DE112014006796T5 - Halbleiteranordnung - Google Patents

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Abstract

Eine Grundplatte (1), die aus einem Metall hergestellt ist, hat eine Durchgangsbohrung (2). Ein Isoliersubstrat (3) ist an der Grundplatte (1) vorhanden. Ein Halbleiterchip (4) ist an dem Isoliersubstrat (3) vorhanden. Ein Gehäuse (8) hat ein mit der Durchgangsbohrung (2) kommunizierendes Schraubloch (9), deckt das Isoliersubstrat (3) und den Halbleiterchip (4) ab und ist an der Grundplatte (1) angeordnet. Eine Schraube (11), die aus Metall hergestellt ist, ist in die Durchgangsbohrung (2) und das Schraubloch (9) eingefügt, um das Gehäuse (8) an der Grundplatte (1) zu befestigen. Ein flexibles Material (12), das eine Nachgiebigkeit aufweist, ist in einen Hohlraum zwischen einer Bodenfläche des Schraublochs (9) in dem Gehäuse (8) und einem Distalende der Schraube (11) eingefüllt.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung, die eine Grundplatte und ein Gehäuse aufweist, die mit einer Schraube aneinander befestigt sind.
  • Hintergrund
  • In einer Halbleiteranordnung, wie beispielsweise einem Halbleiterleistungsmodul, das einem Schienenweg zugewandt ist, sind eine Grundplatte, die eine Wärmeableitung aufweist, und ein Gehäuse, das aus einem Kunstharz oder dergleichen gebildet ist und einen Halbleiterchip enthält, was eine Montageeigenschaft, Befestigungsstärke und dergleichen angeht, vornehmlich mit einer metallischen Schneidschraube aneinander befestigt.
  • Ein Schraubloch ist ausgebildet, um eine Tiefe zu haben, die länger als die der Schraube ist, um zu verhindern, dass die Bodenfläche des Schraublochs an dem Gehäuse die Schraube beeinträchtigt. Aus diesem Grund existiert ein Hohlraum zwischen dem Schraubenende und der Bodenfläche des Schraublochs, wenn die Schraube fixiert ist. Dieser Hohlraum hat auch die Aufgabe, Metallspäne des Gehäuses aufzunehmen, die hergestellt werden, wenn die Schneidschraube in das Schraubloch geschraubt wird.
  • Ein Halbleitermodul, das einem Schienenweg zugewandt ist, verarbeitet üblicherweise eine große Energiemenge. Wenn eine elektrische Energie über Hochspannungsteile (Kollektor und Emitter eines Halbleiterchips, Elektroden und damit verbundene Metalldrähte und dergleichen) und Niederspannungsteile angelegt wird, kann daher eine Teilentladung an einem Teil mit verdichtetem elektrischen Feld in einem Isolator auftreten.
  • Die Teilentladung dient als ein Hinweis auf eine Isolationszerstörung. Aus diesem Grund müssen bei einem Halbleiterleistungsmodul, das einem Schienenweg zugewandt ist, Bedingungen bezüglich einer Teilentladungsspannungsfestigkeit bei Anwendung einer vorgegebenen Spannung erfüllt werden (beispielsweise wenn eine Nennspannung 6,5 kV, 5,1 kV beträgt).
  • Jedoch wird ein elektrisches Feld zwischen dem Distalende der metallischen Schneidschraube, die als Niederspannungsteil dient, und dem Hochspannungsteil (beispielsweise eine Elektrode oder ein Metalldraht), das den minimalen räumlichen Abstand von dem Distalende hat, stark, um eine Teilentladung in einem Hohlraum zwischen dem Schraubenende und der Bodenfläche des Schraublochs zu verursachen, sodass eine Teilentladungsspannungsfestigkeit nachteiliger Weise nicht erreicht wird.
  • In letzter Zeit ist bei Leistungsmodulen einer nächsten Generation, die jeweils einen Halbleiterchip mit breiter Bandlücke, wie beispielsweise ein SiC oder GaN, deren Entwicklung und Produktion vorangetrieben worden ist, eine Erhöhung der Spannungsfestigkeit des Moduls vorangetrieben worden (beispielsweise eine Nennspannung von 13 kV oder 16 kV). Eine Erhöhung der Spannungsfestigkeit des Moduls macht eine Anforderung für die Teilentladungsspannungsfestigkeit strenger. Daher ist die Verbesserung der Teilentladungsspannungsfestigkeit ein technisches Problem, das wesentlich für eine höhere Spannungsfestigkeit des Leistungsmoduls der nächsten Generation ist.
