DE102019121229A1 - Elektronische Vorrichtungen mit elektrisch isolierten Lastelektroden - Google Patents

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Edward Fuergut
Thomas Basler
Reinhold Bayerer
Ivan Nikitin
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Infineon Technologies AG
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    • H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
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    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Abstract

Eine elektronische Vorrichtung beinhaltet ein elektrisch isolierendes Material, eine erste Lastelektrode, die auf einer ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials angeordnet ist, und eine zweite Lastelektrode, die auf einer zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist, wobei die Lastelektroden durch das elektrisch isolierende Material über die gesamte Länge getrennt sind, auf der die Lastelektroden gegenüberliegende Abschnitte aufweisen, wobei Oberflächen der Lastelektroden, die vom elektrisch isolierenden Material abgewandt sind, durch das elektrisch isolierende Material unbedeckt sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf elektronische Vorrichtungen im Allgemeinen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf elektronische Vorrichtungen mit elektrisch isolierten Lastelektroden. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Verfahren zur Herstellung solcher elektronischer Vorrichtungen.
  • Hintergrund
  • Elektronische Vorrichtungen wie z.B. Halbleitervorrichtungen können in Form eines Package hergestellt werden. Beispielsweise können Halbleiterpackages über Lötverbindungen auf eine Leiterplatte (printed circuit board, PCB) gelötet werden. Insbesondere bei Hochspannungsanwendungen können alle elektrischen Kontakte der elektronischen Vorrichtungen große Luftstrecken (clearance) und große Kriechstrecken erfordern, die zu einer unerwünschten Erhöhung parasitärer Kommutierungsinduktivitäten führen können. Die Hersteller von elektronischen Vorrichtungen sind ständig bestrebt, ihre Produkte und Verfahren zu deren Herstellung zu verbessern. Daher kann es wünschenswert sein, elektronische Vorrichtungen mit verbesserter Leistung und insbesondere mit verringerten parasitären Induktivitäten sowie Verfahren zur Herstellung solcher elektronischer Vorrichtungen zu entwickeln.
  • Kurzdarstellung
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung. Die elektronische Vorrichtung umfasst ein elektrisch isolierendes Material. Die elektronische Vorrichtung umfasst ferner eine erste Lastelektrode, die auf einer ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials angeordnet ist. Die elektronische Vorrichtung umfasst ferner eine zweite Lastelektrode, die auf einer zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist. Die Lastelektroden sind durch das elektrisch isolierende Material über die gesamte Länge getrennt, auf der die Lastelektroden gegenüberliegende Abschnitte aufweisen. Oberflächen der Lastelektroden, die von dem elektrisch isolierenden Material abgewandt sind, sind durch das elektrisch isolierende Material unbedeckt.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung. Das Verfahren umfasst ein Anordnen eines Chipträgers in einem Verkapselungswerkzeug, wobei ein erster Anschlussleiter des Chipträgers als Kontaktelektrode der hergestellten elektronischen Vorrichtung ausgelegt ist. Das Verfahren umfasst ferner ein Drücken einer Oberfläche des ersten Anschlussleiters gegen eine erste Oberfläche des Verkapselungswerkzeugs durch einen ersten zurückziehbaren Stift. Das Verfahren umfasst ferner ein Verkapseln des Chipträgers und des ersten Anschlussleiters durch Anordnen eines Verkapselungsmaterials in dem Verkapselungswerkzeug, wobei die Oberfläche des ersten Anschlussleiters durch das Verkapselungsmaterial unbedeckt ist nach dem Verkapseln des Chipträgers und des ersten Anschlussleiters.
  • Figurenliste
  • Die beiliegenden Zeichnungen sind beigefügt, um ein besseres Verständnis von Aspekten bereitzustellen. Die Zeichnungen veranschaulichen Aspekte und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, Prinzipien von Aspekten zu erklären. Andere Aspekte und viele der beabsichtigten Vorteile von Aspekten werden leicht erkannt, da sie durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden. Die Elemente der Zeichnungen müssen nicht unbedingt relativ zueinander skaliert sein. Gleiche Bezugszeichen können entsprechende ähnliche Teile bezeichnen.
    • 1 enthält die 1A bis 1C, die schematisch Querschnittsansichten einer elektronischen Vorrichtung 100 gemäß der Offenbarung darstellen.
    • 2 veranschaulicht schematisch eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung 200 gemäß der Offenbarung.
    • 3 enthält die 3A und 3B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 300 gemäß der Offenbarung darstellen.
    • 4 enthält die 4A und 4B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 400 gemäß der Offenbarung darstellen.
    • 5 enthält die 5A und 5B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 500 gemäß der Offenbarung darstellen.
    • 6 enthält die 6A und 6B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 600 gemäß der Offenbarung darstellen.
    • 7 enthält die 7A und 7B, die schematisch eine Draufsicht und eine Querschnittsseitenansicht einer elektronischen Vorrichtung 700 gemäß der Offenbarung darstellen.
    • 8 enthält die 8A und 8B, die schematisch eine Draufsicht und eine Querschnittsseitenansicht einer elektronischen Vorrichtung 800 gemäß der Offenbarung darstellen.
    • 9 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsseitenansicht eines Systems mit einer elektronischen Vorrichtung 900 gemäß der Offenbarung, die auf einer Leiterplatte (PCB) montiert ist.
    • 10 enthält die 10A und 10B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 1000 gemäß der Offenbarung darstellen.
    • 11 veranschaulicht schematisch eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung 1100 gemäß der Offenbarung.
    • 12 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung gemäß der Offenbarung.
    • 13 enthält die 13A bis 13F, die schematisch eine Querschnittsseitenansicht eines Verfahrens zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung gemäß der Offenbarung darstellen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen zur Veranschaulichung spezifische Aspekte dargestellt sind, in denen die Offenbarung praktiziert werden kann. In diesem Zusammenhang kann Richtungsterminologie wie „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, usw. in Bezug auf die Ausrichtung der beschriebenen Figuren verwendet werden. Da Komponenten der beschriebenen Vorrichtungen in verschiedenen Ausrichtungen angeordnet sein können, kann die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung verwendet werden und ist in keiner Weise einschränkend. Andere Aspekte können genutzt werden und strukturelle oder logische Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Konzept der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen, und das Konzept der vorliegenden Offenbarung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.
  • 1 enthält die 1A bis 1C, die schematisch Querschnittsansichten einer elektronischen Vorrichtung 100 gemäß der Offenbarung darstellen. Die 1B und 1C zeigen die elektronische Vorrichtung 100 der 1A in x- und y-Richtung. Die elektronische Vorrichtung 100 ist allgemein dargestellt, um Aspekte der Offenbarung qualitativ zu beschreiben. Die elektronische Vorrichtung 100 kann weitere Aspekte aufweisen, die aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt sind. So kann beispielsweise die elektronische Vorrichtung 100 um jeden der Aspekte erweitert werden, die in Verbindung mit anderen elektronischen Vorrichtungen und Verfahren gemäß der Offenbarung beschrieben sind. Kommentare im Zusammenhang mit der 1 können auch für andere elektronische Vorrichtungen gemäß der Offenbarung gelten.
