DE102006047989B4 - Leistungshalbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Leistungshalbleitervorrichtung mit: einer ebenen Abstrahlplatte (20), die sich in einer ersten Richtung (Y) und einer zweiten Richtung (X) erstreckt, einer Verdrahtungsmusterschicht (24) über einer isolierenden Schicht (22) auf der Abstrahlplatte (20), zumindest zwei Halbleiterchips (26, 28), die auf die Verdrahtungsmusterschicht (24) montiert sind, wobei die Halbleiterchips Oberflächenelektroden (25, 29) aufweisen, einer Harzverpackung (10) aus thermoplastischem Harz mit einem anisotropen linearen Ausdehnungskoeffizienten, der sein Maximum in der zweiten Richtung (X) hat, wobei die Harzverpackung (10) die Verdrahtungsmusterschicht (24), die Halbleiterchips (26, 28) und zumindest einen Abschnitt der Abstrahlplatte (20) bedeckt, einer leitenden Zuleitungsplatte (42), die elektrisch verbunden ist mit den Oberflächenelektroden (25, 29) der Halbleiterchips, und einer Zuleitungsmusterschicht (36), wobei die leitende Zuleitungsplatte (42) sich in der ersten Richtung (Y) und der zweiten Richtung (X) erstreckt zum Liefern einer Festigkeit in der zweiten Richtung (X) zum Begegnen der Schrumpfspannung der Harzverpackung in der zweiten Richtung...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung und bezieht sich insbesondere auf eine Halbleitervorrichtung mit einer Harzverpackung, die ausgebildet ist durch Vergießen mit thermoplastischem Harz, was ein Verziehen der Harzverpackung verringert.
  • Bekannte Leistungshalbleitervorrichtungen, wie zum Beispiel ein Leistungsmodul, werden im allgemeinen in zwei Arten von Halbleitervorrichtungen kategorisiert. Dies bedeutet, eine ist eine Halbleitervorrichtung vom Gehäusetyp mit einem Gehäuse, welches mit einem Gelharz aufgefüllt wird, nachdem ein Halbleiterchip auf einem isolierenden Substrat in dem Gehäuse montiert wurde, und eine andere ist eine Halbleitervorrichtung vom Formtyp mit einer Harzverpackung, die mit einem Harz geformt wird, welches den auf dem isolierenden Substrat montierten Halbleiterchip bedeckt. Halbleitervorrichtungen vom Formtyp werden ebenfalls weiterhin in zwei Untergruppen gruppiert, d. h. eine, die durch Spritzpressen mit wärmehärtendem Harz ausgebildet wird, und eine andere, die durch Spritzgießen mit thermoplastischem Harz hergestellt wird.
  • US 6 259 157 B1 beschreibt eine verkapselte integrierte Halbleitervorrichtung mit einem Substrat, auf dessen isolierter Oberfläche Leitungsstrukturen und damit verbundene elektronische Bauelemente vorhanden sind. JP 2001-257291 A beschreibt eine Schaltungsvorrichtung, wobei Leiterbahnen und Schaltelemente vom isolierenden Harz gestützt werden, das als ein Stützsubstrat dient.
  • US 6 597 063 B1 beschreibt eine Verpackung für eine Leistungshalbleitervorrichtung mit einer leitenden Bodenplatte, einem isolierenden Substrat, einem Kupferfilm, einem Halbleiterchip, einem Gehäuse, einem externen Anschluss und Silikon-Gel.
  • US 5 698 898 A beschreibt ein Leistungsmodul, das eine Halbleiterleistungsanordunung verwendet, wobei eine Schraube mit einer Kupferplatte Über eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen Draht verbunden ist, welcher die erste und die zweite Elektrode miteinander verbindet. Der Draht ist flexibel und der obere Grenzwert der Absorption von mechanischen Spannungen, welche zwischen den Schrauben und den Kupferplatten wirken, kann erhöht werden.
  • Im Unterschied zu der Halbleitervorrichtung des Gehäusetyps können bei der Halbleitervorrichtung des Formtyps die Herstellungsschritte zum Befestigen des Gehäuses auf dem isolierenden Substrat und zum Füllen von Gelharz in das Gehäuse vermieden werden, es kann jedoch das Problem geben, dass die Harzverpackung sich während des Härtens verwindet aufgrund eines Unterschiedes der linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei der Harzverpackung und verschiedenen Komponenten, wie zum Beispiel der Abstrahlplatte und dem Halbleiterchip, der durch die Harzverpackung bedeckt ist. Dies kann eine Beschädigung des isolierenden Substrats, das durch die Harzverpackung bedeckt ist, hervorrufen oder einen Spalt zwischen der verzogenen Abstrahlplatte und dem externen Kühlkörper festlegen, wodurch die Abstrahleffizienz verringert wird.
  • Unter diesen Halbleitervorrichtungen vom Formtyp wird eine hybridintegrierte Schaltungsvorrichtung, die durch Vergießen mit thermoplastischem Harz ausgebildet wird, in der Japanischen Patentanmeldung JP A 11-330317 offenbart, mit einer Patentfamilie eines US-Patentes US 6,259,157 , auf welches hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird und das als ”Bezugsdokument 1” bezeichnet wird. Das Bezugsdokument 1 weist ebenfalls darauf hin, dass beim Spritzgießen mit dem thermoplastischen Harz, welches Glasfasern enthält, die Richtung des Einspritzens von einem Harzeinlass wichtig ist und in einem Fall, in dem die Harzverpackung langgestreckt ist und lange und kurze Seiten hat insbesondere das thermoplastische Harz von dem Harzeinlass, der auf der kürzeren Seite vorgesehen ist, in der Richtung entlang der längeren Seite eingespritzt werden soll, so dass ein Verziehen der Harzverpackung und der Grundplatte verhindern werden. Somit lehrt das Bezugsdokument 1, dass das thermoplastische Harz, welches mit Glasfasern vermischt ist, in der Richtung entlang der längeren Seite eingespritzt wird zum Orientieren der langgestreckten Glasfasern in derselben Längsrichtung, wodurch die mechanische Festigkeit der Harzverpackung entlang der Längsrichtung verbessert wird und der Verzug der Harzverpackung verringert wird.
  • Eine Japanische Patentanmeldung JP A 2003-318333 , welche als ”Bezugsdokument 2” bezeichnet wird, offenbart eine weitere hybridintegrierte Schaltungsvorrichtung, welche durch Spritzpressen des wärmehärtenden Harzes ausgebildet wird, bei der die isolierende Harzverpackung Kerben auf der Deckfläche aufweist zum Vermeiden des Verzugs der Metallgrundplatte. Das Bezugsdokument 2 lehrt ebenfalls als Gründe des Verzugs, dass das isolierende Harz in den Regionen benachbart zu den ausgebildeten Kerben schneller eingefüllt, gehärtet und mit der Grundplatte integriert wird, und dass das isolierende Harz nahe den Kerben verschiedene Winkel zu der Montageoberfläche der Metallgrundplatte aufweist.
  • Während jedoch in dem Bezugsdokument 1 die Glasfasern der Harzverpackung, welche in der Längsrichtung orientiert sind, den Längsverzug der Harzverpackung verhindern, verursacht der lineare Ausdehnungskoeffizient entlang der Querrichtung senkrecht zu der Orientierungsrichtung der Glasfasern, welcher im wesentlichen größer ist als einer entlang der Längsrichtung, den Verzug der Harzverpackung und der Grundplatte entlang der Querrichtung. Deshalb kann das Bezugsdokument 1 nicht die Beschädigung des isolierenden Substrats und die Verringerung der Abstrahleffizienz (aufgrund des Spaltes zwischen der Abstrahlplatte und der externen Wärmesenke) in der Querrichtung verhindern.
  • Weiterhin wird beim Bezugsdokument 2 erwartet, dass das benachbart der Kerben schneller eingefüllte und gehärtete isolierende Harz die Steifigkeit verbessert, die der Spannung begegnet, welche die Harzverpackung verzieht. In dem Fall, in dem das thermoplastische Harz verwendet wird, ist jedoch die Aushärtungstemperatur niedriger und die Aushärtungszeit ist länger als jene, wenn das wärmehärtende Harz angewendet wird. Deshalb kann die Steifigkeit oder mechanische Festigkeit der spritzgepressten Harzverpackung nicht verbessert werden durch Ausbilden der Kerben auf dem isolierenden Harz, wie bei dem Bezugsdokument 2. Es sollte bemerkt werden, dass das Bezugsdokument 2 nichts über eine Harzverpackung beschreibt, die durch Ausformen mit dem thermoplastischen Harz ausgebildet wird.
  • Die Erfindung wurde durchgeführt um den oben erwähnten Nachteilen zu begegnen mit dem Ziel des Bereitstellens einer Halbleitervorrichtung, welche den Verzug der Harzverpackung nicht lediglich in der Längsrichtung verringern kann, sondern ebenfalls in der Querrichtung (der Richtung senkrecht zu der Orientierungsrichtung der Glasfasern).
