DE102017220211B4 - Halbleitervorrichtung und verfahren zur fertigung derselben - Google Patents

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Abstract

Halbleitervorrichtung, aufweisend:eine Basisplatte (4);ein isolierendes Substrat (2), das auf einer oberen Oberfläche der Basisplatte (4) vorgesehen ist;ein leitfähiges Muster (1), das auf einer oberen Oberfläche des isolierenden Substrats (2) vorgesehen ist;einen Halbleiter-Chip (3), der auf einer oberen Oberfläche des leitfähigen Musters (1) angebracht ist;ein Gehäuse (5), das die Basisplatte (4), das isolierende Substrat (2), das leitfähige Muster (1) und den Halbleiter-Chip (3) umgibt;ein Versiegelungsharz (7), das ein Inneres des Gehäuses (5) versiegelt; undmindestens einen externen Verbindungsanschluss (6), der an dem Gehäuse (5) vorgesehen ist, wobeiein Endbereich des externen Verbindungsanschlusses (6) mit dem leitfähigen Muster (1) verbunden ist,das Gehäuse (5) einen Anschlusseinführbereich (5c) in einem Umfangswandbereich (5a) davon aufweist, wobei der Anschlusseinführbereich ein Einführen des anderen Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses (6) ermöglicht, wobei der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses (6) in einer Draufsicht L-förmig ist und der Anschlusseinführbereich (5c) in einer Draufsicht L-förmig ist, undmit dem anderen Endbereich des externen Verbindungsanschlusses (6), der in den Anschlusseinführbereich (5c) eingeführt ist, ein anderer Bereich des externen Verbindungsanschlusses (6) als der andere Endbereich durch das Versiegelungsharz (7) versiegelt ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zur Fertigung derselben.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Eine Halbleitervorrichtung weist eine Basisplatte, ein isolierendes Substrat, das auf einer oberen Oberfläche der Basisplatte vorgesehen ist, einen Halbleiter-Chip, der auf einer oberen Oberfläche des isolierenden Substrats angebracht ist, und ein Gehäuse, das die Basisplatte, die isolierende Schicht und den Halbleiter-Chip umgibt, auf. Das Innere des Gehäuses ist durch ein Versiegelungsharz versiegelt.
  • Das japanische Patent JP 4 985 116 B2 offenbart eine Halbleitervorrichtung, in welcher zum Beispiel eine mehrschichtige Anordnung eines Halbleiter-Chips, einer isolierenden Schaltungsplatte, auf welcher der Halbleiter-Chip angebracht ist, und einer Metallbasis zur Wärmeableitung mit einem umgebenden Harzgehäuse kombiniert sind. In dieser Halbleitervorrichtung ist ein Bond-Draht zwischen Beinbereichen von externen Anschlüssen, die in einem Umfangswandbereich des umgebenden Harzgehäuses angeordnet sind, und einem Leitermuster der isolierenden Schaltungsplatte oder zwischen den Beinbereichen und dem Halbleiter-Chip vorgesehen, während die Beinbereiche in das Innere des umgebenden Harzgehäuses gezogen werden. Die externen Anschlüsse sind durch Presspassen von einer Metallbasisseite an Anschlussmontagelöchern befestigt, die vorher in dem Umfangswandbereich des umgebenden Harzgehäuses ausgebildet worden sind. Eine Lücke zwischen den L-förmigen Beinbereichen der externen Anschlüsse und der Metallbasis ist mit einem Anschlusshalterahmen gefüllt, um die externen Anschlüsse an vorbestimmten Befestigungspositionen zu unterstützen.
  • Wie in der Halbleitervorrichtung, die in dem japanischen Patent JP 4 985 116 B2 offenbart ist, sind herkömmliche Außenanschlüsse mit der isolierenden Schaltungsplatte durch ein leitfähiges Material wie den Bond-Draht verbunden. Mit dieser Struktur ist eine Wärmeableitung der Anschlüsse abhängig von einer Wärmeableitung des leitfähigen Materials und ist unzureichend, da eine Wärmeableitung des leitfähigen Materials aufgrund einer extrem kleinen Breite des leitfähigen Materials unzureichend ist. Außerdem müssen die Anschlüsse beim Verbinden des leitfähigen Materials stabil mit dem Gehäuse verbunden sein. Dies erfordert ein Anbringen eines haftenden Materials, Einpassen einer Befestigungsabdeckung oder dergleichen, was zu Teilen und Fertigungsprozessen hinzukommt, sodass Fertigungskosten ansteigen.