  • Die elektronische Vorrichtung 100 kann ein elektrisch isolierendes Material 2 aufweisen. Eine erste Lastelektrode 4A kann auf einer ersten Oberfläche 6A des elektrisch isolierenden Materials 2 angeordnet sein. Darüber hinaus kann eine zweite Lastelektrode 4B auf einer zweiten Oberfläche 6B des elektrisch isolierenden Materials 2 gegenüber der ersten Oberfläche 6A angeordnet sein. Die Lastelektroden 4A, 4B können durch das elektrisch isolierende Material 2 auf der gesamten Länge 1 getrennt sein, auf der die Lastelektroden 4A, 4B gegenüberliegende Abschnitte aufweisen. Die von dem elektrischen isolierenden Material 2 abgewandten Flächen 8A, 8B der Lastelektroden 4A, 4B können durch das elektrische isolierende Material 2 unbedeckt sein. Die Lastelektroden 4A, 4B können mit weiteren Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 elektrisch verbunden sein, die der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.
  • Die Lastelektroden 4A, 4B können sich in einer im Wesentlichen gleichen oder parallelen Richtung erstrecken. Im Beispiel der 1 können die Lastelektroden 4A, 4B unterschiedliche Längen 11, l2 und/oder unterschiedliche Breiten w1, w2 aufweisen. In weiteren Beispielen können die Lastelektroden 4A, 4B die gleiche Länge und/oder die gleiche Breite aufweisen. Im dargestellten Beispiel kann die Länge l1 der ersten Lastelektrode 4A der Länge 1 entsprechen, auf der die Lastelektroden 4A, 4B gegenüberliegende Abschnitte aufweisen. Die Lastelektroden 4A, 4B können durch das elektrisch isolierende Material 2 um einen Abstand d kleiner als etwa 2,0mm oder kleiner als etwa 1,0mm oder kleiner als etwa 0,5mm oder kleiner als etwa 0,4mm oder kleiner als etwa 0,3mm oder kleiner als etwa 0,2mm oder kleiner als etwa 0,1mm oder sogar kleiner als etwa 50µm getrennt sein.
  • In herkömmlichen elektronischen Vorrichtungen können Lastelektroden der Vorrichtungen durch Luft, d.h. durch Luftspalte, getrennt sein. Hierbei muss eine Luftstrecke (clearance) zwischen den Lastelektroden möglicherweise über einem Mindestwert liegen. Die Luftstrecke kann als kürzester Abstand durch die Luft zwischen zwei leitenden Elementen definiert werden. So kann beispielsweise ein Halbleiterpackage einer Hochspannungsklasse (z.B. 1200V) eine Luftstrecke von etwa 4,5mm benötigen. Im Vergleich dazu kann der Abstand d der elektronischen Vorrichtung 100 einen verringerten Wert aufweisen. In einem konkreten Beispiel kann die erforderliche Luftstrecke von etwa 4,5mm in einer herkömmlichen Vorrichtung auf einen Wert von etwa 20µm verringert werden, wenn das elektrisch isolierende Material 2 aus einem Polyimid besteht oder dieses umfasst. Der verringerte Abstand d kann eine Induktivität der elektronischen Vorrichtung 100 sowie eine Induktivität eines Systems mit der elektronischen Vorrichtung 100 minimieren, beispielsweise eine Leiterplatte mit der darauf montierten elektronischen Vorrichtung 100. Insbesondere können parasitäre Induktivitäten in Kommutierungsschaltungen von Systemen mit elektronischen Vorrichtungen gemäß der Offenbarung verringert werden.
  • Eine Kriechstrecke zwischen den Lastelektroden 4A, 4B kann sich entlang einer Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials 2 erstrecken. Eine Kriechstrecke kann definiert werden als der kürzeste Abstand entlang der Oberfläche eines festen isolierenden Materials zwischen zwei leitenden Teilen. Eine Kriechstrecke der elektronischen Vorrichtung 100 kann von den spezifischen Designs und Abmessungen des elektrisch isolierenden Materials 2 und der Lastelektroden 4A, 4B abhängen. So kann sich beispielsweise eine Kriechstrecke entlang von Pfaden erstrecken, die in den 1A und 1B beispielhaft als gestrichelte Linien dargestellt sind.
  • Bei Betrachtung in y-Richtung (siehe z.B. 1C) kann sich das elektrisch isolierende Material 2 über mindestens eine Seitenfläche mindestens einer der Lastelektroden 4A, 4B erstrecken. Im Beispiel der 1 kann sich das elektrisch isolierende Material 2 über beide Seitenflächen beider Lastelektroden 4A, 4B erstrecken. In einem weiteren Beispiel kann sich das elektrisch isolierende Material 2 nur über eine Seitenfläche von nur einer der Lastelektroden 4A, 4B erstrecken. Im Beispiel der 1 muss das elektrisch isolierende Material 2 die jeweilige Seitenfläche der jeweiligen Lastelektrode nicht notwendigerweise bedecken oder mechanisch kontaktieren. In weiteren Beispielen kann eine oder mehrere der Seitenflächen zumindest teilweise durch das elektrisch isolierende Material 2 bedeckt sein. Durch das Erweitern des elektrisch isolierenden Materials 2 über eine oder mehrere Seitenflächen einer oder beider Lastelektroden 4A, 4B kann eine Kriechstrecke (siehe z.B. gestrichelte Linie in der 1B) der elektronischen Vorrichtung 100 vergrößert werden.
  • Bei Betrachtung in y-Richtung (siehe z.B. 1A und 1C) kann sich das elektrisch isolierende Material 2 über mindestens einen der Endabschnitte 10A, 10B von mindestens einer der Lastelektroden 4A, 4B erstrecken. Im Beispiel der 1 kann sich das elektrisch isolierende Material 2 über den Endabschnitt 10A der Lastelektrode 4A erstrecken. In einem weiteren Beispiel kann sich das elektrisch isolierende Material 2 über die Endabschnitte 10A, 10B beider Lastelektroden 4A, 4B erstrecken. Im Beispiel der 1 muss das elektrisch isolierende Material 2 die Seitenfläche des Endabschnitts 10A nicht unbedingt bedecken oder mechanisch kontaktieren. In weiteren Beispielen kann die Seitenfläche des Endabschnitts 10A zumindest teilweise durch das elektrisch isolierende Material 2 bedeckt sein. Durch das Verlängern des elektrisch isolierenden Materials 2 über einen oder beide der Endabschnitte 10A, 10B kann eine Kriechstrecke (siehe z.B. gestrichelte Linie in der 1A) der elektronischen Vorrichtung 100 vergrößert werden.
  • Bei Betrachtung in y-Richtung (siehe z.B. 1B und 1C) können sich die Lastelektroden 4A, 4B zumindest teilweise überlappen. In der 1B kann die Breite w2 der zweiten Lastelektrode 4B vollständig in den Grenzen der Breite w1 der ersten Lastelektrode 4A liegen. In weiteren Beispielen müssen sich die Lastelektroden 4A, 4B bei Betrachtung in y-Richtung nicht unbedingt überlappen. In diesem Fall kann das elektrisch isolierende Material 2 jedoch immer noch eine elektrische Isolierung zwischen den Lastelektroden 4A, 4B bereitstellen.
  • Das elektrisch isolierende Material 2 kann mindestens eines der folgenden Materialien aufweisen: dielektrisches Leiterplattenmaterial, Keramikmaterial, Polyimid, Kunststoff, Epoxid. Das heißt, das elektrisch isolierende Material 2 kann ein festes Material sein. Im Vergleich zu herkömmlichen elektronischen Vorrichtungen mit Luftspalten zwischen den Lastelektroden bieten elektronische Vorrichtungen gemäß der Offenbarung eine erhöhte mechanische Robustheit der Lastelektroden 4A, 4B aufgrund der festen Konsistenz des elektrisch isolierenden Materials 2.
