DE102017221427B4 - Halbleiteranordnung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

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Abstract

Halbleiteranordnung, aufweisend:- einen Basiskörper (4);- eine Isolierplatte (2), die an einer Oberfläche des Basiskörpers (4) angeordnet ist;- eine Leitungsschicht (1), die an einer Oberfläche der Isolierplatte (2) ausgebildet ist;- ein Halbleiterelement (3), das mit der Leitungsschicht (1) verbunden ist; und- ein äußerer randseitiger Gehäusekörper (5), der angeordnet ist, um einen äußeren Rand des Basiskörpers (4) zu umgeben,wobei:- der äußere randseitige Gehäusekörper (5) eine Vielzahl von darin ausgebildeten Ausnehmungen (5a) aufweist,- die Vielzahl von Ausnehmungen (5a) jeweils eine obere Endöffnung (5b) aufweisen, die sich an einer oberen Endfläche des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) gegenüberliegend zu dem Basiskörper (4) öffnet,- der äußere randseitige Gehäusekörper (5) innere randseitige Seitenöffnungen (5c) aufweist, die an seiner inneren Randfläche ausgebildet sind, von denen jede durchgehend mit der oberen Endöffnung (5b) ist, sich von der oberen Endfläche in Richtung des Basiskörpers (4) erstreckt und durchgehend mit der Ausnehmung (5a) ist,- in der umfänglichen Richtung des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) die innere randseitige Seitenöffnung (5c) eine Breite schmaler als eine Breite der Ausnehmung (5a) aufweist,- die Halbleiteranordnung weiter aufweist:- eine Anschlusskomponente (6), die einen ersten Einführabschnitt (16a), der in eine erste Ausnehmung (5a) der Vielzahl von Ausnehmungen (5a) eingeführt ist, einen ersten externen Anschlussabschnitt (16b), der durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt (16a) ist und sich durch die obere Endöffnung (5b) in der ersten Ausnehmung (5a) zur Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) erstreckt, und einen ersten Verbindungsanschlussabschnitt (16c) aufweist, der durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt (16a) ist, sich durch die innere randseitige Seitenöffnung (5c) auf der Leitungsschicht (1) erstreckt und mit der Leitungsschicht (1) verbunden ist, und- eine Harzschicht (7), die teilweise das Halbleiterelement (3) und den ersten Verbindungsanschlussabschnitt (16c) in einem Bereich abdichtet, der von der Isolierplatte (2) und dem äußeren randseitigen Gehäusekörper (5) umgeben ist,- die Vielzahl von Ausnehmungen (5a) eine zweite Ausnehmung (5a) benachbart zu der ersten Ausnehmung (5a) aufweisen,- die Anschlusskomponente (6)- einen zweiten Einführabschnitt (16a), der in die zweite Ausnehmung (5a) eingeführt ist, und- einen zweiten externen Anschlussabschnitt (16b) aufweist, der durchgehend mit dem zweiten Einführabschnitt (16a) ist und sich durch die obere Endöffnung (5b) in der zweiten Ausnehmung (5a) zur Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) erstreckt, und- der erste Verbindungsanschlussabschnitt (16c) ausgebildet ist, um sich zu einer Position benachbart zu dem zweiten Einführabschnitt (16a) zu erstrecken und durchgehend mit dem zweiten Einführabschnitt (16a) zu sein.

Description

  • HINTERDRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiteranordnungen und Verfahren zum Herstellen derselben; und insbesondere eine Halbleiteranordnung, die ein innerhalb eines Gehäusekörpers angeordnetes Halbleiterelement aufweist, und ein Verfahren derselben.
  • Beschreibung des technologischen Hintergrundes
  • Es ist eine herkömmliche Halbleiteranordnung bekannt, die eine Struktur aufweist, bei der der äußere Rand einer isolierten Grundplatine mit einem daran angebrachten Halbleiterelement von einem Gehäusekörper umgeben ist (vergleiche beispielsweise JP 2008 - 252 055 A , JP 2009 - 021 286 A und JP 2013 - 171 870 A ).
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • JP 2008 - 252 055 A setzt eine Struktur ein, bei der ein externer Verbindungsanschluss und ein Substrat mit einem daran angebrachten Halbleiterelement über ein leitfähiges Material, wie beispielsweise einen Bonddraht, verbunden sind. Wenn Wärme von dem Halbleiterelement über den Verbindungsanschluss in dieser Struktur nach außen abgeführt wird, hängt die Wärmeabführung von der Wärmeabführungsleistung des leitfähigen Materials ab. Daher kann die Wärmeabführung in Abhängigkeit von der Wärmeabführungsleistung des leitfähigen Materials nicht ausreichend sein, um Marktanforderungen zu erfüllen. Ein leitfähiges Material wird üblicherweise durch Ultraschallschwingungen angeschlossen. In diesem Fall muss ein Verbindungsanschluss stark mit einem Gehäusekörper verbunden sein, was Schritte, wie beispielsweise eine Anwendung eines Klebstoffs zum Befestigen des Verbindungsanschlusses und Einführung einer Befestigungsabdeckung zum Befestigen des Anschlusses, erfordert, was nachteiliger Weise in einer erhöhten Anzahl von Komponenten und Schritten resultiert. Zudem können Einschränkungen bezüglich eines Materials für den Gehäusekörper aufgezwungen werden. Das heißt, ein bruchfestes Material für den Gehäusekörper kann ein Verbiegen des Anschlusses, ein Brechen des Gehäuses und dergleichen aufgrund eines Einpressens während der Befestigung des Anschlusses und dergleichen verursachen, was in einer reduzierten Betriebssicherheit der Halbleiteranordnung resultiert.
  • Bezüglich der JP 2009 - 021 286 A wird, wenn ein Anschluss an einem Gehäusekörper befestigt wird, der Anschluss an einer vorgegebenen Ausnehmung an dem Gehäusekörper durch teilweise elastische Verformung des Gehäusekörpers befestigt. Daher muss ein elastischer Körper als ein Material für das Gehäuse verwendet werden. Aus diesem Grund hat die in der JP 2009 - 021 286 A offenbarte Halbleiteranordnung eine geringe Materialselektivität für den Gehäusekörper, was in Problemen, wie beispielsweise erhöhten Kosten und einer reduzierten Betriebssicherheit der Halbleiteranordnung, resultieren kann.
  • Bezüglich der JP 2013 - 171 870 A umfasst ein Schritt zum Befestigen eines Anschlusses einen Schritt zum Biegen des Anschlusses, was nachteiliger Weise in einer erhöhten Anzahl von Schritten einer Herstellung der Halbleiteranordnung resultiert. Da während des Biegens des Anschlusses eine externe Kraft an den Anschluss angelegt wird, kann diese externe Kraft zudem das Widerstandsvermögen des Anschlusses und wiederum die Betriebssicherheit der Halbleiteranordnung beeinflussen. Die JP 2013 - 171 870 A berücksichtigt nicht eine flexible Änderung der Position des Anschlusses.