  • Um dieses Problem zu lösen, wird eine Halbleiteranordnung vorgeschlagen, bei der ein Füllstoff, der aus einem Kunstharz mit hoher Spannungsfestigkeit hergestellt ist, in einen Hohlraum zwischen dem Distalende einer metallischen Schneidschraube und der Bodenfläche eines Schraublochs in einem Kunstharzgehäuse gefüllt und erhitzt und ausgehärtet wird (vergleiche beispielsweise Patentdokument 1). Der Hohlraum wird wie oben beschrieben mit dem Füllstoff befüllt, um eine Spannungsfestigkeit zu verbessern. Eine Halbleiteranordnung, die einen vorab ausgehärteten Füllstoff umfasst, und ein Verfahren zum Herstellen der Halbleiteranordnung werden ebenso vorgeschlagen (vergleiche beispielsweise Patentdokument 2). Die Schraube wird durch vorhergehendes Aushärten des Füllstoffs fixiert, um es möglich zu machen, eine Schwankung in Teilentladungseigenschaften zu unterbinden.
  • Literaturliste
  • Patentliteratur
    • Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentoffenlegung Nr. 2006-32392
    • Patentdokument 2: ungeprüfte japanische Patentoffenlegung Nr. 2013-74284
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Bei der herkömmlichen Technik machen jedoch eine Schwankung eines Einspritzvolumens des Füllstoffs, eine Schwankung der thermischen Schrumpfungsrate des Füllstoffs beim thermischen Aushärten und dergleichen die Kontrolle des Füllstands des Füllstoffs schwierig, obwohl der Füllstand des ausgehärteten Füllstoffs auf die Höhe des Hohlraums geführt werden muss. Wenn der Füllstand des Füllstands niedriger ist als die Höhe des Hohlraums, verhindert der verbleibende Hohlraum, dass die Teilentladungsspannungsfestigkeit verbessert wird. Wenn der Füllstand des Füllstoffs höher als die Höhe des Hohlraums ist, schwankt die Teilentladungsspannungsfestigkeit und die abstoßende Elastizität des Füllstoffs verursacht eine Verschlechterung einer Befestigungsstärke einer Schraube, eine lockere Schraube und dergleichen.
  • In Patentdokument 1 wird die metallische Schneidschraube fixiert, nachdem ein flüssiges Kunstharz mit hoher Spannungsfestigkeit in das Schraubloch eingespritzt und das Kunstharz mit hoher Spannungsfestigkeit ausgehärtet worden ist. Jedoch muss die resultierende Struktur unberührt bleiben, bis sie ausgehärtet ist, während eine Kühlplattenseite nach oben gerichtet ist, um nicht zu verursachen, dass das Kunstharz mit hoher Spannungsfestigkeit aus dem Schraubloch fließt. Ein neulich hinzugefügter Aushärteschritt erlaubt, dass die Anzahl von Schritten erhöht wird, um die Verarbeitungszeit zu verlängern. Als ein Ergebnis nimmt ein Herstellungsdurchsatz nachteilig ab.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen, und hat als Aufgabe, eine Halbleiteranordnung zu erhalten, bei der eine Teilentladungsspannungsfestigkeit verbessert ist, um eine Schwankung der Teilentladungsspannungsfestigkeit zu unterbinden, die durch eine Herstellungstoleranz verursacht wird, um es möglich zu machen, ein Abnehmen eines Herstellungsdurchsatzes zu verhindern.
