DE10393769B4 - Halbleiterbauelement mit Klemmen zum Verbinden mit externen Elementen - Google Patents
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Abstract
Halbleiterbauelement, umfassend: eine Halbleiterplatte (10) mit einer ersten Hauptoberfläche und einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt; eine Steuerelektrode (16) und eine erste Hauptelektrode (12), die auf der ersten Hauptoberfläche der Halbleiterplatte befestigt ist und eine zweite Hauptelektrode (14), die auf der zweiten Hauptoberfläche der Halbleiterplatte befestigt ist; mehrere leitfähige Klemmen (18, 20, 22) mit je einem Basisabschnitt (24, 26, 28), der elektrisch jeweils mit der Steuerelektrode sowie der ersten und der zweiten Hauptelektrode verbunden ist, und einem Kontaktabschnitt (30, 32, 34) für die Herstellung des elektrischen Kontakts zu einer externen Komponente, wobei eine Passivierungsschicht (38) über der Steuerelektrode und der ersten Hauptelektrode aufgebracht wurde und die Basisabschnitte der jeweiligen leitfähigen Klemmen durch ein leitendes Befestigungsmaterial (36) mit der Steuerelektrode und der ersten Hauptelektrode durch jeweils eine entsprechende Öffnung (44, 46) in der Passivierungsschicht elektrisch verbunden sind, wobei der Basisabschnitt einer leitfähigen Klemme größer als...
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Halbleiterbauelemente und insbesondere auf Aufbau-Halbleiterbauelemente mit Klemmen zum Verbinden mit externen Elementen.
- Zur Verwendung in elektronischen Stromkreisen werden Halbleiterplatten auf Platten montiert, um Halbleiterbauelemente zu bilden, die direkt mit externen Elementen wie Leiterflächen auf einem Substrat verbunden werden können. Das Montieren von elektronischen Bauelementen schafft verschiedene Funktionen. Schutz der Halbleiterplatte vor Nässe und anderen zerstörenden Umweltelementen, elektrische Verbindung mit externen Elementen und Wärmeleitung der durch die Halbleiterplatte erzeugten Hitze sind nur einige der wichtigsten Funktionen eines elektronischen Gehäuses. Herkömmlich bekannte Platten wie DIP und SOIC Platten sprechen diese Funktionen an. Diese Gehäuse verwenden häufig einen Bleirahmen, der in einigen Fällen 4–5 mal so groß ist wie die Halbleiterplatte. Das Gehäuse der Halbleiterplatte gemäß dem herkömmlichen Design führt oft zu einem Halbleiterbauelement, das viel größer ist als die Platte selbst.
- Aufgabenstellung
- Der Trend zur Verkleinerung von elektronischen Systemen erfordert die maximale räumliche Auslastung. Eine Methode, die räumliche Auslastung zu verbessern, besteht in der Minimierung der Größe der Bauteile in dem Bauelement, um dadurch die Dichte der Bauteile zu erhöhen. Während die Erhöhung der Dichte der Bauteile zu einer Maximierung der Raumauslastung führt, müssen andere Herausforderungen wie effektive Hitzereduzierung und Minderung von parasitären elektrischen Auswirkungen zum Beispiel aufgrund von Verbindungswiderstand ebenso in jedem Entwurf beachtet werden.
- Die Druckschrift
DE 100 03 671 A1 beschreibt ein Halbleiter-Bauelement, bei dem ein erstes Metallteil mit einer ersten Elektrode des Halbleiterelements über einen ersten edelmetallhaltigen Metallkörper und ein zweites Metallteil mit einer zweiten Elektrode über einen zweiten edelmetallhaltigen Metallkörper verbunden ist. - Die Druckschrift
JP 2000 243 887 A - Die Druckschrift
JP 1 161 707 A - Die Druckschrift
JP 2000 091 475 A - Die Druckschrift
JP 2000 277 542 A - Die Druckschrift
JP 63 281 451 A - Die Druckschrift
WO 99/65 077 A1 - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Ein Halbleiterbauelement nach der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 angegeben.
- Andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung deutlich, die sich auf die entsprechenden Zeichnungen bezieht.