  • DE 10 2011 075 154 A1 zeigt eine Halbleitervorrichtung, welche ein Halbleiterträgersubstrat, ein Muttergehäuse, welches eine Öffnung aufweist und das Halbleiterträgersubstrat aufnimmt, eine Mehrzahl an Sicherungselementen, die entlang einer Kante des Muttergehäuses vorhanden sind, eine Schraubklemme und ein Deckelelement aufweist. Die Schraubklemme umfasst einen flachen Plattenabschnitt, einen Einschubabschnitt, der sich vom flachen Plattenabschnitt aus erstreckt, und einen Klemmenbodenabschnitt, ist elektrisch mit den Sicherungselementen durch Einschub des Einschubabschnitts zwischen benachbarten Sicherungselementen gesichert und ist elektrisch mit dem Halbleiterträgersubstrat auf der Seite des Klemmenbodenabschnitts verbunden. Das Deckelelement schließt die Öffnung, wobei die Schraubklemme an den Sicherungselementen gesichert ist. Die Schraubklemme ist so gebogen, dass der flache Plattenabschnitt gegen eine obere Oberfläche des Deckelelements, welches die Öffnung verschließt, gerichtet ist. Die JP H07- 153 907 A und die DE 10 2017 220 211 A1 zeigen ähnliche Konfigurationen einer Halbleitervorrichtung.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleiteranordnung, die geeignet ist, eine gute Wärmeabführung, eine hohe Designflexibilität und geringe Kosten zu erreichen, und ein Verfahren zum Herstellen derselben bereitzustellen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Hauptansprüche. Die Unteransprüche offenbaren bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Eine Halbleiteranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Basiskörper, eine Isolierplatte, eine Leitungsschicht, ein Halbleiterelement, einen äußeren randseitigen Gehäusekörper, eine Anschlusskomponente und eine Harzschicht. Die Isolierplatte ist an einer Oberfläche des Basiskörpers angeordnet. Die Leitungsschicht ist an einer Oberfläche der Isolierplatte ausgebildet. Das Halbleiterelement ist mit der Leiterschicht verbunden. Der äußere randseitige Gehäusekörper ist angeordnet, um einen äußeren Rand des Basiskörpers zu umgeben. Der äußere randseitige Gehäusekörper hat eine Vielzahl von daran ausgebildeten Ausnehmungen. Die Vielzahl von Ausnehmungen umfassen jeweils eine obere Endöffnung, die sich an einer oberen Endfläche des äußeren randseitigen Gehäusekörpers gegenüberliegend zu dem Basiskörper öffnet. Der äußere randseitige Gehäusekörper hat innere randseitige Seitenöffnungen, die an seiner inneren Randfläche ausgebildet sind und von denen jede durchgehend mit der oberen Endöffnung ist, sich von der oberen Endfläche in Richtung des Basiskörpers erstreckt und durchgehend mit der Ausnehmung ist. In einer umfänglichen Richtung des äußeren randseitigen Gehäusekörpers hat die innere randseitige Seitenöffnung eine schmalere Breite als eine Breite der Ausnehmung. Die Anschlusskomponente umfasst einen ersten Einführabschnitt, einen ersten äußeren Anschlussabschnitt und einen ersten Verbindungsanschlussabschnitt. Der erste Einführabschnitt ist in eine erste Ausnehmung der Vielzahl von Ausnehmungen eingeführt. Der erste externe Anschlussabschnitt ist durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt und erstreckt sich durch die obere Endöffnung in der ersten Ausnehmung zur Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers. Der erste Verbindungsanschlussabschnitt ist durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt, erstreckt sich durch die innere randseitige Seitenöffnung auf der Leitungsschicht und ist mit der Leitungsschicht verbunden. Die Harzschicht dichtet zumindest das Halbleiterelement und den ersten Verbindungsanschlussabschnitt in einem Bereich ab, der von der Isolierplatte und dem äußeren randseitigen Gehäusekörper umgeben ist.
  • Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Stapelkörper gefertigt. Der Stapelkörper umfasst einen Basiskörper, eine Isolierplatte, eine Leitungsschicht und ein Halbleiterelement. Die Isolierplatte ist an einer Oberfläche des Basiskörpers angeordnet. Die Leitungsschicht ist an einer Oberfläche der Isolierplatte ausgebildet. Das Halbleiterelement ist mit der Leitungsschicht verbunden. Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung wird ein äußerer randseitiger Gehäusekörper mit dem Stapelkörper verbunden, um einen äußeren Rand des Basiskörpers zu umgeben. Der äußere randseitige Gehäusekörper hat eine Vielzahl von daran ausgebildeten Ausnehmungen. Die Vielzahl von Ausnehmungen umfassen jeweils eine obere Endöffnung, die sich an einer oberen Endfläche des äußeren randseitigen Gehäusekörpers gegenüberliegend zu dem Basiskörper öffnet. Der äußere randseitige Gehäusekörper hat innere randseitige Seitenöffnungen, die an seiner inneren Randfläche ausgebildet sind und von denen jede durchgehend mit der oberen Endöffnung ist, sich von der oberen Endfläche in Richtung des Basiskörpers erstreckt und durchgehend mit der Ausnehmung ist. In einer umfänglichen Richtung des äußeren randseitigen Gehäusekörpers hat die innere randseitige Seitenöffnung eine schmalere Breite als eine Breite der Ausnehmung. Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung wird eine Anschlusskomponente durch die obere Endöffnung in eine erste Ausnehmung der Vielzahl von Ausnehmungen eingefügt. Die Anschlusskomponente umfasst einen ersten Einführabschnitt, einen ersten externen Anschlussabschnitt und einen ersten Verbindungsanschlussabschnitt. Der erste Einführabschnitt wird in die erste Ausnehmung eingefügt. Der erste externe Anschlussabschnitt ist durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt und erstreckt sich durch die obere Endöffnung in der ersten Ausnehmung zur Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers. Der erste Verbindungsanschlussabschnitt ist durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt und erstreckt sich durch die innere randseitige Seitenöffnung auf der Leitungsschicht. Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung sind der erste Verbindungsanschlussabschnitt und die Leitungsschicht verbunden. Zudem wird bei dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung eine Harzschicht, die zumindest das Halbleiterelement und den ersten Verbindungsanschlussabschnitt in einem Bereich abdichtet, der von der Isolierplatte und dem äußeren randseitigen Gehäusekörper umgeben ist, ausgebildet.
  • Die vorhergehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den anhängenden Zeichnungen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Teilschnittdarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
    • 2 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung der in 1 gezeigten Halbleiteranordnung.
    • 3 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung, die eine Variation der in den 1 und 2 gezeigten Halbleiteranordnung zeigt.
    • 4 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleiteranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
    • 5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zum Herstellen der in 4 gezeigten Halbleiteranordnung.
    • 6 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zum Herstellen der in 4 gezeigten Halbleiteranordnung.
    • 7 ist eine schematische und perspektivische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zum Herstellen der in 4 gezeigten Halbleiteranordnung.
    • 8 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
    • 9 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung, die eine Variation der in 8 gezeigten Halbleiteranordnung zeigt.
    • 10 ist eine schematische Teilschnittdarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
    • 11 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung der in 10 gezeigten Halbleiteranordnung.
