DE19740701C2 - Halbleiterbauelementanordnung mit einem ein Hilfselement aufweisenden Bauelement in VSMP-Bauform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halbleiterbauelementanordnung mit einem ein Hilfselement aufweisenden Bauelement in VSMP- Bauform gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In jüngster Zeit wurden für die immer leistungsfähigeren Halbleiterbauelemente eine Vielzahl neuer Gehäusebauformen entwickelt. Eine davon ist die sogenannte VSMP (Vertical Sur­ face Mount Package)-Bauform, die beispielsweise aus der JP-6-291 233 A und der EP 0 682 366 hervorgeht. Diese wurde bisher insbesondere für neue Hochleistungsspeicherbausteine vorge­ schlagen. Bei dieser Bauform sind die Anschlüsse nur auf ei­ ner Schmalseite des Gehäuses herausgeführt, wobei das Gehäuse senkrecht stehend auf einer Leiterplatte angeordnet wird. Da­ bei werden die Anschlüsse bzw. Leads jeweils abwechselnd zu einer Seite weggeführt, um den Abstand zwischen zwei Leads auf einer Seite zu erhöhen. In der Regel ist der Abstand zwi­ schen den Leads jedoch bei dieser Form so gering, daß sich bei der Montage auf der Leiterplatte beim Positionieren und/oder beim Löten in dieser Position Probleme ergeben. Die­ se werden zudem durch die vertikale Anordnung des Bauelemen­ tes verstärkt.

In diesem Zusammenhang geht aus der EP 0 682 366 eine Halb­ leiterbauelementanordnung hervor, bei der das senkrecht ste­ hende Gehäuse an seiner der Leiterplatte zugewandten Schmal­ seite Ausrichtstifte aufweist, die mit leiterplattenseitigen Aufnahmen kooperieren. Die Aufnahmen sind von Durchgangsboh­ rungen in der Leiterplatte gebildet. Wenn die Ausrichtstifte in die jeweils zugeordnete Durchgangsbohrung eingeführt sind, werden damit die Leads in bezug auf die Leiterplatte vorposi­ tioniert. Das Einfädeln und das Überwachen der korrekten Ko­ operation zwischen den Ausrichtstiften und den Durchgangsboh­ rungen ist relativ schwierig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Halblei­ terbauelementanordnung vorzusehen, das sich leicht mit mög­ lichst geringem Aufwand auf der Leiterplatte anordnen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Dadurch, daß zumindest an ei­ ner Schmalseite des Gehäuses ein elektrisch und/oder wärme­ leitendes Hilfselement aus dem Gehäuse herausgeführt ist, bietet sich dieses als Positionierhilfe bei der Montage auf der Leiterplatte an, wobei ein derartiges Hilfselement, wenn es in einer Halbleiterbauelementanordnung in einer Aufnahme aufgenommen ist, bei elektrischer Leitfähigkeit abschirmende und/oder bei Wärmeleitfähigkeit wärmeleitende Eigenschaften aufweist.

Eine zusätzliche Positionierhilfe ergibt sich dabei durch ein zweites Hilfselement. Ist ein solches Hilfselement innerhalb des Gehäuses derart ausgebildet, daß es den Halbleiterchip weitgehend umgibt, kann das Hilfselement zur Ableitung von Wärme verwendet werden, wobei dann, wenn das Hilfselement elektrisch leitend ausgebildet ist, in einem solchen Fall ei­ ne derartige Ausgestaltung der elektromagnetischen Abschir­ mung dient. Sind dabei zwei Hilfselemente vorgesehen, so kann der jeweilige Anteil, der den Halbleiterchip umgibt aufge­ teilt werden. Ist weiterhin eines der Hilfselemente mit einer elektrisch leitenden Fläche verbunden, auf der die Kontakt­ pads angeordnet sind, oder die der Fläche, auf der die Kon­ taktpads angeordnet sind, gegenübersteht, so ist eine ab­ schirmende Wirkung auch in Richtung senkrecht zu diesen Flä­ chen bei elektrisch leitender Ausführung der Hilfselemente gegeben. Diese Funktion ist jedoch nur dann wirkungsvoll aus­ führbar, wenn in einer Halbleiterbauelementanordnung die Auf­ nahme für das Hilfselement ebenfalls elektrisch leitend aus­ geführt ist. Schließlich zeigt es sich als vorteilhaft, wenn zur besseren Wärmeabfuhr die Aufnahme mit einer zusätzlichen Wärmesenke ausgebildet ist.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Halbleiterbauelement in VSMP-Bauform zusammen mit einer Aufnahme,