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder ein Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 9.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Der weitere Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird ersichtlich anhand der detaillierten Beschreibung die hier im folgenden gegeben wird. Es sollte jedoch ersichtlich sein, dass die detaillierte Beschreibung und die speziellen Beispiele, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, lediglich als Veranschaulichung gegeben werden, da verschiedene Abänderungen und Abwandlungen innerhalb des Geistes und Umfangs der Erfindung dem Fachmann anhand dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich sind.
  • Einer der Aspekte der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Halbleitervorrichtung, welche eine Abstrahlplatte, eine Verdrahtungsmusterschicht auf der Abstrahlplatte über einer isolierenden Schicht und zumindest einen auf der Verdrahtungsmusterschicht montierten Halbleiterchip beinhaltet. Der Halbleiterchip hat eine Oberflächenelektrode. Die Halbleitervorrichtung beinhaltet weiterhin eine leitende Zuleitungsplatte, die elektrisch mit der Oberflächenelektrode des Halbleiterchips verbunden ist, sowie eine Harzverpackung eines thermoplastischen Harzes mit einem anistropen linearen Ausdehnungskoeffizienten, der in Abhängigkeit von der Richtung variiert. Die Harzverpackung bedeckt die Verdrahtungsmusterschicht, den Halbleiterchip, die leitende Zuleitungsplatte und zumindest einen Abschnitt der Abstrahlplatte. Die leitende Zuleitungsplatte erstreckt sich in einer Richtung, welche den maximalen linearen Ausdehnungskoeffizienten der Harzverpackung liefert.
  • Bei der so aufgebauten Halbleitervorrichtung kann der Verzug der Harzverpackung sowohl in der Längs- als auch der Querrichtung verringert werden.
  • Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Von den Figuren, die lediglich der Veranschaulichung dienen und somit nicht die Erfindung begrenzen, zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II von 1,
  • 3 eine perspektivische Ansicht der Abstrahlplatte der ersten Ausführungsform,
  • 4 eine perspektivische Ansicht der Halbleiterchips und der leitenden Zuleitungsplatte, die auf der Abstrahlplatte zusammengefügt sind,
  • 5A, 5B u. 5C eine Draufsicht, Seitenansicht und eine Höhenansicht der Harzverpackung aus mit Glasfasern vermischtem thermoplastischem Harz,
  • 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren leitenden Zuleitungsplatte, welche ähnlich zu 4 ist,
  • 7 eine perspektivische Ansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 8 eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, welche ähnlich zu 2 ist,
  • 9 eine perspektivische Ansicht der Abstrahlplatte der dritten Ausführungsform, welche ähnlich zu 3 ist,
  • 10A bis 10D vergrößerte Querschnittsansichten, die Variationen der Kerbe von 9 zeigen,
  • 11 eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, welche ähnlich zu 2 ist,
  • 12 eine perspektivische Ansicht der Abstrahlplatte der vierten Ausführungsform, welche ähnlich zu 3 ist,
  • 13 eine perspektivische Ansicht der Halbleitervorrichtung der fünften Ausführungsform,
  • 14 eine perspektivische Ansicht der Halbleitervorrichtung der ersten beispielhaften Erläuterung,
  • 15 eine perspektivische Ansicht der Abstrahlplatte der ersten beispielhaften Erläuterung,
  • 16 eine perspektivische Ansicht der abgewandelten Abstrahlplatte der ersten beispielhaften Erläuterung,
  • 17 eine vergrößerte Seitenansicht des gebogenen Abschnitts von 16,
  • 18 eine perspektivische Ansicht der abgewandelten Abstrahlplatte der ersten beispielhaften Erläuterung,
  • 19 eine perspektivische Ansicht der Abstrahlplatte der zweiten beispielhaften Erläuterung,
  • 20 eine perspektivische Ansicht der leitenden Zuleitungsplatte der dritten beispielhaften Erläuterung.
  • Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen werden die Details der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung hier im folgenden beschrieben werden. Obwohl in diesen Beschreibungen die Terminologie, die die Richtungen beschreibt (beispielsweise ”X-”, ”Y-”, ”Z”-Richtung, ”oben” und ”unten”) passend für ein besseres Verständnis verwendet wird, sollte diese Terminologie nicht so interpretiert werden, dass sie den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzt.
  • Ausführungsform 1
  • Bezugnehmend auf 1 bis 6 wird hier eine Formtyp-Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Halbleitervorrichtung 1, die in 1 veranschaulicht ist, beinhaltet im allgemeinen eine Harzverpackung 10, die durch Spritzgießen mit dem thermoplastischen Harz ausgebildet wird, eine Mehrzahl von Hauptanschlüssen 12 auf der Harzverpackung 10 und eine Mehrzahl von Signalanschlüssen 16, die sich von der Deckfläche 14 der Harzverpackung 10 erstrecken. Obwohl die Harzverpackung 10 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise aus thermoplastischem Harz hergestellt ist, welches beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS) vermischt mit einem Verstärkungsmaterial, wie zum Beispiel Glasfasern, enthält, kann ein anderes thermoplastisches Harz verwendet werden, welches Polybutylenterephthalat(PBT)-Harz und ein flüssigkristallines Polymer (LCP) enthält.
  • Die Halbleitervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ebenfalls eine Abstrahlplatte (Grundplatte) 20, eine Verdrahtungsmusterschicht 24, die auf der Abstrahlplatte über eine isolierende Schicht 22 befestigt ist, und zumindest einen Halbleiterchip, der auf der Verdrahtungsmusterschicht 24 mittels einer Lotschicht (nicht gezeigt) befestigt ist. Es sollte bemerkt werden, dass in den nachfolgenden Ausführungsformen ein Chip mit einem Bipolartransistor mit isoliertem Gate und ein Freilaufdiodenchip 28 (welche einfach als der IGBT-Chip 26 bzw. der FWD-Chip 28 bezeichnet werden) als Beispiele des Halbleiterchips beschrieben sind. Andere Halbleiterchips können verwendet werden oder ein einziger oder drei oder mehr Halbleiterchips können angewendet werden. Aus Gründen der Klarheit von 2 ist die Harzverpackung 10 des thermoplastischen Harzes ohne Schraffur derselben dargestellt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Materialzusammensetzung aus den oben beschriebenen Komponenten begrenzt. Beispielsweise ist die Abstrahlplatte 20 aus Metall, wie zum Beispiel Aluminium, mit einer guten thermischen Leitfähigkeit und die isolierende Schicht 22 ist aus Epoxidharz (Haftmittel) vermischt mit einem thermisch leitenden Füllstoff, wie zum Beispiel Kieselerde, ausgebildet. Weiterhin ist die Verdrahtungsmusterschicht 24 integral auf der Abstrahlplatte 20 mittels der isolierenden Schicht 22 befestigt.
  • Bezugnehmend auf 3 hat die Abstrahlplatte 20 eine ebene rechteckige Gestalt, die durch zwei Paare von gegenüberliegenden Enden 30, 32 definiert wird, welche sich in einer Längs- bzw. Querrichtung (Y- bzw. X-Richtung) erstrecken. Wie oben erwähnt ist die isolierende Schicht 22 auf der Abstrahlplatte 20 abgeschieden. Auf der isolierenden Schicht 22 ist die Verdrahtungsmusterschicht 24 ausgebildet, die ein Paar von Inselmusterschichten 34, eine langgestreckte Zuleitungsmusterschicht 36 und eine Mehrzahl von Anschlussmusterschichten 38 beinhaltet. Somit beinhaltet die Halbleitervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform eine einzelne Phase einer Hoch- und Nieder-Potential-Inverterschaltungsanordnung, d. h. ein Paar der IGBT-Chips 26 und FWD-Chips 28, die auf die Inselmusterschichten 34 montiert sind. Jede der Anschlussmusterschichten 38 ist elektrisch mit einer entsprechenden der Steuerelektroden 27 der IGBT-Chips 26 verbunden (siehe 4).
  • Wie in 3 gezeigt beinhaltet die Abstrahlplatte 20 ein Paar von Durchgangslöchern 40, von denen jedes eine Schraube entgegennimmt zum Verbinden der Halbleitervorrichtung 1 mit dem Kühlkörper über ein zwischen die Abstrahlplatte 20 und den Kühlkörper gefügtes Silikonfett.
  • Wie deutlich in 4 dargestellt ist, sind der IGBT-Chip 26 und der FWD-Chip 28 auf der Inselmusterschicht 34 mittels der Lotschicht (nicht gezeigt) montiert. Der IGBT-Chip 26 beinhaltet eine Kollektorelektrode (nicht gezeigt) auf der Bodenfläche, die nach unten zu der Inselmusterschicht 34 zeigt, eine Emitterelektrode 25 gegenüber der Kollektorelektrode und zumindest eine Steuerelektrode 27, wie zum Beispiel eine Gate-Elektrode und eine Stromerfassungselektrode. Der FWD-Chip 28 beinhaltet eine Kathodenelektrode (nicht gezeigt) auf der Bodenfläche, die nach unten zu der Inselmusterschicht 34 zeigt, und eine Anodenelektrode 29 gegenüberliegend der Kathodenelektrode. Die Kollektor- und die Kathodenelektroden sind über die Lotschicht elektrisch mit der Inselmusterschicht 34 verbunden. In der vorliegenden Beschreibung werden die Emitterelektrode 25, die Steuerelektrode 27 und die Anodenelektrode 29 gemeinsam als Oberflächenelektroden bezeichnet.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Emitterelektrode 25 und die Anodenelektrode 29 elektrisch mit der Zuleitungsmusterschicht 36 über eine leitende Zuleitungsplatte (auch als ”direct lead” (Direktzuleitung) bezeichnet) 42 und die Lotschicht (nicht gezeigt) verbunden. Dadurch sind der IGBT-Chip 26 und der FWD-Chip 28 zum Ausbilden der Inverterschaltungsanordnung umgekehrt parallel verschaltet. Die Steuerelektrode 27 des IGBT-Chips 26 ist elektrisch mit der Anschlussmusterschicht 38 auf der isolierenden Schicht 22 über eine weitere leitende Zuleitungsplatte 43 und die Lotschicht (nicht gezeigt) verbunden. Die vorstehend erwähnte Lotschicht besteht aus Lot einschließlich beispielsweise Sn-Ag-Cu-basiertem Lot, typischerweise Lot mit Grundmaterial aus Sn und Au-Sn-basiertes Lot mit hoher Wärmebeständigkeit oder irgendwelchen anderen leitenden Haftmitteln.