- Ausführungsbeispiel
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Es wird auf
1A und1B Bezug genommen; das erste Halbleiterbauelement umfasst das Halbleiterplättchen10 . Das Halbleiterplättchen10 kann ein Leistungs-MOSFET sein. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Leistungs-MOSFETs beschränkt. Andere elektronische Halbleiterplättchen, wie beispielsweise IGBTs und dergleichen können ebenfalls anstelle eines MOSFET verwendet werden. - Das Halbleiterplättchen
10 weist zwei einander gegenüberliegende Hauptoberflächen auf. Auf der ersten Hauptoberfläche des Halbleiters10 ist die erste Hauptelektrode12 angeordnet, und auf der zweiten Hauptoberfläche ist die zweite Hauptelektrode14 angeordnet. Das Halbleiterplättchen10 weist außerdem eine Steuerelektrode16 auf, welche auf der ersten Hauptoberfläche des Halbleiterplättchens10 angeordnet ist, und welche von der ersten Hauptelektrode12 isoliert ist. Bei einem MOSFET können die erste und zweite Hauptelektrode Quellen- beziehungsweise Senkenkontakte sein, während die Steuerelektrode16 herkömmlich als die Gatterelektrode bezeichnet wird. - Die Steuerelektrode
16 empfängt Steuersignale von einer externen Steuereinrichtung, deren Signale den Strom, der zwischen der ersten Hauptelektrode12 und der zweiten Hauptelektrode14 fließt, umschalten, wenn das Halbleiterbauelement8 an seinem Platz in einer elektronischen Schaltung eingebaut ist. - Das Halbleiterbauelement
8 beinhaltet eine Mehrzahl von Klemmen bzw. Anschlussklemmen („terminals”)18 ,20 ,22 . Jede Klemme weist einen Basisabschnitt24 ,26 ,28 und einen Kontaktabschnitt30 ,32 ,34 auf. Die Funktion der Kontaktabschnitte30 ,32 ,34 besteht darin, den Kontakt zu externen Elementen herzustellen. Die Basisabschnitte24 ,26 ,28 sind mit der zweiten Hauptelektrode14 , der ersten Hauptelektrode26 beziehungsweise der Steuerelektrode16 durch eine Schicht des Plättchenbefestigungsmaterials36 , wie beispielsweise Lötmittel oder ein leitendes Epoxydharz, wie beispielsweise ein mit Silber angereichertes Epoxydharz, elektrisch verbunden. Die Passivierungsschicht38 bedeckt die erste Hauptelektrode12 und die Steuerelektrode16 mit Ausnahme der Abschnitt, auf welchen das leitende Befestigungsmaterial36 angeordnet ist, um die elektrische Verbindung mit den Basisabschnitten26 ,28 der entsprechenden Klemmen20 ,22 herzustellen. - Jede Klemme
18 ,20 ,22 weist auch eine Erweiterung19 ,21 ,23 auf welche die entsprechenden Basisabschnitte24 ,26 ,28 mit den Kontaktabschnitten30 ,32 ,34 verbindet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verlaufen die Erweiterungen19 ,21 ,23 vertikal von einem Rand der entsprechenden Basisabschnitte24 ,26 ,28 der Klemmen18 ,20 ,22 . Vorzugsweise sind die Kontaktabschnitte30 ,32 ,34 in einem Abstand von den entsprechenden Basisabschnitten24 ,26 ,28 , aber parallel zu diesen orientiert, durch die entsprechenden Erweiterungen19 ,21 ,23 angeordnet. - Die Kontaktabschnitte
30 ,32 ,34 sind vorzugsweise koplanar zueinander und sind gegenüberliegend über einer Hauptelektrode des Plättchens angeordnet. Eine Eigenschaft, die diese Anordnung ermöglicht, ist die Erweiterung19 , welche zwischen der ersten Hauptoberfläche und der zweiten Hauptoberfläche des Halbleiterplättchens10 verläuft und den Basisabschnitt24 mit dem Kontaktabschnitt30 verbindet, wodurch ein Weg für die elektrische Verbindung bereitgestellt wird, der von einer Position über der ersten Hauptoberfläche des Plättchens10 und dessen zweiter Hauptoberfläche verläuft. Diese Konfiguration gestattet die Oberflächenmontage des Halbleiterbauelements auf einem Substrat. - Ein Basisabschnitt – z. B.