    • 12 ist eine schematische Teilschnittdarstellung einer Halbleiteranordnung eines Teils einer Halbleiteranordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
    • 13 ist eine schematische Teilschnittdarstellung, die eine Variation der in 12 gezeigten Halbleiteranordnung zeigt.
    • 14 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen unten beschrieben. In den folgenden Zeichnungen sind dieselben oder entsprechende Elemente durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt. In den folgenden Zeichnungen, einschließlich Fig: 1, können Größenverhältnisse unter den Komponenten verschieden sein von den tatsächlichen Verhältnissen. Zudem sind die Formen der Komponenten, die durchgehend in der Beschreibung dargestellt sind, lediglich exemplarisch und nicht auf diese Beschreibungen eingeschränkt.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • <Aufbau der Halbleiteranordnung>
  • 1 ist eine schematische Teilschnittdarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 2 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung der in 1 gezeigten Halbleiteranordnung. 1 zeigt einen Querschnitt einer Halbleiteranordnung, die senkrecht zu einer Basisplatte 4 geschnitten worden ist. Bei der in 1 gezeigten Halbleiteranordnung sind eine Isolierplatte 2, die eine leitfähige Struktur 1 aufweist, und ein Halbleiterchip 3 an der Basisplatte 4 angebracht, und ein äußerer randseitiger Gehäusekörper 5 ist mit der Basisplatte 4 verbunden, um den äußeren Rand der Basisplatte 4 zu umgeben. Ein externer Verbindungsanschluss 6 (hiernach auch als Anschluss 6 bezeichnet), der entlang des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 angeordnet ist, hat ein Ende elektrisch mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden. Die innere Randseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 ist mit einer wärmehärtenden Harzschicht 7 abgedichtet.
  • 2 zeigt den Anschluss 6 eingefügt entlang eines Führungsabschnitts 5a, der eine Ausnehmung zur Anschlusspositionierung ist, die an dem äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 ausgebildet ist. In 2 hat der Anschluss 6 ein Ende, einen Verbindungsabschnitt 6a, elektrisch mit einem willkürlichen Verbindungsort 1a an der leitfähigen Struktur 1 verbunden (vergleiche 1). Obwohl es wünschenswert ist, dass die Form des Verbindungsabschnitts 6a des Anschlusses 6 mit der leitfähigen Struktur so groß wie möglich ist, wie in 2 gezeigt, kann hinsichtlich einer Vereinfachung der Verbindung ein Verbindungsabschnitt 6c, wie in 3 gezeigt, eingesetzt werden.
  • Hierbei ist 3 eine schematische und perspektivische Teilansicht, die eine Variation der in den 1 und 2 gezeigten Halbleiteranordnung zeigt. In 3 hat der Verbindungsabschnitt 6c des Anschlusses 6 eine schmalere Breite als die Breite des Verbindungsanschlusses 6a des in 2 gezeigten Anschlusses 6. Nochmals, mit einem solchen Aufbau kann eine ausreichende Wärmeabführwirkung durch den Anschluss 6 bereitgestellt werden.
  • <Funktion und Wirkung der Halbleiteranordnung>
  • Die Halbleiteranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst die Basisplatte 4 als einen Basiskörper, die Isolierplatte 2, die leitfähige Struktur 1 als eine Leitungsschicht, den Halbleiterchip 3 als ein Halbleiterelement, den äußeren randseitigen Gehäusekörper 5, den externen Verbindungsanschluss 6 als eine Anschlusskomponente und die Harzschicht 7. Die Isolierplatte 2 ist an der Oberfläche der Basisplatte 4 angeordnet. Die leitfähige Struktur 1 ist an der Oberfläche der Isolierplatte 2 ausgebildet. Der Halbleiterchip 3 ist mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden. Der äußere randseitige Gehäusekörper 5 ist angeordnet, um den äußeren Rand der Basisplatte 4 zu umgeben. Der äußere randseitige Gehäusekörper 5 hat daran ausgebildete Führungsabschnitte 5a als eine Vielzahl von Ausnehmungen. Die Vielzahl von Führungsabschnitten 5a umfassen jeweils eine obere Endöffnung 5b, die sich an einer oberen Endfläche des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 gegenüberliegend zu der Basisplatte 4 öffnet. Der äußere randseitige Gehäusekörper 5 hat innere randseitige Seitenöffnungen 5c, die an seiner inneren Randfläche ausgebildet sind, von denen jede durchgehend mit der oberen Endöffnung 5b ist, sich von der oberen Endfläche in Richtung der Basisplatte 4 erstreckt und durchgehend mit dem Führungsabschnitt 5 ist. In einer umlaufenden Richtung des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 hat die innere randseitige Seitenöffnung 5c eine schmalere Breite als die Breite des Führungsabschnitts 5a. Der externe Verbindungsanschluss 6 umfasst einen ersten Einführabschnitt 16a, einen ersten externen Anschlussabschnitt 16b und einen ersten Verbindungsanschlussabschnitt 16c. Der erste Einführabschnitt 16a ist in einen ersten Führungsabschnitt 5a der Vielzahl von Führungsabschnitten 5a eingefügt. Der erste externe Anschlussabschnitt 16b ist durchgehend mit dem Einführabschnitt 16a und erstreckt sich durch die obere Endöffnung 5b in dem ersten Führungsabschnitt 5a zu der Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5. Der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c ist durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt 16a und erstreckt sich durch die innere randseitige Seitenöffnung 5c auf der leitfähigen Struktur 1 und ist mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden. Die Harzschicht 7 dichtet zumindest den Halbleiterchip 3 und den ersten Verbindungsanschlussabschnitt 16c in einem Bereich ab, der von der Isolierplatte 2 und dem äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 umgeben ist.
  • Mit einem solchen Aufbau, durch Anordnen des externen Verbindungsanschlusses 6 an einer willkürlichen Position der Vielzahl von Führungsabschnitten 5a des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5, kann die Designflexibilität bezüglich der Anordnung des externen Verbindungsanschlusses 6 erhöht werden. Da der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c des externen Verbindungsanschlusses 6 mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden ist, können zudem Einschränkungen der Wärmeabführungsleistung im Vergleich dazu reduziert werden, wenn der externe Verbindungsanschluss 6 und die leitfähige Struktur 1 über einen Draht oder dergleichen verbunden sind. Die Wärmeabführung von dem externen Verbindungsanschluss 6 kann daher erhöht werden. Zudem kann der erste Einführabschnitt 16a des externen Verbindungsanschlusses 6 durch die obere Endöffnung 5b in den ersten Führungsabschnitt 5a eingefügt werden, wobei insbesondere ein Biegevorgang oder dergleichen des externen Verbindungsanschlusses 6 nicht erforderlich ist. Da kein Bedarf an einem Schritt einer elastischen Verformung des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 gegeben ist, wenn der erste Einführabschnitt 16a des externen Verbindungsanschlusses 6 in den Führungsabschnitt 5a eingefügt wird, kann zudem ein anderes Material als ein elastischer Körper als ein Material für den äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 verwendet werden. Eine höhere Flexibilität der Auswahl des Materials für den äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 kann daher bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann die Halbleiteranordnung erhalten werden, die geeignet ist, eine gute Wärmeabführung, eine hohe Designflexibilität und geringe Kosten zu erreichen.
