DE102014118080B4 - Elektronisches Modul mit einem Wärmespreizer und Verfahren zur Herstellung davon - Google Patents

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Abstract

Elektronisches Modul (200), mit:einem Halbleitergehäuse (10) mit einem Chipträger (50) und einem auf dem Chipträger (50) angebrachten Halbleiterchip (12) ;einem Wärmespreizer (20), der außerhalb des Halbleitergehäuses (10) angeordnet ist und der derart an dem Chipträger (50) des Halbleitergehäuses (10) befestigt ist, dass der Chipträger (50) elektrisch mit dem Wärmespreizer (20) verbunden ist, wobei der Wärmespreizer (20) plattenförmig ausgestaltet ist und zwischen dem Wärmespreizer (20) und dem Chipträger (50) eine wärmeleitende Schicht (40) angeordnet ist; undeiner elektrisch isolierenden Schicht (30), die auf dem Wärmespreizer (20) entfernt von dem Halbleitergehäuse (10) derart angeordnet ist, dass die elektrisch isolierende Schicht (30) bis auf eine auf einer Hauptseite des Wärmespreizers (20) befindliche Öffnung vollständig auf dem Wärmespreizer (20) aufgebracht ist und dass die wärmeleitende Schicht (40) in die Öffnung der isolierenden Schicht (30) eingefügt ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Anmeldung betrifft ein elektronisches Modul mit einem Wärmespreizer und ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Moduls mit einem Wärmespreizer.
  • HINTERGRUND
  • Während des Betriebs kann ein elektronisches Modul mit einem Halbleiterchip Wärme erzeugen, die vielleicht durch einen bestimmten Wärmepfad abgeleitet werden muss. Ein Wärmepfad kann in Richtung einer Oberseite des elektronischen Moduls ausgerichtet sein, wobei Mittel zur Wärmeableitung, wie beispielsweise ein Kühlkörper, auf der Oberseite des elektronischen Moduls angeordnet sein können. Es kann wünschenswert sein, einen Wärmewiderstand zwischen dem Halbleiterchip und dem Mittel zur Wärmeableitung zu verringern, um eine Wärmeableitungsfähigkeit des elektronischen Moduls zu verbessern.
  • Die Druckschrift US 2013 / 0 113 120 A1 beschreibt ein elektronisches Modul mit einem Halbleitergehäuse, einem Wärmespreizer, der an dem Halbleitergehäuse befestigt ist, und einer elektrisch isolierenden Schicht, die auf dem Wärmespreizer entfernt von dem Halbleitergehäuse angeordnet ist.
  • Die Druckschrift DE 11 2011 104 406 T5 beschreibt eine Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiterbauelement, das auf einem Leiterrahmen aufgebracht ist, der auf einer Metall-Grundplatte montiert ist, auf dessen Außenseite abgewandt von der Metall-Grundplatte eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht ist.
  • Die Druckschrift US 2014 / 0 103 505 A1 beschreibt ein Schaltungsgehäuse mit einer Mehrzahl von Leitungen, einem Wärmespreizer, einem eine integrierte Schaltung enthaltenden Halbleiterdie und einem Einkapselungsmaterial.
  • Die Druckschrift DE 10 2008 046 728 A1 beschreibt ein Elektronikbauelement einem metallischen Körper, einer auf dem metallischen Körper aufgebrachten ersten elektrisch isolierenden Schicht, einer darauf aufgebrachten ersten wärmeleitenden Schicht, und einer darauf aufgebrachten zweiten elektrisch isolierenden Schicht.
  • Die Druckschrift US 6 677 669 B2 beschreibt Halbleiterbauelement-Package mit einem äußeren Clip und zwei Halbleiterdies, von denen mindestens eines denn äußeren Clip als elektrischen Verbinder verwendet.
  • Die Druckschrift DE 101 49 093 A1 beschreibt ein Halbleiterbauelement mit einem auf einer ersten Oberfläche eines Leiterrahmens befestigten Leistungsbauteil, einem auf einer zweiten Oberfläche des Leiterrahmens befestigten Metallblock, einer auf dem Metallblock aufgebrachten Isolierschicht, und einem Kontaktierungsmaterial zwischen der zweiten Oberfläche des Leiterrahmens und dem Metallblock.
  • Die Druckschrift DE 199 04 279 A1 beschreibt eine Halbleitervorrichtung mit einem Halbleitergehäuse und einem Leistungshalbleiter und einem Kühlkörper, auf dem das Halbleitergehäuse zur unmittelbaren Wärmeabgabe an den Kühlkörper befestigt ist.
  • Die Druckschrift DE 43 35 946 A1 beschreibt ein Leistungsbauelement, welches mit Hilfe einer Lötfläche auf einer Leiterplatte angeordnet ist, wobei in der Leiterplatte außerhalb des Bereichs der Lötfläche zur Wärmeabfuhr Durchkontaktierungen ausgebildet sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die anliegenden Zeichnungen sind beinhaltet, um ein besseres Verständnis der Ausführungsformen bereitzustellen, und sind in diese Beschreibung integriert und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen stellen Ausführungsformen dar und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien von Ausführungsformen. Andere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile von Ausführungsformen werden leicht anzuerkennen sein, da sie unter Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung leichter verständlich sein werden.
  • Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu relativ zueinander. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
    • 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines elektronischen Moduls.
    • 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines elektronischen Moduls.
    • 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Wärmespreizers.
    • 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines elektronischen Moduls.
    • 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines elektronischen Moduls.
    • 6A - 6C zeigen Querschnittsansichten eines elektronischen Moduls in verschiedenen Stufen der Herstellung gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Moduls.
    • 6D zeigt eine Querschnittsansicht eines elektronischen Moduls mit einem befestigten Kühlkörper.
    • 7A und 7B zeigen Querschnittsansichten eines elektronischen Moduls in verschiedenen Stufen der Herstellung gemäß einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Moduls.
    • 8 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Moduls.
