DE1944098A1 - Halbleiteranordnung - Google Patents

Halbleiteranordnung

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DE1944098A1
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metal substrate
conductor
semiconductor
semiconductor element
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DE19691944098
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Norio Miura
Takehisa Sato
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Description

  • Halbleiteranordnung Die Erfindung betrifft den Aufbsu einer Halbleiteranordnung mit einem Metallsubstratkörper zur verbesserten Wärmeableitung, und im besonderen eine Halbleiteranordnung zur Verwendung für Leistungszwecke, bei welcher der Metallsubstratkörper ein Leistungs-Halbleiterelement, beispielsweise einen Leistungstransistor, trägt, und die Wärmeabfuhr der Verlustgewährleistet leistung/, wobei der Metallsubstratkörper wenigstens auf seiner einen Hauptoberfläche mit einem elektrisch isolierenden Film verschen ist.
  • Bei mit Kunstharz ummantelten Halbleiteranordnungen wird das Leistungselement, beispielsweise ein Leistungstransistor, gewöhnlich mit einer Kollektorseite direkt auf einem Metallsubstratkörper angeordnet und sodann die Amordnung als Ganzes mit einem Preßkunstharz vergossen. Das Preßkunstharz bedeckt die gesamte Anordnung mit Ausnahme eines größeren Teile der einen Hauptoberfläche des Substrata. Im Falle eines Transistors ist der Kollektor üblicherweise electrisch mit dem Substratkörper kurzgeschlossen. Auch im Falle eines metallgekapselten Leistungstransistors ist der Kollektor des Halbleiterelements mit dem Gehäuse der Gesamtanordnung kurzgeschlossen Für die praktische Verwendung wird eine derartige Anordnung mit einer Ktlhlrippe zur Wärmeabfuhr kombiniert, derart, daß diese Ktthlrippe elektrisch mit der Kollektorelektrode verbnnden ist. Zur Montage einer derartigen transistoranordnung an einer äußeren Halterung, beispielsweise einem Metallchassis, müßte daher die Kühlrippe elektrisch von dem Chassis isoliert sein, falls die Halbleiteranordnung nicht gerade mit geerdetem Kollektor betrieben werden soll. Dies macht die Verwendung einer gesonderten Iscliervorrichtung, wie beispielsweise eines Klimablatts, erforderlich.
  • Vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit und der Einfachheit der Herstellung aus empfiehlt sich der Typ mit Kunstharzum mantelung, gegenüber dem Typ mit Gehäusekapselung, Jedoch besteht die Schwierigkeit, daß in dem Typ mit Kunstharzummantelung Wärmespannungen infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnungsoeffizienten des Substrats und des Kunstharzes zu einer Ablösung des Kunstharzes von dem Substrat führen können. Diese Abtrennung des Kunstharzes vom Substrat läßt Peuchtjgkeit in Sprünge und Spalten eintreten, was zu einer Beeinträchtigung der Anordnung führt.
  • Durch die Erfindung soll daher eine Halbleiteranordnung mit Kunstharzummantelung geschaffen werden, welche ein Halbleiterelement und eine Wärmeabfuhrvorrichtung in Gestalt eines Metallsubstrats aufweist, die elektrisch von dem in der Anordnung enthaltenen Halbleiterelement isol@ert ist. Die Halbleiteranordnung sollein gutes Wärmeableitungsvermögen besitzen und gleichzeitig das Anlöten der äußeren Zuleitungen in einfacher Weise gestatten0 :Die Halbleiteranordnung soll gegebenenfalls auch einen Liter aufweisen, der gleichzeitig auch als Wärmesenke wirkt, um die Halbleiteranordnung und das in ihr enthaltene Halbleiterelement gegen thermische Stoßbelastungen zu schützen. Das zur Ummantelung verwendete Preßkunstharz soll fest mit dem Substrat verbunden sein, um eine Trennung von Substrat und Kunstharz zu vermeiden, Nach dem Grundgedanken der Erfindung weist die Halbleiteranordnung das eigentliche Haibleiterbauteil und einen von diesem elektrisch isolierten Metallsubstratkörper auf, der das eigentliche Halbleiterbauteil bzw. -element prägt und die Wärmeabfuhr von diesem gewährleistet. Der Metallsubstratkörper ist mit Leitern zum- äußeren Anschluß der Anordnung versehen; zur örtlichen Verringerung der @ärmekapazität kann er einen vorspringenden, mit geringerer Dicke ausgebildeten Bereich aufweisen.