  • Beim Schaltvorgang der Halbleitervorrichtung 1, die so aufgebaut ist, wird von dem IGBT-Chip 26 und dem FWD-Chip 28 erzeugte Wärme zu der Verdrahtungsmusterschicht 24, der isolierenden Schicht 22 und der Abstrahlplatte 20 übertragen und über das Silikonfett von dem externen Kühlkörper in einer effektiven Weise abgestrahlt. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht durch die Größe der vorstehend beschriebenen Komponenten begrenzt ist, ist beispielsweise die in 3 gezeigte Abstrahlplatte mit 40 mm, 70 mm und 2 mm in der X-, Y-, bzw. Z-Richtung bemessen. In 4 ist der IGBT-Chip 26 mit 7,5 mm, 9 mm und 250 m in der X-, Y- bzw. Z-Richtung bemessen. Der FWD-Chip 28 ist mit 4 mm, 9 mm und 250 m in der X-, Y- bzw. Z-Richtung bemessen. Die leitende zuleitungsplatte 42 ist mit 7,5 mm oder weniger und 300 μm in der Y- bzw. Z-Richtung bemessen.
  • Nach dem Zusammenfügen der Abstrahlplatte 20, der isolierenden Schicht 22, der Verdrahtungsmusterschicht 24 und der Halbleiter-Chips 26, 28 wie oben, wird die Harzverpackung 10 durch Spritzgießen mit dem thermoplastischen Harz so ausgebildet, dass die Bodenfläche 20 der Abstrahlplatte 20 freiliegt. Die Harzverpackung 10 hat eine Deckfläche 14 und eine dieser gegenüberliegende Bodenfläche (2), und wie in 1 gezeigt eine ebene rechteckige Gestalt, die durch die beiden Paare der gegenüberliegenden Seiten 11, 13 definiert ist, welche sich in der Längs- bzw. Querrichtung (Y- bzw. X-Richtung) erstrecken. Die Harzverpackung 10 wird ausgebildet durch Einspritzen des Harzes von dem Harzeinlass 15, welcher auf einer Seite 13 vorgesehen ist, welche sich in der Querrichtung (X-Richtung) erstreckt, zu der Längsrichtung (Y-Richtung) hin.
  • Wie oben beinhaltet das thermoplastische Harz beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS), welches mit einem verstärkenden Material, wie zum Beispiel Glasfasern, vermischt ist. In dem Fall, in dem das thermoplastische Harz entlang der Längsrichtung (Y-Richtung) eingespritzt wird, hat die langgestreckte Glasfaser in dem thermoplastischen Harz die Eigenschaft oder Tendenz der Orientierung entlang der Längsrichtung (Y-Richtung).
  • Daraus resultierend zeigt das durch Spritzgießen mit dem thermoplastischen Harz, welches ein Verstärkungsmaterial, wie zum Beispiel Glasfasern enthält, eine Anisotropie des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der in Abhängigkeit von der Richtung variiert. Wenn das Harz von dem Harzeinlass 15, der auf der Seite 13 vorgesehen ist, die sich in der Querrichtung erstreckt, zu der Längsrichtung hin eingespritzt wird, ist eine Glasfaser G idealerweise wie in 5A dargestellt orientiert und ausgerichtet. In der Praxis trifft jedoch der Fluss des thermoplastischen Harzes auf die verschiedenen Komponenten, welche bei der Harzverpackung bedeckt werden, einschließlich der Halbleiterchips 26, 28 und der leitenden Zuleitungsplatte 42, so dass die Orientierungsrichtungen der Glasfasern mehr oder weniger in einigen lokalen Bereichen gestört sind. Trotzdem liefert von allen Richtungen die Längsrichtung (Y-Richtung) der Harzverpackung 10 den größten linearen Ausdehnungskoeffizienten.
  • Somit ist der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient der Harzverpackung 10 entlang der Orientierungsrichtung (Y-Richtung) der Glasfasern wahrscheinlich viel kleiner als entlang der Richtung (X-Richtung) senkrecht zu der Orientierungsrichtung. Speziell weist die Harzverpackung 4 den linearen Ausdehnungskoeffizienten von ungefähr 20·10–6/K in der Orientierungsrichtung (Y-Richtung) auf und den linearen Ausdehnungskoeffizienten von ungefähr 40·10–6/K in der Querrichtung (X-Richtung) senkrecht zu der Orientierungsrichtung auf.
  • Das Aluminium der Abstrahlplatte 20 hat den linearen Ausdehnungskoeffizienten von ungefähr 23·10–6/K, welcher nahe an dem der Harzverpackung 10 entlang der Längsrichtung (Y-Richtung) ist. Deshalb gestatten solche äquivalenten linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Längsrichtung (Y-Richtung) der Harzverpackung 10 und der Abstrahlplatte 20 sich in einer ähnlichen Weise entlang der Längsrichtung auszudehnen und zusammenzuziehen entsprechend der Umgebungstemperatur. Dies verursacht keinen oder nur einen geringen Verzug der Harzverpackung 10, der sich in der Längsrichtung (Y-Richtung) zeigt, wie in 5B gezeigt ist. Andererseits ist in der Richtung, die den größten linearen Ausdehnungskoeffizienten der Harzverpackung 10 liefert, d. h. in der Querrichtung (X-Richtung) senkrecht zu der Orientierungsrichtung (Y-Richtung) der Glasfasern G, der lineare Ausdehnungskoeffizient der Harzverpackung 10 wesentlich größer als jener der Abstrahlplatte 20. Dies bewirkt, dass der Grad oder Betrag des Schrumpfens der Harzverpackung 10 viel größer als der der Abstrahlplatte 20 ist, wodurch sich die Harzverpackung 10 und die Abstrahlplatte 20 verziehen, wie in 5C dargestellt.
  • Es sollte bemerkt werden, dass, wenn die Abstrahlplatte aus Kupfer zum Zusammenbau der Halbleitervorrichtung verwendet wird, die Harzverpackung sich ebenfalls in der Querrichtung (X-Richtung) verzieht, da der lineare Ausdehnungskoeffizient von Kupfer ungefähr 17·10–6/K ist.
  • Wie in 5C gezeigt, haben die Erfinder einen Verzug (d) von ungefähr 80 bis 100 μm für eine Wegstrecke (1) von 30 mm in der Mittenregion der Harzverpackung 10 entlang der Querrichtung (X-Richtung) gefunden. Dieser Verzug der Harzverpackung 10 kann eine Beschädigung der isolierenden Schicht 22 verursachen, die innerhalb der Harzverpackung 10 umschlossen ist, und/oder kann einen Spalt zwischen der Abstrahlplatte 20 und dem externen Kühlkörper festlegen, was zu einer Verringerung der Abstrahleffizienz führt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch die leitende Zuleitungsplatte 42 aus Metall, wie zum Beispiel Kupfer mit dem niedrigen Koeffizienten der linearen Ausdehnung, benachbart zu der Deckfläche der Harzverpackung 10 angeordnet und erstreckt sich in der Richtung, welche für die Harzverpackung 10 den größten linearen Ausdehnungskoeffizienten bereitstellt. Somit liefert die leitende Zuleitungsplatte 42 Festigkeit oder Kraft zum Begegnen der Schrumpfspannung der Harzverpackung 10 in der Querrichtung (X-Richtung), welche während des Abkühlungs- und Härtungsschrittes anliegt, so dass die Schrumpfspannung und der Verzug der Harzverpackung 10 in der Querrichtung (X-Richtung) verringert werden.
  • Die Erfinder haben ebenfalls herausgefunden, dass der Verzug (d) der Harzverpackung 10 für dieselbe Wegstrecke (1) von 30 mm in der Querrichtung (X-Richtung) auf ungefähr 40 μm oder weniger verringert werden kann entsprechend der vorliegenden Ausführungsform.
  • Wie oben beschrieben ist es unter dem Gesichtspunkt der Verringerung des Verzugs der Harzverpackung 10 vorzuziehen, dass die leitende Zuleitungsplatte 42 aus einem Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt ist, der kleiner oder gleich jenem eines Metalls, wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminium, ist, das die Abstrahlplatte 10 bildet. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die leitende Zuleitungsplatte 42 näher an der Deckfläche 14 der Harzverpackung 10 angeordnet ist.