26 ,28 – kann einen größeren Bereich haben, als er für die Herstellung einer elektrischen Verbindung zu einer Elektrode des Halbleiterplättchens10 erforderlich ist. Zum Beispiel kann die Basis28 der Klemme22 , welche eine elektrische Verbindung zur Steuerelektrode16 herstellt, größer sein, als es für die Herstellung der elektrischen Verbindung zur Steuerelektrode16 erforderlich ist. Unter diesem zusätzlichen Bereich kann erfindungsgemäß eine Schicht Klebstoff angebracht sein, um die Verbindung der Klemme22 zur Oberseite des Halbleiterplättchens10 weiter zu verstärken. - Es wird auf
2A –2B und3A –3C Bezug genommen; die Klemmen20 ,22 , welche mit der ersten Hauptelektrode12 beziehungsweise der Steuerelektrode16 verbunden sind, sind einheitliche Teile, die durch das Biegen eines Blechs aus einem leitenden Metall, wie beispielsweise ein Kupferblech, geformt werden, damit ein Basisabschnitt24 ,28 beziehungsweise ein Kontaktabschnitt32 ,34 bereitgestellt wird – verbunden und durch Erweiterungen21 ,23 mit einem Abstand versehen – der von einem Rand der Basisabschnitte24 ,28 zu einem Rand der Kontaktabschnitte32 ,34 verläuft. Die Klemme18 kann entsprechend demselben Verfahren hergestellt werden, wie es hierin für die Herstellung der anderen Klemmen20 ,22 beschrieben wird. - Ein Halbleiterbauelement wird nach folgendem Verfahren hergestellt. Es wird auf
4 Bezug genommen; zuerst wird eine Halbleiterscheibe40 , wie beispielsweise eine Siliziumscheibe, bereitgestellt, auf welcher eine Mehrzahl von einzelnen Halbleiterplättchen10 geformt wird. Die Halbleiterplättchen10 in Scheibe40 sind identisch und können MOSFETs, IGBTs oder dergleichen sein, welche auf einem Siliziumsubstrat gemäß jedem bekannten Verfahren geformt werden. Die Halbleiterplättchen10 werden durch Straßen42 getrennt, welche vom einen Rand der Scheibe40 zu einem gegenüberliegenden Rand derselben verlaufen. Jedes Halbleiterplättchen umfasst wenigstens eine erste Hauptelektrode12 und eine Steuerelektrode16 auf. Die zweiten Hauptelektroden14 für das Halbleiterplättchen10 sind auf der gegenüberliegenden Oberfläche (nicht dargestellt) der Scheibe8 angeordnet. Die Elektroden12 ,16 und14 sind vorzugsweise lötbar. - Als Nächstes wird auf
5 Bezug genommen; es wird eine Passivierungsschicht38 (1 ) mit den Öffnungen44 ,46 über der entsprechenden ersten Hauptelektrode12 und der Steuerelektrode16 gebildet. Die Passivierungsschicht38 kann gebildet werden, indem eine Schicht von lichtempfindlichem Epoxydharz, über der gesamten oberen Oberfläche von Scheibe40 aufgebracht wird, welche die ersten Hauptelektroden12 und Steuerelektrode16 und alle Bereiche zwischen diesen Elektroden bedeckt. Das Epoxydharz kann dann getrocknet und durch eine Maske ultraviolettem Licht ausgesetzt werden, um die Bereiche zu identifizieren und zu separieren, die entfernt werden, damit die Öffnungen44 ,46 entstehen. Die auf diese Weise identifizierten Bereiche werden dann entfernt, um die Öffnungen44 ,46 zu schaffen, welche Abschnitte der ersten Hauptelektroden12 beziehungsweise der Steuerelektroden16 freilegen. Das lichtempfindliche Epoxydharz wird dann gehärtet, beispielsweise durch Erhitzen, um die Passivierungsschicht38 (1 ) mit den Öffnungen44 ,46 zu schaffen. - Die Öffnungen