  • Die elektronische Vorrichtung 100 kann dazu ausgelegt sein, mit einer maximalen Spannung von mehr als etwa 600V oder mehr als etwa 1200V oder sogar mehr als etwa 1700V betrieben zu werden. So können beispielsweise hohe Maximalspannungen einen Wert von etwa 2000V oder sogar bis zu etwa 3,3kV aufweisen. Es versteht sich, dass elektronische Vorrichtungen gemäß der Offenbarung und für zukünftige Anwendungen geeignet, dazu ausgelegt sein können, mit noch höheren maximalen Spannungen betrieben zu werden. Es ist zu beachten, dass eine tatsächlich anliegende Spannung während eines Betriebs der elektronischen Vorrichtung 100 beispielsweise einen Wert aufweisen kann, der etwa 30% bis etwa 40% unter dem maximalen Spannungswert liegt. Die elektronische Vorrichtung 100 kann dazu ausgelegt sein, mit einer Frequenz (oder einer Schaltfrequenz) von mehr als etwa 30kHz oder mehr als etwa 100kHz betrieben zu werden.
  • Beispielsweise kann die elektronische Vorrichtung 100 in einem Hochspannungsleistungsmodul verwendet werden. Insbesondere können Halbleiterchips, die in solchen Hochspannungsleistungsmodulen enthalten sind, z.B. aus einem Halbleitermaterial mit großer Bandlücke oder einem Verbindungshalbleitermaterial (z.B. SiC, GaN, SiGe, GaAs) hergestellt sein. Die elektronische Vorrichtung 100 kann in jeder Art von Leistungsmodul verwendet werden, wie z.B. MOSFETs, Halbbrückenschaltungen, Leistungsmodule mit einem Gate-Treiber, usw. Die Leistungsmodule können in Automobil-, Verbraucher- und Industrieanwendungen verwendet werden. Insbesondere können die Leistungsmodule in Anwendungen der Elektromobilität eingesetzt werden, wie z.B. Ladestationen, (Elektro-)Motorsteuerschaltungen, usw.
  • 2 veranschaulicht schematisch eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung 200 gemäß der Offenbarung. Es ist zu beachten, dass 2 eine transparente Ansicht zeigt, um eine innere Struktur der elektronischen Vorrichtung 200 zu veranschaulichen. Die elektronische Vorrichtung 200 kann einen Chipträger aufweisen, der z.B. durch einen Leiterrahmen (Leadframe) ausgebildet sein kann. Der Leiterrahmen kann ein Diepad 12 und mehrere Anschlussleiter (Leads) 14A bis 14C aufweisen. So können beispielsweise eine oder mehrere Komponenten des Leiterrahmens aus Metallen und/oder Metalllegierungen hergestellt sein, insbesondere aus Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel, Eisen-Nickel, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Stahl, Edelstahl, usw. Darüber hinaus können eine oder mehrere der Komponenten des Leiterrahmens mit mindestens einem der folgenden Metalle oder Legierungen davon beschichtet sein: Zinn, Silber, Gold, Palladium, Nickel.
  • Ein Halbleiterchip 16 kann auf dem Diepad 12 angeordnet sein. So kann beispielsweise der Halbleiterchip 16 ein Verbindungshalbleiterchip sein, der aus z.B. SiC hergestellt sein kann. Im Beispiel der 2 kann der Halbleiterchip 16 einen Transistor, wie z.B. einen MOSFET, mit einem Gate-Kontakt 18 und einem Source-Kontakt 20 aufweisen, die auf der Oberseite des Halbleiterchips 16 angeordnet sind, die von dem Diepad 12 abgewandt ist. Darüber hinaus kann der Halbleiterchip 16 einen Drain-Kontakt (nicht dargestellt) aufweisen, der auf der dem Diepad 12 zugewandten Unterseite des Halbleiterchips 16 angeordnet ist. In einem weiteren Beispiel kann der Halbleiterchip 16 ein Bipolartransistor mit einem Emitter-Kontakt, einem Kollektor-Kontakt und einem Basis-Kontakt sein oder aufweisen.
  • Der Source-Kontakt 20 des Halbleiterchips 16 kann über ein erstes elektrisches Verbindungselement 22A elektrisch mit dem ersten Anschlussleiter 14A verbunden sein. Der erste Anschlussleiter 14A kann somit eine Source-Lastelektrode 4A der elektronischen Vorrichtung 200 ausbilden. Ein Endabschnitt des ersten Anschlussleiters 14A, der von einem Moldmaterial (oder einer Moldverbindung) 24 der elektronischen Vorrichtung 200 verkapselt ist, kann in einer L-Form ausgebildet sein, um eine Oberfläche zu vergrößern, mit der das erste elektrische Verbindungselement 22A verbunden werden kann. Im Beispiel der 2 kann das erste elektrische Verbindungselement 22A durch ein Band (ribbon) ausgebildet sein. In weiteren Beispielen kann das erste elektrische Verbindungselement 22A durch einen Bonddraht oder eine Klemme (clip) ausgebildet sein.
  • Der Gate-Kontakt 18 des Halbleiterchips 16 kann über ein zweites elektrisches Verbindungselement 22B mit dem dritten Anschlussleiter 14C elektrisch verbunden sein. Ein Endabschnitt des dritten Anschlussleiters 14C, der durch das Moldmaterial 24 verkapselt ist, kann eine vergrößerte Oberfläche aufweisen, mit der das zweite elektrische Verbindungselement 22B verbunden sein kann. Im Beispiel der 2 kann das zweite elektrische Verbindungselement 22B durch einen Bonddraht ausgebildet sein. In weiteren Beispielen kann das zweite elektrische Verbindungselement 22B durch ein Band oder eine Klemme ausgebildet sein. Der dritte Anschlussleiter 14C kann somit eine Gate-Elektrode der elektronischen Vorrichtung 200 ausbilden.
  • Das Diepad 12 und der zweite Anschlussleiter 14B können elektrisch verbunden und z.B. einteilig ausgebildet sein. Die Drain-Elektrode des Halbleiterchips 16 kann über das Diepad 12 elektrisch mit dem zweiten Anschlussleiter 14B verbunden sein. Der zweite Anschlussleiter 14B kann somit eine Drain-Lastelektrode 4B der elektronischen Vorrichtung 200 ausbilden.
  • In dem nicht einschränkenden Beispiel der 2 kann die elektronische Vorrichtung 200 beispielhaft (genau) drei Anschlussleiter (oder Pins) aufweisen, nämlich einen Source-Anschlussleiter, einen Gate-Anschlussleiter und einen Drain-Anschlussleiter. In weiteren Beispielen kann eine elektronische Vorrichtung gemäß der Offenbarung eine oder mehrere weitere Anschlussleiter aufweisen. Diese weiteren Anschlussleiter können dazu ausgelegt sein, ein oder mehrere Abtastsignale bereitzustellen. Das/die Abtastsignal(e) können auf einem physikalischen Parameter (oder einer physikalischen Größe oder physikalischen Stärke) einer elektronischen Komponente basieren oder von diesem abhängen, die in der betrachteten elektronischen Vorrichtung enthalten ist, beispielsweise einem integrierten Halbleiterchip. Das Abtastsignal kann somit Information über eine physikalische Eigenschaft der elektronischen Komponente darstellen oder aufweisen, die durch eine Messung quantifiziert werden kann. So kann beispielsweise das Abtastsignal einem oder mehreren einer gemessenen Spannung, einem elektrischen Strom, einer Temperatur, usw. entsprechen. In einem Beispiel kann eine elektronische Vorrichtung gemäß der Offenbarung (genau) vier Anschlussleiter (oder Pins) aufweisen, nämlich einen Source-Anschlussleiter, einen Gate-Anschlussleiter, einen Abtast-Anschlussleiter (oder Abtastungs-Anschlussleiter) und einen Drain-Anschlussleiter. In einem weiteren Beispiel kann eine elektronische Vorrichtung gemäß der Offenbarung (genau) fünf Anschlussleiter (oder Pins) aufweisen, nämlich einen Source-Anschlussleiter, einen Gate-Anschlussleiter, einen ersten Abtast-Anschlussleiter, einen zweiten Abtast-Anschlussleiter und einen Drain-Anschlussleiter. In diesen beiden Beispielen können der Source-Anschlussleiter, der Gate-Anschlussleiter und der Drain-Anschlussleiter angeordnet sein wie z.B. in der 2 dargestellt und beschrieben. Der/die Abtast-Anschlussleiter kann/können auf der Ober- und/oder Unterseite eines elektrisch isolierenden Materials 2 angeordnet sein.
