DE2111788A1

DE2111788A1 - Rahmenfoermiger Leitungstraeger fuer eine Halbleitervorrichtung und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2111788A1
Application number: DE19712111788
Authority: DE
Inventors: Pauza William Vito
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1971-03-11
Publication date: 1971-10-07
Also published as: GB1295594A; NL151841B; US3651448A; ES198768U; CA927010A; US3628483A; BE764427A; AT312732B; SE364426B; FR2083471B1; ES198768Y; NL7103398A; FR2083471A1

Description

Dr. phil. Q, B, HAGEN

Patentanwalt Z I [ I / O

8Ö0.0 MÜNCHEN-SQLLN
Franz* Hals- Straße 21

Telefon 796213 '·■-."

■ AMP 2877 : München, 5. März 1971

soli

AMI* Incorporated
Eisenhower Boulevard
Harrisburg, Penna., V« St. A»

Rahmenförmiger Leitungsträger für eine Halbleitervorrichtung

und Verfahren zu seiner Herstellung : Priorität; 20. März 1970; V. St. A.j

Nr. 21328 und Nr. 21348

Die Erfindung-rbezieht sich auf einen rahmenförmigen Leitungsträger für eine Halbleitervorrichtung* ein Verfahren zur Herstellung des Trägers und auf einen den !Träger und eine Halbleitervorrichtung enthaltenden Integriersehaltungsmodul.

Ein rahmenförmiger Jjeitungsträger wird dazu verwendet, eine Halbleitervorrichtung und andere größere elektrische Elemente miteinander zu verbinden. Der Leitungsträger besteht gewöhnlich aus-dünneil Metall, und wenn die Vorrichtung und der Träger miteinander beispielsweise durch Verschweißen verbunden worden sind, wird.das Ganze zur Bildung eines Schaltungsmoduls mit Kunststoff umgössen. Teile der Leitungen des Trägers erstrecken sich außerhalb des gebildeten Kunststoffkörpera zur Verbindung mit den StromleitWegen einer· gedruckten Stromkmsplatte, und zwar entweder zur direkten Verbindung mittels Lötens oder zur indirekten Verbindung durch Einführen in elektrische Buchsen eines Trägers des Schaltungsmoduls, wobei die Buchsen des Trägers Stifte besitzen, die in Löcher in der gedruckten Stromkreisplatte eingeführt werden.

Bayerische Vereinsbank München 820993

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• Eine Schwierigkeit bei bekannten Schaltungsmoduln besteht darin, daß die Halbleitervorrichtung im Betrieb zum Heißwerden neigt, und da das Kunststoffmaterial schlechte Warmeableiteigenschaften hat, wird diese Wärme nicht abgeleitet.

Ein rahmenförmiger Leitungsträger mit einer Vielzahl von Leitern, die an entgegengesetzten Endabschnitten des Trägers einstückig mit diesem verbunden sind, wobei die Leiter innere Endabschnitte besitzen, die zu einer ein Halbleiterplättchen P aufnehmenden Aussparung hin konvergieren, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß sich zwischen den entgegengesetzten Endabschnitten unterhalb der Aussparung eine Wärmesenke erstreckt.

Zur Verbesserung der Wärmeableitung hat die in Form eines Metallstreifens ausgebildete Wärmesenke vorzugsweise eine in bezug auf die Leiter des Trägers vergrößerte Stärke. Vorteilhafterweise ist die Wärmesenke mit den gegenüberliegenden Endainschnitten des Trägers einstückig, wobei diese Abschnitte zwischen ihren Enden so abgebogen sind, daß die Wärmesenke unterhalb der konvergenten inneren Endabschnitte der Zuleitun-

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& gen liegen kann.

Ein erfindungsgemäßer Leitungsträger wird dadurch hergestellt, daß ein Stanzling, der einen die spätere Wärmesenke bildenden verstärkten Streifen besitzt, ausgestanzt und so geformt wird, daß die Leitungen definiert sind und an den entsprechenden Stellen so abgebogen sind, daß sie sich allgemein parallel zueinander an den Seiten der Wärmesenke erstrecken. - ^: ·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter : Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigen: '*-■<■ " ■ '■ ■■'- · ■■■:--;■ ■:

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Figur 1 eine Draufsicht auf einen Leitungsträger;

Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. -1; " .

Figur 3 eine perspektivische Darstellung einer Halbleitervorrichtung mit dem Leitungsträger von Fig. 1;

Figur 4 eine Draufsicht auf Stanzlinge in unterschiedlichen FormungsStadien, die zu Leitungsträgern gemäß Figo 1 geformt werden; und

Figur 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V von Fig. 4.

Der Le itungs träger 1 der Figo 1 und 2 wird/in der unten beschriebenen Weise aus einem Stanzling aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, geformt. Der Träger ist in der Draufsicht allgemein rechteckig, und Teile des Grundkörpers sind ausgestanzt zur Bildung von Zuleitungen 2, die in einem vorbestimmten Muster angeordnet sind. Wie die Figur zeigt, sind die Zuleitungen in zwei Gruppen angeordnet, und zwar jeweils eine auf jeder Seite der sich von links nach rechts erstreckenden Mittellinie. Die Zuleitungen jeder Gruppe sind an ihren äußeren Enden einstückig mit den Seitenwänden 3 des Trägers 1 und zwischen ihren Enden durch einen mit den Seitenwänden 3 parallel verlaufenden Steg 4 verbunden. Zwischen den Seitenwänden 3 und dem Steg 4 verlaufen die Abschnitte 5 der Zuleitungen 2 parallel in bezug aufeinander und auf die anderen Seitenwände 6. Die inneren Abschnitte 7 der ZuMtungen jeder Gruppe konvergieren zur Mitte des Trägers und definieren eine Aussparung X zur Aufnahme eines nicht gezeigten Halbleiterplättchens, das mit dem Träger verbunden werden soll.