Fig. 2 ein Halbleiterbauelement, das in die Aufnahme ein­ gesteckt ist, in einer Draufsicht,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Halbleiterbauelementanordnung mit mehreren Halbleiterbauelementen auf einer Lei­ terplatte,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement in einer erfindungsgemäßen Halbleiterbauelementanordnung im Schnitt und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Halbleiter­ bauelements in einer erfindungsgemäßen Halbleiter­ bauelementanordnung im Schnitt.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement 1, das in VSMP-Bauform ausgebildet ist. An einer nach unten ge­ richteten Schmalseite des Bauelementegehäuses bzw. Gehäuses 1 sind Anschlußelemente bzw. Leads 8 dargestellt, die der elek­ trischen Kontaktierung eines im Gehäuse angeordneten Halblei­ terchips mit Leiterbahnen auf einer Leiterplatte dienen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel, sind an Schmalseiten 12, die im rechten Winkel zu der Schmalseite 13 stehen, aus der die Leads 8 herausgeführt sind, Hilfselemente 2 in Form von Plättchen aus dem Gehäuse 1 herausgeführt. Dabei ist es jedoch nicht zwingend notwendig, daß die Schmalseiten, aus denen die Hilfselemente 2 herausgeführt sind, zur ersten Schmalseite 13 senkrecht stehen. Genauso gut könnten diese Schmalseiten auch in einem Winkel zur ersten Schmalseite an­ geordnet sein. Ebenso ist es möglich, daß das Hilfselement 2 auf der der ersten Schmalseite 13 gegenüberliegenden Seite herausgeführt ist. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel sind zwei Hilfselemente vorgesehen, die an ge­ genüberliegenden Schmalseiten aus dem Gehäuse 1 herausgeführt sind. Neben dem Gehäuse 1 ist eine Aufnahme 4 dargestellt, in der Schlitze 5 vorgesehen sind, um ein derartiges Hilfsele­ ment 2 aufzunehmen.

Gemäß Fig. 2 ist in vergrößerter Draufsicht das Halbleiter­ bauelement gemäß Fig. 1 dargestellt, wie es in der Aufnahme 4 eingesteckt ist. Dabei weist der Schlitz 5 der Aufnahme 4 Kontakte 3 auf, die gegen das dargestellte Hilfselement 2 drücken.

Weiterhin ist gemäß Fig. 2 die Anordnung der Leads 8 darge­ stellt, die seitlich vom Gehäuse 1 abwechselnd weggeführt sind.

In Fig. 3 ist eine Anordnung mit mehreren Halbleiterbauele­ menten in VSMP-Bauform dargestellt. Dabei ist es unerheblich, wieviele Bauelemente nebeneinander angeordnet sind. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, sind beide Hilfselemente 2, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, in einer jeweiligen Aufnehmung 4 eingesteckt, die gegenüberliegend auf einer Leiterplatte 6 angeordnet sind. Wie in der Darstellung gemäß Fig. 3 ersicht­ lich ist, kann auf diese Weise das beschriebene Halbleiter­ bauelement sehr genau mit seinen Leads 8 auf der Leiterplatte 6 positioniert werden, so daß die Leads 8 anschließend leicht verlötbar sind.

