DE102011000374A1 - Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse - Google Patents

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Asaka Aichi-pref. Kimura
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Abstract

Ein Halbleitergehäuse 100 weist eine Wärmesenke 110 und das Leistungselement 112, das auf einer Oberfläche der Wärmesenke 110 montiert ist, auf und ist in Harz eingeformt, wobei es eine Oberfläche umfasst, an der das Leistungselement 112 montiert ist. Ein Strahlungselement 200 ist über ein wärmeleitendes Material 210 auf einer weiteren Oberfläche der Wärmesenke 110 gegenüber der Oberfläche angeordnet, wo das Leistungselement 112 montiert ist. Das Strahlungselement 200 weist einen Vorsprung 200C auf, der die Wärmesenke 110 kontaktiert, und das Halbleitergehäuse ist in den Vorsprung 200C eingepasst.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Technische Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse, die ein Leistungselement beinhalten.
  • Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
  • Ein im Stand der Technik bekanntes typisches Halbleitergehäuse beinhaltet eine Wärmesenke, auf der über eine Isolierharzschicht und eine Klebeharzschicht ein Lead-Frame bzw. Leiterrahmen angeordnet ist, wobei das Halbleiterelement auf dem Leiterrahmen montiert ist.
  • Bei dieser Art von Halbleitergehäuse, wie es in der JP-B-384699 offenbart ist, ist der gesamte Aufbau mit Ausnahme der unteren Oberfläche der Wärmesenke in Harz eingeformt. Das in Harz eingeformte Gehäuse ist auf einem separat vorgesehenen Element, wie z. B. einer Kühlrippe, montiert, wobei die untere Oberfläche der Wärmesenke das Element berührt.
  • Die in dem Halbleiterelement erzeugte Wärme wird auf das separat vorgesehene Element übertragen, um dadurch das Halbleitergehäuse zu kühlen.
  • Das in der JP-B-3846699 offenbarte Halbleitergehäuse wird dadurch gekühlt, dass zur Übertragung der Wärme des Halbleiterelements die untere Oberfläche der Wärmesenke ein separat vorgesehenes Element, wie z. B. eine Kühlrippe, kontaktieren kann.
  • Wenn daher zwischen der Wärmesenke und der Kühlrippe ein Spalt bzw. Zwischenraum vorhanden ist, wird die Wärmeübertragung von der Wärmesenke auf die Kühlrippe beeinträchtigt, was in dem Problem einer unzureichenden Kühlleistung resultiert.
  • Insbesondere wird ein auf die Wärmesenke und die Kühlrippe einwirkender Korrosionseffekt, der die Wärmeleitfähigkeit zwischen denselben noch mehr verschlechtert, durch möglicherweise eindringendes Wasser in den Spalt bzw. Zwischenraum auf ungünstige Weise verstärkt.
  • Eine Idee zur Bewältigung dieses Problems könnte die Abdeckung des gesamten Halbleitergehäuses mit einem separat vorgesehenen Element sein, wodurch das Gehäuse vor Feuchtigkeit geschützt werden soll. In diesem Fall kann jedoch keine Kühlluft zur Verbesserung der Kühlleitung um das Halbleitergehäuse herum eingeführt werden, und das Erreichen einer guten Kühlleistung ist somit schwierig.
  • Eine weitere Idee wäre, ein wärmeleitendes Material zwischen der Wärmesenke und der Kühlrippe oder dergleichen anzuordnen, um die Kühlleitung zu verbessern.
  • Doch kann Wasser, das in eine das Halbleitergehäuse beinhaltende Anordnung eingedrungen ist, zu dem wärmeleitenden Material vordringen und das wärmeleitende Material erodieren oder anderweitig beschädigen. Eine gute Kühlleistung kann somit nicht mehr aufrechterhalten werden.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist angesichts des vorstehend erläuterten Sachverhalts entwickelt worden, und es ist eine ihr zugrundeliegende Aufgabe, eine wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse zu schaffen, wobei die Struktur verhindern kann, dass Wasser oder dergleichen in eine das Halbleitergehäuse beinhaltende Anordnung eindringen und zu der Oberfläche einer freiliegenden Wärmesenke vordringen kann, und die Struktur außerdem eine gute Kühlleitung gewährleisten kann.
  • In einer wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem ersten Aspekt beinhaltet die wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse ein in Harz eingeformtes Halbleitergehäuse, das zumindest eine Oberfläche, in der eine Wärmesenke und ein Halbleiterbauelement, das auf einer Oberfläche der Wärmesenke montiert ist, angeordnet sind, beinhaltet, sowie ein Strahlungselement, das über ein wärmeleitendes Material auf einer weiteren Oberfläche der Wärmesenke gegenüber der Oberfläche angeordnet ist, wo das Halbleiterbauelement montiert ist, wobei das Strahlungselement einen Vorsprung aufweist, der die Wärmesenke kontaktiert, und das Halbleiterbauelement auf den Vorsprung gepasst ist.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem zweiten Aspekt weist das Halbleitergehäuse eine mit dem Vorsprung korrespondierende Ausnehmung auf.
  • Da das Strahlungselement an einem vorderen Ende seines Vorsprung mit der Wärmesenke über das wärmeleitende Material in Kontakt ist, wird die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Strahlungselement und der Wärmesenke verbessert, wodurch eine gute Kühlleistung sichergestellt wird.
  • Zudem wird aufgrund des Vorhandenseins eines Stufenbereichs, der durch Ausbilden des Vorsprungs geschaffen wird, verhindert, dass Fremdstoffe wie Wasser in eine Anordnung, die das Halbleitergehäuse beinhaltet, eindringen und in die Nähe des wärmeleitenden Materials vordringen können.
  • Dementsprechend kommt es zu keiner Erosion oder Beschädigung des wärmeleitenden Materials, so dass dadurch eine gute Kühlleitung beibehalten werden kann.
  • Wie vorstehend erwähnt wird zudem verhindert, dass Wasser in die das Halbleitergehäuse beinhaltende Anordnung eindringen und in die Nähe des wärmeleitenden Materials vordringen kann.
  • Wenn das Halbleitergehäuse dementsprechend durch ein separat vorgesehenes Element bedeckt wird, kann aus einem Ansaugfenster, das in dem Element ausgebildet ist, Kühlluft eindringen, um das Halbleitergehäuse zu kühlen, wodurch eine weitere Verbesserung der Kühlleistung erreicht wird.