  • Der Metallsubstratkörper kann mit konvergierenden schrägen Seitenflächen ausgebildet sein, derart, daß das Preßkunstharz den Substratkörper dicht schließend und fest haftend einschließt, Vorzugsweise ist der Substratkörper wenigstens an seiner einen, die Leiterflächen und das Halbleiterelement tragenden Hauptoberfläche anodisch oxydiert, um eine isolisrende, angerauhte Oberfläche zu erhalten.
  • Die Halbleiteranordnung gemaß der Erfindung weist ein gutes Wärmeableitungsvermögen auf, ihr Substratkörper ist von dem eigentlichen Halbleiterbauteil elektrisch isoliert, die Anlötung der äußeren Zuleitungen iet -esenttich vereinfacht, eine Abtrennung des Ummantelungs-Kunstharzes von dem Substratkdrper ist zuverlässig vermieden.
  • Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele einer Halbleiteranordnung gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen Fig. 1 in Draufsicht eine Halbleiteranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Kunstharzumhüllungsschicht der besseren Übersichtlichkeit halber grdßtenteils weggelassen ist, Fig0 2 eine Schnittansicht der Anordnung aus Fig. 1 im Schnitt längs der Linie II-II', Fig. 3 in Draufsicht eine Halbleiteranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Kunstharzumhüllungsschicht der besseren Übersichtlichkeit halber größtenteils weggelassen ist, Fig. 4 aine Schnittansicht der Anordnung aus Pig. 3 im Schnitt längs der Linie IV-IV', Fig. 5 eine Draufsicht auf das Leitermuster auf einem Metallsubstrat bei der Anordnung aus Fig.
  • Fig. 6 eine Draufsicht auf die zur Verwendung bei der Anordnung nach Fig. 3 vorgesehenen äußeren Zuleitungen, Fig: 7 in Draufsicht eine Halbleiteranordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber die Sunststoffunhüllungsschicht größtenteils weggelassen ist, Fig. 8 eine Schnittansicht der Anordnung aus Fig, 7 im Schnitt längs der Linie VIII-VIII#, Fig. 9 in perspektivischer Ansicht eine Halbleiteranordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, Fig.10 eine Schnittansicht der Anordnung aus Fig. 9, im Schnitt länge der Linie X-X'; Fig.11 eine Schnittansicht des Metallsubstrats gemäß eine anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele von Halbleitungsanordnungen gemäß der Erfindung betreffen sämtlich jeweils einzelne Transistoren, wobei in dan einzelnen Figuren sinander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. in den Fig. 1 und 2 lot eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung dargestellt; diese weist ein Netallsubstrat bzw. eine Metallgrundplatte 1 auf, das bzw. die an ihrer einen Hauptoberfläche mit einer Isolierfilmschicht 2 versehen ist, des weiteren mehrere auf dem Substratkörper und der Isolierschicht selektiv angeordnete elektrische Leiterflächen 3, 4 und 5, ein auf eine dor Leiterschichten mittels einer Wärmesenke 11 angeordnetes Halbleiterelement S (im Beispielsfall ein Transistor), mit die betreffende@ Endbereichen der Leiterflächen 3, 1 und 5 mechanisch und elektrisch verbundene Zuleitungen 7, 8 bzw.
  • 9, Zwischenverbindungsdrähte 20, 21 zwischen den Elektroden des Transistors und den äußeren Zuleitungen 7 und 8, sowie eine Gießkunstharzumhüllung 10, welche die gesamte Anordnung mit Ausnahme der a@derep Hauptfläche des Substrate und der fralen Enden der äußaren Zuleitungen bedeckt.