  • Beispielsweise kann das Material, das die leitende Zuleitungsplatte 42 bildet, eine Nickel-Eisen-Legierung sein einschließlich der sogenannten 42-Legierung (42% Ni-58% Fe) und Inver (35% Ni-64% Fe) mit den linearen Ausdehnungskoeffizienten von 41·10–7/K bzw. 13·10–7/K. Die Nickel-Eisen-Legierung ist dafür bekannt, dass sie eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die niedriger als jene von Kupfer ist. Deshalb kann eine Kupferschicht auf der leitenden Zuleitungsplatte 42 als eine Hüllschicht abgeschieden werden, so dass die elektrische Leitfähigkeit der leitenden Zuleitungsplatte 42 verbessert wird.
  • Zur weiteren Verringerung des Grades des Verzugs der Harzverpackung 10 kann die leitende Zuleitungsplatte 42 ebenfalls nahe der Deckfläche 14 der Harzverpackung 10 angeordnet werden, so dass der Spalt zwischen der Deckfläche 14 und der leitenden Zuleitungsplatte 42 ein Drittel oder weniger des Abstands zwischen der Deckfläche und der Abstrahlplatte 20 beträgt.
  • Bei der vorangehenden Beschreibung werden die leitenden Zuleitungsplatten 42, 43 ausgebildet, indem das plattenartige Teil gebogen wird zum Minimieren des in 2 gezeigten Querschnitts zum Vermeiden einer Turbulenz der Glasfaser in dem thermoplastischen Harz, das in der Längsrichtung (Y-Richtung) eingespritzt wird, wodurch der niedrige lineare Ausdehnungskoeffizient in der Längsrichtung (Y-Richtung) optimiert wird.
  • Wie in 6 veranschaulicht, können die leitenden Zuleitungsplatten 42 Wandabschnitte 44 aufweisen, die benachbart der Emitterelektrode 25 des IGBT-Chips 26 und der Anodenelektrode 29 des FWD-Chips 28 angeordnet sind. Jeder der Wandabschnitte erstreckt sich in einer X-Z-Ebene senkrecht zu der Längsrichtung (Y-Richtung), in der das thermoplastische Harz eingespritzt wird. Die Wandabschnitte 44 der leitenden Zuleitungsplatten 42 bringen die Orientierung der Glasfasern in dem thermoplastischen Harz durcheinander und stellen lokal die Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten der Harzverpackung 10 wieder her. Während die maximale Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten der Harzverpackung 10 als Ganzes in der Querrichtung (X-Richtung) erhalten wird, wird dadurch die Orientierung der Glasfasern in dem lokalen Bereich der Harzverpackung 10 benachbart zu der Emitterelektrode 25 und der Anodenelektrode 29 durcheinandergebracht, wobei die Verwindung der Harzverpackung 10 entlang der Längsrichtung (Y-Richtung) vergrößert ist und die Verwindung entlang der Querrichtung (X-Richtung) verringert ist. Deshalb verringert die Wiederherstellung der Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten der Harzverpackung 10 um die Halbleiterchips 26, 28 herum die diesen zugeführte Spannung in der Querrichtung (X-Richtung), wodurch die Beschädigung der Halbleiterchips 26, 28 verhindert wird.
  • Gemäß der bekannten Methode sind die Emitterelektrode 25 des IGBT-Chips 26 und die Anodenelektrode 29 des FWD-Chips 28 beispielsweise über eine Mehrzahl von Aluminiumdrähten (nicht gezeigt), von denen jeder einen Durchmesser von 300 μm hat, elektrisch mit der Zuleitungsmusterschicht 36 verbunden. Wie oben beschrieben wird bei der vorliegenden Ausführungsform die elektrische Verbindung zu der Zuleitungsmusterschicht 36 durch die leitende Zuleitungsplatte 42 hergestellt, was das Problem bezüglich der Aluminiumdrähte beseitigen kann, dass das eingespritzte thermoplastische Harz die Aluminiumdrähte drückt, was einen Kurzschluss zwischen den benachbarten Aluminiumdrähten unterschiedlichen Potentials verursacht. Da die Steuerelektroden 27 des IGBT-Chips 26 jedoch um 1 mm oder mehr voneinander beabstandet sind, kann eine elektrische Verbindung zwischen der Steuerelektrode 27 und der Anschlussmusterschicht 38 auf der isolierenden Schicht 22 über den Aluminiumdraht (leitenden Draht) als die bekannte Technik hergestellt werden.
  • Die Halbleitervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform wurde hier so beschrieben, dass sie die Verdrahtungsmusterschicht 24 beinhaltet, welche über die isolierende Schicht 22 auf der Abstrahlplatte 20 befestigt ist. Alternativ kann die Halbleitervorrichtung 1 ein isolierendes Substrat aus Keramikmaterial, wie zum Beispiel Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid, beinhalten, welches auf der Deck- und Bodenfläche (nicht gezeigt) Verdrahtungsmusterschichten aufweist. In dem Fall, in dem das isolierende Substrat verwendet wird, beseitigt die Verringerung des Verzugs der Harzverpackung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls das Problem von Rissen oder einer Beschädigung des isolierenden Substrats, wodurch die Verringerung der Spannungsfestigkeit vermieden wird.
  • Es sollte bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung auf irgendwelche Arten von Halbleitervorrichtungen angewendet werden kann, die einen wesentlichen Strombetrag steuern und einen wesentlichen Betrag an Wärme erzeugen, beispielsweise ein MOSFET-Modul und ein Diodenmodul.
  • Ausführungsform 2
  • Bezugnehmend auf 7 wird hier eine Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die Halbleitervorrichtung 2 der zweiten Ausführungsform hat Komponenten ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Harzverpackung 10 eine Querrippe 46 aufweist, die auf der Deckfläche 14 derselben vorgesehen ist und sich parallel zu der leitenden Zuleitungsplatte 42 erstreckt. Deshalb wird keine doppelte Beschreibung für die ähnlichen Komponenten der zweiten Ausführungsform gegeben, die mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform beinhaltet die Halbleitervorrichtung 2 eine oder mehrere Querrippen 46 (in 7 sind drei Rippen gezeigt), die integral mit der Deckfläche 14 der Harzverpackung 10 ausgebildet sind und sich parallel zu der leitenden Zuleitungsplatte 42 in der Querrichtung (X-Richtung) erstrecken. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht durch die Größe der Querrippe 46 begrenzt ist, kann diese beispielsweise mit 2 mm (Breite) und 2 mm (Höhe) in der Y- bzw. Z-Richtung bemessen sein.
  • Ähnlich zu der ersten Ausführungsform wird die Harzverpackung 10 der zweiten Ausführungsform ausgebildet durch Einspritzen des Harzes von dem Harzeinlass 15, der auf der Seite 13 vorgesehen ist, welche sich in der Querrichtung (X-Richtung) erstreckt. Deshalb sind die Glasfasern im allgemeinen in der Längsrichtung (Y-Richtung) orientiert. Wenn das thermoplastische Harz in die Querrippe 46 gefüllt wird, die sich entlang der Querrichtung erstreckt, neigen die Glasfasern dazu, entlang der Querrippe 46 orientiert zu sein. Ungleich dem Gesamtteil der Harzverpackung 10 hat daraus resultierend die Querrippe 46 einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten in der Querrichtung (X-Richtung), der größer ist als jener in der Längsrichtung (Y-Richtung). Deshalb kann die Querrippe 46 Festigkeit oder Kraft zum Begegnen der Schrumpfspannung der Harzverpackung 10 in der Querrichtung (X-Richtung) liefern, so dass der Verzug der Harzverpackung 10 in der Querrichtung (X-Richtung) verringert wird.
  • Ausführungsform 3
  • Bezugnehmend auf die 8 bis 10 wird hier eine Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die Halbleitervorrichtung 3 der dritten Ausführungsform hat Komponenten, die ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform sind, mit der Ausnahme, dass die Abstrahlplatte 20 ein Paar von länglichen Kerben bzw. Rinnen 48 aufweist, die benachbart zu gegenüberliegenden Enden 30 derselben ausgebildet sind und sich in der Längsrichtung erstrecken und mit der Harzverpackung 10 ausgefüllt sind. Deshalb wird keine doppelte Beschreibung der ähnlichen Komponenten der dritten Ausführungsform gegeben werden, die mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Da bei der Halbleitervorrichtung 3 von 8 und 9 die meisten der Glasfasern in der Harzverpackung 10 entlang der Längsrichtung (Y-Richtung) orientiert sind, wird die maximale Anisotropie des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Harzverpackung 10 in der Querrichtung (X-Richtung) festgestellt, ähnlich zu der ersten Ausführungsform. Die leitende Zuleitungsplatte 42 mit dem linearen Ausdehnungskoeffizienten, der geringer ist als jener der Harzverpackung 10 in der Querrichtung, ist nahe der Deckfläche 14 der Harzverpackung 10 angeordnet, und erstreckt sich entlang der Querrichtung (X-Richtung).