  • Aus JP 2009 - 21 286 A ist die Bereitstellung einer Halbleitervorrichtung für elektrische Energie bekannt, bei der die Position einer Hauptelektrode an einem Gehäuse befestigt ist, das eine Isolierplatte oder dergleichen einschließt, die mit einem Halbleiterchip in Bezug auf die Halbleitervorrichtung für elektrische Energie montiert ist, die in der Lage ist, die Hauptelektrode an einer vorbestimmten Position zu befestigen. Die Halbleitervorrichtung für elektrische Energie hat den Halbleiterchip, das Gehäuse, das den Halbleiterchip umschließt, die Hauptelektrode, die elektrisch mit dem Halbleiterchip verbunden ist, und einen Projektionsabschnitt, der auf einer Wandoberfläche des Gehäuses oder einer Wandoberfläche von ausgebildet ist ein Element, das an dem Gehäuse angebracht ist, wobei der Vorsprung einen pfeilbreiten Abschnitt aufweist, der zu einer schmalen Breite geformt ist, und einen breitbreiten Abschnitt, der breiter als der schmale Abschnitt ausgebildet ist, weiter entfernt von der Stelle, an der der Projektionsabschnitt getragen wird, als von dem schmalen Teil mit breiter Breite.
  • Aus DE 10 2011 075 154 A1 ist eine Halbleitervorrichtung bekannt, die ein Halbleiter-Montagesubstrat, ein Muttergehäuse mit einer Öffnung und einem Gehäuse für das Halbleiter-Montagesubstrat, mehrere Sicherungselemente, die entlang eines Randes des Muttergehäuses vorgesehen sind, einen Schraubanschluss und ein Deckelelement umfasst. Der Schraubanschluss hat einen flachen Plattenabschnitt, einen vom flachen Plattenabschnitt ausgehenden Einführabschnitt und einen unteren Anschlussabschnitt, der durch Einführen des Einführabschnitts zwischen benachbarten Sicherungselementen an den Sicherungselementen befestigt ist und elektrisch mit der Halbleitermontage verbunden ist Substrat auf der Seite des terminalen unteren Abschnitts.
  • Aus US 2016 / 0 225 685 A1 ist bekannt, eine Halbleitervorrichtung mit einem Anschluss, einem Schaltungssubstrat und einem Gehäusekörper sowie ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung bereitzustellen. Eine Halbleitervorrichtung umfasst einen Anschluss, ein Schaltungssubstrat, einen Gehäusekörper und eine Positionierungskomponente. Der Anschluss umfasst einen ersten Endabschnitt, einen Stammabschnitt und einen zweiten Endabschnitt. Der erste Endabschnitt des Anschlusses ist an dem Schaltungssubstrat befestigt. Der Gehäusekörper umfasst eine Hauptfläche, einen Öffnungsabschnitt auf einer der Hauptfläche gegenüberliegenden Seite und ein Nutloch auf der Seite der Hauptfläche. In dem Nutloch sind eine Seitenwand und ein Durchgangsloch ausgebildet. Der Anschluss verläuft durch das Durchgangsloch zur Seite der Hauptfläche vom Öffnungsabschnitt des Gehäusekörpers, und der zweite Endabschnitt ragt aus der Hauptfläche heraus des Gehäusekörpers. Die Positionierungskomponente mit einem darauf gebildeten geneigten Vorsprungsabschnitt ist in dem Nutloch befestigt
  • Aus DE 10 2010 038 727 A1 ist ein Leistungshalbleitermodul bekannt, das ein Gehäuseelement, in das eine oder mehrere Verbindungsnasen eingesetzt sind, umfasst. Jede Verbindungsöse hat einen Fußbereich, auf dessen Oberseite eine oder mehrere Verbindungsverbindungen hergestellt werden können. Zur Befestigung der Fußbereiche sind Aufpresselemente vorgesehen, die gegen das Ende der Verbindungsnase drücken.
  • Aus DE 10 2008 012 703 A1 ist bekannt, eine verbesserte Gehäuseordnungsstruktur zu schaffen, welche an verschiedene Vorrichtungsmodelle und Spezifikationen anpassbar ist, indem sie ein äußeres Kunstharzgehäuse einer Halbleitervorrichtung als ein gemeinsames Bauelement verwendet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie eines Reduzierens eines Anstiegs von Fertigungskosten und eines Ermöglichens, dass eine Halbleitervorrichtung einen Anschluss aufweist, der eine günstige Wärmeableitung aufweist.