44 ,46 müssen nur die erforderliche Größe haben, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen der ersten Hauptelektrode12 und der Steuerelektrode16 und den Basen der entsprechenden Klemmen herzustellen, und müssen sich nicht über die gesamte Oberfläche der Elektroden erstrecken. Darüber hinaus müssen die Öffnungen44 ,46 keinen Bereich der Elektrode freilegen, der dem Bereich der Basen der damit verbundenen Klemmen entspricht. Außerdem kann jedes andere geeignete Verfahren ebenfalls zur Erzeugung der Passivierungsschicht38 (1 ) mit den Öffnungen44 ,46 verwendet werden. - Wenn die Öffnungen
44 ,46 gebildet sind, wird das leitende Befestigungsmaterial36 (1A ) über den freigelegten Abschnitten der ersten Hauptelektroden12 und der Steuerelektroden16 aufgebracht. Lötmittel oder ein leitendes Epoxydharz können als leitendes Befestigungsmaterial36 (1A ) verwendet werden. - Als Nächstes wird auf
6 Bezug genommen; elektrisch leitende Klemmen werden auf dem leitenden Befestigungsmaterial36 platziert, das über dem freigelegten Abschnitt jeder Elektrode12 ,16 aufgebracht wird. Zum Beispiel zeigt6 die Klemmen20 ,22 , welche unter Bezugnahme auf das Halbleiterbauelement8 beschrieben wurden, die entsprechend an ihren entsprechenden Basen26 ,28 mit den ersten Hauptelektroden12 und den Steuerelektroden16 des Halbleiterplättchens10 durch das leitende Befestigungsmaterial36 (1A ) verbunden sind. Wenn die leitenden Klemmen (z. B. Klemmen20 ,22 ) angebracht sind, wird das Lötmittel, wenn es als Befestigungsmaterial verwendet wird, aufgeschmolzen [reflown], und wenn ein leitendes Epoxydharz als leitendes Befestigungsmaterial verwendet wird, wird es gehärtet. Wenn der Basisabschnitt einer Klemme größer als der freigelegte Bereich ist, kann erfindungsgemäß eine Schicht Klebstoff zwischen dem Abschnitt der Basis, der sich außerhalb des freigelegten Bereichs befindet, aufgetragen werden, um die Stärke der Verbindung zwischen der Klemme und dem Halbleiterplättchen weiter zu erhöhen. Wahlweise kann ein flüssiges Epoxydharz über die Scheibe aufgetragen werden, das mindestens Teile der Basisabschnitte der Klemmen sowie andere Bereiche der Scheibe bedeckt, um die Stärke der Montage der Klemmen auf den Halbleiterplättchen10 zu verbessern. Danach wird die Scheibe40 entlang ihren Straßen42 in die einzelnen Chips zerlegt – beispielsweise durch Sägen – um die einzelnen Halbleiterplättchen10 herzustellen, von welchen jedes wenigstens eine leitende Klemme hat, die mit seiner ersten Hauptelektrode12 und seiner Steuerelektrode16 verbunden ist. - Eine andere Klemme, beispielsweise Klemme
18 , wie sie unter Bezugnahme auf das Halbleiterbauelement8 (1A ) beschrieben wird, ist mit der zweiten Hauptelektrode14 des Halbleiterplättchens10 durch das leitende Befestigungsmaterial36 (1A ), wie beispielsweise Lötmittel oder ein leitendes Epoxydharz, elektrisch verbunden. Dies kann erreicht werden, indem jedes einzelne Plättchen10 aufgenommen und seine zweite Hauptelektrode14 auf dem Basisteil24 der Klemme18 platziert wird und dieselbe durch eine Schicht des leitenden Befestigungsmaterials36 (1A ), wie beispielsweise Lötmittel oder leitendes Epoxydharz, elektrisch verbunden wird. Erneut wird, wenn Lötmittel verwendet wird, dieses aufgeschmolzen, und wenn leitendes Epoxydharz verwendet wird, dieses gehärtet. - Alternativ werden die Plättchen zuerst durch Sägen vereinzelt, nachdem die Öffnungen in der Passivierungsschicht gebildet wurden, und dann werden die Klemmen an den Elektroden jedes Plättchens unter Verwendung eines leitenden Befestigungsmaterials angebracht.