  • Bei der Halbleitervorrichtung 3 weist die Abstrahlplatte 20 ebenfalls eine ebene rechteckige Gestalt auf, welche durch zwei Paare von gegenüberliegenden Enden 30, 32 definiert wird, die sich in der Längs- bzw. Querrichtung (Y- bzw. X-Richtung) erstrecken. Weiterhin weist die Abstrahlplatte 20 ein Paar längliche Kerben 48 auf, die benachbart dem Paar von gegenüberliegenden Enden 30 ausgebildet sind und sich in der Längsrichtung erstrecken. Bevorzugt erstrecken sich die länglichen Kerben 48 bis zu den gegenüberliegenden Enden 32, welche sich in der Querrichtung erstrecken, und durch diese hindurch, wie in 9 gezeigt. Obwohl die Kerbe 48 nicht hierauf beschränkt ist, ist sie mit 1 mm (Breite) bzw. 1 mm (Tiefe) in der X- bzw. Z-Richtung bemessen. Die so ausgebildeten Kerben 48 werden mit dem thermoplastischen Harz ausgefüllt, welches wiederum gehärtet wird.
  • Bei dem Spritzgussschritt der Halbleitervorrichtung 3 gelangt ein Abschnitt der Harzverpackung 10 in die Kerben 48, indem Harz eingefüllt und gehärtet wird, so dass der Abschnitt der Harzverpackung 10 Festigkeit zum Begegnen der Schrumpfspannung der Harzverpackung 10 in der Querrichtung (X-Richtung) während des Spritzgussschrittes liefert (Ankereffekt). Dies verringert den Verzug der Harzverpackung 10 in der Querrichtung (X-Richtung), so dass der Spalt zwischen der Abstrahlplatte 20 und dem externen Kühlkörper vermieden wird, wodurch eine gute Abstrahleffizienz beibehalten wird und ein Ausfall der internen Schaltungsanordnung, z. B. eine Beschädigung der isolierenden Schicht 22, verhindert wird.
  • Da bei dem Härtungs- und Abkühlschritt nach dem Spritzgussschritt die Harzverpackung 10 stärker schrumpft als die Abstrahlplatte 20 in der Querrichtung (X-Richtung), wird angenommen, dass der in die Kerben 48 gefüllte Abschnitt der Harzverpackung 10 eine weitere Funktion des Abdichtens der Grenzfläche zwischen den Kerben 48 und der Harzverpackung aufweist (Abdichteffekt). Allgemein wird das thermoplastische Harz während des Spritzgussschrittes auf ungefähr 150°C aufgeheizt und zum Ausbilden der Harzverpackung 10 aufgefüllt, während die Abstrahlplatte 20 während des Schaltvorgangs der Halbleitervorrichtung 3 auf ungefähr 125°C aufgeheizt wird. Dadurch dehnt sich die Harzverpackung 10, die in Eingriff mit den Kerben 48 der Abstrahlplatte 20 steht, während des Schaltvorgangs nicht aus wie während des Spritzgussschrittes, so dass die Harzverpackung 10 in einem Schrumpfzustand gehalten wird, wodurch der Abdichteffekt aufrechterhalten wird.
  • Der Anker- und Abdichteffekt dank der Ausbildung der Kerben 48 vermeiden das Ablösen oder Abschälen der isolierenden Schicht 22 unter den Halbleiterchips 26, 28, die zwischen den Kerben 48 montiert sind, und verhindern das Eindringen von Feuchtigkeit durch die Grenzfläche zwischen der Harzverpackung 10 und der Abstrahlplatte 20.
  • Während die Kerben 48 hier so beschrieben wurden, dass sie einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wie in 10A dargestellt, können sie irgendeine Querschnittsform aufweisen, wie zum Beispiel U-förmige oder V-förmige Querschnitte, wie in den 10B bzw. 10C gezeigt. Zum Absorbieren des Verzugs der Kanten 32 der Abstrahlplatte 20 in einer effizienten Weise ist die Kerbe 48 bevorzugt so ausgebildet, dass sie den V-förmigen Querschnitt aufweist. Zum Vergrößern des Abdichteffekts zwischen der Harzverpackung 10 und der Abstrahlplatte 20 weist die Kerbe 48 weiterhin bevorzugt einen L-förmigen Querschnitt auf, wie in 10D gezeigt, mit einem verlängerten Abschnitt benachbart zu der Deckfläche 31 der Abstrahlplatte 20.
  • Obwohl dies nicht veranschaulicht ist, kann die Abstrahlplatte 20 zusätzlich ein weiteres Paar von Kerben aufweisen, die sich in der Querrichtung (X-Richtung) benachbart zu weiteren gegenüberliegenden Kanten 32 erstrecken, was die gleichen Wirkungen wie die Kerben 48, die sich in der Längsrichtung (Y-Richtung) erstrecken, bewirkt. Wenn das vorstehend erwähnte isolierende Substrat mittels der Lotschicht auf der Abstrahlplatte 20 befestigt wird, können die Querkerben in vorteilhafter Weise als Markierungen für die Ausrichtung des isolierenden Substrats verwendet werden.
  • Ausführungsform 4
  • Bezugnehmend auf 11 und 12 wird hier eine Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Halbleitervorrichtung 4 der vierten Ausführungsform weist Komponenten auf, die ähnlich zu jenen der dritten Ausführungsform sind, mit der Ausnahme, dass die Abstrahlplatte 20 weiterhin eine Mehrzahl von Ausnehmungen beinhaltet, die benachbart zu gegenüberliegenden Enden 30 derselben ausgebildet sind und sich in der Längsrichtung erstrecken und in die die Harzverpackung 10 gefüllt ist. Deshalb wird keine doppelte Beschreibung für die ähnlichen Komponenten der vierten Ausführungsform gegeben, die mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Zusätzlich zu den Kerben 48, die benachbart den gegenüberliegenden Kanten der Abstrahlplatte 20 vorgesehen sind, welche sich in der Längsrichtung als die dritte Ausführungsform erstrecken, beinhaltet die Halbleitervorrichtung 4 von 11 und 12 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 50, welche benachbart den gegenüberliegenden Enden 30 ausgebildet sind, die sich in der Längsrichtung erstrecken. In die Ausnehmungen 50 der Abstrahlplatte 20 wird bevorzugt das thermoplastische Harz eingespritzt und gefüllt, welches wiederum abgekühlt und gehärtet wird zum Ausbilden der Harzverpackung 10. Obwohl die Ausnehmung 50 nicht hierauf beschränkt ist, weist sie eine ebene kreisförmige Ansicht auf mit einem Durchmesser von 1 mm in der X- und Y-Richtung und einer Tiefe von 1 mm in der Z-Richtung.
  • Allgemein weist das thermoplastische Harz, das die Harzverpackung 10 bildet, eine Affinität zu einer flachen Metalloberfläche (Abstrahlplatte 20) auf, die geringer ist als eine Affinität des wärmehärtenden Harzes. Aufgrund des Unterschiedes der linearen Ausdehnungskoeffizienten neigt dadurch während des Härtungs- und Abkühlschrittes die Harzverpackung 10 aus thermoplastischem Harz dazu, in Bezug auf die Abstrahlplatte 20 stärker zu schrumpfen als die Harzverpackung aus wärmehärtendem Harz. Die Kerben 48, die sich entlang der Längsrichtung erstrecken, verringern hauptsächlich den Verzug der Harzverpackung 10 in der Querrichtung (X-Richtung), liefern jedoch einen geringen Beitrag zu dem Verzug in der Längsrichtung (Y-Richtung). Sogar wenn die Harzverpackung 10 den Verzug in der Längsrichtung verringert durch Orientieren der Glasfasern in der Längsrichtung, kann deshalb der Verzug entlang der Längsrichtung nicht vollständig beseitigt werden und kann bis zu einem gewissen Ausmaß benachbart den Kanten 32 beobachtet werden, speziell wenn die Harzverpackung 10 eine im wesentlichen langgestreckte ebene Gestalt aufweist. Gemäß der vierten Ausführungsform geben jedoch die Ausnehmungen 50 Festigkeit zum Begegnen der Schrumpfspannung der Harzverpackung 10 in der Längsrichtung (Y-Richtung), wodurch der Verzug in der Längsrichtung verringert wird (Ankereffekt in der Y-Richtung). Daraus resultierend kann der Ankereffekt (Verzugsminderungseffekt) der Kerben 48 in der Querrichtung (X-Richtung) entlang der Längsrichtung (Y-Richtung) angeglichen werden.
  • Wie der Fachmann auf einfache Weise erkennen kann, liefert die Ausnehmung 50 den Ankereffekt in allen Richtungen einschließlich der Längs- und der Querrichtung (Y- und X-Richtung). Während in der vorangehenden Beschreibung die Ausnehmungen zusätzlich zu den Kerben 48 ausgebildet waren, können somit die Ausnehmungen 50 alleine ausgebildet sein, ohne die Kerben 48, benachbart den Kanten 30, die sich in der Längsrichtung erstrecken. In diesem Fall kann jede der Ausnehmungen so angeordnet sein, dass die benachbarten Ausnehmungen mit einem kleinen Abstand oder Spalt, z. B. 1 mm, angeordnet sind zum Verwirklichen des Abdichtungseffekts ähnlich zu den Kerben 48.
