DE1789014B2 - Halbleiterbauelement mit gas- und feuchtigkeitsdichtem gehaeuse - Google Patents
Halbleiterbauelement mit gas- und feuchtigkeitsdichtem gehaeuseInfo
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Description
wirkenden Kunststoff^ umgeben, welcher
as teilweise in die poaanhaltigen ScheÜben-Be
la und la eindringt und damit eine gas- trad
uchägkeitsfeste Abdichtung des Halbleiterkörpers .tdet Fig.2 zeigt eine Aufsicht des Bauelementes,
L der der Kunststoffmantel 9 und die kmenliegemden
auteile 1 und 3 nicht gezeichnet wordua sind.
[Pie Fig. 3 und 4 zeigen Querschnitte von Ausfühjngsbeispielen des Hatbleiterbaueleinentes mit den eichen Bezeichnungen wie in Fig. I und2. Hierbei am der Halbleiterkörper 3 zwischen den gasdichten ί B. gepreßten) Bereichen 1 b und 2 b eines plattenrmiffen (F ig. 3) oder topf artigen (F ig. 4) iSni!ei> rpers eingefügt, z.B. gelötet sein. Der
[Pie Fig. 3 und 4 zeigen Querschnitte von Ausfühjngsbeispielen des Hatbleiterbaueleinentes mit den eichen Bezeichnungen wie in Fig. I und2. Hierbei am der Halbleiterkörper 3 zwischen den gasdichten ί B. gepreßten) Bereichen 1 b und 2 b eines plattenrmiffen (F ig. 3) oder topf artigen (F ig. 4) iSni!ei> rpers eingefügt, z.B. gelötet sein. Der
offmantel9 legt an den porösen Gebieten la is
. 2 a der Siutermetailkörper ί und 2 an, dringt in
e zumindest teSweise ein und bfldet damit die erforderliche
gas- und feuchtigfceitsfeste Abdichtung.
Der Druckkontakt wird hierbei, wenn erforderlich,
durch den (eventueJ! gepreßten) Kunststoffmantel
In allen Fällen kann eine homogene, dichte und
alterangsbeständige Verbindung zwischen den einzelnen
Bauteilen hergestellt weiden, wenn die Sintennetallteüe
mit reinem Kunststoff (vor dem Zusammenbau) getränkt sind. Der Kunstoffmantel 9 selbst besteht
dann zweckmäßigerweise aus dem gleichen Kunststoff, der jedoch mit Füllstoffen versetzt ist Die
Füllstoffe können bei einem Kunststoff auf Epoxidharzbasis
z.B. Metalloxide oder Mineralraehle, wie
Quarzmehl, sein. Beim Aufbringen des Kunststoffmantels
sol der in die Poren der aus Sintermetall bestehenden Gehäuseteile vorher eingedrungene Kunststoff
wieder erweichen, um dann mit dem aufgepreßten Kunststoff eine homogene duroplastische Verbindung
zu bilden.
Hierzu 1 BlattZeichnungen
Claims (1)
1. Halbleiterbauelement mit gas- und feuchtig- s iösi, daß die aus porenkaltigeni Sintermetall beste-""'"'tern
Gehäuse aus Sintermetall und faenden Gehäuseteile jeweils mindestens zwei Beiff,
dadurch gekennzeichnet, reiche verschiedenen Raumerfüllungsgiades und/
die ans porenhaltigem Sintermetall bestehen- oder verschiedener Porengröße besitzen und zur
Gehäuseteile (1, 2) jeweils mindestens zwei Gas- und Feuchtigkeitsabdichtung des Gehäusein-
(Ia, 2a; Ib7 2b) verschiedenen Raum- io nenraumes mindestens teilweise von angrenzendem
und/oder verschiedener Poren- Kunststoff durchdringen sind.
e besitzen und zur Gas- und Feuditigkeitsab- Bs ist insbesondere günstig, wenn in einem Gehäudes
Gehäuseinnenraumes mindestens seteüL das mit Kunststoff in Berührung steht, der
e von angrenzendem Kunststoff (9) Raumerfüllungsgrad des porenhaltigen Sintermetalls
drangen sind. 15 nur zwischen etwa 0,5 und 0,8 (RaumfüHung 50 bis
Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, da- SG8Zo) legt. FIr das übrige Gehäuseteil des poren-1
gekennzeichnet, daß der RaumerfuTIungs- haltigen Sintermetalls, das mit dem Halbleiterkörper
grad der verschiedenen Bereiche (la, 2a; Ib, in Berührung steht, bzw. an dessen Außenflächen die
2 b) der aus Sintermetall bestehenden Gehäuse- Kontaktierung für den Stromübergang erfolgt, ist es
teile (1, 2) zwischen 0,5 und 0,8 bzw. 0,9 und 1 20 dagegen besser, wenn der Raumerfüllungsgrad zwiliegt.
sehen 0,9 und 1 liegt.
