DE1614587A1 - Halbleitervorrichtung mit Gehaeuse - Google Patents

Halbleitervorrichtung mit Gehaeuse

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Description

SIlMSIS AETIElI(JESELLSCHAi1I ' München 2, 15. SER196 S
Berlin und München Wittelsbacherplatz
PA 67/2747
Halbleitervorrichtung mit Gehäuse
Im Interesse der geringeren Gestehungskostenistman vielfach bemüht, auch für Halbleitervorrichtungen Kunststoff— gehäuse zu verwenden„ Man kann sich diesen Schritt vor allem deswegen erlauben, weil die Halbleiteroberfläche mindestens an den pn-Übergängen von einer dicht abschließenden, z.B. aua isolierenden SiO2 oder SiJ^ bestehenden Schutz;-sohioht versehen ist, so daß Kunststoffgehäuse auch bei hochwertigen Halbleitervorrichtungen Eingang finden können.
984 4/0423
16H587
PA 9/493/882 - 2 -
Lediglich auf einem Gebiet'scheint es, daß Gehäuse aus Metall oder gut wärmeleitender Keramik unbedingt erforderlich sind, nämlich dann, wenn es sich um die herstellung eines Gehäuses für eine in merklichem Maße Y/ärme entwickelnde Halbleitervorrichtung handelt.
Die Erfindung beruht jedoch auf der Erkenntnis, daß auch in solchen Fällen Kunststoffe verwendet iverden können.
Es ist bereits eine Heißleitervorrichtung vorgeschlagen, bei der der Heißleiterkörper an der Innenseite der Stirnfläche einer aus Kunststoff bestehenden Hülse angebracht ist» Die Anordnung dient zur Überwachung der Temperatur eines Flüssigkeitsbades.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung mit Gehäuse und einer an der Gehäusewand vorgesehenen Kühlvorrichtung, insbesondere Kühlrippen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß Kühlvorrichtung und angrenzender Gehäuseteil aus einem einzigen Stück aus v/ärmeleitendern Kunststoff bestehen. Dabei wird der technische Fortschritt, der durch die Erfindung bedingt ist, in besonders vollkommenem, Ausmaße erreicht, wenn Kühlvorrichtung und anschließender Gehäuseteil in einem einzigen Arbeitsgang durch Spritzgußtechnik hergestellt sind.
BAD ORIGINAL
009844/0423
PA' 9A93/882 ■.-'■- "5~
Heben der bevorzugten Ausgestaltung der Kühlvorrichtung als Kühlrippen oder snÖer«i? die Oberfläche des GeMuses in Vergleich au seinem ßawainiialt vorgrößernden· Vorsprüngen, besteht auch die Möglichkeit, bei einer Anordnung gemäß der Erfindung die Kühlvorrichtung in Perm von rohrartigen Kanälen, Rinnen odor-änderen* ein ruhendes oder strömendes Kühlmittel enthaltenden Führungen auszugestalten.
Die heute bei der Ilrahüllwng und Verkapselung von Halbleiterbauelementen, mögliche Kuiiststoff-SpritzgußteehnilE erlaubt dabei eine v/ei tgeheitd frei wählbare '-Formgebung der Kunststoff gehäuse, die lediglich durch.Schwierigkeiten in.Bezug auf die Ablösung des umhüllten Bauelements von der Form und durch die Forderung nach ausreichender mechanischer Festigkeit begrenzt ist. Deshalb lassen sich verhältnismäßig komplizierte Gebilde aus gießfähigcrn Kunststoff "herstellen, wobei als Beispiele Polyesterharze, Araldit, Epoxydharze und Silikone, aber auch Polypropylen genannt werden können. Solche Kunststoffe lassen sich zudem mit erheblichen Mengen an anorganischen, das Wärmeleitvermögen -erheblich verbessernden. Füllstoffen, z.B> Quarzmehl, Aluminiuraöxidpartikel, BeO-Partikel lind Me tall teilchen versehen» Der Metallgehalt kann gegebenenfalls den Kunststoffantcl-l" an G-ev/icht i;nd auch au Taltnaen überwiegen...
09844/0423
PA 9/493/882 - A - .
Gegoj stand der Erfindung ist also der Vorschlag, die Formgebung der Spritzformen und damit auch dor Kunststoffgehäuse so vorzunehmen, daß zum Zwecke eines möglichst guten Wärmeüberganges zur Umgebung die Gehäuseoberfläche groß erhalten wird. Es sollen also Kühlrippen oder geeignet geformte Kühlflächen direkt in die Gehäuseforra einbezogen ~ sein. Auch eine Ausbildung von Kanälen oder Bohrungen zur Durchströmung mit flüssigen oder gasförmigen Kühlsubstanzen kann auf die gleiche Weise durch entsprechende Gestaltgebung der ursprünglichen Spritzgußform in das Kunststoffgehäuse einbezogen sein.
Es wird verständlich, daß man andererseits das Minimum der Wandstärke möglichst gering macht. Dies gilt auch für den Fall, daß die Halbleiteranordnung unmittelbar mit der Kunststoff umhüllung in Kontakt gehalten ist. Es genügt, v/enn an dieser Stelle das Minimum- der 7/andstärke 1 mm nicht überschreitet. Andererseits empfiehlt es sich wiederum, wenn an dieser Stelle die Kühlvorrichtung unmittelbar angeordnet
ist. .
In den Figuren sind verschiedene Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Bei den dort verwendeten Bezugszeichen bedeuten a die elektrischen Anschlüsse (die Zuleitungsdrähtc (und auch die Halbleiter) können ggf. im Innern der Kunststoffumhüllung gegen den Kunststoff der Hülle, falls dieser infolge bestimmter Füllstoffe schlecht elektrisch Isoliert, durch einen isolierenden Überzug,
009844/0*23 :- 5
BAD OfHGiNAL
iß Ί 4587.
PA 9/493/882 ■"■-_ .5 -.-...-
z.E, aus. einem anderen Kunststoffr Lack, Glas, Emaille, abisoliert sein), H. das HallDleiterbauolement, Q diö Wand des Kunststoffgehäuses und K die der Kühlung dienenden Maßnahmen.
In den figuren T, 2 und 3 sind die Kuhlmaßnahmen als Kühlrippen, in Figur 3 als von einem flüssigen Kühlmittel durGh.3trönibarer Kanal ausgesteltet.
9 Patentansprüche
3 Figuren.
' . ' ■ - ; ■—■■■' '6.. -
0 0 98.4 A /04 2 3 "