  • Während in der obigen Beschreibung und den Zeichnungen zwei Paare der Kanten 30, 32 der Abstrahlplatte 20 vollständig mit der Harzverpackung 10 bedeckt sind, kann die Harzverpackung so geformt werden, dass die Kanten 30, 32 der Abstrahlplatte 20 freiliegen, da die Ausnehmungen 50 sowohl den Ankereffekt (Verzugsminderungseffekt) als auch den Abdichtungseffekt liefern. Dies verringert die Halbleitervorrichtung 4 in der Größe und verbessert die Abstrahleffizienz durch die Abstrahlplatte 20.
  • Es sollte bemerkt werden, dass die Ausnehmung 50 irgendeine ebene Gestalt aufweisen kann, einschließlich nicht nur eines Kreises, sondern ebenfalls eines Polygons, wie zum Beispiel eines Dreieckes oder Quadrates, die geeignet ist für den Herstellungsvorgang der Abstrahlplatte 20. Die Ausnehmung 50 kann ebenfalls als Durchgangsloch ausgebildet sein, das sich durch die Bodenfläche 21 der Abstrahlplatte 20 erstreckt.
  • Ausführungsform 5
  • Bezugnehmend auf 13 wird hier eine Halbleitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die Halbleitervorrichtung 5 der fünften Ausführungsform hat Komponenten ähnlich zu jenen der zweiten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Harzverpackung 10 eine Längsrippe 54 aufweist, die auf der Deckfläche 14 derselben vorgesehen ist und sich in einer Richtung senkrecht zu der leitenden Zuleitungsplatte 42 erstreckt. Deshalb wird für die ähnlichen Komponenten der fünften Ausführungsform, die mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind, keine doppelte Beschreibung gegeben.
  • Gemäß der Halbleitervorrichtung 5 der fünften Ausführungsform sind eine oder mehrere Längsrippen 54 (in 13 sind zwei Rippen gezeigt) integral mit der Deckfläche 14 der Harzverpackung 10 ausgebildet, welche sich in der Längsrichtung (Y-Richtung) senkrecht zu der leitenden Zuleitungsplatte 42 erstrecken. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht durch die Größe der Längsrippe 54 eingeschränkt wird, kann diese beispielsweise mit 2 mm (Breite) und 2 mm (Höhe) in der X- bzw. Z-Richtung bemessen sein.
  • Ähnlich zu der ersten Ausführungsform wird die Harzverpackung 10 der fünften Ausführungsform ausgebildet durch Einspritzen des Harzes von dem Harzeinlass 15, der auf der Seite 13 vorgesehen ist, die sich in der Querrichtung (X-Richtung) erstreckt. Deshalb ist die Glasfaser im allgemeinen in der Längsrichtung (Y-Richtung) orientiert, so dass die Querrichtung (X-Richtung) der Harzverpackung 10 die maximale Anisotropie des linearen Expansionskoeffizienten bereitstellt. Speziell in dem Fall, in dem die Halbleitervorrichtung 5 viele Komponenten, wie zum Beispiel den IGBT-Chip 26 und den FWD-Chip 28, beinhaltet, trifft jedoch das von dem Harzeinlass 15 eingespritzte thermoplastische Harz auf diese Komponenten und bringt lokal die Orientierung der Glasfasern in dem thermoplastischen Harz durcheinander. Dies vergrößert im wesentlichen den linearen Expansionskoeffizienten in der Umgebung der Komponenten in der Längsrichtung (Y-Richtung) im Vergleich zu dem linearen Expansionskoeffizienten der Abstrahlplatte 20, was korrigiert oder verbessert werden sollte.
  • Wenn das mit den Glasfasern vermischte thermoplastische Harz von dem Harzeinlass 15 eingespritzt wird, neigen die Glasfasern bei der vorliegenden Ausführungsform dazu, zu der Längsrippe 54 ausgerichtet zu sein. Deshalb verringert die Längsrippe 54 auf der Deckfläche 14 der Harzverpackung 10 den linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Längsrichtung, so dass der Verzug der Harzverpackung 10 in der Längsrichtung (Y-Richtung) auf wirkungsvolle Weise korrigiert oder verringert werden kann.
  • Nicht erfindungswesentliche beispielhafte Erläuterung 1
  • Bezugnehmend auf 14 und 15 wird hier eine Halbleitervorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Erläuterung beschrieben werden. Während jede der Halbleitervorrichtungen 1 bis 5 der ersten bis fünften Ausführungsform eine einzelne Phase von Hoch- und Nieder-Potential-Inverterschaltungsanordnungen beinhaltet, beinhalten die Halbleitervorrichtungen 6 bis 8 der ersten bis dritten beispielhaften Erläuterung drei Phasen (U-, V-, W-Phase) der Hoch- und Nieder-Potential-Inverterschaltungsanordnungen. Da die Halbleitervorrichtung 6 außerdem Komponenten aufweist, die ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform sind, wird keine doppelte Beschreibung für die ähnlichen Komponenten der ersten Ausführungsform gegeben, die mit ähnlichen Bezugszeichen versehen sind.
  • In 14 beinhaltet die Halbleitervorrichtung 6 der ersten beispielhaften Erläuterung eine Abstrahlplatte 20, eine Formharzverpackung 10, eine Mehrzahl von DC(Gleichstrom)-Quellen-Anschlüssen 12a, AC(Wechselstrom)-Ansteuerungsanschlüsse 12b und Signalanschlüsse 16. Die Harzverpackung 10 der Halbleitervorrichtung 6 ist ausgebildet durch Einspritzen von thermoplastischem Harz, das mit Glasfasern vermischt ist, in der Querrichtung (X-Richtung) von einem Harzeinlass 15, der auf der Seite 11 vorgesehen ist, die sich in der Längsrichtung (Y-Richtung) erstreckt.
  • In 15 beinhaltet die Abstrahlplatte 20 ein Paar Durchgangslöcher 40, die Befestigungsteile, wie zum Beispiel Schrauben, zum Befestigen der Halbleitervorrichtung 6 auf dem externen Kühlkörper mittels des Silikonfetts (beide nicht gezeigt) entgegennehmen, und die darauf über die isolierende Schicht (das isolierende Substrat) 22 befestigte Verdrahtungsmusterschicht 24. Die Verdrahtungsmusterschicht 24 hat sechs Inselmusterschichten 34, auf welchen drei Phasen der Hoch- und Nieder-Potential-Inverterschaltungsanordnungen (d. h. IGBT-Chips 26 und FWD-Chips 28) montiert sind. In 15 ist einer der IGBT-Chips 26 und FWD-Chips 28 über der Inselmusterschicht 34 veranschaulicht.
  • Die Halbleitervorrichtung 6 der ersten beispielhaften Erläuterung beinhaltet ebenfalls einen Verbinder 52 mit einer Mehrzahl von Verbinderanschlüssen 56, von denen jeder elektrisch verbunden ist mit der Steuerelektrode eines IGBT-Chip 26. Der Verbinder 52 wird ebenfalls auf der Abstrahlplatte 20 befestigt.
  • Eine elektrische Verbindung zwischen der Zuleitungsmusterschicht 36 und der Emitterelektrode 25 des IGBT-Chip 26/der Anodenelektrode 29 des FWD-Chip 28, die auf der Inselmusterschicht 34 angebracht sind, kann mittels der leitenden Zuleitungsplatte 42 hergestellt werden, wie in 4 und 6 gezeigt, oder alternativ mit herkömmlichen Aluminiumdrähten (leitenden Zuleitungsdrähten). In dem Kontext der vorliegenden Anwendung werden die leitende Zuleitungsplatte und die leitenden Zuleitungsdrähte gemeinsam als ein leitendes Zuleitungsteil bezeichnet. Es sollte ebenfalls bemerkt werden, dass, falls die Aluminiumdrähte für die elektrische Verbindung verwendet werden, die Aluminiumdrähte bevorzugt mit Harz bedeckt werden, das eine geringe Menge an ionischen Komponenten aufweist, zum Schützen der Aluminiumdrähte gegenüber einer hohen Temperatur und gegenüber Druck des thermoplastischen Formharzes.
  • Da die Harzverpackung 10 der ersten beispielhaften Erläuterung ausgebildet wird durch Einspritzen des thermoplastischen Harzes mit Glasfasern in der Querrichtung (X-Richtung) von dem Harzeinlass 15, der auf der Seite 11 angeordnet ist, die sich in der Längsrichtung (Y-Richtung) erstreckt, sind die meisten der Glasfasern in der Harzverpackung 10 entlang der Querrichtung (X-Richtung) orientiert und die maximale Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten der Harzverpackung 10 wird in der Längsrichtung (Y-Richtung) erhalten. Im Hinblick auf die Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten verzieht sich die Harzverpackung 10 der ersten beispielhaften Erläuterung in der Längsrichtung (Y-Richtung) starker als in der Querrichtung (X-Richtung).
  • Um dem Verzug der Harzverpackung 10 in der Längsrichtung (Y-Richtung) zu begegnen, beinhaltet die Abstrahlplatte 20 der ersten beispielhaften Erläuterung ein Paar von gebogenen Teilen 58, von denen jedes ausgebildet wird durch Schneiden und Aufstellen (in der Z-Richtung) der gegenüberliegenden Kante 30, die sich in der Längsrichtung (Y-Richtung) erstreckt, wie in 15 veranschaulicht.