  • Die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Basisplatte, ein isolierendes Substrat, ein leitfähiges Muster, einen Halbleiter-Chip, ein Gehäuse, ein Versiegelungsharz und mindestens einen externen Verbindunganschluss auf. Das isolierende Substrat ist auf einer oberen Oberfläche der Basisplatte vorgesehen. Das leitfähige Muster ist auf einer oberen Oberfläche des isolierenden Substrats vorgesehen. Der Halbleiter-Chip ist auf einer oberen Oberfläche des leitfähigen Musters angebracht. Das Gehäuse umgibt die Basisplatte, das isolierende Substrat, das leitfähige Muster und den Halbleiter-Chip. Das Versiegelungsharz versiegelt das Innere des Gehäuses. Der externe Verbindungsanschluss ist an dem Gehäuse vorgesehen. Ein Endbereich des externen Verbindungsanschlusses ist mit dem leitfähigen Muster verbunden. Das Gehäuse weist in einem Umfangswandbereich davon einen Anschlusseinführbereich auf, der ein Einführen des anderen Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses ermöglicht. Mit dem anderen Endbereich des externen Verbindungsanschlusses, der in den Anschlusseinführbereich eingeführt ist, ist ein anderer Bereich des externen Verbindungsanschlusses als der andere Endbereich durch das Versiegelungsharz versiegelt.
  • Ein Endbereich des externen Verbindungsanschlusses ist mit dem leitfähigen Muster verbunden, das Gehäuse weist in dem Umfangswandbereich davon den Anschlusseinführbereich auf, der ein Einführen des anderen Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses ermöglicht, und der andere Bereich als der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses ist durch das Versiegelungsharz versiegelt, wobei der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses in den Anschlusseinführbereich eingeführt ist. Dabei ist der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses in einer Draufsicht L-förmig. Der Anschlusseinführbereich ist in einer Draufsicht L-förmig.
  • Der externe Verbindungsanschluss kann somit nur durch Einführen des anderen Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses in den Anschlusseinführbereich an dem Gehäuse befestigt werden, was zu einer Reduzierung eines Ansteigens von Fertigungskosten der Halbleitervorrichtung führt. Ein Endbereich des externen Verbindungsanschlusses ist mit dem leitfähigen Muster verbunden, und der externe Verbindungsanschluss weist eine größere Breite auf als das leitfähige Material wie der Bond-Draht, sodass Wärme, die in dem anderen Endbereich des externen Verbindungsanschlusses erzeugt wird, einfach an die Basisplatte abgeleitet wird. Dies ermöglicht, dass die Halbleitervorrichtung den externen Verbindungsanschluss aufweist, der eine günstige Wärmeableitung aufweist.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher, wenn sie im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die innere Struktur der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 darstellt;
    • 3 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zur Fertigung der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1;
    • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die innere Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2 darstellt;
    • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die die innere Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 darstellt;
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die die innere Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 4 darstellt;
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die die innere Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5 darstellt;
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die die innere Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 6 darstellt;
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • <Ausführungsform 1 >
  • Eine Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform 1. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die interne Struktur der Halbleitervorrichtung 100 darstellt. Die nachfolgende Beschreibung wird durch Definieren einer horizontalen Richtung, einer vertikalen Richtung, einer Vorwärtsrichtung und einer Rückwärtsrichtung mit Bezug auf die Ebene von 1 jeweils als eine horizontale Richtung, eine vertikale Richtung, eine Vorwärtsrichtung und eine Rückwärtsrichtung gegeben.
  • Wie in 1 dargestellt, weist die Halbleitervorrichtung 100 eine Basisplatte 4, ein isolierendes Substrat 2, ein leitfähiges Muster 1, einen Halbleiter-Chip 3, ein Gehäuse 5, einen externen Verbindungsanschluss 6 und ein Versiegelungsharz 7 auf.
  • Die Basisplatte 4 ist zum Beispiel aus einem Metall wie Kupfer in einer rechteckigen Form in einer Draufsicht ausgebildet. Das isolierende Substrat 2 ist zum Beispiel aus einem Epoxidharz ausgebildet und über der gesamten oberen Oberfläche der Basisplatte 4 vorgesehen. Das leitfähige Muster 1 ist zum Beispiel aus Kupfer ausgebildet und auf einer oberen Oberfläche des isolierenden Substrats 2 vorgesehen. Der Halbleiter-Chip 3 ist auf einer oberen Oberfläche des leitfähigen Musters 1 angebracht.
  • Das Gehäuse 5 weist einen Umfangswandbereich 5a auf, welcher in einer Draufsicht eine Form eines rechteckigen Rahmens aufweist und die Basisplatte 4, das isolierende Substrat 2, das leitfähige Muster 1 und den Halbleiter-Chip 3 umgibt. Ein unterer Bereich des Umfangswandbereichs 5a steht nach innen vor. Ein unterer Endbereich des Umfangswandbereichs 5a weist über die gesamte innere Peripherie davon eine Vertiefung 5b auf, in welche ein oberer Teilbereich der Basisplatte 4 und des isolierenden Substrats 2 eingepasst werden können.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, ist der externe Verbindungsanschluss 6 zum Beispiel aus einer dünnen Kupferplatte ausgebildet und weist ein Rumpfteil 6a, ein Verbindungsteil 6b, ein Anschlussteil 6c und ein externes Verbindungsteil 6d auf. Das Rumpfteil 6a ist aus einem horizontalen Bereich, der sich in der horizontalen Richtung erstreckt, und einem vertikalen Bereich, der sich von einem Endbereich des horizontalen Bereiches nach unten erstreckt, zusammengesetzt und ist in einem Querschnitt L-förmig. Das Rumpfteil 6a ist so angeordnet, dass seine Hauptoberfläche vorwärts weist. In 2 sind die Basisplatte 4, das isolierende Substrat 2, das Versiegelungsharz 7 und ein Frontbereich des Gehäuses 5 zur Klarheit weggelassen. Das Gleiche gilt für die nach 2 folgenden Zeichnungen.