  • Da das Halbleitergehäuse auf das Strahlungselement montiert wird, indem der Vorsprung des Strahlungselements in die Ausnehmung des Halbleitergehäuses eingepasst wird, kann es zudem leichter positioniert werden und somit der Montageaufwand vereinfacht werden.
  • Zu beachten ist, dass sich der hierin verwendete Begriff „Anordnung” auf eine Anordnung bezieht, die ein Halbleitergehäuse, ein wärmeleitendes Material und ein Strahlungselement beinhaltet.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem dritten Aspekt ist die Ausnehmung auf der Wärmesenke ausgebildet.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem vierten Aspekt wird durch Seitenabschnitte der Wärmesenke und durch das Formharz, das die Ausnehmung ausbildet, eine stufenlose Oberfläche ausgebildet.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem fünften Aspekt weist die Wärmesenke einen Flanschbereich zum Verschrauben der Wärmesenke an das Strahlungselement auf.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem sechsten Aspekt weist die Wärmesenke die Form eines Trapezoids auf, das mit einem unteren Bereich der Ausnehmung korrespondiert, und die Seitenabschnitte der Ausnehmung sind mit Formharz ausgebildet.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem siebten Aspekt weist die Wärmesenke eine rechtwinkelige bzw. rechteckige Form auf, die mit dem unteren Bereich der Ausnehmung korrespondiert.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem achten Aspekt weist das Formharz, das die Seitenabschnitte der Ausnehmung ausbildet, einen Flanschbereich zum Verschrauben des Halbleitergehäuses mit dem Strahlungselement auf.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem neunten Aspekt ist das Halbleitergehäuse so angeordnet, dass der untere Bereich der Ausnehmung nicht parallel zu einer Bodenoberfläche verläuft, ein Weg, dessen Enden zueinander einen Höhenunterschied aufweisen, in dem Strahlungselement angeordnet ist und die Enden des Wegs in dem Strahlungselement angeordnet sind, das dem Formharz gegenüberliegt, das die Seitenabschnitte der Ausnehmung ausbildet.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem zehnten Aspekt sind das Strahlungselement und ein Ausnehmungs-Vorsprungs-Bereich, der den Vorsprung und die an den Vorsprung angrenzende Ausnehmung aufweist, vorgesehen, und das Halbleitergehäuse ist in den Ausnehmungs-Vorsprungs-Bereich eingepasst.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem elften Aspekt ist der durch das Formharz des Halbleitergehäuses ausgebildete Vorsprung in die in dem Strahlungselement ausgebildete Ausnehmung eingepasst.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem zwölften Aspekt weist das den Vorsprung des Halbleitergehäuses ausbildende Formharz einen Flanschbereich zum Verschrauben des Halbleitergehäuses mit dem Strahlungselement auf.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem dreizehnten Aspekt beinhaltet die wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse ein in Harz eingeformtes Halbleitergehäuse, das zumindest eine Oberfläche, in der eine Wärmesenke und ein auf einer Oberfläche der Wärmesenke montiertes Halbleiterbauelement vorgesehen sind, und ein Strahlungselement beinhaltet, das über ein wärmeleitendes Material auf einer weiteren Oberfläche der Wärmesenke gegenüber der Oberfläche angeordnet ist, wo das Halbleiterbauelement montiert ist, wobei das Strahlungselement Wandteile aufweist, die eine dazu passende Oberfläche des Strahlungselements und die Wärmesenke bedecken.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem vierzehnten Aspekt weist das Strahlungselement eine Ausnehmung auf, deren Seiten als Wandteile dienen.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem fünfzehnten Aspekt weist das Halbleitergehäuse einen Anschluss zum Befestigen des Halbleitergehäuse auf dem Strahlungselement auf, und das Halbleitergehäuse wird unter Verwendung des Anschlusses mit dem Strahlungselement verschraubt.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem sechzehnten Aspekt weist der Anschluss eine Flanschform auf, und ein Begrenzungsbereich der Seitenabschnitte des Halbleitergehäuses und des Wandteils wird durch den flanschförmigen Anschluss bedeckt.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem siebzehnten Aspekt weist das Strahlungselement einen Stufenbereich auf, der den Anschluss enthält, und der Stufenbereich wird als eine Führungseinrichtung für den Anschluss verwendet, wenn das Halbleitergehäuse mit dem Strahlungselement verschraubt wird.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem achtzehnten Aspekt weist das Strahlungselement eine Rippe gemäß einer Seitenform des Halbleitergehäuses auf, und die Rippe wird als das Wandteil verwendet.
  • In der wasserdichten Struktur für Halbleitergehäuse gemäß einem neunzehnten Aspekt weist das Halbleitergehäuse einen Anschluss zum Befestigen des Halbleitergehäuses an dem Strahlungselement auf, wobei die Rippe in einer Position, die mit dem Anschluss korrespondiert, die Form eines Ausschnitts aufweist und das Halbleitergehäuse mit dem Strahlungselement unter Verwendung des Anschlusses verschraubt ist.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Die beigefügte Zeichnung zeigt:
  • 1 eine Querschnittansicht, die eine Konfiguration eines Halbleitergehäuses gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 eine Draufsicht, die einen Einheitskörper einer Wärmesenke des Halbleitergehäuses darstellt;
  • 3 eine Querschnittansicht, die entlang der Linie III-III von 2 erstellt wurde;
  • 4 eine Querschnittansicht, die entlang der Linie IV-IV von 2 erstellt wurde;
  • 5 ein Diagramm, das eine Modifizierung des Halbleitergehäuses darstellt;
  • 6 ein Diagramm, das eine Modifizierung eines Strahlungselements des Halbleitergehäuses darstellt;
  • 7 eine Querschnittansicht, die eine Konfiguration eines Halbleitergehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 8 eine Draufsicht auf das Halbleitergehäuse, das in 7 gezeigt ist;
  • 9 ein Diagramm, das eine Modifizierung des Halbleitergehäuses darstellt;
  • 10 eine Draufsicht auf das Halbleitergehäuse, das in 9 gezeigt ist.
  • 11 ein Diagramm, das eine Modifizierung eines Strahlungselements des Halbleitergehäuses darstellt;
  • 12 eine Draufsicht auf das in 11 gezeigte Strahlungselement;
  • 13 ein Diagramm, das eine weitere Modifizierung eines Strahlungselements des Halbleitergehäuses zeigt;
  • 14 eine Draufsicht auf das in 13 gezeigte Strahlungselement;
  • 15 eine teilperspektivische Ansicht des in 13 gezeigten Strahlungselements;
  • 16 ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Fahrzeuggenerators in einem Bereich darstellt, in dem das Halbleitergehäuse verwendet wird.