  • Bei der oben beschriebenen Halbleiteranordnung ist eine Aussparung 16d an der Grenze zwischen dem ersten Einführabschnitt 16a und dem ersten Verbindungsanschlussabschnitt 16c ausgebildet. Ein Abschnitt des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5, der die Seitenwände der inneren randseitigen Seitenöffnung 5c bildet, ist teilweise an der Innenseite der Aussparung 16d angeordnet. In diesem Fall kann, da der äußere randseitige Gehäusekörper 5 teilweise innerhalb der Aussparung 16d angeordnet ist, der externe Verbindungsanschluss 6 einfach relativ zu dem äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 positioniert werden. Auf diese Weise erreicht die oben beschriebene Halbleiteranordnung eine gute Wärmeabführung von dem externen Verbindungsanschluss 6, geringe Kosten und eine Auswahl verschiedener Materialien für den äußeren randseitigen Gehäusekörper 5, und kann sich flexibel eine Vielfalt an Anschlussanordnungen des externen Verbindungsanschlusses 6 adressieren.
  • Aus einer anderen Perspektive erklärt, kann bei der Struktur der in den 1 und 2 der gezeigten Halbleiteranordnung, da der externe Verbindungsanschluss 6 direkt mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden ist, Wärme, die an dem externen Verbindungsanschluss 6 erzeugt wird, einfach auf die Basisplatte 4 übertragen werden, um dadurch die Wärmeerzeugung an dem Anschluss zu unterdrücken. Da der externe Verbindungsanschluss 6 in den Führungsabschnitt 5a eingeführt wird, nachdem der äußere randseitige Gehäusekörper 5, wie später beschrieben werden wird, mit der Basisplatte 4 verbunden worden ist, können zudem vielfältige Stiftgestaltungen während der Herstellung ausgewählt werden. Demzufolge können eine Vielzahl von Stiftgestaltungsanforderungen mit der Halbleiteranordnung flexibel adressiert werden.
  • Hierbei ist es in der herkömmlichen Struktur, wie beispielsweise in der JP 2008 - 252 055 A beschrieben, erforderlich, ein leitfähiges Material, wie beispielsweise einen Bonddraht, zwischen dem externen Verbindungsanschluss 6 und der leitfähigen Struktur 1 anzuschließen, und es ist erforderlich, den externen Verbindungsanschluss 6 während des Anschließens des Bonddrahts stark zu befestigen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt es jedoch keinen solchen Schritt Zeitpunkt um Verbinden eines leitfähigen Materials, und daher ist es nicht erforderlich, den externen Verbindungsanschluss 6 stark zu befestigen. Zudem setzen herkömmliche Strukturen, die JP 2008 - 252 055 A und JP 2009 - 021 286 A offenbart sind, ein Verfahren zum Einpressen des externen Verbindungsanschlusses 6 in den äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 und ein Verfahren zum Einfügen des externen Verbindungsanschlusses 6 in den äußeren randseitigen Gehäusekörper 5, der ein aus einem elastischen Element gebildetes Sperrglied aufweist, zur starken Fixierung des externen Verbindungsanschlusses 6 auf. Wenn solche Verfahren verwendet werden, kann der externe Verbindungsanschluss 6 oder der äußere randseitige Gehäusekörper 5 während des Einpressens des externen Verbindungsanschlusses 6 in den aus einem hochfesten Material hergestellten äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 gebrochen werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das keinen solchen Einpressschritt erfordert, kann der äußere randseitige Gehäusekörper 5, der beispielsweise aus einem hochfesten Material, beispielsweise einem Material wie PPS (Polyphenylensulfid) gegossen ist, ohne die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs verwendet werden. Für die starke Befestigung des externen Verbindungsanschlusses 6 kann es anders als durch Einpressen möglich sein, den externen Verbindungsanschluss 6 über einen Klebstoff und dergleichen mit dem äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 zu verbinden, oder den externen Verbindungsanschluss 6 durch Einfügen in eine Abdeckung zu befestigen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel erfordert jedoch nicht diese Schritte und Komponenten, wie beispielsweise eine Abdeckung, wodurch reduzierte Kosten der Halbleiteranordnung ermöglicht werden.
  • <Aufbau und Funktion und Wirkung einer Variation der Halbleiteranordnung>
  • Bei der oben beschriebenen Halbleiteranordnung kann eine integrierte Isolierbasisplatte, die eine Struktur aufweist, bei der die Isolierplatte 2 und die Basisplatte 4, die aus Kupfer oder dergleichen hergestellt ist, miteinander integriert sind, als die Basisplatte verwendet werden. Das heißt, die Basisplatte 4 und die Isolierplatte 5 können bei der oben beschriebenen Halbleiteranordnung miteinander integriert sein. In diesem Fall kann der Schritt zum Verbinden der Basisplatte 4 und der Isolierplatte 2 eliminiert werden, und die Komponenten können einfacher gehandhabt werden, wodurch reduzierte Herstellungskosten der Halbleiteranordnung ermöglicht werden. Ein Kunststoffisolator, wie beispielsweise ein Epoxidharz oder ein keramischer Isolator, wie beispielsweise Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid und Aluminiumoxid, wird als Isolierplatte 2 verwendet.
  • <Verfahren zum Herstellen der Halbleiteranordnung>
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleiteranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 5 und 6 sind schematische Darstellungen des in 4 gezeigten Verfahrens zum Herstellen der Halbleiteranordnung. 7 ist eine schematische und perspektivische Darstellung zur Erläuterung des in 4 gezeigten Verfahrens zum Herstellen der Halbleiteranordnung. Das Verfahren zum Herstellen der Halbleiteranordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter Verwendung der 4 bis 7 beschrieben.
  • Zuerst wird ein in 4 gezeigter Schritt zum Verbinden des Gehäuses mit der Basisplatte (S10) durchgeführt. In diesem Schritt (S10) wird die Basisplatte 4 mit der Isolierplatte 2 und der daran ausgebildeten leitfähigen Struktur 1, wie in 5 gezeigt, angefertigt, und der äußere randseitige Gehäusekörper 5 wird an dieser Basisplatte 4 befestigt. Die Verbindung zwischen dem äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 und der Basisplatte 4 kann unter Verwendung eines Klebstoffs oder durch Einsetzen irgendeines anderen Verbindungsverfahrens ausgebildet werden. Ein Kunststoffisolator, wie beispielsweise ein Epoxidharz, oder ein keramischer Isolator, wie beispielsweise Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid und Aluminiumoxid, wird als Isoliersubstrat 2 verwendet. In dem Schritt zum Verbinden des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 mit der Basisplatte 4 kann beispielsweise ein Siliziumklebstoff auf den Rand des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 aufgebracht werden, der dann mit der Basisplatte 4 verbunden werden kann.