    • 9A und 9B zeigen Querschnittsansichten eines elektronischen Moduls mit einem Wärmespreizer (9A) und eines elektronischen Moduls ohne Wärmespreizer (9B), sowie Simulationsergebnisse eines Wärmewiderstands in den elektronischen Modulen.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug auf die anliegenden Zeichnungen genommen, die einen Teil hiervon bilden, und in welchen zur Veranschaulichung bestimmte Ausführungsformen gezeigt werden, in welchen die Erfindung ausgeführt werden kann. In dieser Hinsicht wird richtungsweisende Terminologie, wie z.B. „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“ etc., in Bezug auf die Ausrichtung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Bauteile von Ausführungsformen in mehreren unterschiedlichen Ausrichtungen positioniert sein können, wird die richtungsweisende Terminologie zur Veranschaulichung verwendet und ist in keiner Weise beschränkend. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die nachfolgende detaillierte Beschreibung soll daher nicht als beschränkend angesehen werden, und der Umfang der vorliegenden Erfindung wird von den anliegenden Ansprüchen definiert.
  • Es ist zu verstehen, dass die Merkmale der verschiedenen beispielhaften hierin beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
  • Die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe „gebondet“, „befestigt“, „verbunden“, „gekoppelt“ und/oder „elektrisch verbunden/elektrisch gekoppelt“ sollen nicht bedeuten, dass die Elemente oder Schichten in direktem Kontakt miteinander stehen müssen; es können dazwischen liegende Elemente oder Schichten jeweils zwischen den „gebondeten“, „befestigten“, „verbundenen“, „gekoppelten“ und/oder „elektrisch verbundenen/elektrisch gekoppelten“ Elementen vorgesehen sein. Gemäß der Offenbarung können jedoch die zuvor genannten Begriffe optional auch die spezifische Bedeutung haben, dass die Elemente oder Schichten in direktem Kontakt miteinander stehen, d.h. dass keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten jeweils zwischen den „gebondeten“, „befestigten“, „verbundenen“, „gekoppelten“ und/oder „elektrisch verbundenen/elektrisch gekoppelten“ Elementen vorgesehen sind.
  • Ferner kann das Wort „über“, das in Zusammenhang mit einem Teil, einem Element oder einer Materialschicht verwendet wird, das/die „über“ einer Oberfläche gebildet oder positioniert ist, hierin so verwendet werden, dass es bedeutet, dass das Teil, das Element oder die Materialschicht „indirekt auf“ der implizierten Oberfläche positioniert (z.B. platziert, gebildet, abgeschieden etc.) ist, wobei ein oder mehrere zusätzliche Teile, Elemente oder Schichten zwischen der implizierten Oberfläche und dem Teil, dem Element oder der Materialschicht angeordnet sind. Das Wort „über“, das in Zusammenhang mit einem Teil, einem Element oder einer Materialschicht verwendet wird, das/die „über“ einer Oberfläche gebildet oder positioniert ist, kann jedoch ferner optional auch die spezifische Bedeutung haben, dass das Teil, das Element oder die Materialschicht „direkt auf“, z.B. in direktem Kontakt mit, der implizierten Oberfläche positioniert (z.B. platziert, gebildet, abgeschieden etc.) ist.
  • Vorrichtungen oder Halbleitergehäuse, die Halbleiterchips aufweisen, sind nachstehend beschrieben. Die Halbleiterchips können unterschiedlicher Art sein, können durch unterschiedliche Technologien hergestellt sein und können beispielsweise integrierte elektrische, elektro-optische oder elektro-mechanische Schaltkreise und/oder passive Bauteile aufweisen. Die Halbleiterchips können beispielsweise als logische integrierte Schaltkreise, analoge integrierte Schaltkreise, integrierte Schaltkreise mit Mischsignalen, integrierte Leistungsschaltkreise, Speicherschaltkreise oder integrierte passive Bauteile ausgestaltet sein. Sie können Steuerschaltkreise, Mikroprozessoren oder mikroelektromechanische Bauteile aufweisen. Ferner können sie als Halbleiter-Leistungschips, wie z.B. Leistungs-MOSFETs (Metalloxid-Feldeffekttransistoren), IGBTs (Bipolartransistoren mit isoliertem Gate), JFETs (Sperrschicht-Feldeffekttransistoren), bipolare Leistungstransistoren oder Leistungsdioden, ausgebildet sein. Insbesondere können Halbleiterchips mit einer vertikalen Struktur beteiligt sein, d.h. dass die Halbleiterchips so hergestellt sein können, dass elektrische Ströme in eine Richtung senkrecht zu den Hauptseiten der Halbleiterchips fließen können. Ein Halbleiterchip mit einer vertikalen Struktur kann Kontaktelemente insbesondere auf seinen beiden Hauptseiten aufweisen, also auf seiner Oberseite und seiner Unterseite. Insbesondere können Halbleiter-Leistungschips eine vertikale Struktur aufweisen. Beispielsweise können die Source-Elektrode und die Gate-Elektrode eines Leistungs-MOSFETs auf einer Hauptseite positioniert sein, während die Drain-Elektrode des Leistungs-MOSFETs auf der anderen Hauptseite angeordnet ist. Ferner können die nachstehend beschriebenen elektronischen Module integrierte Schaltkreise aufweisen, um die integrierten Schaltkreise anderer Halbleiterchips, wie z.B. die integrierten Schaltkreise von Halbleiter-Leistungschips, zu steuern. Die Halbleiterchips können auf Basis eines bestimmten Halbleitermaterials hergestellt sein, beispielsweise Si, SiC, SiGe, GaAs, GaN, AlGaAs, können jedoch auch auf Basis eines anderen beliebigen Halbleitermaterials hergestellt sein, und können ferner anorganische und/oder organische Materialien enthalten, die keine Halbleiter sind, wie z.B. Isolatoren, Kunststoffe oder Metalle.