  • Das Anschlussteil 6b ist an einem Endbereich des Rumpfteils 6a vorgesehen, als wenn es vorwärts gebogen worden wäre. Das Verbindungsteil 6b ist so angebracht, dass seine Hauptoberfläche nach oben weist, und ist mit dem leitfähigen Muster 1 über eine Verbindungsoberfläche gegenüber der Hauptoberfläche verbunden.
  • Das Anschlussteil 6c ist an dem anderen Endbereich des Rumpfteils 6a vorgesehen. Ein Spitzenbereich des Anschlussteils 6c ist so ausgebildet, als wenn er vorwärts gebogen worden wäre, und das Anschlussteil 6c ist in einer Draufsicht L-förmig. Eine Mehrzahl von Anschlusseinführbereichen 5c, die ein Einführen der Anschlussteile 6c ermöglichen, sind in einem oberen Bereich des Umfangswandbereichs 5a vorgesehen. Die Anschlusseinführbereiche 5c sind jeweils aus einem Vorder-zu-Rückseiten-Bereich, der sich in einer Richtung von der Vorderseite zu der Rückseite erstreckt, und einem Horizontalbereich, der sich in der in der horizontalen Richtung von einem rückseitigen Endbereich des Vorder-zu-Rückseiten-Bereichs erstreckt, aufgebaut und sind jeweils in einer Draufsicht L-förmig.
  • Das Anschlussteil 6c ist in den Anschlusseinführbereich 5c eingeführt worden, sodass er über das Rumpfteil 6a und das Verbindungsteil 6b elektrisch mit dem leitfähigen Muster 1 verbunden ist. Ein oberer Bereich des Anschlussteils 6c und das externe Anschlussteil 6d, das an einem oberen Endbereich des Anschlussteils 6c vorgesehen ist, stehen hierbei von dem Anschlusseinführbereich 5c nach oben vor. Das Anschlussteil 6b ist in einem Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 enthalten, und das Anschlussteil 6c ist in dem anderen Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 enthalten.
  • Das Versiegelungsharz 7 ist zu Beispiel ein aushärtbares Harz und versiegelt das Innere des Gehäuses 5. Mit dem anderen Endbereich, und zwar dem Anschlussteil 6c des externen Verbindungsanschlusses 6, das in den Anschlusseinführbereich 5c eingeführt ist, ist ein anderer Bereich des externen Verbindungsanschlusses 6 als der andere Endbereich durch das Versiegelungsharz 7 umschlossen. Genauer sind das Rumpfteil 6a und das Verbindungsteil 6b durch das Versiegelungsharz 7 versiegelt. Nicht nur das Rumpfteil 6a und das Verbindungsteil 6b sondern auch das Anschlussteil 6c ist dadurch durch das Versiegelungsharz 7 befestigt.
  • Ein charakteristischer Prozess des Verfahrens zur Fertigung der Halbleitervorrichtung 100 wird als Nächstes mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben des Verfahrens zur Fertigung der Halbleitervorrichtung 100.
  • Wie in 3 gezeigt, wird in Schritt S1 ein Gehäuse 5 an die Basisplatte 4 geklebt, über welcher das isolierende Substrat 2 und das leitfähige Muster 1 bereitgestellt worden sind. Bei dem Kleben des Gehäuses 5 wird ein Siliziumhaftmittel oder dergleichen auf die Vertiefung 5b des Gehäuses 5 gegeben, und zum Beispiel der obere Bereich des Basisplatte 4 und das isolierende Substrat 2 werden an die Vertiefung 5b geklebt. Nach dem Schritt S1 fährt der Prozess zu Schritt S2 fort. In Schritt S2 wird das Anschlussteil 6c als der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 in den Anschlusseinführbereich 5c des geklebten Gehäuses 5 eingeführt, sodass sich das Verbindungsteil 6b auf dem leitfähigen Muster 1 befindet. Nach dem Schritt S2 fährt der Prozess bei Schritt S3 fort.