  • Lösung des Problems
  • Eine Halbleiteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Grundplatte, die aus einem Metall hergestellt ist und eine Durchgangsbohrung aufweist; ein Isoliersubstrat an der Grundplatte; ein Halbleiterchip an dem Isoliersubstrat; ein Gehäuse, das ein mit der Durchgangsbohrung kommunizierendes Schraubloch aufweist, das Isoliersubstrat und den Halbleiterchip abdeckt und an der Grundplatte angeordnet ist; eine Schraube, die aus einem Metall hergestellt ist und in die Durchgangsbohrung und das Schraubloch eingeführt ist, um das Gehäuse an der Grundplatte zu befestigen; und ein flexibles Material, das eine Nachgiebigkeit aufweist und in einen Hohlraum zwischen einer Bodenfläche des Schraublochs in dem Gehäuse und einem Distalende der Schraube eingefüllt ist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist der Hohlraum zwischen der Bodenfläche des Schraublochs in dem Gehäuse und dem Distalende der Schraube mit dem flexiblen bzw. elastischen Material befüllt, was es möglich macht, eine Feldstärke an dem Distalende der Schraube zu mindern und die Teilentladungsspannungsfestigkeit der Halbleiteranordnung zu verbessern. Da das flexible Material, das die Nachgiebigkeit aufweist, komprimierbar in den Hohlraum gefüllt wird, muss der Füllstand des flexiblen Materials nicht auf dieselbe Höhe wie die des Hohlraums geführt werden, und eine Schwankung von Teilentladungsspannungsfestigkeiten, die durch eine Herstellungstoleranz des flexiblen Materials verursacht wird, und eine Verschlechterung der Befestigungsstärke zwischen dem Gehäuse und der Grundplatte können unterbunden werden. Da lediglich der Schritt des Einführens des flexiblen Materials in das Schraubloch hinzugefügt werden muss und der Aushärtungsschritt nicht erforderlich ist, kann das Abfallen eines Herstellungsdurchsatzes verhindert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Draufsicht, die eine Halbleiteranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Schnittdarstellung entlang I-II aus 1.
  • 3 ist eine Schnittdarstellung entlang III-IV aus 1.
  • 4 ist eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Teils, der in 2 von einer gestrichelten Linie umgeben ist.
  • 5 ist eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Einfüllen eines flexiblen Materials.
  • 6 ist ein Diagramm, das Teilentladungseigenschaften des vergleichenden Beispiels zeigt.
  • 7 ist ein Diagramm, das Teilentladungseigenschaften des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
  • 8 ist eine Schnittdarstellung, die eine Halbleiteranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Eine Halbleiteranordnung gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dieselben Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und die wiederholte Beschreibung davon wird weggelassen.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 ist eine Draufsicht, die eine Halbleiteranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Schnittdarstellung entlang I-II aus 1 und 3 ist eine Schnittdarstellung entlang III-IV aus 1. 4 ist eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Teils, der in 2 durch eine gestrichelte Linie umgeben ist. Die Halbleiteranordnung ist ein Halbleiterleistungsmodul, das Schienenwegen zugewandt ist.
  • Eine Grundplatte 1 ist aus einem Metall, wie beispielsweise Kupfer oder AlSiC, hergestellt, das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, und umfasst Durchgangsbohrungen 2 an den vier Ecken der Grundplatte 1. Ein Isoliersubstrat 3 ist an der Grundplatte 1 angeordnet. Elektrodenstrukturen, die aus Kupfer, Aluminium oder dergleichen hergestellt sind, sind an der oberen und unteren Oberfläche des Isoliersubstrats 3 angeordnet. Ein Halbleiterchip 4 ist an dem Isolationssubstrat 3 angeordnet.
  • Eine Kollektor-Hauptelektrode 5 und eine Emitter-Hauptelektrode 6, die jeweils aus Kupfer oder dergleichen hergestellt sind, sind elektrisch mit der Elektrodenstruktur an der oberen Oberfläche des Isoliersubstrats 3 verbunden. Ein Metalldraht 7, der aus Aluminium oder Kupfer hergestellt ist, verbindet den Emitter-Anschluss des Halbleiterchips 4, die Elektrodenstruktur an der oberen Oberfläche des Isoliersubstrats 3 und die Emitter-Hauptelektrode 6 elektrisch miteinander.
  • Ein Gehäuse 8 ist vornehmlich aus einem Isoliermaterial, wie beispielsweise einem Kunstharz, hergestellt, hat Schraublöcher, die jeweils mit einer entsprechenden der Durchgangsbohrungen 2 kommunizieren, deckt das Isoliersubstrat 3 und den Halbleiterchip 4 ab und ist an der Grundplatte 1 angeordnet. Ein Dichtmaterial 10, das aus einem Isoliermaterial, wie beispielsweise einem Silikongel, hergestellt ist, deckt den Halbleiterchip 4, das Isoliersubstrat 3 und den Metalldraht 7 in einem Raum in dem Gehäuse 8 ab. Schrauben 11, die aus einem Metall, wie beispielsweise Eisen, hergestellt sind, sind in die Durchgangsbohrungen 2 und die Schraublöcher 9 eingeführt, um das Gehäuse 8 an der Grundplatte 1 zu befestigen.