  • Die nachstehend beschriebenen Vorrichtungen weisen externe Kontaktelemente oder externe Kontaktinseln auf dem Gehäuse auf. Die externen Kontaktinseln können die externen Anschlüsse des Halbleitergehäuses darstellen. Sie können von außerhalb des Gehäuses zugänglich sein und können daher ermöglichen, dass ein elektrischer Kontakt mit dem Halbleiterchip/den Halbleiterchips von außerhalb des Gehäuses hergestellt wird. Ferner können die externen Kontaktinseln wärmeleitfähig sein und als Kühlkörper für die Ableitung von wenigstens einem Teil der durch den/die in dem Halbleitergehäuse eingebetteten Halbleiterchip(s) erzeugten Wärme dienen. Die externen Kontaktinseln können aus jedem beliebigen elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus einem Metall, wie z.B. Kupfer, Aluminium oder Gold, einer Metalllegierung oder einem elektrisch leitfähigen organischen Material hergestellt sein. Lötmetallmaterial, wie z.B. Lötkugeln oder Lötkontakthügel, kann auf den externen Kontaktinseln abgeschieden sein.
  • Die Halbleiterchips oder wenigstens ein Teil der Halbleiterchips sind von einem Kapselmaterial zur Bildung einer Verkapselung (z.B. eines Formkörpers) bedeckt, die elektrisch isolierend sein kann. Die Verkapselung kann ein dielektrisches Material sein und kann aus jedem geeigneten duroplastischen, thermoplastischen oder warmhärtenden Material oder Laminat (Prepreg) hergestellt sein. Der Verkapselungsstoff kann Füllstoffe beinhalten. Nach seiner Abscheidung kann der Verkapselungsstoff lediglich teilweise ausgehärtet werden und kann nach der Aufbringung von Energie (z.B. Wärme, UV-Licht etc.) zur Bildung eines Verkapselungsstoffs vollständig ausgehärtet werden. Unterschiedliche Techniken können angewandt werden, um die Halbleiterchips mit dem Verkapselungsstoff zu bedecken, beispielsweise Formpressen, Spritzgießen, Pulverspritzgießen, Flüssigspritzgießen, Dosieren oder Laminieren.
  • Die Halbleiterchips können mit einer elektrischen Umverteilungsstruktur versehen sein. Die elektrische Umverteilungsstruktur kann eine oder mehrere Polymerschichten aufweisen. Die Polymerschicht(en) kann/können während der Verarbeitung auf Waferebene aufgetragen werden, also während der Front-End-Verarbeitung. Beispielsweise kann/können die Polymerschicht(en) durch ein CVD-Verfahren (Chemische Gasphasenabscheidung) oder durch ein Rotationsbeschichtungsverfahren aufgebracht werden. Die Polymerschicht(en) kann/können aus einem Photoresist oder aus einem beliebigen anderen Ätzresist hergestellt sein. Beispielsweise kann ein Photoimid verwendet werden. Insbesondere können Füllstoffe, wie z.B. organische oder mineralische Füllstoffe, in der Polymerschicht/den Polymerschichten enthalten sein. Der Füllstoff kann den CTE (Wärmeausdehnungskoeffizient) verbessern, um Spannungen und Verzug des Gehäuses zu verringern, und kann die Schutzwirkung der Polymerschicht(en) bezüglich der Oberfläche des Halbleiterchips verbessern, die von der Polymerschicht/den Polymerschichten bedeckt ist.
  • Die elektrische Umverteilungsstruktur kann eine oder mehrere leitfähige Schichten, z.B. Metallschichten, aufweisen. Die leitfähigen Schichten können als Verdrahtungsschichten verwendet werden, um einen elektrischen Kontakt mit den Halbleiterchips von außerhalb des Gehäuses herzustellen und/oder um einen elektrischen Kontakt mit anderen in dem Gehäuse enthaltenen Halbleiterchips und/oder Bauteilen herzustellen. Die leitfähigen Schichten können mit einer jeden erwünschten geometrischen Form und einer jeden erwünschten Materialzusammensetzung hergestellt werden. Die leitfähigen Schichten können sich beispielsweise aus Leiterbahnen zusammensetzen, können aber auch in Form einer Schicht vorliegen, die einen Bereich abdeckt. Sie können dazu verwendet werden, die externen Kontaktinseln des Gehäuses bereitzustellen. Jedes erwünschte Metall, beispielsweise Aluminium, Nickel, Palladium, Silber, Zinn, Gold oder Kupfer, oder Metalllegierungen können als Material verwendet werden. Die leitfähigen Schichten können homogen sein oder aus lediglich einem Material hergestellt sein oder sie können heterogen sein oder aus mehr als einem Material hergestellt sein, d.h. dass verschiedene Zusammensetzungen und Konzentrationen der Materialien, die in den leitfähigen Schichten enthalten sind, möglich sind. Dünnschichttechnologien können angewandt werden, um die leitfähigen Schichten zu erzeugen und/oder zu strukturieren.
  • 1 zeigt ein elektronisches Modul 100 mit einem Halbleitergehäuse 10, einem Wärmespreizer 20 und einer elektrisch isolierenden Schicht 30. Das Halbleitergehäuse 10 kann einen Halbleiterchip 12 und einen Kapselkörper 14 aufweisen, der wenigstens teilweise den Halbleiterchip 12 einkapselt. Gemäß einer Ausführungsform kapselt der Kapselkörper 14 den Halbleiterchip 12 auf einer zweiten Hauptseite 12B und auf vier Seitenflächen ein, die die zweite Hauptseite mit einer ersten Hauptseite 12A des Halbleiterchips 12 verbinden, wobei die erste Hauptseite 12A nicht von dem Kapselkörper 14 bedeckt ist.
  • Das elektronische Modul 100 kann eine auf der Oberfläche montierte Vorrichtung (SMD) sein. Eine zweite Hauptseite 10B des Halbleitergehäuses 10 kann so ausgestaltet sein, dass sie auf einem weiteren elektronischen Element, beispielsweise einer Leiterplatte (PCB), angeordnet ist. Das Halbleitergehäuse 10 kann ein bedrahtetes Gehäuse oder ein unbedrahtetes Gehäuse sein.