  • Als nächstes wird ein Schritt zum Einfügen des externen Verbindungsanschlusses in den Verbindungsabschnitt (S20) durchgeführt. Wie in den 5 und 7 gezeigt, wird in diesem Schritt (S20) der externe Verbindungsanschluss 6 an einem willkürlichen Ort entlang der Vielzahl von Führungsabschnitten 5a angeordnet, die vorab an dem äußeren Rand des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 bereitgestellt worden sind. Das heißt, wenn der äußere Verbindungsanschluss 6 an der Halbleiteranordnung befestigt wird, wird zuerst der äußere randseitige Gehäusekörper 5 an der Basisplatte 4 mit der Isolierplatte 2 und der daran ausgebildeten leitfähigen Struktur 1, wie in 5 gezeigt, in dem Schritt (S10) befestigt, und dann wird der externe Verbindungsanschluss 6 in einen vorgegeben Führungsabschnitt 5a des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 eingefügt und befestigt. Der externe Verbindungsanschluss 6 ist derart positioniert, dass der Verbindungsabschnitt 6a des externen Verbindungsanschlusses 6 über der leitfähigen Struktur 1 positioniert ist. Wenn der äußere randseitige Gehäusekörper 5 von oben gesehen wird, sind die Vielzahl von Anschlussführungsabschnitten 5a vorab regelmäßig an dem äußeren Randabschnitt des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 ausgebildet, wie in 6 gezeigt.
  • Als nächstes wird ein Schritt zum Verbinden des externen Verbindungsanschlusses mit der leitfähigen Struktur (S30) durchgeführt. In diesem Schritt (S30) wird der Verbindungsanschlussabschnitt 16c des externen Verbindungsanschlusses 6, insbesondere der Verbindungsabschnitt 6a, der ein Kopfabschnitt des Verbindungsanschlussabschnitts 16c ist, elektrisch direkt mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden. Irgendein Verfahren kann in diesem Verbindungsschritt eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Verbindungsverfahren, das Lot verwendet, oder ein Ultraschallverbindungsverfahren verwendet werden.
  • Als nächstes wird ein Schritt zum Abdichten mit wärmeaushärtendem Kunststoff (S40) durchgeführt. In diesem Schritt (S40) wird der wärmeaushärtende Kunststoff eingeführt, um das Innere des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 zu füllen, um die leitfähige Struktur 1 abzudecken, und dieser Kunststoff wird durch Erwärmen ausgehärtet und gekühlt, um als Harzschicht 7 zu dienen. Die Abdichtung der Halbleiteranordnung und die Befestigung des externen Verbindungsanschlusses 6 werden auf diese Weise durchgeführt. Epoxidharz wird beispielsweise als wärmeaushärtender Kunststoff verwendet. Epoxidharz hat eine hohe thermische Leitfähigkeit und besitzt einen hervorragenden Adhäsionsgrad und Stärkegrad während der Aushärtung im Vergleich zu einem Kunststoff, wie beispielsweise ein Siliziumgel. Wenn Epoxidharz für die Harzschicht 7 verwendet wird, die als ein Dichtmaterial dient, wird die Wärmeabführung verbessert, und ein übermäßiges Zusammenziehen um den Halbleiterchip 3 wird durch diese Eigenschaften unterdrückt, so dass Vorteile, wie beispielsweise eine verbesserte Betriebssicherheit, erwartet werden. Auf diese Weise kann die in 1 und dergleichen gezeigte Halbleiteranordnung erhalten werden.
  • Um die charakterisierenden Merkmale des oben beschriebenen Verfahrens zum Herstellen der Halbleiteranordnung zusammenzufassen, wird bei dem Verfahren zum Herstellen der Halbleiteranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung der Schritt zum Fertigen eines Stapelkörpers (S10) durchgeführt. Der Stapelkörper umfasst die Basisplatte 4, die Isolierplatte 2, die leitfähige Struktur 1 als eine Leitungsschicht und den Halbleiterchip 3 als ein Halbleiterelement. Die Isolierplatte 2 ist an der Oberfläche der Basisplatte 4 angeordnet. Die leitfähige Struktur 1 ist an der Oberfläche der Isolierplatte 2 ausgebildet. Der Halbleiterchip 3 ist mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden. Bei dem Verfahren zum Herstellen der Halbleiteranordnung wird der Schritt zum Verbinden des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 mit dem Stapelkörper durchgeführt, um den äußeren Rand des Basiskörpers (S10) zu umgeben. Der äußere randseitige Gehäusekörper 5 hat daran ausgebildete Führungsabschnitte 5a als eine Vielzahl von Ausnehmungen, wie in 6 und dergleichen gezeigt. Die Vielzahl von Führungsabschnitten 5a umfassen jeweils eine obere Endöffnung 5b, die sich an der oberen Endfläche des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 gegenüberliegend zu der Basisplatte 4 öffnet. Der äußere randseitige Gehäusekörper 5 hat innere randseitige Seitenöffnungen 5c, die an seiner inneren Randseite ausgebildet sind, von denen jede durchgehend mit der oberen Endöffnung 5b ist, sich von der oberen Endfläche in Richtung der Basisplatte 4 erstreckt und durchgehend mit dem Führungsabschnitt 5a ist. In der umfänglichen Richtung des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 hat die innere randseitige Seitenöffnung 5c eine schmalere Breite als die Breite des Führungsabschnitts 5a. Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen der Halbleiteranordnung wird der Schritt zum Einfügen des externen Verbindungsanschlusses 6 als eine Anschlusskomponente durch die obere Endöffnung 5b in den ersten Führungsabschnitt 5a der Vielzahl von Führungsabschnitten 5a (S20) durchgeführt. Der externe Verbindungsanschluss 6 umfasst den ersten Einführabschnitt 16a, den ersten externen Anschlussabschnitt 16b und den ersten Verbindungsanschlussabschnitt 16c. Der erste Einführabschnitt 16a wird in den ersten Führungsabschnitt 5a eingefügt. Der erste externe Verbindungsabschnitt 16b ist durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt 16a und erstreckt sich durch die obere Endöffnung 5b in dem ersten Führungsabschnitt 5a zu der Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5. Der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c ist durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt 16a und erstreckt sich durch die innere randseitige Seitenöffnung 5c auf der leitfähigen Struktur 1. Bei dem Verfahren zum Herstellen der Halbleiteranordnung wird der Schritt zum Verbinden des ersten Verbindungsanschlussabschnitts 16c mit der leitfähigen Struktur 1 (S30) durchgeführt. Zudem wird bei dem Verfahren zum Herstellen der Halbleiteranordnung der Schritt zum Ausbilden der Harzschicht 7, die zumindest den Halbleiterchip 3 und den ersten Verbindungsanschlussabschnitt 16c in dem Bereich abdichtet, der von der Isolierplatte 2 und dem äußeren randseitigen Gehäusekörper 5 umgeben (S40) ist, durchgeführt. Auf diese Weise kann die Halbleiteranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung erhalten bleiben.
  • Erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
  • <Aufbau der Halbleiteranordnung>
  • 8 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. 9 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung, die eine Variation der in 8 gezeigten Halbleiteranordnung zeigt.