  • Ähnlich wie in der 1 können die Lastelektroden 4A, 4B auf der Ober- und Unterseite eines elektrisch isolierenden Materials 2 angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Gate-Elektrode 14C auf der Oberseite des elektrisch isolierenden Materials 2 angeordnet sein. Im Beispiel der 2 können sich die Lastelektroden 4A, 4B bei Betrachtung in einer Richtung senkrecht zur Ober- oder Unterseite des elektrisch isolierenden Materials 2 zumindest teilweise überlappen. In der transparenten Ansicht der 2 ist die zweite Lastelektrode 14B erkennbar, obwohl sie auf der Unterseite des elektrisch isolierenden Materials 2 angeordnet ist. Es ist zu beachten, dass in einer realen Ansicht die zweite Lastelektrode 14B hinter einem intransparenten elektrisch isolierenden Material 2 verdeckt sein kann.
  • Der Halbleiterchip 16, das Diepad 12 und die Elektroden 14A bis 14C können zumindest teilweise durch das Moldmaterial 24 verkapselt sein. Im Beispiel der 2 kann das elektrisch isolierende Material 2 durch das Moldmaterial 24 ausgebildet sein oder ein Teil davon sein. In diesem Zusammenhang können das elektrisch isolierende Material 2 und das Moldmaterial 24 einteilig ausgebildet sein. Das Moldmaterial 24 kann mindestens eines der folgenden Materialien aufweisen: Epoxid, gefülltes Epoxid, glasfasergefülltes Epoxid, Imid, Thermoplast, duroplastisches Polymer, Polymermischung. Die Elektroden 14A bis 14C können zumindest teilweise aus dem Moldmaterial 24 herausstehen, so dass die elektrischen Kontakte des Halbleiterchips 16 von außerhalb des Packagekörpers elektronisch zugänglich sein können. Im Beispiel der 2 können die Elektroden 14A bis 14C aus einer gleichen Seitenfläche des Moldmaterials 24 herausstehen. In weiteren Beispielen einer elektronischen Vorrichtung gemäß der Offenbarung können die Elektroden aus mehreren Seitenflächen des Moldmaterials 24 herausstehen. In diesem Zusammenhang können die Elektroden z.B. aus zwei gegenüberliegenden Seitenflächen oder aus allen vier Seitenflächen des Moldmaterials 24 herausstehen.
  • 3 enthält die 3A und 3B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 300 gemäß der Offenbarung darstellen. Die elektronische Vorrichtung 300 kann der elektronischen Vorrichtung 200 der 2 ähnlich sein. Im Gegensatz zur 2 sind die Ansichten der 3 nicht transparent, so dass eine innere Struktur der elektronischen Vorrichtung 300 nicht dargestellt ist. Das elektrisch isolierende Material 2 kann durch das Moldmaterial 24 ausgebildet sein oder ein Teil davon sein. Die Oberseite des elektrisch isolierenden Materials 2 und die Oberseite der Elektroden 14A, 14C können in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein, d.h. bündig sein. In ähnlicher Weise kann die Unterseite des elektrisch isolierenden Materials 2 mit der Unterseite der Elektrode 14B bündig sein. Darüber hinaus kann die Unterseite des Moldmaterials 24 bündig mit der Unterseite des Diepads 12 sein. Die Unterseite des Diepads 12 kann durch das Moldmaterial 24 unbedeckt sein, so dass ein Kühlkörper (nicht dargestellt) über der unbedeckten Oberfläche angeordnet werden kann. Wärmeleitpaste kann zwischen der freiliegenden Oberfläche des Diepads 12 und dem Kühlkörper angeordnet sein. Während eines Betriebs der elektronischen Vorrichtung 300 kann Wärme, die z.B. durch den Halbleiterchip 16 erzeugt wird, auf einem Pfad vom Halbleiterchip 16 zum Kühlkörper abgeführt werden.
  • 4 enthält die 4A und 4B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 400 gemäß der Offenbarung darstellen. 4B ist eine transparente Ansicht, um eine innere Struktur der elektronischen Vorrichtung 400 zu veranschaulichen. Im Gegensatz zu den 2 oder 3 können das elektrisch isolierende Material 2 und das Moldmaterial 24 der 4 aus verschiedenen Materialien bestehen und aus zwei Teilen ausgebildet sein, die mechanisch verbunden sein können. In einem Beispiel kann das elektrisch isolierende Material 2 ein dielektrisches Leiterplattenmaterial aufweisen oder aus diesem bestehen, beispielsweise ein Epoxidmaterial, das mit einem Glasgewebe (z.B. FR-4) gefüllt sein kann. Das elektrisch isolierende Material 2 mit den darauf angeordneten Elektroden 4A bis 4C kann sich zumindest teilweise in das Moldmaterial 24 hinein erstrecken. Im Beispiel der 4 sind die Elektroden 14A bis 14C mit einer linearen Form dargestellt. In weiteren Beispielen können die Elektroden 14A bis 14C ausgebildet sein wie z.B. in der 2 dargestellt.
  • 5 enthält die 5A und 5B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 500 gemäß der Offenbarung darstellen. 5B ist eine transparente Ansicht, um eine innere Struktur der elektronischen Vorrichtung 500 zu veranschaulichen. Die elektronische Vorrichtung 500 kann zumindest teilweise der elektronischen Vorrichtung 400 der 4 ähnlich sein. Ähnlich wie in der 4 können das elektrisch isolierende Material 2 und das Moldmaterial 24 aus verschiedenen Materialien hergestellt sein und als zwei Teile ausgebildet sein, die mechanisch verbunden sein können. Im Beispiel der 5 kann das elektrisch isolierende Material 2 ein keramisches Material oder ein Mischmaterial, das hauptsächlich keramische Partikel enthält, aufweisen oder aus diesem hergestellt sein. Dabei können die Keramikpartikel mehr als etwa 50 Prozent oder mehr als etwa 60 Prozent oder mehr als etwa 70 Prozent oder mehr als etwa 80 Prozent oder mehr als etwa 90 Prozent des Mischmaterials ausmachen. So kann beispielsweise das Mischmaterial epoxidbasiert sein. Im Gegensatz zur 4 können die Elektroden 14A, 14B näher an den Seitenkanten des elektrisch isolierenden Materials 2 angeordnet sein.
