussstiften erwähnt.

Bezugszeichenliste

10

Gehäuse

101

untere Seitenfläche

102

erste Kante

103

zweite Kante

12

,

14

Trennwände

16

,

18

Seitenwände

17

,

19

Seitenwände

22

,

24

,

26

Anschlussstifte

30

Lasche

32

Durchgangsloch
l Höhe der Trennwände
d Abstand benachbarter Anschlussstifte

Claims

1. Elektronisches Bauelement mit einem Gehäuse (10) und we nigstens zwei an einer ersten Seitenfläche (101) aus dem Ge häuse (10) herausragenden Anschlussstiften (22, 24, 26) dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) eine zwischen den wenigstens zwei Anschluss stiften (22, 24, 26) ausgebildete Trennwand (12, 14) auf weist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die Trennwand (12, 14) einstückig an das Gehäuse (10) angeformt ist.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Trennwand (12, 14) plattenförmig ausgebildet ist und sich an der ersten Seitenfläche (101) von einer ersten Kante (102) bis zu einer zweiten Kante (103) erstreckt.

4. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Anschlussstifte (22, 24, 26) die Trennwand (12, 14) an einer dem Gehäuse abgewandten Seite überragen.

5. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse wenigstens eine Seitenwand (16, 18) aufweist, welche zusammen mit der Trennwand (12, 14) die Anschlussstif te (22, 24, 26) von wenigstens drei Seiten umschließt.

6. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Anschlussstifte (22, 24, 26) in einer Reihe nebeneinander angeordnet aus dem Gehäuse ragen.

7. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem von zwei benachbarten Anschlussstiften (24, 24; 24, 26) je weils ein Anschlussstift (22; 26) näher an der ersten Kante (102) und der andere näher an der zweiten Kante (103) ausge bildet ist.

8. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Anschlussstifte durch die Trennwände (12, 14) und Seiten wände (16, 17, 18, 19) jeweils von vier Seiten umschlossen sind.

9. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, das als Transistor ausgebildet ist.