  • 17 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Gleichrichtermoduls darstellt, das für den Fahrzeuggenerator verwendet wird.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung wird nachstehend eine erste Ausführungsform eines Halbleitergehäuses beschrieben, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird.
  • 1 ist eine Querschnittansicht, die eine Konfiguration eines Halbleitergehäuses 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet das Halbleitergehäuse 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Wärmesenke 110, eine Leistungselement (Halbleiterelement) 112, Lead-Frames bzw. Leiterrahmen 116 und 118, eine Isolierschicht 124, einen Steuerschaltkreis 126 und ein Formharz 130.
  • Die Wärmesenke 110 ist aufgebaut aus einer Metallplatte mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, und ist in Harz eingeformt, wobei die untere Oberfläche derselben zur Außenseite des Halbleitergehäuses 100 freiliegt.
  • Bei dem Leistungselement 112 handelt es sich um einen Leistungs-MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), der z. B. einen höhere Wärmewert aufweist als der Steuerschaltkreis 126 oder andere Elemente.
  • Das Leistungselement 112 ist auf dem Leiterrahmen 116 montiert, der über die Isolierschicht 124 auf der Wärmesenke 110 montiert ist. Das Leistungselement 112 wird durch ein Lötmittel an den Leiterrahmen 116 gebondet (verlötet).
  • Der Steuerschaltkreis 126 ist mit dem Leistungselement 112 verbunden, um das Leistungselement 112 anzutreiben bzw. anzusteuern, eine Umgebungstemperatur des Leistungselements 112 zu erfassen sowie weitere verschiedene Vorgänge auszuführen.
  • Der Steuerschaltkreis 126 ist auf dem Leiterrahmen 118 montiert, der auf der Wärmesenke 110 über die Isolierschicht 124 montiert ist. Der Steuerschaltkreis 126 wird durch ein Lötmittel an den Leiterrahmen 118 gebondet (verlötet) oder unter Verwendung einer Silberpaste an den dem Leiterrahmen 118 gebondet.
  • Die Isolierschicht 124 weist Isolier- und Adhäsionseigenschaften auf. Die Isolierschicht 124 weist zudem eine gute Wärmeleitfähigkeit (z. B. 7,5 W/m·K) auf, so dass die in dem Leistungselement 112 erzeugte Wärme effizient an die Wärmesenke 110 übertragen wird.
  • Die Isolierschicht 124 umgibt die unteren Oberflächen von zumindest den Leiterrahmen 116 und 118, mit denen die Isolierschicht 124 in Kontakt ist, ist jedoch kleiner als die obere Oberfläche der Wärmesenke 110.
  • Dementsprechend liegt die Wärmesenke 110 um die Isolierschicht 124 herum teilweise frei, ohne dabei von der Isolierschicht 124 abgeschirmt zu werden.
  • Das Halbleitergehäuse 100 beinhaltet zudem Pads 140 und 142 sowie ein extern angeordnetes Strahlungselement 200 und ein wärmeleitendes Material 210.
  • Die Pads 140 und 142 sind in einem Bereich auf der Oberfläche der Wärmesenke 110 ausgebildet, wobei der Bereich durch die Isolierschicht 124 nicht bedeckt ist (freiliegender Bereich). Das Pad 140 ist mit einem Masseanschluss des Leistungselements 112 über einen Bonddraht 141 verbunden. Das Pad 142 ist mit einem Masseanschluss des Steuerschaltkreises 126 über einen Bonddraht 143 verbunden. Außerdem sind auch das Leistungselement 112 und der Steuerschaltkreis 126 über einen Bonddraht 144 verbunden.
  • Die untere Oberfläche der Wärmesenke 110, die zur Außenseite freiliegt, ist mit dem extern angeordneten Strahlungselement 200 und dem wärmeleitenden Material 210 in Kontakt.
  • Das Strahlungselement 200 spielt dabei eine Rolle, wenn es darum geht, die Wärme der Wärmesenke 110 effizient zu übertragen und abzuführen. Wie in der Beschreibung später erläutert wird, ist es in dem Fall, wo das Halbleitergehäuse 100 in einem Fahrzeuggenerator installiert ist, so, dass der Rahmen des Fahrzeuggenerators oder eine Kühlrippe, die separat von dem Rahmen angeordnet ist, mit dem Strahlungselement 200 korrespondiert.
  • Das wärmeleitende Material 210 ist in der Form einer Schicht oder einer Paste mit einer guten Wärmeleitfähigkeit und einer guten elektrischen Leitfähigkeit vorgesehen. Dadurch, dass das wärmeleitende Material 210 zwischen dem Strahlungselement 200 und der Wärmesenke 110 angeordnet ist, kann verhindert werden, dass zwischen denselben ein Spalt bzw. Zwischenraum entsteht.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist das Strahlungselement 200 einen Vorsprung 220C auf, der mit der Wärmesenke 110 in Kontakt ist. Die Wärmesenke 110 weist eine Ausnehmung 110A auf, die mit dem Vorsprung 200C des Strahlungselements 200 zusammenpasst.
  • 2 ist eine Draufsicht, die die Wärmesenke 110 als einen Einheitskörper darstellt. 3 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie III-III von 2 erstellt worden ist. 4 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie IV-IV von 2 erstellt worden ist.
  • Der Vorsprung 200C des Strahlungselements 200 ist in die Ausnehmung 110A der Wärmesenke 110 eingepasst, um das Halbleitergehäuse 100 auf dem Strahlungselement 200 zu montieren.
  • Das Strahlungselement 200 ist an seinem Vorsprung 200C über das wärmeleitende Material 210 mit der Wärmesenke 110 in Kontakt, um zwischen dem Strahlungselement 200 und der Wärmesenke 110 110 eine hohe Wärmeleitfähigkeit herzustellen und um somit eine gute Kühlleistung zu gewährleisten.
  • Zudem wird durch die Ausbildung des Vorsprungs 200C in dem Strahlungselement 200 ein Stufenbereich geschaffen, der das Eindringen von Fremdstoffen, wie z. B. Wasser, in der Nähe des wärmeleitenden Materials 210 verhindert.
  • Folglich wird das wärmeleitende Material 210 nicht erodiert oder abgetragen, so dass dadurch eine gute Kühlleistung gewahrt bleiben kann.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird das Eindringen von Wasser in die Nähe des wärmeleitenden Materials 210 verhindert. Ist dementsprechend das Halbleitergehäuse 100 mit einem separat angeordneten Element bedeckt, kann Kühlluft aus einem Ansaugfenster, das in dem Element ausgebildet ist, eingeführt werden, um das Halbleitergehäuse 100 zu kühlen, wodurch die Kühlleistung weiter verbessert wird.