  • Der Wärmespreizer 20 kann an einer ersten Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses 10 befestigt sein. Der Wärmespreizer 20 kann thermisch mit dem Halbleiterchip 12 verbunden sein. Gemäß einer Ausführungsform kann der Wärmespreizer 20 auch elektrisch mit dem Halbleiterchip 12 verbunden sein. Beispielsweise kann der Wärmespreizer elektrisch mit einer Elektrode (nicht dargestellt) verbunden sein, die auf der ersten Hauptseite 12A des Halbleiterchips 12 angeordnet ist. Die Elektrode kann eine Emitterelektrode, eine Kollektorelektrode oder eine Gate-Elektrode sein, wenn der Halbleiterchip 12 einen IGBT aufweist. Die Elektrode kann eine Source-Elektrode, eine Drain-Elektrode oder eine Gate-Elektrode sein, wenn der Halbleiterchip 12 einen FET aufweist.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Wärmespreizer 20 die erste Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses 10 vollständig abdecken. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Wärmespreizer 20 die erste Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses 10 lediglich teilweise abdecken. Ferner kann der Wärmespreizer 20 seitlich über eine Grundfläche des Halbleitergehäuses 10, wie in 2 dargestellt, in Bezug auf das elektronische Modul 200 hinausragen. Der Wärmespreizer 20 kann seitlich über lediglich eine Seite des Halbleitergehäuses 10, über zwei Seiten, beispielsweise zwei gegenüberliegende Seiten, über drei Seiten, oder über alle (vier) Seiten des Halbleitergehäuses 10 hinausragen. Ein Oberflächenbereich einer ersten Hauptseite 20A des Wärmespreizers 20 kann größer sein als ein Oberflächenbereich der ersten Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses 10, beispielsweise ungefähr 1,5 Mal so groß, ungefähr 2 Mal so groß, ungefähr 3 Mal so groß, oder sogar mehr als 3 Mal so groß. Der Wärmespreizer 20 kann im Wesentlichen rechteckig sein; der Wärmespreizer 20 kann jedoch auch eine andere geeignete Form aufweisen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Wärmespreizer 20 ein Blech oder eine Metallplatte aufweisen. Der Wärmespreizer 20 kann eine Stärke d von ungefähr oder mehr als 0,1mm, 0,2mm, 0,5mm, 0,7mm und 1mm aufweisen. Der Wärmespreizer 20 kann Kupfer und/oder Aluminium aufweisen.
  • Die Isolierschicht 30 kann auf der ersten Hauptseite 20A des Wärmespreizers 20 angeordnet sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die Isolierschicht 30 ferner die Seitenflächen des Wärmespreizers 20 abdecken, wobei die Seitenflächen von der ersten Hauptseite 20A des Wärmespreizers zu der zweiten Hauptseite 20B des Wärmespreizers reichen. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kann die Isolierschicht 30 ferner wenigstens teilweise die zweite Hauptseite 20B des Wärmespreizers abdecken, wie beispielsweise aus 2 ersichtlich ist.
  • Die Isolierschicht 30 kann jedes beliebige geeignete dielektrische organische oder anorganische Material aufweisen. Die Isolierschicht 30 kann ein Imid, beispielsweise ein Photoimid, aufweisen. Die Isolierschicht 30 kann eine Formmasse und/oder ein Laminat aufweisen. Die Isolierschicht 30 kann Epoxid aufweisen. Die Isolierschicht 30 kann einen Füllstoff aufweisen, der dazu ausgestaltet ist, eine Wärmeleitfähigkeit der Isolierschicht 30 zu verbessern. Der Füllstoff kann beispielsweise SiO aufweisen. Ungefähr 60% - 70% der Isolierschicht 30 können aus Füllstoff bestehen. Die Isolierschicht 30 kann eine Stärke t von ungefähr oder mehr als 0,01mm, 0,05mm, 0,1mm, 0,3mm und 0,5mm aufweisen.
  • Die Isolierschicht 30 kann dazu ausgestaltet sein, den Wärmespreizer 20 elektrisch nach außen hin zu isolieren. Beispielsweise kann das elektronische Modul 100 eine Hochspannungsvorrichtung sein, was bedeutet, dass der Halbleiterchip 12 eine Drain-Source-Spannung oder eine Kollektor-Emitter-Spannung von jeweils ungefähr 300V - 400V aufweisen kann. Der Wärmespreizer 20, der elektrisch mit dem Halbleiterchip 12 verbunden ist, kann dieselbe Spannung bezüglich des Massepotenzials aufweisen. Die Isolierschicht 30 kann zur Bereitstellung einer Isolierung gegenüber einer Spannung dieser Größenordnung ausgestaltet sein.
  • Eine Schicht aus wärmeleitfähigem Material kann zwischen dem Halbleitergehäuse 10 und dem Wärmespreizer 20 (nicht in 1 dargestellt) angeordnet sein. Insbesondere kann das wärmeleitfähige Material zwischen dem Halbleiterchip 12 und dem Wärmespreizer 20 angeordnet sein. Das wärmeleitfähige Material kann ein Wärmeleitmaterial (TIM, Thermal Interface Material) oder eine Wärmeleitpaste, eine Silberpaste, ein Lötmaterial, insbesondere ein Diffusionslötmaterial, oder jedes beliebige andere geeignete Material aufweisen, das ausreichende Wärmeleitfähigkeitseigenschaften aufzeigt.
  • Das wärmeleitfähige Material kann dazu ausgestaltet sein, den Wärmespreizer 20 an dem Halbleitergehäuse 10 zu befestigen, z.B. über eine Lötverbindung oder eine Klebeverbindung. Alternativ oder zusätzlich dazu können andere Mittel zur Befestigung des Wärmespreizers 20 an dem Halbleitergehäuse 10 verwendet werden, wie z.B. ein Schraubmittel oder ein Klemmmittel.