  • 6 enthält die 6A und 6B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 600 gemäß der Offenbarung darstellen. 6B ist eine transparente Ansicht, um eine innere Struktur der elektronischen Vorrichtung 600 zu veranschaulichen. Die elektronische Vorrichtung 600 kann zumindest teilweise der elektronischen Vorrichtung 500 der 5 ähnlich sein. So kann beispielsweise das elektrisch isolierende Material 2 der 6 das gleiche wie in der 4 oder 5 sein. Im Gegensatz zur 5 kann ein Endabschnitt des ersten Anschlussleiters 14A, der vom Moldmaterial 24 verkapselt ist, L-förmig sein, um eine Fläche zu vergrößern, mit der das erste elektrische Verbindungselement 22A verbunden sein kann. Mindestens ein Graben 26 kann in einer Oberfläche des Moldmaterials 24 ausgebildet sein. Der mindestens eine Graben 26 kann dazu ausgelegt sein, eine Kriechstrecke zwischen elektrisch leitfähigen Komponenten, insbesondere Elektroden, der elektronischen Vorrichtung 600 zu vergrößern. Im Beispiel der 6 kann sich ein Graben 26 entlang einer Kante der Unterseite des Packagekörpers erstrecken. Der Graben 26 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, eine Kriechstrecke zur freiliegenden Oberfläche des auf der Unterseite der elektronischen Vorrichtung 600 angeordneten Diepads 12 zu vergrößern.
  • 7 enthält die 7A und 7B, die schematisch eine Draufsicht und eine Querschnittsseitenansicht einer elektronischen Vorrichtung 700 gemäß der Offenbarung darstellen. Es ist zu beachten, dass aus darstellerischen Gründen ein optionales Moldmaterial der elektronischen Vorrichtung 700 nicht dargestellt ist. In der Seitenansicht der 7B kann die Gate-Elektrode 14C hinter der Last-Elektrode 4A verdeckt sein. In ähnlicher Weise kann das erste elektrische Verbindungselement 22A hinter den zweiten elektrischen Verbindungselementen 22B verdeckt sein. Im Beispiel der 7 kann eine elektrische Verbindung zwischen der Lastelektrode 4A und dem Source-Kontakt 20 des Halbleiterchips 16 über mehrere Bonddrähte hergestellt sein. Im Gegensatz zu z.B. 2 können die Lastelektroden 4A, 4B breit und flach ausgebildet sein, um eine Strombelastbarkeit zu erhöhen und eine effektive parasitäre Induktivität zu verringern. In der Draufsicht der 7A können die Oberflächeninhalte der Lastelektroden 4A, 4B um ein Vielfaches größer sein als der Oberflächeninhalt der Gate-Elektrode 14C.
  • 8 enthält die 8A und 8B, die schematisch eine Draufsicht und eine Querschnittsseitenansicht einer elektronischen Vorrichtung 800 gemäß der Offenbarung darstellen. Ähnlich wie in der 7 ist ein optionales Moldmaterial der elektronischen Vorrichtung 800 nicht dargestellt, und in der Seitenansicht der 8B können einige Komponenten hinter anderen Komponenten verdeckt sein. Mindestens eine der Lastelektroden 4A, 4B kann kammförmig ausgebildet sein. Insbesondere kann jede der Lastelektroden 4A, 4B durch eine beliebige Anzahl mehrerer Anschlussleiter eines Leiterrahmens ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang können die Anzahl der Anschlussleiter, welche die Source-Lastelektrode 4A und die Anzahl der Anschlussleiter, welche die Drain-Lastelektrode 4B ausbilden, gleich oder unterschiedlich sein. Im Beispiel der 8 können die Source-Lastelektrode 4A und die Drain-Lastelektrode 4B durch jeweils vier Anschlussleiter ausgebildet sein. Ferner kann eine Breite der die Source-Lastelektrode 4A ausbildenden Anschlussleiter kleiner oder gleich einer Breite der die Drain-Lastelektrode 4B ausbildenden Anschlussleiter sein. Im Beispiel der 8 kann der die Gate-Elektrode ausbildende Anschlussleiter 14C zwischen den Anschlussleitern der Lastelektroden 4A, 4B angeordnet sein. In weiteren Beispielen kann die Position des Anschlussleiters, der die Gate-Elektrode 14C ausbildet, mit einer Position eines der Anschlussleiter, die die Lastelektroden 4A, 4B ausbilden, vertauscht werden.
  • 9 veranschaulicht schematisch eine Querschnittsseitenansicht eines Systems mit einer elektronischen Vorrichtung 900 gemäß der Offenbarung. Die elektronische Vorrichtung 900 kann auf einer Leiterplatte (PCB) 28 montiert sein. Die Leiterplatte 28 kann als Teil der elektronischen Vorrichtung 900 betrachtet werden oder nicht. Die elektronische Vorrichtung 900 kann durch jede geeignete Technik elektrisch und mechanisch mit der Leiterplatte 28 verbunden sein. Insbesondere kann die elektronische Vorrichtung 900 über eine Lötverbindung mit der Leiterplatte 28 verlötet sein. Die Elektroden 4A, 4B der elektronischen Vorrichtung 900 können in ein Durchgangsloch der Leiterplatte 28 gesteckt und mit einem Lötmaterial 32 an der Leiterplatte 28 befestigt sein. Der Packagekörper 24 der montierten elektronischen Vorrichtung 900 und das Lötmaterial 32 können auf gegenüberliegenden Oberflächen der Leiterplatte 28 angeordnet sein. Die Leiterplatte 28 kann eine erste Metallisierung 30A und eine zweite Metallisierung 30B aufweisen. Die Source-Lastelektrode 4A bzw. die Drain-Lastelektrode 4B können mit der ersten Metallisierung 30A bzw. mit der zweiten Metallisierung 30B in Kontakt sein und elektrisch verbunden sein.
  • 10 enthält die 10A und 10B, die schematisch perspektivische Ansichten einer elektronischen Vorrichtung 1000 gemäß der Offenbarung darstellen. Die elektronische Vorrichtung 1000 kann der elektronischen Vorrichtung 300 der 3 ähnlich sein. Im Gegensatz zur 3 können die Elektroden 14A bis 14C oder Teile davon im Wesentlichen senkrecht zu dem Diepad 12 sein. Generell können die Elektroden 14A bis 14C und das Diepad 12 einen Winkel von mehr als etwa 70 Grad oder mehr als etwa 80 Grad oder mehr als etwa 85 Grad bilden. Im Beispiel der 10 können die Elektroden 14A bis 14C und das elektrisch isolierende Material 2 gebogen sein oder sich in einer Richtung weg von der freiliegenden Unterseite des Diepads 12 erstrecken. Wenn die elektronische Vorrichtung 1000 auf einer Leiterplatte montiert wird, kann die freiliegende Unterseite des Diepads 12 somit von der Leiterplatte weg zeigen, so dass ein Kühlkörper zu Kühlzwecken über der freiliegenden Oberfläche angeordnet werden kann. In einem weiteren Beispiel können die Elektroden 14A bis 14C und das elektrisch isolierende Material 2 gebogen sein oder sich in die entgegengesetzte Richtung erstrecken, so dass die freiliegende Unterseite des Diepads 12 der Leiterplatte zugewandt sein kann, wenn sie darauf montiert wird. In diesem Fall kann die freiliegende Unterseite mit der Leiterplatte in Kontakt sein, so dass die elektronische Vorrichtung 1000 über die Leiterplatte gekühlt werden kann.