  • In Schritt S3 wird das Verbindungsteil 6b als der eine Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6, der sich auf der oberen Oberfläche des leitfähigen Musters 1 befindet, mit dem leitfähigen Muster 1 verbunden. Das Verbindungsteil 6b und das leitfähige Muster 1 sind miteinander zum Beispiel durch Platzieren oder Anbringen eines Lötmittels als ein Bond-Material auf die obere Oberfläche des leitfähigen Musters 1, Platzieren des Verbindungsteils 6b auf dem Lötmittel und Erhitzen und dann Abkühlen des Lötmittels verbunden.
  • Ultraschall-Bonding kann anstelle einer Verbindung unter Verwendung des Lötmittels verwendet werden. Nach dem Platzieren des Verbindungsteils 6b auf dem leitfähigen Muster 1 wird das Verbindungsteil 6b mit Ultraschall von der oberen Oberfläche des Verbindungsteils unter Verwendung eines Werkzeugs zum Ultraschall-Bonding gerüttelt. Reibungswärme, die bei dem Ultraschallvibrieren erzeugt wird, schweißt das Verbindungsteil 6b und das leitfähige Muster 1, sodass das Verbindungsteil 6b und das leitfähige Muster 1 verbunden werden. Das Ultraschall-Bonding beseitigt die Notwendigkeit für den Prozess eines Erhitzens und Abkühlens des Bond-Materials wie dem Lötmittel, was zu einer Reduzierung einer Fertigungszeit der Halbleitervorrichtung 100 führt.
  • Nach dem Schritt S3 fährt der Prozess zu Schritt S4 fort. Im Schritt S4 wird das Versiegelungsharz 7, welches das aushärtende Harz ist, in das Gehäuse 5 eingespritzt, sodass es das leitfähige Muster 1 bedeckt, das mit dem Verbindungsteil 6b verbunden ist, und wird erwärmt und dann abgekühlt, um die Halbleitervorrichtung 100 zu versiegeln und den externen Verbindungsanschluss 6 zu befestigen.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist in der Halbleitervorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform 1 der eine Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 mit dem leitfähigen Muster 1 verbunden, das Gehäuse 5 weist in dem Umfangswandbereich 5a davon den Anschlusseinführbereich 5c auf, der ein Einführen des anderen Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses 6 ermöglicht, und der andere Bereich des externen Verbindungsanschlusses 6 als der andere Endbereich ist durch das Versiegelungsharz 7 versiegelt, wobei der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 in den Anschlusseinführbereich 5c eingeführt ist.
  • Der Prozess des Einsteckens des Anschlusses in das Gehäuse mit einem Haftmittel oder dergleichen oder der Prozess des Einpassens einer Befestigungsabdeckung zum Befestigen ist herkömmlicherweise ausgeführt worden, um den Anschluss stabil zu befestigen. Die Halbleitervorrichtung 100 beseitigt die Notwendigkeit für einen solchen Prozess und kann ein Ansteigen von Fertigungskosten der Halbleitervorrichtung 100 reduzieren, da der externe Verbindungsanschluss 6 an dem Gehäuse 5 nur durch Einführen des anderen Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses 6 in den Anschlusseinführbereich 5c befestigt werden kann.
  • Das leitfähige Material wie der Bond-Draht ist herkömmlicherweise benötigt worden, um zwischen dem Anschluss und dem leitfähigen Muster verbunden zu werden, und der Anschluss musste herkömmlicherweise stabil befestigt worden sein, um das leitfähige Material zu verbinden. Die Halbleitervorrichtung 100 beseitigt jedoch die Notwendigkeit für den Prozess des Verbindens des leitfähigen Materials, und somit braucht der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 nicht stabil befestigt zu sein.
  • Der Prozess des Presspassens des Anschlusses in das Gehäuse ist herkömmlicherweise ausgeführt worden, um den Anschluss stabil zu befestigen, und es hat ein Risiko eine Beschädigung des Anschlusses oder des Gehäuses bei dem Presspassen des Anschlusses in das Gehäuse, das aus einem biegesteifen Material ausgebildet ist, bestanden. Die Halbleitervorrichtung 100 beseitigt jedoch die Notwendigkeit für ein Presspassen, und somit kann ein Gehäuse, das aus einem biegesteifen Material ausgebildet ist wie Polyphenylensulfid (PPS) ohne ein Risiko einer Beschädigung verwendet werden.
  • Der eine Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 ist mit dem leitfähigen Muster 1 verbunden, und der externe Verbindungsanschluss 6 weist eine größere Breite auf als das leitfähige Material wie der Bond-Draht, sodass Wärme, die in dem anderen Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 erzeugt wird, einfach an die Basisplatte 4 abgeleitet werden kann. Dies ermöglicht, dass die Halbleitervorrichtung 100 den externen Verbindungsanschluss 6 aufweist, der eine günstige Wärmeableitung aufweist.