  • Das elektronische Modul 100 kann dazu ausgestaltet sein, einen Kühlkörper aufzuweisen, der auf der ersten Hauptseite 30A der Isolierschicht angeordnet ist. Der Kühlkörper kann dazu ausgestaltet sein, eine Wärmeableitung entweder zum Halbleitergehäuse 10 allein oder zusätzlich zu einem zweiten Kühlkörper bereitzustellen, wobei der zweite Kühlkörper auf einer zweiten Seite einer PCB, die einer ersten Seite der PCB gegenüberliegt, angeordnet sein kann, an der das elektronische Modul 100 befestigt sein kann. Das bedeutet, dass das elektronische Modul 100 dazu gestaltet sein kann, zwei bestimmte Wärmepfade zur Ableitung von Wärme aufzuweisen, wobei ein erster Pfad zum Kühlkörper über der Isolierschicht 30 angeordnet ist und ein zweiter Pfad zum zweiten Kühlkörper unter dem elektronischen Modul 100 auf der gegenüberliegenden Seite der PCB angeordnet ist. Alternativ dazu kann das elektronische Modul 100 dazu gestaltet sein, lediglich einen bestimmten Wärmepfad aufzuweisen, nämlich zu dem Kühlkörper, der über der Isolierschicht 30 angeordnet ist. Die erste Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses kann eine Oberseite des Halbleitergehäuses 10 sein und die zweite Hauptseite 10B kann eine Unterseite des Halbleitergehäuses 10 sein, wobei die Unterseite zur Verbindung des elektronischen Moduls 100 mit einer PCB ausgestaltet sein kann. Daher kann die Anordnung eines Wärmespreizers 20 (und gegebenenfalls eines an dem Wärmespreizer 20 befestigten Kühlkörpers) auf der Oberseite als „Oberseitenkühlungs“-System des Halbleitergehäuses 10 bezeichnet werden.
  • Der Wärmespreizer 20 kann ein seitliches Verteilen der von dem Halbleitergehäuse 10 erzeugten Wärme, beispielsweise der von dem Halbleiterchip 12 erzeugten Wärme, bewirken. Ein seitliches Verteilen der Wärme unter Verwendung des Wärmespreizers 20 kann einen Wärmefluss von dem Halbleitergehäuse 10 zu einem über der Isolierschicht 30 angeordneten Kühlkörper verbessern.
  • Die Isolierschicht 30 kann eine elektrische Isolierung eines über der Isolierschicht 30 angeordneten Kühlkörpers gegenüber dem Halbleitergehäuse 10 bewirken, insbesondere gegenüber dem Halbleiterchip 12. Die Anordnung einer Isolierschicht 30 über dem Wärmespreizer 20, ohne den Wärmespreizer 20 elektrisch gegenüber dem Halbleitergehäuse 10 zu isolieren, kann den Wärmefluss in den Wärmespreizer 20 verbessern und kann das seitliche Verteilen der Wärme in dem Wärmespreizer 20 verbessern.
  • 2 zeigt ein elektronisches Modul 200, das dem elektronischen Modul 100 entsprechen kann. Die zuvor genannte Offenbarung in Bezug auf das elektronische Modul 100 kann auch auf das elektronische Modul 200 angewandt werden und umgekehrt, und eine Wiederholung wird der Kürze halber vermieden.
  • Das elektronische Modul 200 kann eine Schicht aus wärmeleitfähigem Material 40 aufweisen, die zwischen dem Halbleiterchip 12 und dem Wärmespreizer 20 angeordnet ist. Das wärmeleitfähige Material 40 kann ferner elektrisch leitfähig sein. Das elektronische Modul 200 kann ein strukturelles Element 50 aufweisen, das zwischen dem Halbleiterchip 12 und dem Wärmespreizer 20 angeordnet ist. Das strukturelle Element 50 kann insbesondere zwischen dem Halbleiterchip 12 und dem wärmeleitfähigen Material 40 angeordnet sein. Das strukturelle Element 50 kann elektrisch, wärmeleitend und/oder mechanisch mit dem Halbleiterchip 12 verbunden sein. Das strukturelle Element 50 kann insbesondere mit einer Elektrode des Halbleiterchips 12 verbunden sein. Das strukturelle Element 50 kann elektrisch, wärmeleitend und/oder mechanisch mit dem Wärmespreizer 20 verbunden sein. Das strukturelle Element 50 kann ein Metall, wie z.B. Kupfer oder Aluminium, oder eine Metalllegierung aufweisen. Das strukturelle Element 50 kann einen Chipträger und/oder eine Kontaktklammer aufweisen. Das strukturelle Element 50 kann einen Leiterrahmen aufweisen.
  • Das elektronische Modul 200 kann so ausgestaltet sein, dass die Isolierschicht 30 nicht zwischen dem Wärmespreizer 20 und dem wärmeleitfähigen Material 40 angeordnet ist. Mit anderen Worten steht das wärmeleitfähige Material 40 in direktem Kontakt mit dem Wärmespreizer 20.
  • Die Schicht aus wärmeleitfähigem Material 40 kann so ausgestaltet sein, dass sie entweder vollständig oder lediglich teilweise die erste Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses abdeckt. Das leitfähige Material 40 kann elektrisch nach außen hin isoliert sein, beispielsweise durch den Kapselkörper 14, die Isolierschicht 30 oder eine Kombination davon.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, kann der Wärmespreizer 20 seitlich über eine Grundfläche des Halbleitergehäuses 10 hinausragen. Der Wärmespreizer 20 kann seitlich über eine erste Seite des Halbleitergehäuses 10 um eine Länge von l1 hinausragen. Der Wärmespreizer 20 kann seitlich über eine zweite Seite des Halbleitergehäuses 10 um eine Länge von l2 hinausragen. Ferner kann der Wärmespreizer 20 über eine dritte und vierte Seite des Halbleitergehäuses 10 jeweils um eine Länge von l3 und l4 hinausragen. Die Längen l1, l2, l3 und l4 können sich voneinander unterscheiden oder identisch sein. Die Längen l1, l2, l3 und l4 können jeweils ungefähr oder mehr als 5%, 10%, 20%, 30%, 50%, 70% oder 100% einer Länge L des Halbleitergehäuses 10 betragen. Die Längen l1, l2, l3 und l4 können jeweils ungefähr oder mehr als 1mm, 2mm, 3mm, 4mm, 5mm, 7mm oder 10mm betragen.