  • Ein flexibles Material 12, das eine Nachgiebigkeit aufweist, ist komprimiert und in jeden Hohlraum zwischen der Bodenfläche des Schraublochs 9 in dem Gehäuse 3 und dem Distalende der Schraube 11 eingefüllt. Das Volumen des nicht komprimierten flexiblen bzw. elastischen Materials 12 ist größer als das von jedem der Hohlräume. Genauer wird ein minimal zulässiges Volumen, das durch eine Schwankung in Dimensionen erhalten wird, die unvermeidbar sind, wenn das flexible Material 12 hergestellt wird, gleich oder größer als das Volumen der Hohlräume gemacht. Das hier genannte flexible Material 12 ist ein isolierender Silikongummischwamm, der in eine säulenartige Form maschinell hergestellt ist. Das Volumen ist annähernd φ3 × Höhe von 3 mm = annähernd 21 mm3 und ist ausreichend größer als das Designvolumen (Mittelwert) des Hohlraums, das heißt annähernd φ2,8 × Höhe von 0,8 mm = annähernd 5 mm3. Die Form des flexiblen Materials 12 ist beispielsweise eine säulenartige Form, ein rechtwinkliges Parallelepiped oder dergleichen. Jedoch kann irgendeine Form eingesetzt werden, solange die oben beschriebenen Volumenbedingungen erfüllt sind und die Verarbeitbarkeit der Einführung in das Schraubloch 9 bevorzugt ist. Beispielsweise wird vorzugsweise eine Form verwendet, die eine Nut in ihrer Oberfläche, eine kegelförmige Form oder dergleichen hat, die schwierig aus dem Schraubloch 9 entfernt werden kann.
  • Das flexible Material 12 hat eine Wärmebeständigkeit, die höher als die maximale Betriebstemperatur der Halbleiteranordnung ist. Das flexible Material 12 hat einen spezifischen Durchgangswiderstand von 2,8 × 1015 [Ωcm] und eine höhere Isolation als Luft. Das flexible Material 12, das diese Bedingungen erfüllt, ist beispielsweise ein Silikongummischwamm, ein Fluorkarbonkautschukschwamm oder dergleichen.
  • 5 ist eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Einfüllen eines flexiblen Materials. Wie in 5 gezeigt, wird zuerst das flexible Material 12 in das Schraubloch 9 eingeführt. Die Schraube 11 wird, wie in 4 gezeigt, fixiert, um jeden der Hohlräume zwischen den Bodenflächen der Schraublöcher 9 in dem Gehäuse 8 und den Distalenden der Schrauben 11 komprimierbar mit dem flexiblen Material 12 zu befüllen, bis das Volumen von jedem der Hohlräume befüllt ist.
  • Nachfolgend wird das Ergebnis des Ausführungsbeispiels unten im Vergleich mit einem vergleichenden Beispiel beschrieben. Das vergleichende Beispiel unterscheidet sich dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, dass das flexible Material 12 nicht vorhanden ist. 6 ist ein Diagramm, das Teilentladungseigenschaften bei dem vergleichenden Beispiel zeigt. 7 ist ein Diagramm, das Teilentladungseigenschaften bei dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Bei dem vergleichenden Beispiel betrug bei Anwendung einer Spannung eine Teilentladungsanfangsspannung (Spannung, die erhalten wird, wenn eine Entladungsintensität höher als 10 pC ist) 4,9 kV, und eine Teilentladungsaussetzspannung (Spannung, die erhalten wird, wenn eine Entladungsintensität geringer als 10 pC ist) betrug 5,1 kV. Auf der anderen Seite ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Teilentladung bei Anlegen einer Spannung nicht aufgetreten. Somit wurde verstanden, dass eine Teilentladungsspannungsfestigkeit bei dem ersten Ausführungsbeispiel besser ist als bei dem vergleichenden Beispiel.
  • Wie oben beschrieben, wird bei dem Ausführungsbeispiel jeder der Hohlräume zwischen den Bodenflächen der Schraublöcher 9 in dem Gehäuse 8 und den Distalenden der Schrauben 20 mit dem flexiblen Material 12 befüllt, um es möglich zu machen, Feldstärken an den Distalenden der Schrauben 11 abzuschwächen und die Teilentladungsspannungsfestigkeit der Halbleiteranordnung zu verbessern.