- Die Klemmen
18 ,20 ,22 können aus einem Kupfermatrix-Lead-Frame geschnitten werden, das ein Format ähnlich wie Kupferbänder oder Brücken hat, die in herkömmlichen Verpackungen verwendet werden. Die Klemmen18 ,20 ,22 können an ihrem entsprechenden Platz unter Verwendung einer Brückenstanz- und Platzierungsoperation, wie sie an herkömmlichen Die-Bonding-Maschinen zu finden ist, angebracht werden. Gemäß einem bevorzugten Verfahren werden die Plättchen10 auf den Klemmen18 platziert und mit den Basisabschnitten24 derselben durch ein geeignetes leitendes Befestigungsmaterial verbunden, das leitende Befestigungsmaterial wird aufgeschmolzen oder gehärtet und dann werden die Klemmen18 aus dem Band zurechtgeschnitten, damit man die Halbleiterbauelemente8 erhält. - Ein Halbleiterbauelement kann nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden und es können Klemmen verschiedener Formen verwendet werden. Es wird auf
7 und8 Bezug genommen, in welchen gleichen Zahlen gleiche Merkmale bezeichnen; das Halbleiterbauelement48 umfasst das Halbleiterplättchen10 mit den Klemmen50 ,52 ,54 , welche mit seinen Elektroden verbunden sind. Es wird auf9 Bezug genommen, in welcher gleiche Zahlen gleiche Merkmale bezeichnen; die Klemmen50 ,52 ,54 weisen einen Basisabschnitt51 ,53 ,55 auf. Klemme50 , welche mit der zweiten Hauptelektrode14 durch das leitende Befestigungsmaterial36 verbunden ist, beinhaltet die Erweiterung56 , welche ihren Basisabschnitt51 mit ihrem Kontaktabschnitt58 verbindet. Die Erweiterung56 bildet ein einheitliches Teil mit dem Basisabschnitt51 und dem Kontaktabschnitt58 der Klemme50 . Es sei ebenfalls angemerkt, dass die Erweiterung56 zwischen den Hauptoberflächen des Halbleiterplättchens10 verläuft. - Auf einer Oberfläche des Basisabschnitts
53 der Klemme52 ist eine Mehrzahl von Kontakten60 angeordnet. Auf der Oberfläche des Basisabschnitts55 ist ebenfalls Kontakt60 angeordnet. - Die Kontakte
60 sind erhöhte Abschnitte, welche ausgehend von der offenen Oberfläche der entsprechenden Basisabschnitte53 ,55 verlaufen. Die Basisabschnitte53 ,55 der Klemmen52 ,54 sind mit der ersten Hauptelektrode12 und der Steuerelektrode16 durch eine Schicht des leitenden Befestigungsmaterials36 , das in den entsprechenden Öffnungen in der Passivierungsschicht38 aufgetragen ist, elektrisch verbunden. Klemme51 wird vorzugsweise aus Kupfer geformt und ist mit Silber überzogen. Der Basisabschnitt51 der Klemme50 kann einen geringfügig größeren Bereich als das Plättchen haben, so dass er einen Rahmen um die Ränder des Plättchens bildet, wenn die beiden zusammengefügt werden. Der zusätzliche Bereich gestattet, dass eine größere Dicke des Befestigungsmaterials um den Rand des Plättchens gebildet wird. Effektiv würde das ermöglichen, dass das Befestigungsmaterial kontrolliert und ein Überfließen über den Rand des Plättchens verhindert werden könnte. - In der Tat können verschiedene Klemmen mit anderen Formen hergestellt werden. Bezug nehmend auf
10A –10B ,11A –11B und62 mit einer flachen Kontaktoberfläche63 , wie in11A –60 mit einer semisphärischen Form, wie in10A –10B gezeigt und genutzt werden, oder die Kontakte60 können durch eine Mehrzahl erhöhter Abschnitte64 ersetzt werden, die flache Kontaktoberflächen65 aufweisen. - Die Seiten der Basisabschnitte
53 ,55 der Klemmen52 ,54 , die mit den Elektroden des Plättchens verbunden sind, können flach oder leicht erhöht sein. Erhöhte Seiten können helfen, den Fluss des Befestigungsmaterials auf die gleiche Weise zu kontrollieren wie der zusätzliche Bereich in Basis51 der Klemme50 . Die Klemmen52 ,53 können ebenfalls aus Kupfer geformt und mit Silber beschichtet sein. - Es kann zuerst das Plättchen aus der Scheibe vereinzelt werden, nachdem die Passivierungsschicht und die Öffnungen in dieser gebildet worden sind. Jedes vereinzelte Plättchen wird zuerst an dem Basisabschnitt