  • Die in 8 gezeigte Halbleiteranordnung hat im Wesentlichen einen Aufbau ähnlich zu denjenigen der in den 1 und 2 gezeigten Halbleiteranordnung, unterscheidet sich aber von der in 1 gezeigten Halbleiteranordnung in der Form des externen Verbindungsanschlusses 6. Das heißt, die in 8 gezeigte Halbleiteranordnung verwendet einen Anschluss, der eine Vielzahl von Einführabschnitten 16a aufweist, die an dem Verbindungsanschlussabschnitt 16c auf der Innenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 gekoppelt sind, als einen Anschluss, der, wie in 8 gezeigt, in zwei benachbarte Führungsabschnitte 5a des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5 eingefügt ist, um die Wärmeabführung zu verbessern. Dieser Anschluss teilt sich über den Führungsabschnitt 5a des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5. In diesem Fall wird ein Wärmeabführbereich vergrößert, um die Wärmeabführung des externen Verbindungsanschlusses 6 im Vergleich dazu zu verbessern, wenn die externen Verbindungsanschlüsse 6 unabhängig von jedem der Vielzahl von Führungsabschnitten 5a ausgerichtet und angeordnet werden.
  • Wie in 8 gezeigt, ist es zudem bevorzugt, eine große Verbindungsstelle 6d zwischen dem externen Verbindungsanschluss 6 und leitfähigen Struktur 1 zu haben. Jedoch wird Wärme, die von dem externen Verbindungsanschluss 6 erzeugt wird, nicht ausschließlich durch die leitfähige Struktur 1, sondern auch durch die als ein Dichtmaterial dienende Harzschicht 7 abgeführt. Daher kann es auch möglich sein, den externen Verbindungsanschluss 6 zu verwenden, der eine Vielzahl von separaten Verbindungsstellen 6e aufweist, wie bei der in 9 gezeigten Halbleiteranordnung. Die Wirkung der ausreichenden Verbesserung der Wärmeabführung kann in diesem Fall ebenso bereitgestellt werden. Beispielsweise kann der externe Verbindungsanschluss 6, der ein gekoppelter Anschluss ist, wie in den 8 und 9 gezeigt, ausschließlich für Abschnitte verwendet werden, die eine hohe Wärmeabführung erfordern, und externe Verbindungsanschlüsse 6 können unabhängig von dem jeweiligen Führungsabschnitt 5a für die anderen Abschnitte verwendet werden.
  • <Funktion und Wirkung der Halbleiteranordnung>
  • Bei der oben beschriebenen Halbleiteranordnung umfassen die Vielzahl von Führungsabschnitten 5a einen zweiten Führungsabschnitt 5a benachbart zu dem ersten Führungsabschnitt 5a, wie in den 8 und 9 gezeigt. Beispielsweise sind in den 8 und 9 der erste Führungsabschnitt 5a und der zweite Führungsabschnitt 5a von der rechten Seite aus ausgerichtet. Der externe Verbindungsanschluss 6 umfasst einen zweiten Einführabschnitt 16a und einen zweiten externen Anschlussabschnitt 16b. Der zweite Einführabschnitt 16a ist in den zweiten Führungsabschnitt 5a eingefügt. Der zweite externe Anschlussabschnitt 16b ist durchgehend mit dem zweiten Einführabschnitt 16a und erstreckt sich durch die obere Endöffnung 5b in dem zweiten Führungsabschnitt 5a zu der Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5. Der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c ist ausgebildet, um sich zu einer Position benachbart zu dem zweiten Einführabschnitt 16a zu erstrecken und durchgehend mit dem zweiten Einführabschnitt 16a zu sein.
  • In diesem Fall ist der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c ausgebildet, um eine große Breite aufzuweisen, so dass er sowohl mit dem ersten Einführabschnitt 16a als auch mit dem zweiten Einführabschnitt 16a verbunden werden kann, wodurch die Wärmeabführung des externen Verbindungsanschlusses 6 verbessert wird. Da ein einzelner externer Verbindungsanschluss 6 mit dem ersten und dem zweiten Führungsabschnitt 5a verbunden ist, statt dass einzelne externe Verbindungsanschlüsse 6 jeweils in den ersten Führungsabschnitt 5a und den zweiten Führungsabschnitt 5a eingefügt werden, können zudem die Schritte zum Herstellen der Halbleiteranordnung vereinfacht werden, um die Einfachheit der Montage zu verbessern.
  • Weiteres Ausführungsbeispiel
  • <Aufbau der Halbleiteranordnung>
  • 10 ist eine schematische Teilschnittdarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 11 ist eine schematisch und perspektivische Teildarstellung der in 10 gezeigten Halbleiteranordnung. Die in den 10 und 11 gezeigte Halbleiteranordnung hat im Wesentlichen einen Aufbau ähnlich zu denjenigen der in den 1 und 2 gezeigten Halbleiteranordnung, unterscheidet sich jedoch von der in 1 gezeigten Halbleiteranordnung in der Form des externen Verbindungsanschlusses 6 und der Form des äußeren randseitigen Gehäusekörpers 5. Das heißt, bei der in den 10 und 11 gezeigten Halbleiteranordnung ist der äußere randseitige Gehäusekörper 5 vorab mit einer geneigten Oberfläche versehen. Der externe Verbindungsanschluss 6 hat eine Anschlussstruktur, mit der er entlang der geneigten Oberfläche angeordnet ist und sich geradlinig zu der leitfähigen Struktur 1 erstreckt.
  • <Funktion und Wirkung der Halbleiteranordnung>
  • Bei der oben beschriebenen Halbleiteranordnung weist der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c einen geneigten Abschnitt auf, der relativ zu der Oberfläche der leitfähigen Struktur 1 geneigt ist. In diesem Fall kann die Länge eines Strompfads des ersten Verbindungsanschlussabschnitts 16c im Vergleich dazu reduziert werden, wenn der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c des externen Verbindungsanschlusses 6 aus einem Abschnitt, der parallel zu der Oberfläche der leitfähigen Struktur 1 ist, und einem Abschnitt, der senkrecht zu der Oberfläche der leitfähigen Struktur 1 ist, gebildet ist, die über einen gebogenen Abschnitt verbunden sind. Die Induktivität des externen Verbindungsanschlusses 6 kann dadurch reduziert werden.
  • Weiteres Ausführungsbeispiel
  • <Aufbau der Halbleiteranordnung>
  • 12 ist eine schematische Teilschnittdarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die in 12 gezeigte Halbleiteranordnung hat im Wesentlichen einen Aufbau ähnlich zu demjenigen der in 1 gezeigten Halbleiteranordnung, unterscheidet sich jedoch in dem Aufbau eines Verbindungsabschnitts zwischen dem externen Verbindungsanschluss 6 und der leitfähigen Struktur 1. Das heißt, bei der in 12 gezeigten Halbleiteranordnung, wenn der externe Verbindungsanschluss 6 und die leitfähige Struktur 1 verbunden werden, wurde der externe Verbindungsanschluss 6 in Kontakt mit der leitfähigen Struktur 1 angeordnet, dann wurden Ultraschallschwingungen an den externen Verbindungsanschluss 6 unter Verwendung eines Werkzeugs von oberhalb des externen Verbindungsanschlusses 6 angelegt. Der externe Verbindungsanschluss 6 und die leitfähige Struktur 1 sind über einen Wärmeschweißabschnitt 11 elektrisch miteinander verbunden, aufgrund von Reibwärme, die von den Ultraschallschwingungen resultiert. Da dieses Ultraschallschwingungsverbinden keine Erwärmungs- und Kühlungsschritte erfordert, können die Schritte zum Herstellen der Halbleiteranordnung vereinfacht werden.