  • Da das flexible Material 12, das die Nachgiebigkeit aufweist, komprimiert in den Hohlraum gefüllt werden kann, muss der Füllstand des flexiblen Materials 12 nicht auf dieselbe Höhe wie die des Hohlraums geführt werden, und eine Schwankung von Teilentladungsspannungsfestigkeiten, die durch eine Herstellungstoleranz des flexiblen Materials 12 verursacht wird, und eine Verschlechterung der Befestigungsstärke zwischen dem Gehäuse 8 und der Grundplatte 1 können unterbunden werden. Da lediglich der Schritt des Einführens des flexiblen Materials 12 in das Schraubloch 9 hinzugefügt werden muss und der Aushärtungsschritt nicht erforderlich ist, kann das Abnehmen eines Herstellungsdurchsatzes verhindert werden.
  • Das Volumen des nicht komprimierten flexiblen Materials 12 wird größer gemacht als das Volumen des Hohlraums, um es möglich zu machen, eine Schwankung der Teilentladungsspannungsfestigkeit, die durch eine Herstellungstoleranz des einzufüllenden flexiblen Materials 12 verursacht wird, zu unterbinden.
  • Da das flexible Material 12 eine Wärmefestigkeit aufweist, die höher als die maximale Betriebstemperatur der Halbleiteranordnung ist, kann eine Lochfüllfunktion selbst in einer Hochtemperaturbetriebsumgebung erhalten werden. Da das flexible Material 12 zum Verbessern der Spannungsfestigkeit des gefüllten Abschnitts stärker isoliert als Luft, können die Teilentladungsspannungsfestigkeit und die dielektrische Durchschlaghaltbarkeit der Halbleiteranordnung weiter verbessert werden. Eine Isolierschraube kann als Schraube 11 verwendet werden. Da die Isolierschraube von der Grundplatte 1 isoliert ist, erhöht sich die Teilentladungsspannungsfestigkeit weiter.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • 8 ist eine Schnittdarstellung, die eine Halbleiteranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine leitfähige Beschichtung 13, wie beispielsweise eine Metallbeschichtungsschicht, wird auf die Seitenflächen und die Bodenflächen der Schraublöcher 9 in dem Gehäuse 8 aufgebracht. Die übrige Konfiguration ist dieselbe wie die des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Die leitfähige Beschichtung 13 kann Potenziale der Schraube 11 und der Bodenfläche des Schraublochs 9, das durch die Grundplatte 1 geerdet ist, gleich zueinander machen. Da eine elektrische Feldstärke zwischen gleichen Potenzialen im Allgemeinen niedriger ist als eine elektrische Feldstärke zwischen verschiedenen Potenzialen, wird die elektrische Feldstärke an dem Distalende der Schraube 11 im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel weiter abgewandelt, um es möglich zu machen, die Teilentladungsspannungsfestigkeit der Halbleiteranordnung zu verbessern.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist das flexible bzw. elastische Material 12 ein Material, das eine Wärmefestigkeit aufweist, die höher als die maximale Betriebstemperatur der Halbleiteranordnung ist, und eine Leitfähigkeit, die höher als die der Halbleiteranordnung ist. Beispielsweise ist das flexible Material 12 ein leitfähiger Silikongummischwamm oder ein leitfähiger Fluorkarbonkautschukschwamm, der zu einem Würfel maschinell bearbeitet worden ist. Das Volumen des leitfähigen Silikongummischwamms beträgt Länge von 3 mm × Breite von 3 mm × Höhe von 3 mm = annähernd 27 mm3 und ist ausreichend größer als das Designvolumen (Mittelwert) des Hohlraums, das heißt annähernd φ2,8 × Höhe von 0,8 mm = annähernd 5 mm3. Das flexible Material hat einen spezifischen Durchgangswiderstand von 43,0 × 10 [Ωcm], ist kein perfekter Leiter, aber ein Material, das eine Leitfähigkeit hat. Die übrige Konfiguration ist dieselbe wie die des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Da die leitfähige Beschichtung 13, die eine Leitfähigkeit aufweist, die Potenziale der Schraube 11 und der Bodenfläche des Schraublochs 9, das durch die Grundplatte 1 geerdet ist, gleich zueinander machen kann, kann derselbe Vorteil wie der des zweiten Ausführungsbeispiels erreicht werden. Da die Potenziale der Schraube 11 und der Bodenfläche des Schraublochs 9 gleich zueinander gemacht werden, können zudem allein durch Einfügen des flexiblen Materials 12 Produktionskosten geringer als die des zweiten Ausführungsbeispiels gemacht werden, und die Montageverarbeitbarkeit kann verbessert werden. Obwohl die Form des flexiblen Materials 12 verschieden von der des ersten Ausführungsbeispiels ist, kann die Verbesserung der Teilentladungsspannungsfestigkeit bestätigt werden, unbeachtlich der Form des flexiblen Materials 12. Wenn die Volumenbedingungen erfüllt sind und die Verarbeitbarkeit des Einführens in das Schraubloch 9 bevorzugt ist, ist somit der Verbesserungseffekt der Teilentladungsspannungsfestigkeit unabhängig von der Form des flexiblen Materials 12.