51 einer Klemme50 durch ein geeignetes leitendes Befestigungsmaterial, wie beispielsweise mit Silber angereichertes Epoxydharz, angebracht. Die Klemmen52 ,53 werden dann unter Verwendung desselben Befestigungsmaterials oder eines geeigneten Lötmittels angebracht. Die Klemmen50 dienen als Basis für den Leiterrahmen eines Halbleiterbauelements. In der erwähnten Art der Herstellung sind die Klemmen50 in Form einer Matrix mit hoher Dichte vorhanden, während die Klemmen52 ,53 mit den relevanten Elektroden des Plättchens unter Verwendung einer Brückenstanzbaugruppe verklebt werden. - Es wird auf
13 Bezug genommen; es wird das Halbleiterbauelement8 dargestellt, das auf der Oberfläche eines Substrats66 montiert ist. Im Einzelnen stehen die Kontakte30 ,32 ,34 in elektrischem Kontakt mit den leitenden Pads68 ,70 ,72 , welche die Elektroden des Halbleiterbauelements8 mit ihrem passenden Platz in einer elektronischen Schaltung (nicht dargestellt) verbinden. - Es wird auf
14 Bezug genommen; es wird das Halbleiterbauelement48 gezeigt, das auf der Oberfläche des Substrats66 montiert ist. Ähnlich wie das Halbleiterbauelement8 ist das Halbleiterbauelement48 ein auf der Oberfläche montiertes Element, welches mit einer elektronischen Schaltung über die leitenden Pads68 ,70 ,72 verbunden ist, die mit den Kontakten58 ,60 der Klemmen50 ,52 ,54 in Kontakt stehen. Aufgrund dieser Anordnung kann Wärme von der zweiten Hauptelektrode14 des Halbleiterplättchens10 durch den Basisabschnitt24 ,51 der Klemme18 ,50 abgeleitet werden, wenn ein Halbleiterbauelement8 ,48 auf einem Substrat montiert ist. - Es sei angemerkt, dass der Kontaktabschnitt
30 des Halbleiterbauelements8 (13 ) in eine Richtung verläuft, die ihn unter derselben Hauptoberfläche des Halbleiterplättchens10 platziert, mit welcher die anderen Klemmen20 ,22 verbunden sind. Diese Konfiguration hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Platzbedarf des Halbleiterbauelements reduziert wird. Auf der anderen Seite verläuft der Kontaktabschnitt58 des Halbleiterbauelements48 (14 ) in eine Richtung, die von dem Bereich unter der Hauptoberfläche des Halbleiterplättchens10 wegführt, an welcher die anderen Klemmen angebracht sind. Obwohl diese Konfiguration den Platzbedarf des Halbleiterbauelements48 erhöht, gestattet sie einen größeren Bereich für die leitenden Pads70 ,72 unter dem Halbleiterplättchen10 . Möglicherweise ist auch die Herstellung einfacher, da möglicherweise nicht so eine präzise Ausrichtung der Teile erforderlich ist, wenn die zweite Hauptelektrode des Plättchens mit ihrer entsprechenden Klemme zu verbinden ist. - Das Verhältnis Plättchen zu Platzbedarf bei einem vorliegenden Halbleiterbauelement beträgt 90%. Die Wärmeableitung eines solchen Bauelements wird ebenfalls verbessert, was ermöglicht, dass das Bauelement bei viel höheren Temperaturen betrieben wird. Ein Plättchen, das in einem solchen Bauelement verwendet wird, kann auf 0,100 mm reduziert werden, womit es viel dünner als ein in herkömmlichen Verpackungen verwendetes Plättchen ist. Ein solches Bauelement kann mit einer Vielzahl von Flächen verwendet werden. Außerdem gestattet ein solches Bauelement, dass die Belastung, die durch ein thermisches Missverhältnis zwischen den verschiedenen Substraten entsteht, absorbiert wird, wenn das Bauelement zusammengesetzt wird. Wegen dieser Eigenschaften kann ein solches Bauelement widerstandsfähiger arbeiten und unter schwierigeren Bedingungen verwendet werden als andere Bauelemente.
- Für einen Fachmann wird ersichtlich sein, dass Klemmen verschiedener Formen in Kombination verwendet werden können, um ein Halbleiterbauelement zu entwickeln.