  • Der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 wird in den Anschlusseinführbereich 5c eingeführt, nachdem die Basisplatte 4 an das Gehäuse 5 geklebt ist, sodass verschiedene Arten einer Pin-Anordnung während der Fertigung der Halbleitervorrichtung 100 gewählt werden können, was eine flexible Reaktion auf die Nachfrage nach verschiedenen Arten einer Pin-Anordnung ermöglicht.
  • Das Bonden des Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses 6 an das leitfähige Muster 1 durch Ultraschall-Bonding beseitigt die Notwendigkeit für den Prozess eines Erwärmens und Abkühlens des Bond-Materials wie des Lötmittels, was zu einer Reduzierung einer Fertigungszeit der Halbleitervorrichtung 100 führt.
  • In einem Fall, in welchem der eine Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 unter Verwendung des Bond-Materials wie des Lötmittels anstelle der Verwendung von Ultraschall-Bonding mit dem leitfähigen Muster verbunden wird, kann ein Ansteigen von Fertigungskosten der Halbleitervorrichtung 100 weiter reduziert werden, da es keine Notwendigkeit gibt, neue Ausrüstung einzuführen.
  • Als die Basisplatte können die Basisplatte 4, das isolierende Substrat 2 und das leitfähige Muster 1 als ein Stück ausgebildet werden. Genauer kann die Halbleitervorrichtung 100 eine isolierende Harzbasisplatte aufweisen, die die Basisplatte 4, das isolierende Substrat 2 und das leitfähige Muster 1 aufweist, die als ein Stück ausgebildet worden sind. Dies beseitigt den Prozess des Verbindens des isolierenden Substrats und der Basisplatte, was zu einer Verbesserung einer Vereinfachung eines Zusammenbaus und weiter zu einer Reduzierung einer Fertigungsdauer der Halbleitervorrichtung 100 führt.
  • <Ausführungsform 2>
  • Eine Halbleitervorrichtung 100A gemäß einer Ausführungsform 2 wird als Nächstes beschrieben. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die interne Struktur der Halbleitervorrichtung 100A gemäß der Ausführungsform 2 darstellt. In der Ausführungsform 2 tragen die gleichen Komponenten wie die Komponenten, die in der Ausführungsform 1 beschrieben sind, die gleichen Bezugszeichen, und eine Beschreibung davon ist weggelassen.
  • Wie in 4 dargestellt, weist der externe Verbindungsanschluss 6 in der Ausführungsform 2 eine Mehrzahl von externen Verbindungsteilen 6d an dem anderen Endbereich auf. Genauer sind zum Beispiel zwei externe Verbindungsteile 6d an dem oberen Endbereich des Anschlussteils 6c vorgesehen. Die zwei externen Verbindungsteile 6d sind mit der gleichen externen Steuerplatine und dergleichen verbunden. In diesem Fall weist der externe Verbindungsanschluss 6 aufgrund des Anstiegs der Zahl der Kontaktstellen mit der externen Steuerplatine und dergleichen eine weiter verbesserte Wärmeableitung verglichen mit einem Fall, in welchem die Anzahl der externen Verbindungsteile 6d eins ist. Die Anzahl der externen Verbindungsteile 6d ist nicht auf zwei beschränkt und kann zwei oder mehr sein.
  • <Ausführungsform 3>
  • Eine Halbleitervorrichtung 100B gemäß einer Ausführungsform 3 wird als Nächstes beschrieben. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die die interne Struktur der Halbleitervorrichtung 100B gemäß der Ausführungsform 3 darstellt. In der Ausführungsform 3 tragen die gleichen Komponenten wie die Komponenten, die in den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben sind, die gleichen Bezugszeichen, und eine Beschreibung derselben ist weggelassen.
  • Wie in 5 dargestellt, weist der externe Verbindungsanschluss 6 in dem anderen Endbereich ein Befestigungsloch 6e auf, das ein Einführen eines Schafts einer Schraube in der Ausführungsform 3 ermöglicht. Genauer ist das Anschlussteil 6c U-förmig, wobei sich seine Spitze nach unten erstreckt, und das Befestigungsloch 6e ist in dem oberen Endbereich des Anschlussteils 6c vorgesehen. Dies ermöglicht, dass der externe Verbindungsanschluss 6d an die externe Steuerplatine und dergleichen unter Verwendung der Schraube angeschlossen wird, was zu einer Verbesserung einer Zweckmäßigkeit des externen Verbindungsanschlusses 6 führt.
  • <Ausführungsform 4>
  • Eine Halbleitervorrichtung 100C gemäß einer Ausführungsform 4 wird als Nächstes beschrieben. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die die interne Struktur der Halbleitervorrichtung 100C gemäß der Ausführungsform 4 darstellt. In der Ausführungsform 4 tragen die gleichen Komponenten wie die Komponenten, die in den Ausführungsformen 1 bis 3 beschrieben sind, die gleichen Bezugszeichen, und eine Beschreibung derselben ist weggelassen.