  • 3 zeigt eine Wärmespreizanordnung 300 mit einem Wärmespreizer 310 und einer elektrisch isolierenden Schicht 320. Der Wärmespreizer 310 kann dem Wärmespreizer 20 entsprechen und die elektrisch isolierende Schicht 320 kann der elektrisch isolierenden Schicht 30 entsprechen. Der Wärmespreizer 310 kann eine im Wesentlichen quadratische oder rechteckige Form aufweisen. Eine Kantenlänge x des Wärmespreizers 310 kann ungefähr oder mehr als 3mm, 5mm, 8mm, 10mm, 15mm, 30mm oder 50mm betragen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Herstellung des Wärmespreizers 310 ein Stanzen, Schneiden und/oder Sägen einer Metallplatte oder eines Blechs aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann die elektrisch isolierende Schicht 320 auf den Wärmespreizer 310 unter Verwendung von Techniken wie CVD, Rotationsbeschichtung oder anderen geeigneten Oberflächenbehandlungstechniken aufgebracht werden. Das Aufbringen der elektrisch isolierenden Schicht 320 auf den Wärmespreizer 310 kann selektiv ausgeführt werden, das heißt, dass die elektrisch isolierende Schicht 320 nicht auf wenigstens einen Teil einer zweiten Hauptseite des Wärmespreizers 310 aufgebracht wird, wodurch eine Öffnung 322 gebildet wird. Alternativ dazu kann die elektrisch isolierende Schicht 320 so aufgebracht werden, dass der Wärmespreizer 310 vollständig von der elektrisch isolierenden Schicht 320 bedeckt ist und dass die Öffnung 322 danach durch selektives Entfernen der elektrisch isolierenden Schicht 320 gebildet wird.
  • Die Wärmespreizanordnung 300 kann formstabil sein oder nicht, wenn sie nicht an einem Halbleitergehäuse und/oder einem Kühlkörper befestigt ist.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines elektronischen Moduls 400, wobei das elektronische Modul 400 den elektronischen Modulen 100 und 200 entsprechen kann. Die zuvor genannte Offenbarung in Bezug auf die elektronischen Module 100 und 200 kann auch auf das elektronische Modul 400 angewandt werden und umgekehrt, und eine Wiederholung wird der Kürze halber vermieden.
  • Im elektronischen Modul 400 ist der Halbleiterchip 12 in einer Konfiguration mit der Source nach unten angeordnet, wobei ein Source-Kontakt 15 der zweiten Hauptseite 10B des Halbleitergehäuses zugewandt ist. Der Halbleiterchip 12 ist an einem Chipträger 52 befestigt, so dass die Drain-Elektrode 16 elektrisch mit dem Chipträger 52 verbunden ist und dem Wärmespreizer 20 zugewandt ist. Der Chipträger 52 kann dem strukturellen Element 50 gemäß 2 entsprechen. Der Chipträger 52 kann ein äußeres Kontaktelement aufweisen, das auf der zweiten Hauptseite 10B des Halbleitergehäuses freiliegt. Eine Gate-Elektrode 17 kann neben der Source-Elektrode 15 angeordnet sein und kann elektrisch mit einem äußeren Kontaktelement 54 verbunden sein. Die Source-Elektrode 15 kann auch elektrisch mit einem äußeren Kontaktelement verbunden sein, das der Einfachheit halber nicht in 4 dargestellt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip 12 des elektronischen Moduls 400 ein IGBT-Chip und die Elektroden 15 und 16 sind jeweils eine Emitter-Elektrode und eine Kollektor-Elektrode.
  • 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines elektronischen Moduls 500, wobei das elektronische Modul 500 den elektronischen Modulen 100 und 200 entsprechen kann. Die zuvor genannte Offenbarung in Bezug auf die elektronischen Module 100 und 200 kann auch auf das elektronische Modul 500 angewandt werden und umgekehrt, und eine Wiederholung wird der Kürze halber vermieden.
  • Das elektronische Modul 500 weist eine Kontaktklammer 56 auf, wobei die Kontaktklammer 56 einem strukturellen Element 50 gemäß 2 entsprechen kann. Die Kontaktklammer 56 kann mit der Elektrode 15 des Halbleiterchips 12 verbunden sein, wobei die Elektrode 15 eine Source-Elektrode bzw. eine Emitter-Elektrode sein kann. Die Kontaktklammer 56 kann ferner mit einem äußeren Kontaktelement verbunden sein, das auf der zweiten Hauptseite 10B des Halbleitergehäuses angeordnet ist. Der Halbleiterchip 10 des elektronischen Moduls 500 ist auf einem Chipträger 58 angeordnet, so dass eine Elektrode 16 mit dem Chipträger 58 verbunden ist, wobei die Elektrode 16 eine Drain-Elektrode bzw. eine Kollektor-Elektrode ist. Der Chipträger 58 weist ein äußeres Kontaktelement auf, das auf der zweiten Hauptseite 10B des Halbleitergehäuses angeordnet ist.
  • Der Halbleiterchip 12 kann ferner eine Gate-Elektrode (nicht in 5 dargestellt) aufweisen, die Seite an Seite mit der Elektrode 15 angeordnet ist und elektrisch mit einem weiteren äußeren Kontaktelement (auch nicht in 5 dargestellt) verbunden ist.
  • 6A - 6C zeigen ein elektronisches Modul 600 in verschiedenen Stufen der Herstellung gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Moduls. Das elektronische Modul 600 kann den elektronischen Modulen 100, 200, 400 oder 500 entsprechen. Die zuvor genannte Offenbarung in Bezug auf die elektronischen Module 100, 200, 400 oder 500 kann auch auf das elektronische Modul 600 angewandt werden und umgekehrt, und eine Wiederholung wird der Kürze halber vermieden.