Claims (11)
- Halbleiterbauelement, umfassend: eine Halbleiterplatte (
10 ) mit einer ersten Hauptoberfläche und einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt; eine Steuerelektrode (16 ) und eine erste Hauptelektrode (12 ), die auf der ersten Hauptoberfläche der Halbleiterplatte befestigt ist und eine zweite Hauptelektrode (14 ), die auf der zweiten Hauptoberfläche der Halbleiterplatte befestigt ist; mehrere leitfähige Klemmen (18 ,20 ,22 ) mit je einem Basisabschnitt (24 ,26 ,28 ), der elektrisch jeweils mit der Steuerelektrode sowie der ersten und der zweiten Hauptelektrode verbunden ist, und einem Kontaktabschnitt (30 ,32 ,34 ) für die Herstellung des elektrischen Kontakts zu einer externen Komponente, wobei eine Passivierungsschicht (38 ) über der Steuerelektrode und der ersten Hauptelektrode aufgebracht wurde und die Basisabschnitte der jeweiligen leitfähigen Klemmen durch ein leitendes Befestigungsmaterial (36 ) mit der Steuerelektrode und der ersten Hauptelektrode durch jeweils eine entsprechende Öffnung (44 ,46 ) in der Passivierungsschicht elektrisch verbunden sind, wobei der Basisabschnitt einer leitfähigen Klemme größer als die entsprechende Öffnung (44 ,46 ) ist und zusätzlich ein Klebstoff zwischen dem Basisabschnitt, der sich außerhalb der Öffnung (44 ,46 ) befindet, und der Halbleiterplatte aufgebracht ist, um die Stärke der Verbindung zwischen der Klemme und der Halbleiterplatte zu erhöhen; wobei die zweite Hauptelektrode (14 ) mit einer Klemme (18 ), die über eine Erweiterung (19 ) verfügt, verbunden wird, wobei die Erweiterung (19 ) den Basisabschnitt (24 ) und den Kontaktabschnitt (30 ) derselben verbindet, die Erweiterung (19 ) sich mindestens zwischen der zweiten Hauptoberfläche der Halbleiterplatte und der ersten Hauptoberfläche der Halbleiterplatte erstreckt und der Kontaktabschnitt (30 ) der Klemme (18 ) der zweiten Hauptelektrode (14 ) in einer Richtung verläuft, die den Kontaktabschnitt (30 ) unter der ersten Hauptoberfläche der Halbleiterplatte (10 ) platziert. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei jede der Mehrzahl der leitfähigen Klemmen (
18 ,20 ,22 ) über eine Erweiterung (19 ,21 ,23 ) verfügt, die den besagten Kontaktabschnitt von dem Basisabschnitt trennt. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, bei dem die Erweiterung (
19 ,21 ,23 ) jeder leitfähigen Klemme (18 ,20 ,22 ) im Wesentlichen vertikal zu dem Basisabschnitt (24 ,26 ,28 ) jeder leitfähigen Klemme ausgerichtet ist und der Kontaktabschnitt (30 ,32 ,34 ) jeder leitfähigen Klemme im Wesentlichen parallel zu dem Basisabschnitt jeder leitfähigen Klemme angelegt ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei die Halbleiterplatte (
10 ) ein MOSFET ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die Schicht aus leitendem Befestigungsmaterial (
36 ) ein Lötmittel umfasst. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die Schicht aus leitendem Befestigungsmaterial (
36 ) ein leitendes Epoxydharz umfasst. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem mehrere der leitfähigen Klemmen (
18 ) über eine Erweiterung (19 ) verfügen, die die jeweiligen Basisabschnitte (24 ) derselben mit den entsprechenden Kontaktabschnitten (30 ) derselben verbindet, wobei jede Erweiterung einen einheitlichen Körper mit einem entsprechenden Basisabschnitt und einem entsprechenden Kontaktabschnitt bildet. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine der mehreren leitfähigen Klemmen (
52 ,54 ) einen Basisabschnitt (53 ,55 ) umfasst und mindestens ein Kontaktabschnitt (60 ,62 ,64 ) auf einer Oberfläche des flachen Basisabschnitts aufgebracht ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, bei dem der eine Kontaktabschnitt aus einer Erhebung (
60 ,62 ,64 ) besteht. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, bei dem wenigstens einer der Kontaktabschnitte (
62 ) zylindrisch ist und über eine flache Kontaktfläche verfügt. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, bei dem wenigstens einer der Kontaktabschnitte (
62 ,64 ) aus einem erhöhten Abschnitt mit einer flachen Kontaktfläche besteht.
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