DE1764263A1

DE1764263A1 - Gut waermeableitendes Flachgehaeuse fuer Halbleitersysteme

Info

Publication number: DE1764263A1
Application number: DE19681764263
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Henker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-05-06
Filing date: 1968-05-06
Publication date: 1971-06-16

Description

tallbänder nach außen geführt vierden.
Bei der Entwicklung von Halbleiterschaltungen strebt man nach immer größerer Packungsdichte. Dabei vergrößert sich das Problem der 17ärmeableitung. Die Isolier-Stoffe, auf denen die Schaltelemente häufig aufgebaut werden, sind, mit ganz wenigen Ausnahmen, schlechte Wärmeleiter. Gut wärmeleitende Isolatoren wie Diamant oder Be0 sind teuer oder technologisch schwer zu verarbeiten. Bei anderen Isolierstoffen muß man deshalb besondere Kunstgriffe arnienden, um die Wärme von den Halbleitersystemen abzuführen.
Bei in der Schaltkreis- oder der Multichip-Technik häufig vervrendeten Flachgehäusen besteht der Gehäuseboden aus Glas oder Keramik. Diese Isolatorschicht muß, um nicht leicht zu zerbrechen, eine bestimmte Dicke haben. Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein zur Zeit übliches Flachgehäuse. Zwischen einer Grundplatte 1 aus Glas oder Keramik und den Deckplatten 2 und 3 aus gleichem Material ist ein Halbleitersystem 4 eingeschlossen, dessen elektrische Anschlüsse über Metallbänder 5 nach außen geführt werden.

einem hohen Preis andere Schwierigkeiten mit sich. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Grundplatte aus Glas oder Keramik dort, wo sich an der Oberseite ein Halbleitersystem befindet, und gege- benenfalls auch dort, wo die Zuleitungsbänder am Flachgehäuse angelötet oder sonstaie befestigt sind, dünn ausgebildet ist, vorzugsweise etvra o,1 bis o,3 mm, metallisiert ist, und daß ein Blech aus gut wärmeleitendem Material nur an diesen dünnen Stellen angelötet oder auf andere Weise befestigt ist, während an den übrigen Stellen 1) das Grundmaterial so dick ausgebildet ist, wie es für die Festigkeit des Gehäuses notwendig ist und 2) das Blech mit den Grundmaterial nicht verbunden und so geformt ist, daß Ausdehnungsdifferenzen zwischen Blech und Grundmaterial vorwiegend zu Verbiegung des Bleches und weniger zu Scherspannungen an den Verbindungsstellen zvrischen Blech und Grundmaterial führen.
Die Erfindung wird anhand der Figuren 2 und 3 näher beschrieben. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist die Grundplatte 1 jetzt nicht mehr gleichmäßig dick, sondern unterhalb des Halbleitersystems an der Stelle f und unter den Anschlußbdndern an den Stellen 7 besonders dünn. An diesen dünnen Stellen ist die Unterseite der Grundplatte metallisiert. Ein vorgeprägtes Blech ß aus gut wärmeleitendem Material, das mit seinen Erhebungen genau in die Vertiefungen paßt,-wird an den metallisierten Stellen angelötet oder auf andere Weise befestigt. Die übrigen Stellen des Bleches 8 werden--nicht mit der Grundplatte verbunden. Wegen der verschiedenen Wärmeausdehnung von Grundplatte und

überfließen kann. Von dort breitet sich die Wärne in dem Blech aus und kann nun über eine relativ große Fläche an die Luft oder ein anderes Kühlmedium übergehen.
Zusätzlich kann die Wärme noch durch die dünnen Isolierschichten unter den Zuleitungsbfindern abgeleitet werden. Dadurch kann die Wärme über eine noch größere FMche an die Luft oder auf die Metallbahnen der Leiterplatte übertreten, an denen die Zuleitungsbänder de: Gehäuses angelötet sind. In diesem Fall werden auch die Zuleitungsbiinder der Gehäuse aus gut v@@r^@cleitendem Material wie z.B. Silber, Kupfer, Eisen oder Nickel gemacht.

Claims

P a t_ e- n t- a- n- s_ p_ r' ü- c-h e 1. Gut wärneableitendes Flachgehäuse für Halbleitersysteme, bei den zwischen einer Grundplatte aus Glas oder Keramik und den Deckplatten aus vorzugsweise gleichem Material ein oder mehrere Halbleitersysteme eingeschlossen sind, deren elektrische Anschlüsse über Metallbänder nach außen gdführt werden, dadurch gelcennzeichnet, daß die Grundplatte aus Glas oder Keramik dort, vro sich an der Oberseite ein Halbleitersystem befindet, und gegebenenfalls auch dort,.wo die Zuleitungsbänder am Flachgehäuse angelötet oder sonstivie_ befestigt sind, dünn ausgebildet ' ist, vorzugsweise etwa o,1 bis 0,3 mm, metallisiert ist, und da13 ein Blech aus gut wärmeleitendem Material nur an diesen dünnen Stellenangelötet oder auf andere Weise befestigt ist, während an den übrigen Stellen 1) das Grundmaterial so dick ausgebildet ist, wie es für die Festigkeit des Gehäuses notelendig ist und 2) das Blech mit dem Grundmaterial nicht verbunden und so geformt ist, daß Ausdehnungsaifferenzen zwischen Blech und Grundmaterial vörvriegend zu Verbiegung des Bleches und weniger zu Scherspannungen an-den Verbindungsstellen zwischen Blech und Grundmaterial führen.
2. Flachgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech Löcher oder von den Lötstbllen radial nach außen verlaufende Schlitze aufweist. 3