  • 13 ist eine schematische Teilschnittdarstellung, die eine Variation der in 12 gezeigten Halbleiteranordnung zeigt. Die in 13 gezeigte Halbleiteranordnung hat im Wesentlichen einen Aufbau ähnlich zu demjenigen der in 12 gezeigten Halbleiteranordnung, unterscheidet sich jedoch in dem Aufbau eines Verbindungsabschnitts zwischen dem externen Verbindungsanschluss 6 und der leitfähigen Struktur 1. Das heißt, bei der in 13 gezeigten Halbleiteranordnung sind der externe Verbindungsanschluss 6 und die leitfähige Struktur 1 über Lot 21 verbunden. Eine solche Verbindungsstruktur kann durch die folgenden Schritte ausgebildet werden. Zuerst wird das Lot auf den externen Verbindungsanschluss 6 aufgelegt oder aufgebracht, dann wird dieser externe Verbindungsanschluss 6 an der leitfähigen Struktur 1 angeordnet. Dann kann durch Erwärmen dieser Struktur auf eine den Schmelzpunkt des Lots überschreitende Temperatur und dann eine Kühlung der Struktur die in 13 gezeigte Struktur erhalten werden.
  • <Funktion und Wirkung der Halbleiteranordnung>
  • Bei der oben beschriebenen und in 12 gezeigten Halbleiteranordnung ist der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden, mit dem wärmegeschweißten Abschnitt 11 als einem ultraschallverbundenen Abschnitt dazwischen angeordnet. In diesem Fall kann, da der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c über ein Ultraschallverbindungsverfahren mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden ist, der Schritt zur Anordnung eines Verbindungsmaterials, wie beispielsweise einem Lot, an dem ersten Verbindungsanschlussabschnitt 16c vorab eliminiert werden, wodurch die Schritte zum Herstellen der Halbleiteranordnung vereinfacht werden.
  • Bei der oben beschriebenen und in 13 gezeigten Halbleiteranordnung ist der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c unter Verwendung von Lot 21 mit der leitfähigen Struktur 1 verbunden. In diesem Fall können der erste Verbindungsanschlussabschnitt 16c und die leitfähige Struktur 1 zuverlässig über das Lot 21 verbunden werden. Die Betriebssicherheit der Halbleiteranordnung kann dadurch verbessert werden.
  • Weiteres Ausführungsbeispiel
  • <Aufbau der Halbleiteranordnung>
  • 14 ist eine schematische und perspektivische Teildarstellung einer Halbleiteranordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Die in 14 gezeigte Halbleiteranordnung hat im Wesentlichen einen Aufbau ähnlich zu demjenigen der in den 1 und 2 gezeigten Halbleiteranordnung, unterscheidet sich jedoch von der in 1 gezeigten Halbleiteranordnung in der Form des externen Verbindungsanschlusses 6. Das heißt, die in 14 gezeigte Halbleiteranordnung verwendet einen Anschluss, dessen externer Anschlussabschnitt 16b, der als ein externer Verbindungsabschnitt des externen Verbindungsanschlusses 6 dient, eine Einpressform (Press-Fit-Form) aufweist. Die Einpressform bezieht sich auf eine Struktur, bei der der externe Anschlussabschnitt 16b einen Lochbereich, wie in 14 gezeigt, aufweist, an dem der Anschluss um den Lochabschnitt gebogen werden kann, um eine vergrößerte oder reduzierte Länge in der Richtung aufzuweisen, in der sich der externe Anschlussabschnitt 16b erstreckt. Beispiele der Einpressform können eine schlingenartige Struktur, wie in 14 gezeigt, eine Schraubenfederform oder einen elastisch verformbaren Biegeabschnitt aufweisen.
  • <Funktion und Wirkung der Halbleiteranordnung>
  • Bei der oben beschriebenen Halbleiteranordnung hat der erste externe Anschlussabschnitt 16b die Einpressform, die ein elastisch verformbarer Abschnitt ist, dessen Länge in der Richtung variiert werden kann, in die sich der erste externe Anschlussabschnitt 16b erstreckt. In diesem Fall kann, wenn der erste externe Anschlussabschnitt 16b mit einer externen Elektrode oder dergleichen verbunden wird, der erste externe Anschlussabschnitt 16b durch Anordnen der Halbleiteranordnung derart zuverlässig in Kontakt mit der externen Elektrode gebracht werden, dass dieser erste externe Anschlussabschnitt 16b gegen die externe Elektrode drückt. Als ein Ergebnis kann die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem externen Verbindungsanschluss 6 und der externen Elektrode erhöht werden. Zudem kann eine Elektrode einer Steuer- und/oder Regelschaltplatine oder dergleichen, die von oben an dem externen Verbindungsanschluss 6 angeordnet worden ist, mit dem externen Verbindungsanschluss 6 verbunden werden, ohne einen Prozess des Lötverbindens und dergleichen. Die Einfachheit des externen Verbindungsanschlusses 6 kann dadurch verbessert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    leitfähige Struktur
    1a
    Verbindungsort
    2
    Isolierplatte
    3
    Halbleiterchip
    4
    Basisplatte
    5
    Gehäusekörper
    5a
    Führungsabschnitt
    5b
    obere Endöffnung
    5c
    Seitenöffnung
    6
    externer Verbindungsanschluss
    6a
    Verbindungsabschnitt
    6c
    Verbindungsabschnitt
    6d
    Verbindungsstelle
    6e
    Verbindungsstelle
    7
    Harzschicht
    11
    Wärmeschweißabschnitt
    16a
    erster Einführabschnitt
    16b
    erster externer Anschlussabschnitt
    16c
    erster Verbindungsanschlussabschnitt
    16d
    Aussparung
    21
    Lot

Claims (8)

  1. Halbleiteranordnung, aufweisend: - einen Basiskörper (4); - eine Isolierplatte (2), die an einer Oberfläche des Basiskörpers (4) angeordnet ist; - eine Leitungsschicht (1), die an einer Oberfläche der Isolierplatte (2) ausgebildet ist; - ein Halbleiterelement (3), das mit der Leitungsschicht (1) verbunden ist; und - ein äußerer randseitiger Gehäusekörper (5), der angeordnet ist, um einen äußeren Rand des Basiskörpers (4) zu umgeben, wobei: - der äußere randseitige Gehäusekörper (5) eine Vielzahl von darin ausgebildeten Ausnehmungen (5a) aufweist, - die Vielzahl von Ausnehmungen (5a) jeweils eine obere Endöffnung (5b) aufweisen, die sich an einer oberen Endfläche des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) gegenüberliegend zu dem Basiskörper (4) öffnet, - der äußere randseitige Gehäusekörper (5) innere randseitige Seitenöffnungen (5c) aufweist, die an seiner inneren Randfläche ausgebildet sind, von denen jede durchgehend mit der oberen Endöffnung (5b) ist, sich von der oberen Endfläche in Richtung des Basiskörpers (4) erstreckt und durchgehend mit der Ausnehmung (5a) ist, - in der umfänglichen Richtung des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) die innere randseitige Seitenöffnung (5c) eine Breite