  • Da das Halbleitergehäuse 100 außerdem auf dem Strahlungselement 200 montiert ist, indem der Vorsprung 200C in die Ausnehmung 110A der Wärmesenke 110 eingepasst wird, kann es zudem leichter positioniert werden und somit der Montageaufwand vereinfacht werden.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist das Formharz 130 auf einer Oberseite der Wärmesenke 110 angeordnet. Die Wärmesenke 110 weist hingegen einen Seitenabschnitt 110B auf, der die Ausnehmung 110 definiert, während das Formharz 130 einen Seitenabschnitt 130B aufweist. Wie in 1 gezeigt ist, setzt sich der Seitenabschnitt 110E der Wärmesenke 110 stufenlos zum Seitenabschnitt 130B des Formharzes 130 fort, so dass eine glatte durchgängige Oberfläche entsteht.
  • Wasser, das in eine das Halbleitergehäuse 100 beinhaltende Anordnung eingedrungen ist und in die Nähe des Halbleitergehäuses 100 vorgedrungen ist, wird dementsprechend nicht auf einem Stufenbereich verbleiben, der ansonsten zwischen dem Seitenabschnitt 110E und dem Seitenabschnitt 130B ausgebildet worden wäre, wodurch eine bessere wasserdichte Wirkung erzielt werden kann.
  • Wie in 2 gezeigt ist, weist die Wärmesenke 110 z. B. einen Flanschbereich 110C auf, der zum Verschrauben der Wärmesenke 110 mit dem Strahlungselement 200 verwendet wird. Der Flanschbereich 110C ist mit einem oder mehreren Durchgangslöchern 110D (zwei in dem in 2 gezeigten Beispiel) vorgesehen. Schrauben werden durch die jeweiligen Durchgangslöcher 110D geführt und angezogen, um die Wärmesenke 110 (Halbleitergehäuse 100) an dem Strahlungselement 200 zu befestigen.
  • Zu beachten ist, dass der Flanschbereich 110C nicht entlang des Umfangs der Wärmesenke 110 vorgesehen sein kann, sondern alternativ nur in der Nähe eines jeden Durchgangslochs 110D vorgesehen sein kann.
  • Durch die Verwendung von Schrauben zum Fixieren des Halbleitergehäuses 100 wird das Montieren und Demontieren des Halbleitergehäuses 100 vereinfacht. Zudem wird das Halbleitergehäuse 100 in einem Zustand verschraubt, in dem es an den Vorsprung 200C des Strahlungselements 200 gepasst ist, so dass dadurch nicht nur die Richtung, in der die Schrauben angezogen werden, sondern auch die Festigkeit der Fixierung in der Richtung senkrecht zur Anziehrichtung problemlos gewährleistet werden kann.
  • Aufgrund dessen wird auch die Spannung bzw. Beanspruchung gemindert, die auf die Anschlüsse (die Endbereiche (nicht gezeigt) der Leiterrahmen 116 und 118) einwirkt, die für die elektrische Verbindung verwendet werden.
  • 5 zeigt ein Halbleitergehäuse 300, bei der es sich um eine Modifizierung des Halbleitergehäuses 100 gemäß der ersten Ausführungsform handelt. Bei dieser Modifizierung erhalten die mit den in der vorstehenden Ausführungsform identischen oder zu diesen ähnlichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen, so dass auf deren Erläuterung verzichtet werden kann.
  • Das Halbleitergehäuse 300, das in 5 gezeigt ist, unterscheidet sich von dem Halbleitergehäuse 100, das in 1 gezeigt ist, in dem Punkt, dass die Form der Wärmesenke 110 und die des Formharzes verschieden sind.
  • Insbesondere beinhaltet das Halbleitergehäuse 300, das in 5 gezeigt ist, eine Wärmesenke 310 und ein Formharz 330 mit einer Ausnehmung 300A, einen Seitenabschnitt 300B und einen Flanschbereich 330C.
  • Die eigentliche Form der Ausnehmung 300A ist z. B. mit der der Ausnehmung 110A, die in 3 gezeigt ist, identisch. Die Wärmesenke 310 weist in einer senkrecht zu der die in 5 gezeigten Wärmesenke 310 erstellten Querschnittansicht eine einfache rechteckige Form auf und passt mit dem unteren Bereich 300C der Ausnehmung 300A zusammen.
  • Der Seitenabschnitt 300B, der ein Teil des Formharzes 330 ist und die Ausnehmung 300A definiert, ist mit dem Flanschbereich 330C mit Durchgangslöchern zum Verschrauben des Strahlungselements 200 versehen.
  • Der Flanschbereich 330C wird durch Streckformen bzw. Expandieren eines Teils des Formharzes 330 ausgebildet. Um eine Verformung und dergleichen der Bereiche zu verhindern, mit denen die Schraubenköpfe in Kontakt gelangen, ist es in dieser Hinsicht wünschenswert, dass Metallplatten an den jeweiligen Kontaktbereichen angeordnet werden, z. B. durch Einsatzformung bzw. Insert-Molding.
  • Da die Ausnehmung 300A und der Flanschbereich 330C dadurch gebildet werden, dass das Formharz 330 entlang des Umfangs der Wärmesenke 310 streckgeformt bzw. expandiert wird, kann die Ausnehmung 300A und dergleichen ohne Weiteres durch Verändern der Form einer zum Formen des Harzes verwendeten Form gebildet werden.
  • Gehen wir also einmal davon aus, dass das Halbleitergehäuse 300 so angeordnet ist, dass der untere Bereich 300C der Ausnehmung 300A nicht parallel (z. B. vertikal) zur Bodenoberfläche verläuft.
  • In diesem Fall kann ein Weg 220 in dem Strahlungselement 200 gegenüber dem Formharz 330 vorgesehen sein, das mit dem die Ausnehmung 300A definierenden Seitenabschnitt 300B versehen ist.
  • Insbesondere kann der Weg 220 in dem Strahlungselement 200 so vorgesehen sein, dass zwischen den Enden des Wegs 220 ein Höhenunterschied besteht.
  • In 5 ist der eine V-Form aufweisende Weg 220 (wobei auch andere Formen wählbar sind, z. B. eine Bogenform) durch die gestrichelten Linien angezeigt ist.