  • 11 veranschaulicht schematisch eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung 1100 gemäß der Offenbarung. Die elektronische Vorrichtung 1100 kann der elektronischen Vorrichtung 1000 der 10 ähnlich sein. Im Gegensatz zur 10 können sich ein oder mehrere Löcher oder Aussparungen 34 in das Moldmaterial 24 der elektronischen Vorrichtung 1100 erstrecken. So können beispielsweise die Löcher 34 durch die Verwendung von zurückziehbaren Stiften (Pins) (nicht dargestellt) während der Herstellung der elektronischen Vorrichtung 1100 entstehen. Insbesondere können die Löcher 34 dazu ausgelegt sein, einen Austrieb (Flash) des Moldmaterials 24 zu vermeiden oder zu verringern. Ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung gemäß der Offenbarung mit einer optionalen Verwendung von zurückziehbaren Stiften wird in Verbindung mit den 12 und 13 diskutiert.
  • 12 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung gemäß der Offenbarung. Das Verfahren ist allgemein beschrieben, um Aspekte der Offenbarung qualitativ zu beschreiben. Das Verfahren der 12 kann weitere Aspekte aufweisen. So kann beispielsweise das Verfahren der 12 um jede der im Zusammenhang mit dem Verfahren der 13 beschriebenen Aspekte erweitert werden.
  • Bei 46 wird ein Chipträger in einem Verkapselungswerkzeug angeordnet, wobei ein erster Anschlussleiter des Chipträgers als Kontaktelektrode der hergestellten elektronischen Vorrichtung ausgelegt ist. Bei 48 wird eine Oberfläche des ersten Anschlussleiters durch einen ersten zurückziehbaren Stift (Pin) gegen eine erste Oberfläche des Verkapselungswerkzeugs gedrückt. Bei 50 werden der Chipträger und der erste Anschlussleiter durch Anordnen eines Verkapselungsmaterials in dem Verkapselungswerkzeug verkapselt, wobei die Oberfläche des ersten Anschlussleiters durch das Verkapselungsmaterial nach dem Verkapseln des Chipträgers und des ersten Anschlussleiters unbedeckt ist. In einer optionalen weiteren Handlung (nicht dargestellt) kann eine Oberfläche eines zweiten Anschlussleiters des Chipträgers durch einen zweiten zurückziehbaren Stift gegen eine zweite Oberfläche des Verkapselungswerkzeugs gedrückt werden, wobei die Oberfläche des zweiten Anschlussleiters nach dem Verkapseln des Chipträgers und des zweiten Anschlussleiters durch das Verkapselungsmaterial unbedeckt ist.
  • 13 enthält die 13A bis 13F, die schematisch eine Querschnittsseitenansicht eines Verfahrens zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung gemäß der Offenbarung darstellen. Das Verfahren der 13 kann als eine detailliertere Version des Verfahrens der 12 angesehen werden.
  • In der 13A kann ein Chipträger mit einem Diepad 12 und einem oder mehreren Anschlussleiters 14 bereitgestellt werden. So kann beispielsweise der Chipträger ein Leiterrahmen aus einem Metall und/oder einer Metalllegierung sein. Aufgrund der Perspektive der 13A können weitere Anschlussleiter hinter dem veranschaulichten Anschlussleiter 14 verdeckt sein. Ein Halbleiterchip kann über dem Diepad 12 angeordnet sein, wobei der Halbleiterchip über ein oder mehrere elektrische Verbindungselemente elektrisch mit dem Anschlussleiter 14 verbunden sein kann. Der Einfachheit halber sind solche weiteren Komponenten in dem Beispiel der 13 nicht dargestellt. Beispielhafte Anordnungen mit einem Halbleiterchip und elektrischen Verbindungselementen sind in Verbindung mit vorhergehenden Figuren beschrieben. Der Anschlussleiter 14 kann als Kontaktelektrode, insbesondere als Lastelektrode, der zu fertigenden elektronischen Vorrichtung ausgelegt sein.
  • In der 13B können das Diepad 12 und der Anschlussleiter 14 in einem Verkapselungswerkzeug 36 angeordnet sein. So kann beispielsweise das Verkapselungswerkzeug 36 ein Moldwerkzeug sein, das für eine Verwendung in einem Moldprozess ausgelegt ist. Die Form des Verkapselungswerkzeugs 36 kann einer Form eines Verkapselungsmaterials oder eines Packagekörpers der zu fertigenden elektronischen Vorrichtung entsprechen. So kann beispielsweise die Form des Verkapselungswerkzeugs 36 in der 13 der Form des Moldmaterials 24 von elektronischen Vorrichtungen ähnlich sein, die in Verbindung mit vorhergehenden Figuren beschrieben sind. Im Beispiel der 13B können der Anschlussleiter 14 und das Diepad 12 auf den (Innen-)Oberflächen 38 und 40 des Verkapselungswerkzeugs 36 angeordnet sein.
  • In der 13C kann die Oberseite des Anschlussleiters 14 mit einem oder mehreren zurückziehbaren Stiften 42 gegen die Oberfläche 38 des Verkapselungswerkzeugs 36 gedrückt werden. Im Beispiel der 13C können mehrere (z.B. zwei) zurückziehbare Stifte 42 verwendet werden, um einen gleichmäßigen und gesteigerten Kontakt zwischen der Oberseite des Anschlussleiters 14 und der Oberfläche 38 des Verkapselungswerkzeugs 36 bereitzustellen.
  • In der 13D kann der Hohlraum des Verkapselungswerkzeugs 36 mit einem Verkapselungsmaterial wie z.B. einem Moldmaterial (oder einer Moldmasse) 24 gefüllt werden. So kann beispielsweise eine Transfer-Molding-Handlung angewendet werden, um den Anschlussleiter 14, das Diepad 12 und weitere Komponenten (nicht dargestellt), die in dem Verkapselungswerkzeug 36 angeordnet sein können, zumindest teilweise zu verkapseln. Durch den Kontakt zwischen der Oberseite des Anschlussleiters 14 und der Innenfläche des Verkapselungswerkzeugs 36 kann die Oberseite des Anschlussleiters 14 durch das Moldmaterial 24 unbedeckt bleiben.
  • In der 13E können die zurückziehbaren Stifte 42 zumindest teilweise zurückgezogen oder nach unten zurückgedrückt werden (siehe Pfeile), wobei Hohlräume 44 zwischen den zurückziehbaren Stiften 42 und dem Anschlussleiter 14 ausgebildet werden können. Der Kontakt zwischen der Oberseite des Anschlussleiters 14 und der Innenfläche 38 des Verkapselungswerkzeugs 36 kann durch das Moldmaterial 24 bereitgestellt sein.
  • In der 13F können die Hohlräume 44 während der Anwendung eines Enddrucks mit Moldmaterial 24 gefüllt werden. In weiteren optionalen Handlungen (nicht dargestellt) kann das Moldmaterial 24 ausgehärtet werden, die gehäuste elektronische Vorrichtung kann durch einen e(ejection)-Stift aus dem Hohlraum des Verkapselungswerkzeugs 36 ausgeworfen werden und/oder der/die zurückziehbare(n) Stift(e) 42 kann/können (vollständig) entfernt werden. Nach dem Auswerfen der gehäusten elektronischen Vorrichtung aus dem Hohlraum kann die Oberseite des Anschlussleiters 14 durch das Moldmaterial 24 unbedeckt sein.