  • Der metallische Substratkörper 1 kann aus einem beliebigen Metall bestehen9 vorausgestzt, daß es eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt; vorzugsweise besteht er aus einer Aluminiumplatte, , die an ihrer Oberfläche oxydiert ist.
  • An Aluminium läßt sich durch anodisohe Oxydation in einfacher Weise eine Oxydoberflächenschicht erzeugen, die porös ist und elektrisch isoliert. De Abmessungen des Substratkörpers betragen 12 x 17 mm29 bei einer Dicke von 1 mm.
  • Die Ileiterflächen 3, 4 und 5 bestehen aus Kupferfolien von 30 /u Dicke und wurden in folgender Weise hergestellt Zunächst wird eine Kupferfolie von 30 /u Dicke mit Hilfe-- -eines isolierenden Klebstoffs, der die Isolierschicht 2 erzeugt, auf dem Metallsubstratkörper angebracht. Sodann wird die Kupferfolie selektiv weggeätzt, derart, daß das gewünschte Leitermuster zurückbleibt. Eine der Leiterschichten (mit 5 bezeichnet) weist einen Bereich hinreichender Größe aus, so daß hierauf ein Transistor angebracht werden kann. Die Leiterschichten brauchen nicht notwendigerweise aus Folien hergestellt zu werden, sondern können beispielsweise durch Elektroplattieren oder dergleichen hergestellt werden0 Anstelle von Kupfer kann als Material für die Leiterschichten auch Nickel oder dergleichen verwendet werden.
  • Der Transistor 6 wird auf der einen Leiterschicht 5 über eine Wärmesenke 11 angebracht, Die Wärmesenke dient zur Verringerung thermischer S Stoj3belastungen, welct.e den Transistor beeinträchtigen könnten, und verbindet den Transistor mit der Leiterfläche 5. Die Wärmesenke 11 besteht aus einer Kupferplatte mit den- Abmessungen 10 x *12 bei einer Dicke von 1 mm. Die Kupferplatte war zur Verbesserung der Lötbarkeit und zum Schutz gegen ein Ätzmittel an ihrer Oberflache mit Nickel überzogen. Die anderen Iieiterflächen 3 und 4 sind mit den betreffenden Teilen des H9.lbleiterelements mittels feiner Drähte verbunden.
  • Die Herstellung der Isolierschicht 2 erfolgt in der Weise, daß man auf den Substratkörper ein isolierendes Kunstbarz, wie beispielsweise ein Epoxyharz oder Phenolharz mit einer Dicke von etwa 2 µ aufbringt, mit oder ohne vorherige anodische Oxydationsbehandlung der Substratoberfläche, falls eine Metallfolie zur Herstellung der Leiterschichten 3, 4 und 5 verwendet wird. Wie erwähnt, läßt sich mit Aluminium in einfacher Weise eine Oxydschicht erhalten.
  • Aluminium ist daher vorzuziehen, falls ein Kunstharz als Isolierschicht 2 verwendet werden aoil. Auf einer spiegelnd glatten Metalloberfläche ist nämlich das Haftvermögen des Isoliermaterials, d.h. des Kunstharzes, an der Oberfläche häufig su schwach. Eine Aufrauhung der Oberfläche ist der einfachste Weg, diese Schwächung der Haftung zu vermeiden.
  • Eine Aluminiumoxydoberflächenschicht bietet eine poröse Oberfläche dar; die ausreichend rauh für den beschriebenen Zweck ist und gleichzeiting auch als elektrische Isolation zwischen dem Substratkörper und dem Element diept. Des weiteren dient ein auf dem Substratkörper erzeugter Aluminiumoxyd-Oberflächenfilm als Schutzfilm gegen das bei dem Ätzverfahren verwendete Ätzmittel.
  • Die Zuleitungen werden aus mit Nickel plattierten Kupferbändern hergestellt, die mit den Endbereichen der Leiterschichten 3, 4 und 5 mechanisch und elektrisch verbunden werden. Diese Zuleitungen hatten eine Abmessung von 2 mm Breite, 16 mm Länge und 0,5 mm Dicke.