  • Angenommen, dass z. B. das Strahlungselement 200 so angeordnet ist, dass dessen rechtes Ende weit von der Bodenoberfläche entfernt ist und sein linkes Ende sich nahe der Bodenoberfläche befindet, so kann Wasser, das in eine das Halbleitergehäuse 300 beinhaltende Anordnung eingedrungen und in die Nähe des rechten Endes des Wegs 220 vorgedrungen ist, über den Weg 220 abgeführt werden.
  • Somit wird außerdem verhindert, dass Wasser in die Nähe des wärmeleitenden Materials 210 eindringen kann.
  • 6 stellt ein Strahlungselement 400 dar, bei dem es sich um eine Modifizierung des Strahlungselements 200 handelt. Bei dieser Modifizierung erhalten die mit den in der vorstehenden Ausführungsform identischen oder zu diesen ähnlichen Komponenten die gleiche Bezugszeichen, so dass auf deren Erläuterung verzichtet werden kann.
  • Das Strahlungselement 400, das in 6 gezeigt ist, ist zusätzlich mit einer Ausnehmung 400A an einer Position versehen, die mit einer Position korrespondiert, die zu dem Vorsprung 200C des Strahlungselements 200 von 5 benachbart ist.
  • Das Halbleitergehäuse 300 wird an die Geometrie der Strukturform, die durch den Vorsprung 200C und die Ausnehmung 400A ausgebildet wird, gepasst, um somit das Halbleitergehäuse 300 an das Strahlungselement 400 zu befestigen.
  • Somit kann einem Zugangsweg, z. B. dem von Wasser, eine komplexere Form verliehen werden, wobei dieser Zugangsweg sich bis zu dem wärmeleitenden Material 210 erstrecken kann.
  • Folglich wird zuverlässig verhindert, dass Fremdstoffe, wie z. B. Wasser, in die das Halbleitergehäuse 300 beinhaltende Anordnung eindringen und zu dem wärmeleitenden Material 210 vordringen können.
  • In dem in 6 gezeigten Beispiel weicht die Position des Flanschbereichs 330C des Halbleitergehäuses 300 leicht von der in 5 gezeigten Position ab, so dass sie mit der Form der an dem Strahlungselement 400 angeordneten Ausnehmung 400A zusammenpasst.
  • Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform eines Halbleitergehäuses beschrieben, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. In dieser zweiten Ausführungsform erhalten die mit den Komponenten der ersten Ausführungsform identischen oder ähnlichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen, so dass auf deren Erläuterung verzichtet werden kann.
  • Wie in 7 gezeigt ist, weist das Strahlungselement 200 eine Ausnehmung 230 auf, von der Seitenabschnitte als Wandteile 215 dienen.
  • Eine dazu passende Oberfläche (wärmeleitendes Material 210) des Strahlungselements 200 und der Wärmesenke 110 ist durch die Wandteile 215 bedeckt (umgeben).
  • Das Halbleitergehäuse 100 ist mit Anschlüssen 150 zum Befestigen des Halbleitergehäuses 100 an dem Strahlungselement 200 versehen, die entlang der oberen Oberfläche des Strahlungselements 200 horizontal vorstehen.
  • Die Anschlüsse 150 sind in den mittleren Positionen von zwei einander gegenüberliegenden kurzen Seiten ausgebildet, wobei das Halbleitergehäuse 100, das eine rechtwinkelige Form aufweist und mit Löchern für Schrauben, die eingefügt werden sollen, versehen ist, darin ausgebildet ist.
  • Das Halbleitergehäuse 100 wird mit dem Strahlungselement 200 verschraubt, indem die Schrauben, die durch die Löcher der Anschlüsse 150 eingefügt werden, angezogen bzw. fixiert werden.
  • Da dementsprechend die passende Oberfläche des Strahlungselements 200 und der Wärmesenke 110 mit den Wandteilen 215 bedeckt ist, kann verhindert werden, dass das wärmeleitende Material 210, das in der passenden Oberfläche angeordnet ist, direkt mit Wasser bespritzt wird, wodurch keine Staub und Schmutz haften bleiben können und eine gute Kühlleistung in der Halbleitergehäuse 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sichergestellt werden kann.
  • Da außerdem die wasserdichte Struktur durch Gestalten der Form des Strahlungselements 200 implementiert wird, kann ein Anstieg der Teilezahl verhindert und ein Kostenanstieg unterbunden werden.
  • Da das Halbleitergehäuse 100 außerdem in die Ausnehmung 230 des Strahlungselements 200 eingebettet sein kann, kann die Höhe des Halbleitergehäuses 100 (Höhe in Bezug auf die obere Oberfläche des Strahlungselements 200) nach dem Zusammenbauen geringer sein.
  • Da der gesamte Umfang der passenden Oberfläche des Strahlungselements 200 und der Wärmesenke 110 mit den Seitenabschnitten der Ausnehmung 230 bedeckt ist, kann ein verbesserter wasserdichter Effekt erreicht werden.
  • Das Halbleitergehäuse 110 ist mit dem Strahlungselement 200 unter Verwendung von Anschlüssen 150 verschraubt, so dass dadurch nicht nur die Richtung, in der die Schrauben angezogen werden, sondern auch die Festigkeit der Fixierung in der Richtung senkrecht zur Anziehrichtung problemlos sichergestellt werden kann.
  • Wenn außerdem das Halbleitergehäuse 100 kaputt geht, gestaltet sich die Demontage des Halbleitergehäuses 100 einfach, da die Verschraubung übernommen werden kann.
  • Durch eine feste Fixierung bzw. Befestigung der Verschraubung können außerdem die Wärmesenke 110 und das Strahlungselement 200 besser befestigt werden, wodurch die Wasserdichtigkeit der passenden Oberfläche weiter erhöht werden kann.
  • 9 zeigt ein Halbleitergehäuse 100A, bei dem es sich um eine Modifizierung des Halbleitergehäuses 100 gemäß der zweiten Ausführungsform handelt, und 10 ist eine Draufsicht auf das Halbleitergehäuse, das in 9 gezeigt ist.
  • In dieser Modifizierung erhalten die mit den in der vorstehenden Ausführungsform identischen oder zu diesen ähnlichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen, so dass auf deren Erläuterung verzichtet werden kann.
  • Das in 9 und 10 gezeigte Halbleitergehäuse 100A unterscheidet sich von dem in 7 gezeigten Halbleitergehäuse 100 in dem Punkt, dass die Anschlüsse 150 durch einen Anschluss 160 zum Befestigen des Halbleitergehäuses 100 auf dem Strahlungselement 200 ersetzt worden sind.