  • 6A zeigt ein Halbleitergehäuse 10, wobei das Halbleitergehäuse 10 eine Auflagefläche 18 aufweist, die zum Tragen einer Schicht aus wärmeleitfähigem Material ausgestaltet ist. Die Auflagefläche 18 kann eine Ausnehmung aufweisen, die in den Kapselkörper 14 integriert ist. Die erste Hauptseite des Halbleitergehäuses 10 kann jedoch auch flach ohne Ausnehmung sein, wobei die Auflagefläche 18 einfach einen Abschnitt der flachen ersten Hauptseite bildet. Die Auflagefläche 18 kann lediglich einen Abschnitt der ersten Hauptseite des Halbleitergehäuses 10 abdecken, oder sie kann die erste Hauptseite vollständig abdecken. Das strukturelle Element 50 kann an der Auflagefläche 18 freiliegen.
  • 6B zeigt eine Schicht aus wärmeleitfähigem Material 40, die auf der Auflagefläche 18 angeordnet ist. Das wärmeleitfähige Material 40 kann koplanar mit der ersten Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses sein, kann jedoch auch auf der ersten Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses angeordnet sein.
  • 6C zeigt ein elektronisches Modul 600, wobei der Wärmespreizer 20 an dem Halbleitergehäuse 10 befestigt ist. Ferner ist die elektrisch isolierende Schicht 30 auf dem Wärmespreizer 20 dargestellt. Die elektrisch isolierende Schicht 30 kann auf den Wärmespreizer 20 aufgebracht werden, bevor der Wärmespreizer 20 an dem Halbleitergehäuse 10 befestigt wird, oder alternativ nach der Befestigung. Eine Schnittstelle zwischen der ersten Hauptseite 10A des Halbleitergehäuses und dem Wärmespreizer 20 kann wenigstens teilweise die elektrisch isolierende Schicht 30, wie in 6C dargestellt, aufweisen. Alternativ dazu kann die Schnittstelle keine elektrisch isolierende Schicht 30 aufweisen.
  • 6D zeigt einen Kühlkörper 610, der auf dem elektronischen Modul 600 angeordnet ist. Eine zweite Schicht eines wärmeleitfähigen Materials kann zwischen dem Kühlkörper 610 und der elektrisch isolierenden Schicht 30 (nicht in 6D dargestellt) angeordnet sein. Die zweite Schicht aus wärmeleitfähigem Material kann dasselbe Material oder dieselbe Materialzusammensetzung wie die Schicht aus wärmeleitfähigem Material 40 aufweisen und eine Wiederholung wird vermieden. Der Kühlkörper 610 kann beispielsweise am elektronischen Modul 600 über eine Lötverbindung, eine Klebeverbindung, ein Klemmmittel und/oder ein Schraubmittel befestigt sein.
  • Der Kühlkörper 610 kann seitlich über den Wärmespreizer 20, beispielsweise um ungefähr oder mehr als 1mm, 2mm, 5mm, 10mm oder 20mm, hinausragen. Der Kühlkörper 610 kann beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Grundfläche aufweisen.
  • 7A und 7B zeigen Herstellungsstufen eines elektronischen Moduls 700, das gemäß einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Moduls hergestellt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein Wärmespreizer an einem Kühlkörper vor dem Befestigen des Wärmespreizers an einem Halbleitergehäuse befestigt. Das elektronische Modul 700 kann den elektronischen Modulen 100, 200, 400 oder 500 entsprechen. Die zuvor genannte Offenbarung in Bezug auf die elektronischen Module 100, 200, 400 oder 500 kann auch auf das elektronische Modul 700 angewandt werden und umgekehrt, und eine Wiederholung wird der Kürze halber vermieden.
  • 7A zeigt ein Halbleitergehäuse 10 und einen Wärmespreizer 20, der an einem Kühlkörper 710 befestigt ist. Die elektrisch isolierende Schicht 30 ist zwischen dem Kühlkörper 710 und dem Wärmespreizer 20 angeordnet und isoliert den Wärmespreizer 20 elektrisch gegenüber dem Kühlkörper 710. Eine zweite Schicht aus wärmeleitfähigem Material, wie zuvor beschrieben, kann zwischen der elektrisch isolierenden Schicht 30 und dem Kühlkörper 710 (nicht dargestellt) angeordnet sein.
  • 7B zeigt das elektronische Modul 700 nach der Befestigung der kombinierten Anordnung des Wärmespreizers 20 und des Kühlkörpers 710 an dem Halbleitergehäuse 10.
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Moduls 800. Es ist zu beachten, dass die Verfahrensschritte des Verfahrens 800 nicht notwendigerweise in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Ein erster Verfahrensschritt 801 des Verfahrens 800 kann die Bereitstellung eines Halbleitergehäuses aufweisen. Ein zweiter Verfahrensschritt 802 kann die Bereitstellung eines Wärmespreizers mit einer ersten Hauptoberfläche und einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, aufweisen. Ein dritter Verfahrensschritt 803 kann die Bereitstellung einer elektrisch isolierenden Schicht auf der ersten Hauptoberfläche des Wärmespreizers aufweisen. Ein vierter Verfahrensschritt 804 kann ein Verbinden des Wärmespreizers mit dem Halbleitergehäuse auf solche Weise aufweisen, dass die zweite Hauptoberfläche des Wärmespreizers dem Halbleitergehäuse zugewandt ist.
  • 9A und 9B zeigen Simulationsergebnisse des Wärmewiderstands Rth mit Oberseitenkühlung eines elektronischen Moduls 900 mit einem Wärmespreizer 20 (9A) und eines elektronischen Moduls 910 ohne Wärmespreizer (9B). Ein Kühlkörper 710 ist über jedem der elektronischen Module 900 und 910 angeordnet. Das elektronische Modul 900 kann den elektronischen Modulen 100, 200, 400, 500, 600 und 700 entsprechen. Die Werte in Klammern bezeichnen die Stärke der entsprechenden Schicht in der Simulation. Das Simulationsergebnis zeigt, dass ein Wärmespreizer 20 Rth erheblich verringern kann.