  • Wie in 6 dargestellt, ist in der Ausführungsform 4 eine Mehrzahl von externen Verbindungsanschlüssen 6 vorgesehen, eine Mehrzahl von Anschlusseinführbereichen 5c ist angrenzend aneinander vorgesehen, und andere Bereiche der Mehrzahl von externen Verbindungsanschlüssen 6 als die anderen Endbereiche sind durch das Versiegelungsharz 7 versiegelt (siehe 1), wobei die anderen Endbereiche der Mehrzahl von externen Verbindungsanschlüssen 6 in die Mehrzahl von Anschlusseinführbereiche 5c eingeführt sind.
  • Zwei externe Verbindungsanschlüsse 6 sind angrenzend aneinander angeordnet, und somit liegen zwei Rumpfteile 6a nah beieinander. Dies reduziert Induktivitätskomponenten der externen Verbindungsanschlüsse 6. Obwohl die externen Verbindungsanschlüsse 6, die die Befestigungslöcher 6e aufweisen, in 6 dargestellt sind, sind die Befestigungslöcher 6e keine essentiellen Komponenten, und die externen Verbindungsanschlüsse 6 können zum Beispiel die externen Verbindungsteile 6d aufweisen, wie in 2 und 4 dargestellt.
  • <Ausführungsform 5>
  • Eine Halbleitervorrichtung 100D gemäß einer Ausführungsform 5 wird als Nächstes beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die die interne Struktur der Halbleitervorrichtung 100D gemäß der Ausführungsform 5 darstellt. In der Ausführungsform 5 tragen die gleichen Komponenten wie die Komponenten, die in den Ausführungsformen 1 bis 4 beschrieben sind, die gleichen Bezugszeichen, und eine Beschreibung derselben ist weggelassen.
  • Wie in 7 dargestellt, weist der externe Verbindungsanschluss 6 in der Ausführungsform 5 ein Presspassteil 6f in dem anderen Endbereich auf. Das Presspassteil 6f ist ein externes Verbindungsteil, das an dem oberen Endbereich des Anschlussteils 6c vorgesehen ist und einen Lückenbereich aufweist. Mit dem Presspassteil 6f, das sich über dem Lückenbereich ausdehnt und zusammenzieht, können die Steuerplatine und dergleichen, die von oben eingeführt werden, verbunden werden, ohne ein Bearbeiten wie ein Lötmittel-Bonding auszuführen. Dies verbessert die Zweckmäßigkeit des externen Verbindungsanschlusses 6.
  • <Ausführungsform 6>
  • Eine Halbleitervorrichtung 100E gemäß einer Ausführungsform 6 wird als Nächstes beschrieben. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die die interne Struktur der Halbleitervorrichtung 100E gemäß der Ausführungsform 6 darstellt. In der Ausführungsform 6 tragen die gleichen Komponenten wie die Komponenten, die in den Ausführungsformen 1 bis 5 beschrieben sind, die gleichen Bezugszeichen, und eine Beschreibung derselben ist weggelassen.
  • Wie in 8 dargestellt, weist der externe Verbindungsanschluss 6 in der Ausführungsform 6 ein Steckverbinderteil 6g in dem anderen Endbereich auf. Genauer ist das Steckverbinderteil 6g in dem oberen Endbereich des Anschlussteils 6c vorgesehen, um eine Steckverbindung zu ermöglichen. Dies verbessert die Zweckmäßigkeit des externen Verbindungsanschlusses 6.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können frei miteinander kombiniert werden und können innerhalb des Gültigkeitsumfangs der Erfindung geeignet modifiziert oder weggelassen werden.