Der mit der Erfindung gegenüber den bekannten Bauelement-Gehäusen erzielte technische Fortschritt
besteht darin, daß einerseits eine gute Verzahnung 25 und damit eine feste und dichte Verbindung der me-
tallischen Gehäuseteile mit dem anliegenden Kunststoff und andererseits eine einwandfreie Kontaktierung
mit dem Halbleiterkörper bzw. mit den äußeren Stromanschlüssen erreicht wird. So ermöglichen die
30 dichteren Bereiche des porenhaltigen Sinterteils eine einwandfreie Lötverbindung mit dem Halbleiterkör-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbau- per bzw. auch im Falle des Druckkontaktes eine sielement
mit gas- und feuchtigkeitsdichtem Gehäuse cheie Druckkontaktierung mit dem Halbleiterkörper,
aus Sintermetall und Kunststoff. An den Außenflächen des Gehäuseteils ermöglichen
Es ist bereits bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 35 die dichteren Bereiche des Sinterkörpers eine Metal-1
865 182), bei Halbleiterbauelementen mit einem lisierung, z. B. mit Zinn oder Zinnlegierungen, für
aus Metall und Kunststoff bestehenden Gehäuse die das Anbringen von Stromanschlüssen.
Metallteile, wie die Grundplatte und das Anschluß- Als Werkstoffe für die aus porenhaltigem Sinterteil, mit schwalbenschwanzförmigen Vorsprüngen metall bestehenden Gehäuseteile kommen z.B. SU- bzw. Einbuchtungen zu versehen, die den Kunststoff- 40 ber, Kupfer, Eisen, Molybdän, Wolfram sowie die körper fest mit ihnen verankern. Verbundmetalle WCu, MoCu, WAg, MoAg, FeCu
Metallteile, wie die Grundplatte und das Anschluß- Als Werkstoffe für die aus porenhaltigem Sinterteil, mit schwalbenschwanzförmigen Vorsprüngen metall bestehenden Gehäuseteile kommen z.B. SU- bzw. Einbuchtungen zu versehen, die den Kunststoff- 40 ber, Kupfer, Eisen, Molybdän, Wolfram sowie die körper fest mit ihnen verankern. Verbundmetalle WCu, MoCu, WAg, MoAg, FeCu
Weiterhin ist eine Halbleiteranordnung mit einer od. dgl. in Betracht. Als Kunststoffe kommen überKapselung
aus einem aushärtenden Kunststoff mit wiegend Preßmassen auf Epoxidharzbasis bzw. thereingelagertem
Füllstoff bekannt (deutsche Auslege- moplastische Kunststoffe in Frage,
schrift 1 252 321), bei der entsprechende Gehäuse- 45 An Hand der schematischen Zeichnung von Austeile zur Erzielung einer einwandfreien gegenseitigen führungsbeispielen werden weitere Einzelheiten erVerbindung mit der Kunstharzkapsel auch mit aufge- läutert.
schrift 1 252 321), bei der entsprechende Gehäuse- 45 An Hand der schematischen Zeichnung von Austeile zur Erzielung einer einwandfreien gegenseitigen führungsbeispielen werden weitere Einzelheiten erVerbindung mit der Kunstharzkapsel auch mit aufge- läutert.
rauhten Oberflächenteilen versehen sein können. F i g. 1 und 2 zeigen im Querschnitt und in der
Außerdem ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift Aufsicht ein Halbleiterbauelement in Druckkontakt-1185
901), für die Herstellung von Durchführungen 50 ausführung. Eine Halbleiterscheibe 3 liegt — durch
bei Gleichrichtern Sinterschichten zu verwenden, die die Wirkung einer Feder 4 — im Druckkontakt zwidurch
Tränken der Poren mit Dichtungsmitteln abge- sehen zwei Sintermetallscheiben 1 und 2, die sich erdichtet
werden können. findungsgemäß aus jeweils zwei Bereichen 1 α und 1 b
ψ Es ist auch bekannt, bei Halbleiterbauelementen sowie 2 α und 2 b verschiedenen Raumerfüllungsgra-H
durch Verwendung von Sintermetall-Körpern mit un- 55 des und unterschiedlicher Porengröße zusammenset-H
terschiedlichem Porositätsgrad oder Porenvolumen zen. Die im Druckkontakt mit der Halbleiter-
'ijF ©ine gute, insbesondere temperaturweehselfeste Kön- scheibe 3 stehenden Sintermetallbereiche la und
ta1fitvei!blniöng mit dem Halbleiterkörper bzw, mit 2 a weisen voKiugsweise eine relativ kleine Dichte,
ι äußeren Aasehlußteilea zu erzielen (deutsche Ausle- Raumerfullungsgrad 0,5 bis 0,8 auf, während die
ί gesehriftea 1212639, 1170079, 1226212 und so Rückseiten Ib tmd Ib der SintermetaUsßheiben
USA.-Patentsehrift 3 243 862). zweckmäßig eine relativ große Dichte, Raumerfül-
!' Dureh die britlsehe Patentschrift 1119 764 ist lungsgrad 0,9 bis 1, haben, Wegen der geringen Poj
außerdem ein Halbleiterbauelement mit einer mit rosität lassen sich die Rückseiten bzw. Außenflächen
MetaUearÖfcetaverseteitenKunststofiiülle bekannt Ib und Ib gasdicht ausbilden und erlauben außer-
ί Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ge- 65 dem eine problem!*eie Auflötung von Zuleitungen S
'■■ Muse der eingangs genannten Art für Hälbleiterbau- undo. Die Halbleiterscheibe und die SinterinetaU-f
elemente m schaffen, das gegen Gase und FeueMg- scheiben werden zwischen IsolierseMben? und 8 in
jfeeit undurchlässig ist, damit der empfindliche Halb- der Feder (Klammer) 4 gehalten und mit einem als
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