  • Der Anschluss 160 weist eine Flanschform auf, die den Umfang des Halbleitergehäuses 100A umgibt.
  • Auf einer mittleren Position von jeder Seite des Anschlusses 160 sind Löcher vorgesehen, und das Halbleitergehäuse 100A ist mit dem Strahlungselement 200 durch Befestigen bzw. Anziehen der durch die Löcher des Anschlusses 160 eingefügten Schrauben verschraubt.
  • Ein Begrenzungsbereich der Seitenabschnitte des Halbleitergehäuses 100A und der Wandteile 215 des Strahlungselement 200 ist durch den flanschförmigen Anschluss 160 bedeckt.
  • Dadurch kann zuverlässig verhindert werden, dass Wasser und Staub etc. in den Begrenzungsbereich eindringen.
  • 11 zeigt eine Modifizierung eines Strahlungselements, und 12 zeigt eine Draufsicht auf das Strahlungselement, das in 11 gezeigt ist.
  • Das in 11 und 12 gezeigte Strahlungselement 200A unterscheidet sich von dem in 7 und 8 gezeigten Strahlungselement durch Stufenbereiche 240, die die Anschlüsse 150 des Halbleitergehäuse 100 enthalten.
  • Die Stufenbereiche 240 entstehen dadurch, dass die Teile der Wandteile 215A des Strahlungselements 200A entsprechend der Form der Anschlüsse 150 in Form von Treppen niedriger ausgebildet werden.
  • Die Stufenbereiche 240 dienen als eine Führungseinrichtung für die Anschlüsse 150, wenn das Halbleitergehäuse 100 mit dem Strahlungselement 200A verschraubt wird.
  • Da die Möglichkeit entsteht, die Anschlüsse 150 in den Stufenbereichen 240 aufzunehmen, kann die Höhenabmessung der Anschlüsse 150 verringert werden, wodurch verhindert werden kann, dass sich diese störend auf andere Teile auswirken.
  • Da abgesehen davon das Halbleitergehäuse 100 an dem Strahlungselement 200A unter Zuhilfenahme der Stufenbereiche 240 als die Führungseinrichtung für die Anschlüsse 150 angebracht werden kann, kann der Anbringungsvorgang vereinfacht und somit die Montageeigenschaften bzw. die Montagefreundlichkeit verbessert werden.
  • 13 zeigt eine weitere Modifizierung eines Strahlungselements, 14 zeigt eine Draufsicht auf das Strahlungselement, das in 13 gezeigt ist, und 15 zeigt eine teilperspektivische Ansicht des Strahlungselements, das in 13 gezeigt ist.
  • Das Strahlungselement 200B, das in 13, 14 und 15 gezeigt ist, unterscheidet sich von dem in 7 und 8 gezeigten Strahlungselement in dem Punkt, dass eine Rippe 250 vorgesehen ist.
  • Bei der Rippe 250 handelt es sich um einen Wandteil, der den Umfang des Halbleitergehäuses 100 in Entsprechung zu seiner seitlichen Form umgibt.
  • Die Rippe 250 weist eine Form von Ausschnitten auf, die in der Position ausgebildet sind, die mit den Anschlüssen 150 korrespondiert, die von den Seiten des Halbleitergehäuses 100 vorstehen. Die unter Zuhilfenahme der Anschlüsse 150 erfolgende Verschraubung wird an diesen Ausschnittbereichen durchgerührt.
  • Da mit der Rippe 250 auf der Innenseite eine Ausnehmung ausgebildet wird, kann die Höhe der Oberfläche außerhalb der Rippe 250 und der Oberfläche auf der Innenseite der Rippe 250 identisch ausgeführt werden.
  • Da die Rippe 250 zudem zwischen den Oberflächen außerhalb und innerhalb der Rippe 250 angeordnet ist, kann verhindert werden, dass auf der Oberfläche des Strahlungselements 200B strömendes Wasser direkt gegen die passende Oberfläche des Halbleitergehäuses 100 und des Strahlungselements 200B spritzt.
  • Und selbst wenn das Wasser in das Innere der Rippe 250 eindringen sollte, kann das Wasser innerhalb der Rippe 250 durch die Ausschnittbereiche abgeführt werden.
  • Im Folgenden wird eine bevorzugte Anwendung des bisher beschriebenen Halbleitergehäuses 100, 100A oder 300 beschrieben. 16 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Fahrzeuggenerators 1 in einem Teil bzw. Bereich darstellt, in dem das Halbleitergehäuse 100, 100A oder 300 verwendet wird.
  • Der in 16 dargestellte Fahrzeuggenerator beinhaltet zwei Statorwicklungen 2 und 3, eine Feldwicklung 4, zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 und eine Erzeugungssteuerungseinheit 7.
  • Die Gleichrichtermodulgruppe 5 ist mit der Statorwicklung 2 verbunden, um im Ganzen einen Dreiphasen-Vollwellengleichrichterschaltkreis zu bilden.
  • Die Gleichrichtermodulgruppe 5 beinhaltet Gleichrichtermodule 5X, 5V und 5Z der Anzahl, die der Anzahl der Phasen (drei im Fall einer Dreiphasenwicklung) der Statorwicklung 2 entspricht.
  • Das Gleichrichtermodul 5X ist mit einer X-Phasenwicklung verbunden, die in der Statorwicklung 2 beinhaltet ist. Das Gleichrichtermodul 5Y ist mit einer Y-Phasenwicklung verbunden, die in der Statorwicklung 2 beinhaltet ist. Das Gleichrichtermodul 5Z ist mit einer Z-Phasenwicklung verbunden, die in der Statorwicklung 2 beinhaltet ist.
  • Die Gleichrichtermodulgruppe 6 ist so mit der Statorwicklung 3 verbunden, dass sie im Ganzen einen Dreiphasen-Vollwellengleichrichterschaltkreis ausbildet.
  • Die Gleichrichtermodulgruppe 6 beinhaltet Gleichrichtermodule 6U, 6V und 6W der Anzahl, die der Anzahl der Phasen (drei im Fall einer Dreiphasenwicklung) der Statorwicklung 3 entspricht.
  • Das Gleichrichtermodul 6U ist mit einer U-Phasenwicklung verbunden, die in der Statorwicklung 3 beinhaltet ist. Das Gleichrichtermodul 6V ist mit einer V-Phasenwicklung verbunden, die in der Statorwicklung 3 beinhaltet ist. Das Gleichrichtermodul 6W ist mit einer W-Phasenwicklung verbunden, die in der Statorwicklung 3 beinhaltet ist.