  • Die gebogenen Teile 58 der Abstrahlplatte 20 liefern Festigkeit oder Kraft zum Begegnen der Schrumpfspannung der Harzverpackung 10 in der Längsrichtung (Y-Richtung) zum Verringern des Verzugs der Harzverpackung 10 in der Längsrichtung. Deshalb vermeidet dies die Ausbildung eines Spalts zwischen der Abstrahlplatte 20 und der externen Wärmesenke, wodurch eine gute Abstrahlungseffizienz beibehalten wird und ein Ausfall der internen Schaltungsanordnung, d. h. eine Beschädigung der isolierenden Schicht 22, verhindert wird.
  • Anstelle der gebogenen Teile 58 der Abstrahlplatte 20 kann ein spannungsverminderndes Teil aus Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten, der zumindest in der Längsrichtung (Y-Richtung) geringer als jener der Harzverpackung 10 ist, getrennt vorbereitet werden und auf der Abstrahlplatte 20 befestigt werden zum Erreichen der gleichen Funktion wie das gebogene Teil 58. Zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 6 auf kostengünstige und einfache Weise ist jedoch das gebogene Teil 58 vorzuziehen, da die Anzahl der Komponenten verringert werden kann.
  • Das gebogene Teil 58 der Abstrahlplatte 20 kann Aussparungen 60 aufweisen, wie in 16 gezeigt. Da das thermoplastische Harz in die Aussparungen 60 gefüllt wird, wird die Kontaktierungsfläche zwischen der Harzverpackung 10 und dem gebogenen Teil der Abstrahlplatte 20 vergrößert, wodurch die Affinität und der Verzugsminderungseffekt (Ankereffekt) zwischen beiden verringert werden. Zur weiteren Verbesserung der Affinität beinhaltet jede der Aussparungen 60 vorzugsweise konische Ränder 62, die beim Blick in die Querrichtung (in der Y-Z-Ebene) zu der Abstrahlplatte 20 geneigt sind, wie in 17 veranschaulicht.
  • Alternativ kann das gebogene Teil 58 der Abstrahlplatte 20 eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 64 aufweisen, wie in 18 gezeigt. Ähnlich zu den Aussparungen 60, die oben beschrieben wurden, vergrößert das in die Durchgangslöcher 64 gefüllte thermoplastische Harz die Kontaktierungsfläche zwischen der Harzverpackung 10 und dem gebogenen Teil der Abstrahlplatte 20, wodurch die Affinität und der Verzugsminderungseffekt (Ankereffekt) zwischen beiden verbessert werden.
  • In der voranstehenden Beschreibung wird bei der Ausbildung der Harzverpackung 10 das thermoplastische Harz in der Querrichtung von dem Harzeinlass, der auf der Seite vorgesehen ist, die sich in der Längsrichtung erstreckt, eingespritzt. Es kann jedoch von dem Harzeinlass, der auf der Seite 13 vorgesehen ist, die sich in der Querrichtung (X-Richtung) erstreckt, in der Längsrichtung (Y-Richtung) eingespritzt werden. In diesem Falle sind die Kanten 32 der Abstrahlplatte 20 teilweise geschnitten und aufgebogen zum Ausbilden der gebogenen Teile, die sich in der Längsrichtung (Y-Richtung) erstrecken.
  • Nicht erfindungswesentliche beispielhafte Erläuterung 2
  • Bezugnehmend auf 19 wird eine Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Erläuterung hier beschrieben werden. Die Halbleitervorrichtung 7 der zweiten beispielhaften Erläuterung hat Komponenten ähnlich zu jenen der ersten beispielhaften Erläuterung. Deshalb wird keine doppelte Beschreibung für die ähnlichen Komponenten der fünften Ausführungsform gegeben, welche mit ähnlichen Bezugszeichen versehen sind.
  • Ungleich der ersten beispielhaften Erläuterung ist die Harzverpackung 10 der zweiten beispielhaften Erläuterung ausgebildet durch Einspritzen des thermoplastischen Harzes in der Längsrichtung (Y-Richtung) von dem Harzeinlass (nicht gezeigt), der auf der Seite 13 vorgesehen ist, die sich in der Querrichtung (X-Richtung) erstreckt.
  • Die bekannten leitenden Zuleitungsdrähte (nicht gezeigt), wie zum Beispiel Aluminiumdrähte, werden für die elektrische Verbindung zwischen der Steuerelektrode 27 des IGBT-Chips 26 und dem Verbinderanschluss 56 des Verbinders 52 verwendet und für die elektrische Verbindung zwischen der Zuleitungsmusterschicht 36 und der Emitterelektrode 25 des IGBT-Chips 26 (und der Anodenelektrode 29 des FWD-Chips 28). Es sollte bemerkt werden, dass die bekannten leitenden Zuleitungsdrähte sich im wesentlichen in der Querrichtung (X-Richtung) erstrecken.
  • Das in der Längsrichtung (Y-Richtung) injizierte thermoplastische Harz kann die leitenden Zuleitungsdrähte von ihrer Seite her drücken, d. h. in der Längsrichtung (X-Richtung) senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung derselben zum Verursachen eines Kurzschlusses zwischen benachbarten leitenden Drähten mit unterschiedlichem Potential. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch ein hervorstehendes Teil 66 zwischen dem Harzeinlass und den leitenden Zuleitungsdrähten vorgesehen, wie in 19 veranschaulicht, zum Verhindern, dass ein leitender Zuleitungsdraht durch das injizierte thermoplastische Harz gedrückt wird und aufgrund seiner Verformung in Kontakt zu einem anderen leitenden Zuleitungsdraht gelangt.
  • Das hervorstehende Teil 66 kann getrennt vorbereitet werden mit Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten, der geringer ist als jener der Harzverpackung 10 in zumindest der Längsrichtung (Y-Richtung) und es kann auf der Abstrahlplatte 20 mit einer gewissen Höhe in der senkrechten Richtung (Z-Richtung) befestigt werden. Vorzugsweise wird das hervorstehende Teil 66 ausgebildet durch Ausschneiden und Heraufziehen von Abschnitten der Abstrahlplatte 20, wie das gebogene Teil der ersten beispielhaften Erläuterung, zum Verringern der Anzahl der Komponenten, wodurch die Halbleitervorrichtung 7 in einer kostengünstigen und einfachen Weise hergestellt wird.
  • Nicht erfindungswesentliche beispielhafte Erläuterung 3
  • Bezugnehmend auf 20 wird hier eine Halbleitervorrichtung gemäß der dritten beispielhaften Erläuterung beschrieben werden. Die Halbleitervorrichtung 8 der dritten beispielhaften Erläuterung hat Komponenten ähnlich zu jenen der zweiten beispielhaften Erläuterung, mit der Ausnahme, dass eine leitende Zuleitungsplatte 68 für die elektrische Verbindung zwischen der Zuleitungsmusterschicht 36 und der Emitterelektrode 25 des IGBT-Chips 26/der Anodenelektrode 29 des FWD-Chips 28 verwendet wird und ein bekannter leitender Zuleitungsdraht 70 enthalten ist für die elektrische Verbindung zwischen der Steuerelektrode 27 des IGBT-Chips 26 und dem Verbinderanschluss 56 des Verbinders 52. Deshalb wird keine doppelte Beschreibung für die ähnlichen Komponenten der zweiten beispielhaften Erläuterung gegeben, welche mit ähnlichen Bezugszeichen versehen sind.
  • Bei der dritten beispielhaften Erläuterung wird das thermoplastische Harz in der Längsrichtung (Y-Richtung) eingespritzt. Wie oben beschrieben und in 20 veranschaulicht wird die elektrische Verbindung zwischen der Steuerelektrode 27 des IGBT-Chip 26 und dem Verbinderanschluss 56 des Verbinders 52 hergestellt durch den leitenden Zuleitungsdraht 70, während die elektrische Verbindung zwischen der Zuleitungsmusterschicht 36 und der Emitterelektrode 25 des IGBT-Chips 26/der Anodenelektrode 29 des FWD-Chip 28 hergestellt wird mittels der leitenden Zuleitungsplatte 68 (und einem U-förmigen gekrümmten Abschnitt 72 derselben).
  • Die leitende Zuleitungsplatte 68 der vorliegenden Ausführungsform weist ein Paar langgestreckte Abschnitte 74 auf, die zumindest einen Abschnitt des leitenden Zuleistungsdrahtes 70 bedecken zum Schützen desselben vor dem Fluss des thermoplastischen Harzes, welches in der Längsrichtung (Y-Richtung) eingespritzt wird. Dies verhindert eine Verformung des leitenden Zuleitungsdrahtes 70 durch den Fluss des thermoplastischen Harzes, wodurch der Ausfall, z. B. der Kurzschlussausfall, der Halbleitervorrichtung 8 beseitigt wird.