schmaler als eine Breite der Ausnehmung (5a) aufweist, - die Halbleiteranordnung weiter aufweist: - eine Anschlusskomponente (6), die einen ersten Einführabschnitt (16a), der in eine erste Ausnehmung (5a) der Vielzahl von Ausnehmungen (5a) eingeführt ist, einen ersten externen Anschlussabschnitt (16b), der durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt (16a) ist und sich durch die obere Endöffnung (5b) in der ersten Ausnehmung (5a) zur Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) erstreckt, und einen ersten Verbindungsanschlussabschnitt (16c) aufweist, der durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt (16a) ist, sich durch die innere randseitige Seitenöffnung (5c) auf der Leitungsschicht (1) erstreckt und mit der Leitungsschicht (1) verbunden ist, und - eine Harzschicht (7), die teilweise das Halbleiterelement (3) und den ersten Verbindungsanschlussabschnitt (16c) in einem Bereich abdichtet, der von der Isolierplatte (2) und dem äußeren randseitigen Gehäusekörper (5) umgeben ist, - die Vielzahl von Ausnehmungen (5a) eine zweite Ausnehmung (5a) benachbart zu der ersten Ausnehmung (5a) aufweisen, - die Anschlusskomponente (6) - einen zweiten Einführabschnitt (16a), der in die zweite Ausnehmung (5a) eingeführt ist, und - einen zweiten externen Anschlussabschnitt (16b) aufweist, der durchgehend mit dem zweiten Einführabschnitt (16a) ist und sich durch die obere Endöffnung (5b) in der zweiten Ausnehmung (5a) zur Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) erstreckt, und - der erste Verbindungsanschlussabschnitt (16c) ausgebildet ist, um sich zu einer Position benachbart zu dem zweiten Einführabschnitt (16a) zu erstrecken und durchgehend mit dem zweiten Einführabschnitt (16a) zu sein.
  2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei der Basiskörper (4) und die Isolierplatte (2) miteinander integriert sind.
  3. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Verbindungsanschlussabschnitt (16c) einen geneigten Abschnitt aufweist, der relativ zu einer Oberfläche der Leitungsschicht (1) geneigt ist.
  4. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei: - eine Aussparung (16d) an einer Grenze zwischen dem ersten Einführabschnitt (16a) und dem ersten Verbindungsanschlussabschnitt (16c) ausgebildet ist, und - ein Abschnitt des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5), der eine Seitenwand der inneren randseitigen Seitenöffnung (5c) ausbildet, teilweise an einer Innenseite der Aussparung (16d) angeordnet ist.
  5. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste externe Anschlussabschnitt (16b) einen elastisch verformbaren Abschnitt aufweist, dessen Länge in einer Richtung variiert werden kann, in die sich der erste externe Anschlussabschnitt (16b) erstreckt.
  6. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Verbindungsanschlussabschnitt (16c) mit der Leitungsschicht (1) verbunden ist, mit einem Ultraschallverbindungsabschnitt (11) dazwischen angeordnet.
  7. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Verbindungsanschlussabschnitt (16c) unter Verwendung von Lot (21) mit der Leitungsschicht (1) verbunden ist.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, aufweisend: - Fertigstellen eines Stapelkörpers, der einen Basiskörper (4), eine Isolierplatte (2), die an einer Oberfläche des Basiskörpers (4) angeordnet ist, eine Leitungsschicht (1), die an einer Oberfläche der Isolierplatte (2) ausgebildet ist, und ein Halbleiterelement (3), das mit der Leitungsschicht (1) verbunden ist, aufweist; und - Verbinden eines äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) mit dem Stapelkörper, um einen äußeren Rand des Basiskörpers (4) zu umgeben, wobei: - der äußere randseitige Gehäusekörper (5) eine Vielzahl von daran ausgebildeten Ausnehmungen (5a) aufweist, - die Vielzahl von Ausnehmungen (5a) jeweils eine obere Endöffnung (5b) aufweisen, die sich an einer oberen Endfläche des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) gegenüberliegend zu dem Basiskörper (4) öffnet, - der äußere randseitige Gehäusekörper (5) innere randseitige Seitenöffnungen (5c) aufweist, die an seiner inneren Randseite ausgebildet sind, von denen jede durchgehend mit der oberen Endöffnung (5b) ist, sich von der oberen Endfläche in Richtung des Basiskörpers (4) erstreckt und durchgehend mit der Ausnehmung (5a) ist, - in einer umlaufenden Richtung des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) die innere randseitige Seitenöffnung (5c) eine schmalere Breite als eine Breite der Ausnehmung (5a) aufweist, - das Verfahren weiter aufweist Einführen einer Anschlusskomponente (6) durch die obere Endöffnung (5b) in eine erste Ausnehmung (5a) der Vielzahl von Ausnehmungen (5a), - die Anschlusskomponente (6) - einen ersten Einführabschnitt (16a), der in die erste Ausnehmung (5a) eingefügt ist, - einen ersten externen Anschlussabschnitt (16b), der durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt (16a) ist und sich durch die obere Endöffnung (5b) in der ersten Ausnehmung (5a) zur Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) erstreckt, und - einen ersten Verbindungsanschlussabschnitt (16c) aufweist, der durchgehend mit dem ersten Einführabschnitt (16a) ist und sich durch die innere randseitige Seitenöffnung (5c) auf der Leitungsschicht (1) erstreckt, - das Verfahren weiter aufweist: - Verbinden des ersten Verbindungsanschlussabschnitts (16c) und der Leitungsschicht (1), und - Ausbilden einer Harzschicht (7), die zumindest teilweise das Halbleiterelement (3) und den ersten Verbindungsanschlussabschnitt (16c) in einem Bereich abdichtet, der von der Isolierplatte (2) und dem äußeren randseitigen Gehäusekörper (5) umgeben ist, - die Vielzahl von Ausnehmungen (5a) eine zweite Ausnehmung (5a) benachbart zu der ersten Ausnehmung (5a) aufweisen, - die Anschlusskomponente (6) - einen zweiten Einführabschnitt (16a), der in die zweite Ausnehmung (5a) eingeführt ist, und - einen zweiten externen Anschlussabschnitt (16b) aufweist, der durchgehend mit dem zweiten Einführabschnitt (16a) ist und sich durch die obere Endöffnung (5b) in der zweiten Ausnehmung (5a) zur Außenseite des äußeren randseitigen Gehäusekörpers (5) erstreckt, und - der erste Verbindungsanschlussabschnitt (16c) ausgebildet ist, um sich zu einer Position benachbart zu dem zweiten Einführabschnitt (16a) zu erstrecken und durchgehend mit dem zweiten Einführabschnitt (16a) zu sein.
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