  • Obwohl die Erfindung detailliert gezeigt und beschrieben worden ist, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten darstellend und nicht einschränkend. Es wird deshalb verstanden, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen entworfen werden können, ohne den Gültigkeitsumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Zusammengefasst weist eine Halbleitervorrichtung 100 auf: eine Basisplatte 4; ein isolierendes Substrat 2, das auf einer oberen Oberfläche der Basisplatte 4 vorgesehen ist; ein leitfähiges Muster 1, das auf einer oberen Oberfläche des isolierenden Substrats 2 vorgesehen ist; einen Halbleiter-Chip 3, der auf einer oberen Oberfläche des leitfähigen Musters 1 angebracht ist; ein Gehäuse 5, das die Basisplatte 4, das isolierende Substrat 2, das leitfähige Muster 1 und den Halbleiter-Chip 3 umgibt; ein Versiegelungsharz 7, das ein Inneres des Gehäuses 5 versiegelt; und einen externen Verbindungsanschluss 6, der an dem Gehäuse 5 vorgesehen ist. Ein Endbereich des externen Verbindungsanschlusses 6 ist mit dem leitfähigen Muster 1 verbunden, das Gehäuse 5 weist einen Anschlusseinführbereich 5c, der ein Einführen des anderen Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses 6 ermöglicht, in einem Umfangswandbereich 5a davon auf, und ein anderer Bereich des externen Verbindungsanschlusses 6 als der andere Endbereich ist durch das Versiegelungsharz 7 versiegelt, wobei der andere Endbereich in dem Anschlusseinführbereich 5c eingeführt ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    leitfähiges Muster
    2
    isolierendes Substrat
    3
    Halbleiter-Chip
    4
    Basisplatte
    5
    Gehäuse
    5a
    Umfangswandbereich
    5b
    Vertiefung
    5c
    Anschlusseinführbereich
    6
    externer Verbindungsanschluss
    6a
    Rumpfteil
    6b
    Verbindungsteil
    6c
    Anschlussteil
    6d
    Verbindungsteil
    6e
    Befestigungsloch
    6f
    Presspassteil
    6g
    Steckverbinderteil
    7
    Versiegelungsharz
    100
    Halbleitervorrichtung
    100A - 100E
    Halbleitervorrichtung

Claims (9)

  1. Halbleitervorrichtung, aufweisend: eine Basisplatte (4); ein isolierendes Substrat (2), das auf einer oberen Oberfläche der Basisplatte (4) vorgesehen ist; ein leitfähiges Muster (1), das auf einer oberen Oberfläche des isolierenden Substrats (2) vorgesehen ist; einen Halbleiter-Chip (3), der auf einer oberen Oberfläche des leitfähigen Musters (1) angebracht ist; ein Gehäuse (5), das die Basisplatte (4), das isolierende Substrat (2), das leitfähige Muster (1) und den Halbleiter-Chip (3) umgibt; ein Versiegelungsharz (7), das ein Inneres des Gehäuses (5) versiegelt; und mindestens einen externen Verbindungsanschluss (6), der an dem Gehäuse (5) vorgesehen ist, wobei ein Endbereich des externen Verbindungsanschlusses (6) mit dem leitfähigen Muster (1) verbunden ist, das Gehäuse (5) einen Anschlusseinführbereich (5c) in einem Umfangswandbereich (5a) davon aufweist, wobei der Anschlusseinführbereich ein Einführen des anderen Endbereichs des externen Verbindungsanschlusses (6) ermöglicht, wobei der andere Endbereich des externen Verbindungsanschlusses (6) in einer Draufsicht L-förmig ist und der Anschlusseinführbereich (5c) in einer Draufsicht L-förmig ist, und mit dem anderen Endbereich des externen Verbindungsanschlusses (6), der in den Anschlusseinführbereich (5c) eingeführt ist, ein anderer Bereich des externen Verbindungsanschlusses (6) als der andere Endbereich durch das Versiegelungsharz (7) versiegelt ist.
  2. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Basisplatte (4), das isolierende Substrat (2) und das leitfähige Muster (1) als ein Stück ausgebildet sind.
  3. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der externe Verbindungsanschluss (6) eine Mehrzahl von externen Verbindungsteilen (6d) in dem anderen Endbereich aufweist.
  4. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der externe Verbindungsanschluss (6) ein Befestigungsloch (6e) in dem anderen Endbereich aufweist, wobei das Befestigungsloch ein Einführen eines Schafts einer Schraube ermöglicht.
  5. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der externe Verbindungsanschluss (6) eine Mehrzahl von externen Verbindungsanschlüssen aufweist, der Anschlusseinführbereich (5c) eine Mehrzahl von Anschlusseinführbereichen aufweist, die aneinander angrenzend vorgesehen sind, und mit den anderen Endbereichen der Mehrzahl von externen Verbindungsanschlüssen (6), die in die Mehrzahl von Anschlusseinführbereichen (5c) eingeführt sind, andere Bereiche der Mehrzahl von externen Verbindungsanschlüssen (6) als die anderen Endbereiche durch das Versiegelungsharz (7) versiegelt sind.
  6. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der externe Verbindungsanschluss (6) ein Presspassteil (6f) in dem anderen Endbereich aufweist.
  7. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der externe Verbindungsanschluss (6) ein Steckverbinderteil (6g) in dem anderen Endbereich aufweist.
  8. Verfahren zur Fertigung der Halbleitervorrichtung (100, 100A, 100B, 100C, 100D und 100E) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der eine Endbereich des externen Verbindunganschlusses (6) durch Ultraschall-Bonding an das leitfähige Muster (1) gebondet wird.
  9. Verfahren zur Fertigung der Halbleitervorrichtung (100, 100A, 100B, 100C, 100D und 100E) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der eine Endbereich des externen Verbindunganschlusses (6) unter Verwendung eines Bond-Materials an das leitfähige Muster (1) gebondet wird.
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