Claims (16)

  1. Leistungshalbleitervorrichtung mit: einer ebenen Abstrahlplatte (20), die sich in einer ersten Richtung (Y) und einer zweiten Richtung (X) erstreckt, einer Verdrahtungsmusterschicht (24) über einer isolierenden Schicht (22) auf der Abstrahlplatte (20), zumindest zwei Halbleiterchips (26, 28), die auf die Verdrahtungsmusterschicht (24) montiert sind, wobei die Halbleiterchips Oberflächenelektroden (25, 29) aufweisen, einer Harzverpackung (10) aus thermoplastischem Harz mit einem anisotropen linearen Ausdehnungskoeffizienten, der sein Maximum in der zweiten Richtung (X) hat, wobei die Harzverpackung (10) die Verdrahtungsmusterschicht (24), die Halbleiterchips (26, 28) und zumindest einen Abschnitt der Abstrahlplatte (20) bedeckt, einer leitenden Zuleitungsplatte (42), die elektrisch verbunden ist mit den Oberflächenelektroden (25, 29) der Halbleiterchips, und einer Zuleitungsmusterschicht (36), wobei die leitende Zuleitungsplatte (42) sich in der ersten Richtung (Y) und der zweiten Richtung (X) erstreckt zum Liefern einer Festigkeit in der zweiten Richtung (X) zum Begegnen der Schrumpfspannung der Harzverpackung in der zweiten Richtung (X), wobei die Harzverpackung (10) ebenfalls die leitende Zuleitungsplatte bedeckt und die Ausdehnung der leitenden Zuleitungsplatte in der zweiten Richtung größer ist als in der ersten Richtung, wobei die leitende Zuleitungsplatte (42) ebenfalls nahe der Deckfläche (14) der Harzverpackung (10) angeordnet ist, so dass der Spalt zwischen der Deckfläche (14) und der leitenden Zuleitungsplatte (42) ein Drittel oder weniger des Abstands zwischen der Deckfläche und der Abstrahlplatte (20) beträgt, wobei es sich bei den mindestens zwei Halbleiterchips um einen IGBT-Chip (26) und einen FWD-Chip (28) oder um ein MOSFET-Modul und ein Diodenmodul handelt.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Harzverpackung (10) zwei Paare von gegenüberliegenden Seiten (11, 13) aufweist, wobei die sich gegenüberliegenden Seiten des einen Paares sich in der ersten Richtung erstrecken und die sich gegenüberliegenden Seiten des anderen Paares sich in der zweiten Richtung erstrecken.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die leitende Zuleitungsplatte (42) einen linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der nicht jenen der Abstrahlplatte (20) übersteigt.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Harzverpackung (10) eine Bodenfläche benachbart zu der Abstrahlplatte (20) und eine Deckfläche (14) gegenüberliegend der Bodenfläche aufweist und weiterhin eine Querrippe (46) auf der Deckfläche (14) derselben beinhaltet, die sich in einer Richtung parallel zu der leitenden Zuleitungsplatte (42) erstreckt.
  5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Abstrahlplatte (20) zwei Paare von gegenüberliegenden Enden (30, 32) beinhaltet, wobei die sich gegenüberliegenden Seiten des einen Paares sich in der ersten Richtung erstrecken und die sich gegenüberliegenden Seiten des anderen Paares sich in der zweiten Richtung erstrecken und weiter ein Paar von länglichen Kerben (48) beinhaltet, die benachbart den gegenüberliegenden Enden (30, 32) ausgebildet sind und sich in der ersten Richtung erstrecken, und bei der die länglichen Kerben (48) mit der Harzverpackung (10) aufgefüllt sind.
  6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Abstrahlplatte (20) zwei Paare von gegenüberliegenden Enden (30, 32) beinhaltet, wobei die sich gegenüberliegenden Seiten des einen Paares sich in der ersten Richtung erstrecken und die sich gegenüberliegenden Seiten des anderen Paares sich in der zweiten Richtung erstrecken, und weiterhin eine Mehrzahl von Ausnehmungen (50) beinhaltet, die benachbart den gegenüberliegenden Enden (30, 32) ausgebildet sind und sich in der ersten Richtung erstrecken, und bei der die Ausnehmungen (50) mit der Harzverpackung (10) ausgefüllt sind.
  7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Harzverpackung (10) eine Bodenfläche benachbart zu der Abstrahlplatte (20) und eine Deckfläche (14) gegenüberliegend der Bodenfläche aufweist und weiterhin eine Längsrippe (54) auf der Deckfläche (14) derselben beinhaltet, die sich in einer Richtung senkrecht zu der leitenden Zuleitungsplatte (42) erstreckt.
  8. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Harzverpackung aus thermoplastischem Harz mit Glasfasern besteht.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung mit den Schritten: Bereitstellen einer ebenen Abstrahlplatte (20), die sich in einer ersten Richtung (Y) und einer zweiten Richtung (X) erstreckt, Befestigen einer Verdrahtungsmusterschicht (24) über einer isolierenden Schicht (22) auf der Abstrahlplatte (20), Montieren von zumindest zwei Halbleiterchips (26, 28), auf der Verdrahtungsmusterschicht (24) mittels einer Lotschicht, wobei es sich bei den mindestens zwei Halbleiterchips um einen IGBT-Chip (26) und einen FWD-Chip (28) oder um ein MOSFET-Modul und ein Diodenmodul handelt und die Halbleiterchips Oberflächenelektroden (25, 29) aufweisen, Anbringen einer leitenden Zuleitungsplatte (42), die elektrisch verbunden ist mit den Oberflächenelektroden (25, 29) der Halbleiterchips, und einer Zuleitungsmusterschicht (36), Ausbilden einer Harzverpackung (10) aus thermoplastischem Harz mit einem anisotropen linearen Ausdehnungskoeffizienten, der sein Maximum in der zweiten Richtung (X) hat, wobei die Harzverpackung (10) die Verdrahtungsmusterschicht (24), die Halbleiterchips (26, 28) zumindest einen Abschnitt der Abstrahlplatte (20) und die leitende Zuleitungsplatte (42) bedeckt, wobei die leitende Zuleitungsplatte (42) sich in der ersten Richtung (Y) und der zweiten Richtung (X) erstreckt zum Liefern einer Festigkeit in der zweiten Richtung (X) zum Begegnen der Schrumpfspannung der Harzverpackung in der zweiten Richtung (X), wobei die Ausdehnung der leitenden Zuleitungsplatte in der zweiten Richtung größer ist als in der ersten Richtung und wobei die leitende Zuleitungsplatte (42) ebenfalls nahe der Deckfläche (14) der Harzverpackung (10) angeordnet ist, so dass der Spalt zwischen der Deckfläche (14) und der leitenden Zuleitungsplatte (42) ein Drittel oder weniger des Abstands zwischen der Deckfläche und der Abstrahlplatte (20) beträgt.
  10. Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 9, bei dem die Harzverpackung (10) zwei Paare von gegenüberliegenden Seiten (11, 13) aufweist, wobei die sich gegenüberliegenden Seiten des einen Paares sich in der ersten Richtung erstrecken und die sich gegenüberliegenden Seiten des anderen Paares sich in der zweiten Richtung erstrecken.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die leitende Zuleitungsplatte (42) einen linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der nicht jenen der Abstrahlplatte (20) übersteigt.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die Harzverpackung (10) eine Bodenfläche benachbart zu der Abstrahlplatte (20) und eine Deckfläche (14) gegenüberliegend der Bodenfläche aufweist und weiterhin eine Querrippe (46) auf der Deckfläche (14) derselben beinhaltet, die sich in einer Richtung parallel zu der leitenden Zuleitungsplatte (42) erstreckt.
  13. Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die Abstrahlplatte (20) zwei Paare von gegenüberliegenden Enden (30, 32) beinhaltet, wobei die sich gegenüberliegenden Seiten des einen Paares sich in der ersten Richtung erstrecken und die sich gegenüberliegenden Seiten des anderen Paares sich in der zweiten Richtung erstrecken und weiter ein Paar von länglichen Kerben (48) beinhaltet, die benachbart den gegenüberliegenden Enden (30, 32) ausgebildet sind und sich in der ersten Richtung erstrecken, wobei die länglichen Kerben (48) mit der Harzverpackung (10) aufgefüllt werden.
  14. Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem die Abstrahlplatte (20) zwei Paare von gegenüberliegenden Enden (30, 32) beinhaltet, wobei die sich gegenüberliegenden Seiten des einen Paares sich in der ersten Richtung erstrecken und die sich gegenüberliegenden Seiten des anderen Paares sich in der zweiten Richtung erstrecken, und weiterhin eine Mehrzahl von Ausnehmungen (50) beinhaltet, die benachbart den gegenüberliegenden Enden (30, 32) ausgebildet sind und sich in der ersten Richtung erstrecken, und wobei die Ausnehmungen (50) mit der Harzverpackung (10) ausgefüllt werden.
  15. Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem die Harzverpackung (10) eine Bodenfläche benachbart zu der Abstrahlplatte (20) und eine Deckfläche (14) gegenüberliegend der Bodenfläche aufweist und weiterhin eine Längsrippe (54) auf der Deckfläche (14) derselben beinhaltet, die sich in einer Richtung senkrecht zu der leitenden Zuleitungsplatte (42) erstreckt.
  16. Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei der die Harzverpackung aus thermoplastischem Harz mit Glasfasern besteht.
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