  • Die Erzeugungssteuerungseinheit 7 steuert einen Erregerstrom, der durch die Feldwicklung 4 fließt, um die erzeugte Spannung des Fahrzeuggenerators 1 (Ausgangspannung der einzelnen Gleichrichtermodule) zu steuern.
  • Die Erzeugungssteuerungseinheit 7 ist mit einer ECU 8 (externen Steuerungseinheit) über einen Kommunikationsanschluss und eine Kommunikationsleitung verbunden. Somit wird durch die Erzeugungssteuerungseinheit 7 eine serielle Zwei-Wege-Kommunikation (z. B. eine Kommunikation unter Verwendung eines LIN-Protokolls (engl.: Local Interconnect Network)) mit der ECU 8 zum Senden oder Empfangen von Nachrichten ausgeführt.
  • In dem Fahrzeuggenerator 1, der wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, wird jedes der Module, wie z. B. das Gleichrichtermodul 5X, durch das Halbleitergehäuse 100, 100A oder 300 implementiert.
  • 17 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Gleichrichtermoduls 5X darstellt. Alle anderen Gleichrichtermodule 5V, 5Z, 6U, 6V und 6W weisen zudem die gleiche Konfiguration auf.
  • Wie in 17 gezeigt ist, beinhaltet das Gleichrichtermodul 5X drei MOS-(Metalloxid-Halbleiter-)Transistoren 50, 51 und 52, ein Stromerfassungselement 53 und einen Steuerschaltkreis 54.
  • Der MOS-Transistor 50, bei dem es sich um ein High-Side-Schaltelement handelt, weist eine Quelle auf, die mit der X-Phasenwicklung der Statorwicklung 2 verbunden ist, und einen Drain-Anschluss, der mit dem positiven Anschluss einer Batterie 9 über den MOS-Transistor 52 verbunden ist.
  • Der MOS-Transistor 51, bei dem es sich um ein Low-Side-Schaltelement handelt, weist einen Drain-Anschluss, der mit der X-Phasenwicklung verbunden ist, und einen Source-Anschluss auf, der mit dem negativen Anschluss (Masse) der Batterie 9 über das Stromerfassungselement 53 verbunden ist.
  • Der MOS-Transistor 52, bei dem es sich um ein Schaltelement handelt, das zwischen dem High-Side-MOS-Transistor 50 und dem positiven Anschluss der Batterie 9 angeordnet ist, weist einen Drain-Anschluss auf, der mit einer Drain-Seite des MOS-Transistors 50 verbunden ist.
  • Eine Funktion des MOS-Transistor 52 ist es, ein verkehrtes Anschließen der Batterie zu verhindern oder eine Überspannung bei Lastabwurf zu unterdrücken. Im Fall einer Konfiguration, die nur die MOS-Transistoren 50 und 51 beinhaltet, kann nämlich durch ein verkehrtes Anschließen der Batterie 9 ein hoher Strom durch die Body-Dioden der MOS-Transistoren 50 und 51 fließen.
  • Wenn jedoch die Konfiguration zusätzlich den MOS-Transistor 52 als Schutzmaßnahme beinhaltet, wird der hohe Strom, der aufgrund des verkehrten Anschlusses durch die Body-Dioden des MOS-Transistors 50 und 51 fließen würde, durch Abschalten des MOS-Transistors 52 unterbrochen.
  • Wenn die Batterie 9, die mit dem Fahrzeuggenerator 1 verbunden ist, abgeschaltet wird, wird an der X-Phasenwicklung der Statorwicklung 2 eine hohe Überspannung durch Lastabwurf erzeugt.
  • Wenn in einem solchen Fall der MOS-Transistor 52 abgeschaltet ist, wird verhindert, dass auf z. B. elektrische Lasten bzw. Verbraucher 10 und 12 von dem Fahrzeuggenerator 1 eine hohe Stoßspannung ausgeübt wird.
  • Die MOS-Transistoren 50, 51 und 52 entsprechen jeweils dem Leistungselement 112 des Halbleitergehäuses 100, und der Steuerschaltkreis 54 entspricht dem Steuerschaltkreis 126 des Halbleitergehäuses 100, 100A oder 300.
  • Die vorliegende Erfindung soll nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt sein, sondern kann mit vielen verschiedenen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegenden Modifizierungen implementiert werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das Halbleitergehäuse 100, 100A oder 300 z. B. auf das Gleichrichtermodul 5X angewendet worden.
  • In der Tat beinhaltet die Leistungssteuerungseinheit 7 jedoch ebenfalls ein Leistungselement, das den Fluss des durch die Feldwicklung 4 fließenden Erregerstroms unterbricht, sowie einen Steuerschaltkreis, der den Steuerzeitpunkt, z. B. der Abschaltung bzw. Unterbrechung steuert.
  • Dementsprechend kann die Erzeugungssteuerungseinheit 7 ebenfalls unter Verwendung der Struktur des Halbleitergehäuses 100, 100A oder 300 implementiert werden.
  • Zudem ist die Anwendung des Halbleitergehäuses 100, 100A oder 300 nicht auf den Fahrzeuggenerator beschränkt, sondern kann in einer beliebigen anderen Vorrichtung realisiert werden, wenn nur die Vorrichtung ein Leistungselement beinhaltet.
  • In dem vorstehend dargestellten Halbleitergehäuse 100, 100A oder 300 weist die Wärmesenke 110 oder 310 eine einfache rechtwinkelige Form auf. Alternativ zu der rechtwinkeligen Form kann die Wärmesenke 110 oder 310 in einem Querschnitt senkrecht zu der Wärmesenke 110 oder 310 die Form eines Trapezoids aufweisen.
  • Wenn das Halbleitergehäuse 100, 100A oder 300 demzufolge in einer Umfangsrichtung angeordnet ist, wird das jeweils benachbart angeordnete Halbleitergehäuse 100, 100A oder 300 sich auf einer Innendurchmesserseite nicht störend darauf auswirken und dazwischen weniger Zwischenraum aufweisen.
  • Durch die Wärmesenke 110 oder 310 wird somit eine große Fläche besetzt, was zu der Verbesserung der Kühlleistung führt.
  • Wie vorstehend beschrieben ist das Strahlungselement 200 gemäß der vorliegenden Erfindung an einem vorderen Ende seines Vorsprungs 200C über das wärmeleitende Material 210 mit der Wärmesenke 110 in Kontakt.