  • Diese Zuleitungen 7, 8 und 9 bilden ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Falls nämlich mit den freiten Enden dieser Zuleitungen 7, 8 und 9 äußere Zul.eitungadrähte verbunden werden müssen, so kommt es ohne weiteres zum Schmelzen des Lots, da die Wärmekapazität der Leiter 7, 8 und 9 als solche. klein ist . Sobald -ferner die Wärmezufuhr unterbrochen wird9 erstarrt das Lot dürcii die Wärmesenkenwirkung des Substratkörpers sehr rasch, derart, daß die Arbeitsgeschwindigkeit ganz wesentlich erhbht wird Diese Anschlußleiter 7, 8 und 9 werden aus einemzusammenhängenden rahmenförmigen Gebilde hergestellt, das auf den Substratkörper aufgelegt und sodann durch einen Heizofen geftihrt wird. Nach dieser Wärmebehandlung wird der zusammenhängende Teil des Rabmengebildes weggeschnitten, wodurch die Anschlußleiter getrennt zurückbleiben. Dieses Verfahren wird weiter unten anhand der aus der zweiten Ausführungsform ersichtlichen Borm beschrieben Der mit den Am chlußleitungen '7, 8 und 9 und dem Transistor 6 versehene Substratkörper 1 wird sodann mit Ausnahme der anderen Hauptoberfläche 12 des Substratkörpers mit dem als Umhüllung dienenden Preßkunstharz 10 überzogen. Diese Kunstharz schicht 10 kann beispielsweise aus einem von der Firma Hysol Corporation unter der Handelsbezeichnung MH-11 vertriebenen Epoxyharz durch Spritzpressen hergestellt werden.
  • Es sei an dieser Stelle nccb. betont, daß der seitliche Teil 13 der Kunstharzschicht 10 nicht über die andere Hauptoberfläche 12 des Metallsubstratkörpers vorstehen sollte, d.h. - bei der Darstellung in Fig. 2 - nicht unter die Untersaite des Metallsubstratkörpers herabreichen soll. Und zwar besteht diese Forderung im Hinblick auf das weitere zusätzliche Wärmeabfuhrvermögen, das man erhält, wenn der Netallsubstratkörper an einem Metallchassis befestigt wird.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung der vorstehend beschriebenen Art besitzt der Metallsubstratkörper ein gutes Wärmeableitvermögen, und das Anlöten der äußeren Zuleitungsdrähte wird durch die Anschlußleiter 7, 8 und 9 vereinfachte Der Metallsubstratkörper ist von dem darauf angeordneten Halbleiterelement und den Leiterschichten elektrisch isoliert; seine eine Hauptoberfläche ist von der Umhüllungskunstharzschicht freigehalten' wodurch die weitere Verbindung mit einem Metallchassis oder. dergleichen erleichtert wird0 Die zwischen dem Substratkb'rpend dem Halbleiterelement vorgesehene Isolierschicht könnte als unvorteilhaft erscheinen, da sie im Sinne eines Wärmeisolators wirkt; tatschlich ist sie Jedoch so dünn, daß sie den Wärmestrom kaum beeinflußen kann, während ihre Dicke zur elektrischen isolation voll ausreicht. Da ferner die Isolierschicht gewöhnlich aus einem Kunstbar besteht, erhöht sie die Bestigkeit des Verbunds zwischen dem Metallsubstratkörper und dem Preßkunstharz.
  • Zur Herstellung der Leiterflächen 5, 4 und 5 sind verschiedene Methoden bekannt und ganz offensichtlich eignet sich Jedes der bekannten Verfahren gleich gut zur Anwendung bei der Erfindung.