Claims (9)

ΓΑ 9/493/882 -β- . " 16 H 58 7 c' h
1. Halbleitervorrichtung rait Gehäuse und an der Gehäusewand vorgesehener Kühlvorrichtung, insbesondere Kühlrippen, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlvorrichtung und angrenzendes Gehäuseteil aus einem einzigen Stück aus wärmeleitendem Kunststoff bestehen. .
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlvorrichtung und angrendes Gehäuseteil in einem einzigen Arbeitsgang durch Spritzgußtechnik hergestellt sind.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Y/sndung des Kunststoffgehäuses mit einem Kanal oder einer Rinne für ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel versehen ist.
4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Minimum der Wandstärke am Ort des an der Wandung aufsitzenden Halbleiters höchstens 1 mm beträgt.
5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitervorrichtung mit einer Elektrode auf der Kunststoffwandung des Gehäuses aufsitzt. BAD ORIGINAL
0098A4/0423
Λ'--.*,-. Ϊ6Ϊ4587
PA 9/493/882 -γ-
6. Haltlettervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das ganze Gehäuse aus dem gleichen Kunststoff besteht.
7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Y/andung des Gehäuses mindestens zwischen äer Kühlvorrichtung und der Halbleitervorrichtung mit die Wärmeleitung verbessernden Füllstoffpartikeln versehen iet.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet» daß an der Außenseite des Gehäuses vorgesehene Kühlrippen ebenfalls mit das Wärmeleitvermögen verbessernden Füllstoffen vereetzt sind.
9. Halblß itervorrichtung nach einem der Ansprüche T - 8, dadurch gekennzeichnetr daß Gehäuse und Kühlvorrichtung aus einem Kund tstoffv/ie Polypropylen, Araldit, Epoxyd oder einem anderen, insbesondere mit einem hohen Füllbetrag an Quarz, Aluminiumoxid, Berylliuiaoxid oder Metallpartikeln versetzten Gießharz bestehen.
v ■■.-:-.■ .-■■-. ; ■ \ BAD: ORIGINAL
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Leerseite
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