  • Während ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform der Erfindung in Hinblick auf lediglich eine mehrerer Umsetzungen offengelegt sein kann, kann zusätzlich ein derartiges Merkmal oder ein derartiger Aspekt mit einem oder mehreren Merkmalen oder Aspekten der anderen Umsetzungen je nach Belieben und Vorteil für eine jede gegebene oder bestimmte Anwendung kombiniert werden. Ferner, insofern als die Begriffe „einschließen“, „aufweisen“, „mit“ oder andere Varianten davon entweder in der detaillierten Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, sollen derartige Begriffe ähnlich dem Begriff „umfassen“ einschließend verwendet werden. Ferner ist zu verstehen, dass Ausführungsformen der Erfindung in diskreten Schaltkreisen, teilweise integrierten Schaltkreisen oder vollständig integrierten Schaltkreisen oder Programmiermitteln umgesetzt werden können. Der Begriff „beispielhaft“ ist ferner lediglich als Beispiel zu verstehen, und nicht als die beste oder optimale Möglichkeit. Es ist auch anzuerkennen, dass die hierin dargestellten Merkmale und/oder Elemente der Einfachheit halber und zur besseren Verständlichkeit mit bestimmten Abmessungen relativ zueinander dargestellt sind, und dass die tatsächlichen Abmessungen wesentlich von den hierin dargestellten abweichen können.

Claims (16)

  1. Elektronisches Modul (200), mit: einem Halbleitergehäuse (10) mit einem Chipträger (50) und einem auf dem Chipträger (50) angebrachten Halbleiterchip (12) ; einem Wärmespreizer (20), der außerhalb des Halbleitergehäuses (10) angeordnet ist und der derart an dem Chipträger (50) des Halbleitergehäuses (10) befestigt ist, dass der Chipträger (50) elektrisch mit dem Wärmespreizer (20) verbunden ist, wobei der Wärmespreizer (20) plattenförmig ausgestaltet ist und zwischen dem Wärmespreizer (20) und dem Chipträger (50) eine wärmeleitende Schicht (40) angeordnet ist; und einer elektrisch isolierenden Schicht (30), die auf dem Wärmespreizer (20) entfernt von dem Halbleitergehäuse (10) derart angeordnet ist, dass die elektrisch isolierende Schicht (30) bis auf eine auf einer Hauptseite des Wärmespreizers (20) befindliche Öffnung vollständig auf dem Wärmespreizer (20) aufgebracht ist und dass die wärmeleitende Schicht (40) in die Öffnung der isolierenden Schicht (30) eingefügt ist.
  2. Elektronisches Modul (200) nach Anspruch 1, wobei das elektronische Modul eine auf der Oberfläche montierte oder montierbare Vorrichtung (SMD) ist.
  3. Elektronisches Modul (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine zweite Hauptseite des Halbleitergehäuses (10) elektrische Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren des Halbleiterchips (12) des Halbleitergehäuses (10) von außen aufweist, und wobei der Wärmespreizer (20) auf einer ersten Hauptseite des Halbleitergehäuses (10) angeordnet ist, die der zweiten Hauptseite gegenüberliegt.
  4. Elektronisches Modul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmespreizer (20) elektrisch mit dem Halbleiterchip (12) des Halbleitergehäuses (10) verbunden ist.
  5. Elektronisches Modul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbleitergehäuse (10) einen Halbleiter-Leistungschip (12) aufweist.
  6. Elektronisches Modul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der wärmeleitenden Schicht (40) ein Lötmetall, eine Wärmeleitpaste, eine Silberpaste und/oder einen leitfähigen Klebstoff aufweist.
  7. Elektronisches Modul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch isolierende Schicht (30) den Wärmespreizer (20) elektrisch nach außen hin isoliert.
  8. Elektronisches Modul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmespreizer (20) seitlich über eine Grundfläche des Halbleitergehäuses (10) hinausragt.
  9. Elektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner einen Kühlkörper aufweist, der auf einer ersten Hauptoberfläche des Wärmespreizers angeordnet und elektrisch gegenüber dem Wärmespreizer durch die elektrisch isolierende Schicht isoliert ist.
  10. Elektronisches Modul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmespreizer (20) Kupfer und/oder Aluminium aufweist.
  11. Elektronisches Modul (200) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei ein Drain-Kontakt oder ein Kollektorkontakt des Halbleiter-Leistungschips (12) dem Wärmespreizer (20) zugewandt ist.
  12. Elektronisches Modul (200) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei ein Source-Kontakt oder ein Emitterkontakt des Halbleiter-Leistungschips (12) dem Wärmespreizer (20) zugewandt ist.
  13. Verfahren (800) zur Herstellung eines elektronischen Moduls, das Folgendes aufweist: Bereitstellen eines Halbleitergehäuses, welches einen Chipträger und einen an dem Chipträger angebrachten Halbleiterchip aufweist (801); Bereitstellen eines plattenförmigen Wärmespreizers mit einer ersten Hauptoberfläche und einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt (802); Bereitstellen einer elektrisch isolierenden Schicht auf der ersten Hauptoberfläche des Wärmespreizers derart dass die elektrisch isolierende Schicht bis auf eine auf der zweiten Hauptseite des Wärmespreizers befindliche Öffnung vollständig auf dem Wärmespreizer aufgebracht ist (803); und danach Verbinden des Wärmespreizers mit dem Halbleitergehäuse, so dass die zweite Hauptoberfläche des Wärmespreizers dem Halbleitergehäuse zugewandt ist und eine zwischen den Chipträger und den Wärmespreizer angeordnete wärmeleitende Schicht in die Öffnung der elektrisch isolierenden Schicht eingefügt ist (804) .
  14. Verfahren (800) nach Anspruch 13, wobei das Verbinden des Wärmespreizers mit dem Halbleitergehäuse ein thermisches Verbinden des Wärmespreizers mit einem Halbleiterchip des Halbleitergehäuses aufweist.
  15. Verfahren (800) nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Verbinden des Wärmespreizers mit dem Halbleitergehäuse ein elektrisches Verbinden des Wärmespreizers mit einem Halbleiterchip des Halbleitergehäuses aufweist.
  16. Verfahren (800) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, das ferner Folgendes aufweist: Verbinden eines Kühlkörpers mit der ersten Hauptoberfläche des Wärmespreizers.
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