  • In den Fig0 3 bis 6 ist eine zweite @usführungsform der Erfindung veranschaulicht, bei welcher die Anschlußleiter genügend groß sind, daß sie gleichzeitig auch als Wärmesenke wirken. Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Halbleiteranordnung besteht aus einem Metallsubstrat 1 mit einer Isolierschicht; sie weist Leiterflächen 3, 4 und 5 sowie Anschlußleiter 7, 8 und 9 auf, von welchen einer (nämlich der mit 9 bezeichnete) gleitzeit auch als Wärmesenke dient; ein Halbleiterelement 6 ist auf dieser gleichzeitig als Wärmesenke dienenden Anschlußleitung 9 vorgesehen; das Ganze ist wiederum mit einem PreBkunstharz 10 überzogen.
  • Die Anschlußleitungen 7 und 8 sind mit den entsprechenden Teilen des Halbleiterbauteils 6 mittels feiner Drähte 20, 21 verbunden. Wie ersichtlich, entspricht diese Ausführungsform weitgehend der ersten Ausführungsform, mit dem Unterschied,daB die Wärmesenke 11 in Fortfall gekommen ist, Die Anschlußleiter 7, 8 und 9 sind aus mit Nickel plattierten Kupferbändern hergestellt; einer dieser Anschlußleiter, nämlich der mit. 9 bezeichnete, hat eine zur Aufnahme des Transistors an seinem einen Ende ausreichende Flächenausdehnung. Diese lur Befestigung des Transistors vorgesehene Fläche kann Jede beliebige Form haben, beispielsweise rechteckig oder kreis förmig ausgebildet sein. Im gezeigten usführungsbeispiel hat diese Erweiterung des Anschlußleiters 9 die Form eines Rechtecks Von 10 x 10 mm² und eine Dicke von 0,5 bis 1 mm. Die in dem Transistor erzeugte Wärme wird über den Anschluß leiter 9 und die Leiterfläche 5 in den Metallsubstratkörper abgeleitet. Die Preßkunstharzschicht 1Q umhüllt die ganze Anordnung mit Ausnahme der einen Hauptoberfläche des Substratkörpers und der entsprechenden freien Enden der Anschlußleiter, wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Im folgenden wird anhand der Fig. 5 und 6 die Anbringung der Anschlußleiter an den Metallsubstratkörpe in der Massenproduktion beschrieben. Zunächst wird ein kammförmiges Anschlußleitergebilde 14 hergestellt, das aus den Beitersegmenten 17, 18 und 19 und einem gemeinsamen Verbindungsteil besteht. Nachdem die Leiterflächen 3, 4 und 5 auf dem Metallsubstratkörper hergestellt sind, wird das Anschlußleitergebilde 14 auf die Leiterflächen 3, 4 und 5 und der Transistor 6 auf das segment 19 des Anschlußleitergebildes 14 aufgelegt, wobei jeweils Lotmaterial zwischen die aufeinandergelegten Teile eingefügt wird, Ibnach wird diese Gesamtanordnung durch einen Heizofen geführt, wobei das Anschlußleitergebilde 14 und der Transistor 6 fest mit den Leiterflächen verbunden werden. Das nicht mehr benötigte Verbindungsteil des Anschlußleitergebildes wird nach dem Spritzpressen der Kunstharzschicht 10 weggeschnitten. Dieses sroretehende Verfahren läßt sich offensichtlich bei den anderen beschriebenen Ausführungsbeispielen ganz enteprechend anwenden.