  • Im Beispiel der 13 kann die Oberseite des Anschlussleiters 14 gegen die Oberseite der Innenfläche des Verkapselungswerkzeugs 36 gedrückt werden, so dass die Oberseite des Anschlussleiters 14 nach der Moldhandlung durch das Moldmaterial 24 unbedeckt sein kann. Darüber hinaus kann eine Oberfläche eines zweiten Anschlussleiters (nicht dargestellt) mit einem oder mehreren zweiten zurückziehbaren Stiften (nicht dargestellt) gegen eine zweite (innere) Oberfläche des Verkapselungswerkzeugs 36 gedrückt werden. Insbesondere kann eine untere Oberfläche des zweiten Anschlussleiters gegen eine untere Innenfläche des Verkapselungswerkzeugs 36 gedrückt werden, so dass die untere Oberfläche des zweiten Anschlussleiters nach der Moldhandlung durch das Moldmaterial 24 unbedeckt sein kann. Auf diese Weise können elektronische Vorrichtungen gemäß der Offenbarung, wie sie in Verbindung mit vorangegangenen Figuren beschrieben sind, hergestellt werden, wobei Lastelektroden durch das Moldmaterial 24 über die gesamte Länge, auf der die Lastelektroden gegenüberliegende Abschnitte aufweisen, getrennt sind, und wobei Oberflächen der Lastelektroden, die dem Moldmaterial 24 abgewandt sind, durch das Moldmaterial 24 unbedeckt sind.
  • Beispiele
  • Im Folgenden werden elektronische Vorrichtungen mit elektrisch isolierten Lastelektroden anhand von Beispielen erläutert.
  • Beispiel 1 ist eine elektronische Vorrichtung, umfassend: ein elektrisch isolierendes Material; eine erste Lastelektrode, die auf einer ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials angeordnet ist; und eine zweite Lastelektrode, die auf einer zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist, wobei die Lastelektroden durch das elektrisch isolierende Material über die gesamte Länge getrennt sind, auf der die Lastelektroden gegenüberliegende Abschnitte aufweisen, wobei Oberflächen der Lastelektroden, die von dem elektrisch isolierenden Material abgewandt sind, durch das elektrisch isolierende Material unbedeckt sind.
  • Beispiel 2 ist eine elektronische Vorrichtung nach Beispiel 1, wobei die Lastelektroden durch das elektrisch isolierende Material um einen Abstand von weniger als 2,0mm getrennt sind.
  • Beispiel 3 ist eine elektronische Vorrichtung nach Beispiel 1 oder 2, wobei sich das elektrisch isolierende Material bei Betrachtung in einer Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche über mindestens eine Seitenfläche von mindestens einer der Lastelektroden erstreckt.
  • Beispiel 4 ist eine elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, wobei sich das elektrisch isolierende Material bei Betrachtung in einer Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche über mindestens einen Endabschnitt mindestens einer der Lastelektroden erstreckt.
  • Beispiel 5 ist eine elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, wobei sich die Lastelektroden bei Betrachtung in einer Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche zumindest teilweise überlappen.
  • Beispiel 6 ist eine elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei eine Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials und mindestens eine der unbedeckten Oberflächen der Lastelektroden in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
  • Beispiel 7 ist eine elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, ferner umfassend: einen Chipträger, der ein Diepad und mehrere Anschlussleiter umfasst, wobei die Lastelektroden durch die Anschlussleiter des Chipträgers ausgebildet sind; und einen auf dem Diepad angeordneten Halbleiterchip, wobei die Lastelektroden elektrisch mit dem Halbleiterchip verbunden sind.
  • Beispiel 8 ist eine elektronische Vorrichtung nach Beispiel 7, wobei mindestens eine der Lastelektroden und das Diepad einen Winkel von mehr als 70 Grad bilden.
  • Beispiel 9 ist eine elektronische Vorrichtung nach Beispiel 7 oder 8, ferner umfassend: ein Moldmaterial, wobei der Halbleiterchip und der Chipträger zumindest teilweise durch das Moldmaterial verkapselt sind, wobei das elektrisch isolierende Material durch das Moldmaterial ausgebildet ist.
  • Beispiel 10 ist eine elektronische Vorrichtung nach Beispiel 9, wobei das Moldmaterial mindestens eines der folgenden Materialien umfasst: Epoxid, gefülltes Epoxid, glasfasergefülltes Epoxid, Imid, Thermoplast, duroplastisches Polymer, Polymermischung.
  • Beispiel 11 ist eine elektronische Vorrichtung gemäß Beispiel 9 oder 10, ferner umfassend: mindestens einen Graben, der in einer Oberfläche des Moldmaterials ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Graben dazu ausgelegt ist, eine Kriechstrecke zwischen Elektroden der elektronischen Vorrichtung zu vergrößern.
  • Beispiel 12 ist eine elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 8, wobei das elektrisch isolierende Material mindestens eines der folgenden Materialien umfasst: dielektrisches Leiterplattenmaterial, Keramikmaterial, Polyimid, Kunststoff, Epoxid.
  • Beispiel 13 ist eine elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei mindestens eine der Lastelektroden kammförmig ausgebildet ist.
  • Beispiel 14 ist eine elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei mindestens eine der Lastelektroden mit mindestens einem der folgenden Metalle oder Legierungen davon beschichtet ist: Zinn, Silber, Gold, Palladium, Nickel.
  • Beispiel 15 ist eine elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die elektronische Vorrichtung dazu ausgelegt ist, mit einer Frequenz von mehr als 30kHz betrieben zu werden.
  • Beispiel 16 ist eine elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die elektronische Vorrichtung dazu ausgelegt ist, mit einer maximalen Spannung von mehr als 600V betrieben zu werden.
  • Beispiel 17 ist eine elektronische Vorrichtung gemäß einem der Beispiele 7 bis 16, wobei: der Halbleiterchip einen Transistor umfasst, und die Lastelektroden einen Drain und einen Source des Transistors ausbilden oder einen Emitter und einen Kollektor des Transistors ausbilden.
  • Beispiel 18 ist eine elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, ferner umfassend: eine Leiterplatte, wobei die elektronische Vorrichtung elektrisch und mechanisch mit der Leiterplatte verbunden ist.
  • Beispiel 19 ist ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, wobei das Verfahren umfasst: Anordnen eines Chipträgers in einem Verkapselungswerkzeug, wobei ein erster Anschlussleiter des Chipträgers als Kontaktelektrode der hergestellten elektronischen Vorrichtung ausgelegt ist; Drücken einer Oberfläche des ersten Anschlussleiters gegen eine erste Oberfläche des Verkapselungswerkzeugs durch einen ersten zurückziehbaren Stift; und Verkapseln des Chipträgers und des ersten Anschlussleiters durch Anordnen eines Verkapselungsmaterials in dem Verkapselungswerkzeug, wobei die Oberfläche des ersten Anschlussleiters durch das Verkapselungsmaterial nach dem Verkapseln des Chipträgers und des ersten Anschlussleiters unbedeckt ist.
  • Beispiel 20 ist ein Verfahren nach Beispiel 19, ferner umfassend: Drücken einer Oberfläche eines zweiten Anschlussleiters des Chipträgers gegen eine zweite Oberfläche des Verkapselungswerkzeugs durch einen zweiten zurückziehbaren Stift, wobei die Oberfläche des zweiten Anschlussleiters durch das Verkapselungsmaterial nach dem Verkapseln des Chipträgers und des zweiten Anschlussleiters unbedeckt ist.
  • Wie in dieser Beschreibung verwendet, bedeuten die Begriffe „verbunden“, „gekoppelt“, „elektrisch verbunden“ und/oder „elektrisch gekoppelt“ nicht unbedingt, dass Elemente direkt miteinander verbunden oder gekoppelt sein müssen. Zwischen den „verbundenen“, „gekoppelten“, „elektrisch verbundenen“ oder „elektrisch gekoppelten“ Elementen können Zwischenelemente bereitgestellt sein.