In Fig. 4 und Fig. 5 ist jeweils ein Schnitt durch ein derar­ tiges Halbleiterbauelement dargestellt. Hierbei ist der Rand des Gehäuses 1 schematisch dargestellt. Die Hilfselemente 2 sind ebenfalls in der eingesteckten Anordnung in der Aufnahme 4 dargestellt. Wie sowohl in Fig. 4 als auch in Fig. 5 darge­ stellt ist, sind die Hilfselemente 2 innerhalb des Gehäuses 1 möglichst nahe an den Halbleiterchip 9 herangeführt, wobei Kollisionen mit den Leads 8, die zur unteren Schmalseite des Gehäuses 1 geführt sind, vermieden sind. Gemäß Fig. 4 ist zu­ mindest eine der Aufnehmungen 4 elektrisch leitend ausgebil­ det und mit Massepotential verbunden. Für den Fall, daß beide Aufnehmungen 4 elektrisch leitend ausgebildet und mit Masse verbunden sind, ist zur Vermeidung von Masseschleifen der in­ nere Abschnitt 11 der Hilfselemente 2 elektrisch unterbrochen ausgeführt. Mit der dargestellten Anordnung ergibt sich eine abschirmende Wirkung für den Halbleiterchip 9, die insbeson­ dere bei neuen Bauelementegenerationen notwendig ist, die mit Taktfrequenzen von einigen 100 MHz bzw. einer Übertragungs­ bandbreite im Gigahertzbereich arbeiten.

In der Ausführungsform, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, ist einer der inneren Abschnitte 11a und 11b der Hilfselemen­ te 2 elektrisch leitend mit einer leitenden Fläche verbunden, die nicht dargestellt auf der gegenüberliegenden Seite des Halbleiterchips 9 angeordnet ist. Dies kann beispielsweise ein mit dem Halbleiterchip 9 verbundener Die-Pad sein. Auf diese Weise ergibt sich ebenfalls eine abschirmende Wirkung in der Zeichenebene.

Unabhängig von der elektrisch leitenden Ausführungsform der Hilfselemente 2 können diese ebenfalls wärmeleitend ausgebil­ det sein. Sobald die Hilfselemente sozusagen die Wirkung von "Kühlfahnen" aufweisen, ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahme 4 insgesamt als Wärmesenke zum Ableiten der vom Halbleiter­ bauelement erzeugten Wärme ausgebildet ist. Hierzu bietet sich insbesondere die Anordnung von Kühlrippen (nicht darge­ stellt) oder ähnliches an.

Insbesondere erscheint es vorteilhaft, wenn die Hilfselemente sowohl der Wärmeabfuhr als auch zur Abschirmung des Halblei­ terchips dienen.

Claims (4)

1. Halbleiterbauelementanordnung

• 1. mit einem Halbleiterbauelement in VSMP-Bauform, das zumindest einen Halbleiterchip (9), elektrisch leitende Anschlußelemente (8) und ein den Halbleiterchip (9) ein­ schließendes Gehäuse (1) umfaßt, wobei die Anschlußele­ mente (8) an einer ersten Schmalseite (13) des Gehäuses (1) herausgeführt sind, und
• 2. mit mindestens einem elektrisch leitenden und/oder wärme­ leitenden Hilfselement (2), das von einer Aufnahme (4) zwecks Positionierung des Halbleiterbauelements aufgenom­ men ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. das Hilfselement (2) zumindest an einer zweiten, in Montageorientierung des Halbleiterbauelements senkrechten Schmalseite (12) aus dem Gehäuse (1) herausgeführt ist, und
• 2. die Aufnahme (4) einen zu der senkrechten Schmalseite (12) des Halbleiterbauelements hin offenen Schlitz (5) auf­ weist, in den das Hilfselement (2) eingeführt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (4) einen elektrisch leitenden Kontakt (3) zum Hilfselement (2) des Halbleiterbauelementes aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Kontakt (3) mit Massepotential verbunden ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (4) eine Wärmesenke aufweist.