  • Da bei dieser Ausbildung eine gesonderte Wärmesenke entfällt, wird hierdurch die Anzahl der Tciie aus welcher die Anordnung besteht, verringert, was die Massenproducktion vereinfacht und erleichtert In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher die Leiterflächen gleichzeitig als äußere Zuleitungsanschlüsse dienen, In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen hatten die Anschlußleiter jeweils eine verhältnismäßig kleine Wärmekapazität zur Erleichterung des Lötvorgangs. Um diesen Vorteil auch bei der vorliegenden Ausführungsform aufrechtzuerhalten, wird der Metallsubstratkörper in dem Bereich unterhalb der Enden der Zuleitungen mit kleinerer Dicke ausgebildet0 Wie im einzelnen aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, weist die Halbleiteranordnung gemäß dieser Ausführungs form einen Metallsubstratkörper 1 auf, der - in Fig. 8 rechts -mit einem Vorsprung oder überstehenden Teil versehen ist; der Substratkörper 1 ist mit einer Isolierschicht 2 versehen, auf dieser sind Leiterflächen 3, 4 und 5 vorgesehen sowie ein Transistor 6, der mittels feiner Drähte 20, 21 mit den Leiterflächen verbunden ist; das ganze ist in einer Preßkunetharzschicht 10 eingehüllt. Bei dieser Ausführungsform überdeckt die Preßkunstharzschicht 10 nicht die gesamte Oberfläche des Metallsubstratkörpers, vielmehr läßt sie entsprechenden Enden der Leiterflächen frei. Für diese Ausführungsform ist somit charakteristisch,daß der Substratkörper unter dem Teil, in welchem die frei liegenden Endes der Leiterflächen angeordnet sind, vorsprungartig mit geringerer Dicke ausgebildet ist. Durch diese Formgebung wird eine örtliche Verringerung der Wärmekapazität des Substratkörpers unterhalb der Leiteranschlüsse erreicht, derart, daß das Lot beim Erwärmen leicht fließt. Da andererseits die Anschlußleiter selbst verhältnismäßig großflächig sind, erstarrt das geschmolzene Lot auch wieder schnell, wenn man es abkühlen läßt.
  • Durch diese Ausbildung wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine nochmalige verringerung der Einzelteile erreicht bei gleichzeitiger Erhaltung der Vorteile der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.
  • In den Fig. 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Preßkunstharz zusätzlich fest an den Metallsubstratkörper fixiert werden kann. B¢i den zuvor beschriebenen drei Ausführungsfprmen kann infolge der dort verwendeten Formgebung für den Metallsubstratkörper an den Seiten flächen des Substrstkörpers nach dem Spritzpressen eine Trennung zwischen dem Preßkunstharz und dem Metallsubstratkörper aufteten. Und zwar ist dies darin begründet, daß die Seitenwände eine verhältnismäßig kleine Fläche besitzen und ihre Aufrauhung vom technischen und Wirtschaftlickkeitsstandpunkt aus schwierig ist; die Haftung zwischen dem Metallsubstrat und dem Kunstharz ist daher im Bereich der Seitenflächen unvermeidlicherweise schwach, was zu der erwähnten Abtrennung führen kann. Durch eine Änderung der Formgebung des Metallsubstratkörpers, wie sie nachfolgend anhand des Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 9 und 10 beschrioeben wird, läßt such die Haftung zwischen dem Preß -kunstharz und den Seitenwandungen des Metallsubstratkörpers erhöhen.
  • Die Halbleiteranordnung gemäß den Fig. 9 und w entspricht mit Ausnahme der Formgebung des Substratkörpers der Ausführungsform in den Fig. 7 und 8. Der Metallsubstratkörper 1 weist in Richtung nach oben divergierende Seitenwandungen 15 auf. Auf diese Weise besitzt die eine, nämlich die obere, Hauptfläche 16 des Substratkörpers eine größere Fläche als die andere oder untere Hauptfläche, und die Seitenflächen bilden Schrägflächen.
  • Durch diese Formgebung wird erreicht, daß der Metallsubstratkörper größere Seitenflächen als bei senkrechten Seitenwandungen besitzt. Da ferner das Preßkunstharz den Substratkörper konvergierenß umschließt, wird eine Abtrennung des Preßkunstharzes von dem Substratkörper verhindert.
  • In Fig. 11 ist noch eine weitere Formgebung den Metallsubstratkörpers gezeigt, die in gleicher Weise eine Abtrennung zwischen dem Substratkörper und dem Preßkunstharz vermeidet.