  • Der Halbleiterchip 4 muss nicht allein aus Silizium gebildet sein und kann durch einen Halbleiter mit breiter Bandlücke gebildet sein, dessen Bandlücke größer als die von Silizium ist. Der Halbleiter mit breiter Bandlücke ist beispielsweise aus Siliziumcarbid, einem galliumnitridbasierten Material oder Diamant gebildet. Auf diese Weise erlauben die Erhöhung der Spannungsfestigkeit der Halbleiteranordnung und die Verbesserung einer Teilentladungsspannungsfestigkeit, dass eine Anordnung mit einer besonders hohen Spannungsfestigkeit erhalten wird. Da der Halbleiterchip 4, der aus einem Halbleiter mit breiter Bandlücke gebildet ist, eine hohe Spannungsfestigkeit und eine hohe zulässige Stromdichte aufweist, kann der Halbleiterchip 4 miniaturisiert werden. Der miniaturisierte Halbleiterchip 4 wird verwendet, um es zu ermöglichen, die Halbleiteranordnung, in die der Halbleiterchip 4 eingebaut ist, zu miniaturisieren. Da die Wärmefestigkeit des Halbleiterchips 4 hoch ist, kann eine Wärmeabstrahlungsrippe einer Wärmesenke miniaturisiert werden, um es möglich zu machen, ein Wasserkühlungssystem durch ein Luftkühlungssystem zu ersetzen. Aus diesem Grund kann die Halbleiteranordnung weiter miniaturisiert werden. Da der Halbleiterchip 4 einen geringen Energieverlust und eine hohe Effizienz aufweist, kann eine Halbleiteranordnung mit hoher Effizienz erhalten werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1 Grundplatte; 2 Durchgangsbohrung; 3 Isoliersubstrat; 4 Halbleiterchip; 8 Gehäuse; 9 Schraubloch; 11 Schraube; 12 flexibles bzw. elastisches Material; 13 leitfähige Beschichtung

Claims (7)

  1. Halbleiteranordnung, aufweisend • eine Grundplatte, die aus einem Metall hergestellt ist und eine Durchgangsbohrung aufweist; • ein Isoliersubstrat an der Grundplatte; • ein Halbleiterchip an dem Isoliersubstrat; • ein Gehäuse, das ein mit der Durchgangsbohrung kommunizierendes Schraubloch aufweist, das Isoliersubstrat und den Halbleiterchip abdeckt und an der Grundplatte angeordnet ist; • eine Schraube, die aus einem Metall hergestellt ist und in die Durchgangsbohrung und das Schraubloch eingeführt ist, um das Gehäuse an der Grundplatte zu befestigen; und • ein flexibles Material, das eine Nachgiebigkeit aufweist und komprimiert in einen Hohlraum zwischen einer Bodenfläche des Schraublochs in dem Gehäuse und einem Distalende der Schraube gefüllt ist.
  2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei das flexible Material komprimiert und in den Hohlraum gefüllt ist, und ein Volumen des nicht komprimierten flexiblen Materials größer ist als das des Hohlraums.
  3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das flexible Material eine Wärmefestigkeit aufweist, die höher als eine maximale Betriebstemperatur der Halbleiteranordnung ist.
  4. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das flexible Material stärker als Luft isoliert.
  5. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter aufweisend eine leitfähige Beschichtung, die auf eine Seitenfläche und die Bodenfläche des Schraublochs in dem Gehäuse aufgebracht ist.
  6. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das flexible Material ein Material ist, das eine Leitfähigkeit aufweist.
  7. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Halbleiterchip aus einem Halbleiter mit breiter Bandlücke gebildet ist.
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