  • Demzufolge wird die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Strahlungselement 200 und der Wärmesenke 110 verbessert, wodurch eine gute Kühlleistung sichergestellt werden kann.
  • Aufgrund des Vorhandenseins des Stufenbereiches, der durch Ausbilden des Vorsprungs 200C geschaffen wird, kann verhindert werden, dass Fremdstoffe, wie z. B.
  • Wasser, in die das Halbleitergehäuse 300 beinhaltende Anordnung eindringen und bis in die Nähe des wärmeleitenden Materials 210 vordringen können.
  • Dementsprechend setzt keine Erosion oder Beschädigung des wärmeleitenden Materials 210 ein, so dass eine gute Kühlleistung beibehalten werden kann.
  • Da erfindungsgemäß zudem die passende Oberfläche des Strahlungselements 200 und der Wärmesenke 110 mit den Wandteilen 215 bedeckt sind, kann verhindert werden, dass das in der passenden Oberfläche angeordnete wärmeleitende Material 210 direkt mit Wasser bespritzt wird, wodurch kein Staub oder Schmutz haftenbleiben kann.
  • Da die wasserdichte Struktur durch Gestaltung der Form des Strahlungselements 200 realisiert wird, kann ein Anstieg der Teileanzahl sowie Kostenanstieg verhindert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 384699 B [0003]
    • JP 3846699 B [0005]

Claims (19)

  1. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse, aufweisend: ein in Harz eingeformtes Halbleitergehäuse, das zumindest eine Oberfläche beinhaltet, in der eine Wärmesenke und ein auf einer Oberfläche der Wärmesenke montiertes Halbleiterbauelement angeordnet sind, und ein Strahlungselement, das über ein wärmeleitendes Material auf einer weiteren Oberfläche der Wärmesenke gegenüber der Oberfläche angeordnet ist, wo das Halbleiterbauelement montiert ist, wobei das Strahlungselement einen Vorsprung aufweist, der die Wärmesenke kontaktiert, und das Halbleitergehäuse auf den Vorsprung gepasst ist.
  2. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 1, wobei das Halbleitergehäuse eine Ausnehmung aufweist, die mit dem Vorsprung korrespondiert.
  3. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 2, wobei die Ausnehmung auf der Wärmesenke ausgebildet ist.
  4. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 3, wobei Seitenbereiche der Wärmesenke und das Formharz, die die Ausnehmung ausbilden, eine stufenlose Oberfläche ausbilden.
  5. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Wärmesenke einen Flanschbereich zum Verschrauben der Wärmesenke mit dem Strahlungselement aufweist.
  6. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 2, wobei die Wärmesenke die Form eines Trapezoids aufweist, die mit einem unteren Bereich der Ausnehmung korrespondiert, und Seitenbereiche der Ausnehmung mit dem Formharz ausgebildet sind.
  7. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 6, wobei die Wärmesenke eine rechtwinkelige Form aufweist, die mit dem unteren Bereich der Ausnehmung korrespondiert.
  8. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Formharz, das die Seitenbereiche der Ausnehmung ausbildet, einen Flanschbereich zum Verschrauben des Halbleitergehäuses mit dem Strahlungselement aufweist.
  9. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 8, wobei das Halbleitergehäuse so angeordnet ist, dass der untere Bereich der Ausnehmung nicht parallel zu einer Bodenoberfläche ist, einen Weg, der zwischen seinen Enden einen Höhenunterschied aufweist, in dem Strahlungselement angeordnet ist; und die Enden des Wegs innerhalb des Strahlungselements angeordnet sind, das dem Formharz gegenüberliegt, das die Seitenbereiche der Ausnehmung ausbildet.
  10. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 2, wobei das Strahlungselement und der Ausnehmungs-Vorsprungs-Bereich, der den Vorsprung und die Ausnehmung, die an den Vorsprung angrenzt, vorgesehen sind, aufweist und das Halbleitergehäuse in den Ausnehmungs-Vorsprungs-Bereich eingepasst ist.
  11. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 10, wobei der Vorsprung, der durch das Formharz des Halbleitergehäuses ausgebildet ist, in die in dem Strahlungselement ausgebildete Ausnehmung eingepasst ist.
  12. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 11, wobei das Formharz, das den Vorsprung des Halbleitergehäuses ausbildet, einen Flanschbereich zum Verschrauben des Halbleitergehäuses mit dem Strahlungselement aufweist.
  13. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse aufweisend: ein in Harz eingeformtes Halbleitergehäuse, das zumindest eine Oberfläche beinhaltet, in der eine Wärmesenke und ein auf einer Oberfläche der Wärmesenke montiertes Halbleiterbauelement angeordnet sind, und ein Strahlungselement, das über ein wärmeleitendes Material auf einer weiteren Oberfläche der Wärmesenke gegenüber der Oberfläche angeordnet ist, wo das Halbleiterbauelement montiert ist, wobei das Strahlungselement Wandteile aufweist, die eine passende Oberfläche des Strahlungselements und die Wärmesenke bedecken.
  14. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 13, wobei das Strahlungselement eine Ausnehmung aufweist, deren Seiten als die Wandteile dienen.
  15. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 14, wobei das Halbleitergehäuse einen Anschluss zum Befestigen des Halbleitergehäuses an das Strahlungselement aufweist, und das Halbleitergehäuse unter Verwendung des Anschlusses mit dem Strahlungselement verschraubt ist.
  16. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 15, wobei der Anschluss eine Flanschform aufweist, und ein Begrenzungsteil von Seitenbereichen des Halbleitergehäuses und des Wandteils mit dem flanschförmigen Anschluss bedeckt ist.
  17. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 15, wobei das Strahlungselement einen Stufenbereich aufweist, der den Anschluss enthält, und der Stufenbereich als eine Führung für den Anschluss verwendet wird, wenn das Halbleitergehäuse mit dem Strahlungselement verschraubt wird.
  18. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 12, wobei das Strahlungselement eine Rippe in Übereinstimmung mit einer Seitenform des Halbleitergehäuses aufweist, und die Rippe als der Wandteil verwendet wird.
  19. Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse nach Anspruch 18, wobei das Halbleitergehäuse einen Anschluss zum Befestigen des Halbleitergehäuses an dem Strahlungselement aufweist, die Rippe eine Form eines Ausschnitts aufweist, der in einer Position ausgebildet ist, die mit dem Anschluss korrespondiert, und das Halbleitergehäuse unter Verwendung des Anschlusses mit dem Strahlungselement verschraubt ist.
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