  • Bei dieser Abwandlung gemäß lig. 11 ist der Substratkörper mit Ausnehmungen in den Seitenwandungen versehen, derart, daß er gestufte Seitenwände, statt., wie in Fig. 9 und 10, schräg geneigte Seitenflächen erhält. Auch durch diese Formgebung gemäß Fig. 11 wird erreicht, daß die Seitenwände eine größers Fläche erhalten und daß das Preßkunstharz den Substratkörper konvergierend umschließt.
  • Die Formgebungen gemäß den Ausführungsformen in den Fig. 7 und 8, 9 und 10 bzw. 11 können auch bei den anderen Ausführungsformen angewandet werden.
  • Patentansprüche:

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Halbleiteranordnung, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Metallsubstratkörper (1), von guter Wärmeleitfähigkeit, der mit einem Isolierfilm (2) versehen ist, durch smshrere, auf der mit dem Isolierfilm (2) versehenen einen Hauptoberfläche des Metallsubstratkörpers (1) vorgesehene elektrische Leiterflächen (3,4,5), durch ein auf einer dieser Leiterflächen (5) angeordnetes und mechanisch und elektrisch mit ihm verbundenes Halbleiterelement (6), durch wenigstens eine zusätzliche Verbindung (20,21) zwischen einem vorgegebenen Bereich des Halbleiterelements (6) und einer der anderen Leiterflächen (3,4) , sowie durch eine Preßkunstharzumhüllung, welche die Gesamtanordnung mit Ausnahme der anderen Hauptoberfläche (12) des 14etallsubstratkd.rpers (1). dicht schlieBend umgibt.
  2. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n s e i o h n e t , daß zwischen dem Halbleiterelement (6) (Fig. 2, 8 und 10) und der Beiterflache (5) auf welcher das Halbleiterelement angeordnet ist, eine.Wärmesenke (11) zwischengelegt ist.
  3. 3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n s e i c h n e t , daB mehrere Anschlußleiter (7,8,9) vorgesehen sind, die mit ihrem einen Ende auf den betreffenden Leiterflächen (3,4,5) aufliegen und mit ihren anderen Enden über den R@nd des Metallsubstratkörpers (1) hinausragen, wobei die Verbindungen (20, 21), welche vorgegebene Bereiche des Halbleiterelements (6) mit den anderen Leiterflächen verbinden, zwischen den betreffenden Teilen dee Halbleiterelements (6) und den mit den betreffenden andere Leiterflächen verbundenen Anschlußleitern (7 bzw. 8) verlaufen, und daß die Preßkunstharzumhüllung die Gesamtanordnung mit Ausnahme der einen Hauptoberfläche des Substratkörpers und der überstehenden Enden der Anschlußleiter (7,8,9) dicht schließend überdeckt.
  4. 4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i- c h n e t ? daß der Metalsubstratkörper (1), (Fig. 7 und 8), in dem Bereich, auf welchem die frei liegenden Enden der Leiterflächen (3, 4, 5) angeordnet sind, mit geringerer Dicke ausgebildet ist.
  5. 5. Ralbleiteranordnung nach einem oder mohreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i zu e h n e t daß der Metallsubstratkörper (1) (Fig. 9 und 10) mit von seiner eine, die Leiterilächen und das Halbleiterelement tragenden Hauptoberfläche (16) zu seiner anderen oder unteren Hauptoberfläche (12) konvergierenden Seitenflächen (15) versehen ist.
  6. 6. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Preßkunstharzumhüllung (10) sich nicht unter daß Niveau der frei liegenden Hauptoberfläche (12) d@s Metallsubstratkörpers erstreckt.
  7. 7 Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der vorhergehendes Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Metallsubstratkörper (I)aus einer Aluminiumplatte besteht, die wenigsten an ihrer einen Hauptoberfläche durch anodische Oxydation mit einem Oxydoberflächenfilm versehen ist, und daß die leiterflächen (3, 4 , 5) aus auf dieser oxydierten Oberfläche mittels eines isolierenden Klebers angebrachter Kupferfolie hergestellt sind.
  8. 8. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t 2 daß des Halblei terelement (6) auf einem (9) der nach außen üb@rs@e@enden Anschlußleiter (6, 7, 8, 9) angeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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