  • Ferner können die Wörter „über“ oder „auf“, die in Bezug auf z.B. eine Materialschicht verwendet werden, die „über“ oder „auf“ einer Oberfläche eines Objekts ausgebildet oder angeordnet ist, hierin verwendet werden, um zu bedeuten, dass die Materialschicht „direkt auf“, z.B. in direktem Kontakt mit der implizierten Oberfläche, angeordnet werden kann (z.B. ausgebildet, abgeschieden, usw.). Die Wörter „über“ oder „auf“, die in Bezug auf z.B. eine Materialschicht verwendet werden, die „über“ oder „auf“ einer Oberfläche ausgebildet oder angeordnet ist, können hierin auch verwendet werden, um zu bedeuten, dass die Materialschicht „indirekt“ auf der implizierten Oberfläche angeordnet sein kann (z.B. ausgebildet, abgeschieden, usw.), wobei z.B. eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen der implizierten Oberfläche und der Materialschicht angeordnet sind.
  • Soweit die Begriffe „haben“, „enthaltend“, „aufweisend“, „mit“ oder Varianten davon entweder in der detaillierten Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sollen diese Begriffe in ähnlicher Weise wie der Begriff „umfassend“ umfassend sein. Das heißt, wie hierin verwendet, sind die Begriffe „haben“, „enthaltend“, „aufweisend“, „mit“, „umfassend“ und dergleichen offene Begriffe, die auf das Vorhandensein angegebener Elemente oder Merkmale hinweisen, aber zusätzliche Elemente oder Merkmale nicht ausschließen.
  • Darüber hinaus wird das Wort „beispielhaft“ hierin verwendet, um als Beispiel, Instanz oder Darstellung zu dienen. Jeder Aspekt oder jede Gestaltung, die hierin als „beispielhaft“ beschrieben wird, ist nicht unbedingt als vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Gestaltungen auszulegen. Vielmehr soll die Verwendung des Wortes beispielhaft dazu dienen, Konzepte konkret darzustellen.
  • Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen sind hierin beschrieben. Ausführungen, die im Zusammenhang mit einer beschriebenen Vorrichtung gemacht sind, können auch für ein entsprechendes Verfahren gelten und umgekehrt. Wenn beispielsweise eine bestimmte Komponente einer Vorrichtung beschrieben wird, kann ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung eine Handlung des Bereitstellens der Komponente in geeigneter Weise aufweisen, auch wenn diese Handlung nicht ausdrücklich beschrieben oder in den Figuren dargestellt ist.
  • Obwohl diese Offenbarung mit Bezug auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben wurde, ist diese Beschreibung nicht als Einschränkung zu verstehen. Verschiedene Modifikationen und Kombinationen der illustrativen Ausführungsformen sowie andere Ausführungsformen der Offenbarung werden für den Fachmann unter Bezugnahme auf die Beschreibung ersichtlich sein. Es ist daher beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche solche Änderungen oder Ausführungsformen umfassen.

Claims (20)

  1. Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein elektrisch isolierendes Material; eine erste Lastelektrode, die auf einer ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials angeordnet ist; und eine zweite Lastelektrode, die auf einer zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist, wobei die Lastelektroden durch das elektrisch isolierende Material über die gesamte Länge, auf der die Lastelektroden gegenüberliegende Abschnitte aufweisen, getrennt sind, wobei Oberflächen der Lastelektroden, die von dem elektrisch isolierenden Material abgewandt sind, durch das elektrisch isolierende Material unbedeckt sind.
  2. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lastelektroden durch das elektrisch isolierende Material um einen Abstand von weniger als 2,0mm getrennt sind.
  3. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich das elektrisch isolierende Material, wenn in einer Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche betrachtet, über mindestens eine Seitenfläche von mindestens einer der Lastelektroden erstreckt.
  4. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das elektrisch isolierende Material, wenn in einer Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche betrachtet, über mindestens einen Endabschnitt mindestens einer der Lastelektroden erstreckt.
  5. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Lastelektroden bei Betrachtung in einer Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche zumindest teilweise überlappen.
  6. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Oberfläche des elektrisch isolierenden Materials und mindestens eine der unbedeckten Oberflächen der Lastelektroden in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
  7. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend: einen Chipträger, der ein Diepad und mehrere Anschlussleiter umfasst, wobei die Lastelektroden durch die Anschlussleiter des Chipträgers ausgebildet sind; und einen auf dem Diepad angeordneten Halbleiterchip, wobei die Lastelektroden elektrisch mit dem Halbleiterchip verbunden sind.
  8. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei mindestens eine der Lastelektroden und das Diepad einen Winkel von mehr als 70 Grad bilden.
  9. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend: ein Moldmaterial, wobei der Halbleiterchip und der Chipträger zumindest teilweise durch das Moldmaterial verkapselt sind, wobei das elektrisch isolierende Material durch das Moldmaterial ausgebildet ist.
  10. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Moldmaterial mindestens eines der folgenden Materialien umfasst: Epoxid, gefülltes Epoxid, glasfasergefülltes Epoxid, Imid, Thermoplast, duroplastisches Polymer, Polymermischung.
  11. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend: mindestens einen Graben, der in einer Oberfläche des Moldmaterials ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Graben dazu ausgelegt ist, eine Kriechstrecke zwischen den Elektroden der elektronischen Vorrichtung zu vergrößern.
  12. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das elektrisch isolierende Material mindestens eines der folgenden Materialien umfasst: dielektrisches Leiterplattenmaterial, Keramikmaterial, Polyimid, Kunststoff, Epoxid.
  13. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Lastelektroden kammförmig ausgebildet ist.
  14. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Lastelektroden mit mindestens einem der folgenden Metalle oder Legierungen davon beschichtet ist: Zinn, Silber, Gold, Palladium, Nickel.
  15. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Vorrichtung dazu ausgelegt ist, mit einer Frequenz von mehr als 30kHz betrieben zu werden.
  16. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Vorrichtung dazu ausgelegt ist, mit einer maximalen Spannung von mehr als 600V betrieben zu werden.
  17. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, wobei: der Halbleiterchip einen Transistor umfasst, und die Lastelektroden einen Drain und einen Source des Transistors ausbilden oder einen Emitter und einen Kollektor des Transistors ausbilden.
  18. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine Leiterplatte, wobei die elektronische Vorrichtung elektrisch und mechanisch mit der Leiterplatte verbunden ist.
  19. Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, wobei das Verfahren umfasst: Anordnen eines Chipträgers in einem Verkapselungswerkzeug, wobei ein erster Anschlussleiter des Chipträgers als Kontaktelektrode der hergestellten elektronischen Vorrichtung ausgelegt ist; Drücken einer Oberfläche des ersten Anschlussleiters gegen eine erste Oberfläche des Verkapselungswerkzeugs durch einen ersten zurückziehbaren Stift; und Verkapseln des Chipträgers und des ersten Anschlussleiters durch Anordnen eines Verkapselungsmaterials in dem Verkapselungswerkzeug, wobei die Oberfläche des ersten Anschlussleiters durch das Verkapselungsmaterial unbedeckt ist nach dem Verkapseln des Chipträgers und des ersten Anschlussleiters.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Drücken einer Oberfläche eines zweiten Anschlussleiters des Chipträgers gegen eine zweite Oberfläche des Verkapselungswerkzeugs durch einen zweiten zurückziehbaren Stift, wobei die Oberfläche des zweiten Anschlussleiters durch das Verkapselungsmaterial nach dem Verkapseln des Chipträgers und des zweiten Anschlussleiters unbedeckt ist.
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