Zwischen ihren Enden haben die Seitenwände 6 unterhalb der Ebene de« Trägere Plattformen 8, und diese Plattformen tragen eine mit ihnen einstückig ausgebildete Wärmesenke 9, die sich über den Träger erstreckt und einen Boden für die Aussparung X bildet. Die Wärmesenke 9 hat eine beträchtlich

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größere Stärke als andere Teile des Trägers 1. An einer Seite, und zwar an der linken in Fig. 1, besitzt die Wärmesenke 9 einen eine Öffnung aufweisenden Montageteil 10, der' über die entsprechende Seitenwand 6 hinaussteht.

Ein nicht gezeigtes Halbleiterplättchen wird zwischen den inneren Abschnitten 7 und der Wärmesenke 9 in der Aussparung X angeordnet und dann zuerst mit der Wärmesenke 9 und anschließend mit den inneren leiterabschnitten 7 verbunden, Die Verbindungen können durch Ultraschallschweißen, Thermokompressionsschweißen oder Kaltschweißen hergestellt werden«, Die Leitungsabschnitte 5 werden parallel zueinander nach unten abgebogen. Die so gebildete Anordnung wird in ein Kunststoffmaterial eingekapselt, und die Seitenwände 3 und 6 werden abgeschnitten zur Bildung des Schaltungsmoduls 11 von Fig. 3· Ein derartiger Modul kann mit einem Träger auf einer gedruckten Schaltplatte durch Einführen der Leitungsabschnitte 5 in elektrische Buchsen in dem Träger verbunden werden. Im Betrieb wird das Halbleiterplättchen heiß, und die Wärme wird durch die Wärmesenke 9 nach außerhalb des Moduls abgeleitet.

Der Leitungsträger 1 wird aus einem dünnen Blech von geeignetem Metall hergestellt, welches einen verstärkten zentralen Streifen, der später die Wärmesenke 9 bildet, aufweist. Ein derartiger Streifen kann durch Walzen einstückig mit dem Blech geformt werden, oder es kann ein geeigneter Streifen mit dem Blech durch Aufwalzen auf dasselbe verbunden werden,, Das Blech unterllqjt zuerst einem Stanzvorgang zur Bildung von die Zuleitungen 2 aufweisenden Stanzlingen (Fig. 4 und 5), und die Stanzlinge werden nacheinander einer Biegevorrichtung zugeführt, in der die Seitenwände 6 zuerst nach unten entlang den Biegelinien A-A in die Stellung von Fig. 5 und anschließend nach oben entlang den Linien B-B zur Bildung des gewünschten Leitungsträgers gebogen werden. Die Stanzlinge

INSPECTED

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werden durch <3en zentralen Streifen zusammengehalten, der durchtrennt wird, so daß der zu einem Leitungsträger gebildete vorderste Stanzling τση den anderen Stanzlingen getrennt istο · ,

Nachdem in der vorbeschriebenen Weise-der in sich zusammenhängende.rahmenf Örmige- le it ungs träger, dessen Schnitt in Pig. 2.wiedergegeben ist, gebildet wurde, werden die Schaltelemente -der Halbleitermodulgruppe auf die Stelle X des als Wärmesenke wirkenden Metallstreifens 9 aufgebracht und die Anordnung mit Vergußmasse umkleidet. Anschließend werden die Seitenteile β und 3 und die Verbindungsstege 4- an aus der Vergußmasse heraustretenden Stellen durchtrennt, und die Abschnitte 5 der zu den Schaltelementen führenden Zuleitungen können nach unten abgebogen werden, so daß die in Fig. 3 wiedergegebene integrierte Halbleitermodulgruppe entsteht.

Patentansprüche:

ORIGINAL INSPECTED

Claims

MP 2877

Patentansprüche

yffcaiunenformiger

( 1 .JLe itungs träger mit einer Vielzahl von Leitern, die an entgegengesetzten Ehdabsehnitten des Trägers einstückig mit diesem verbunden sind, wobei die Leiter innere Endabschnitte besitzen, die zu einer ein Halbleiterplättchen aufnehmenden Aussparung hin konvergieren, dadurch gekennzeichnet , daß sich zwischen den entgegengesetzten Endabschnitten (6) unterhalb der Aussparung (X) eine Wärmesenke (9) erstreckt.
2. Leitungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmesenke (9) mit den entgegengesetzten Endabsehnitten (6) einstückig (8) ausgebildet ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines Leitungsträgers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einen verstärkten zentralen Streifen (9) aufweisendes Metallblech so ausgestanzt wird, daß Stanzlinge (Fig. 4 und 5) mit mit den gegenüberliegenden Endabsehnitten (6) einstückig verbundenen Leitern (2) gebildet werden, daß die Endabsehnitte (6) (bei A-A) an gegenüberliegenden Seiten des Streifens (9) so abgebogen werden, daß sie sieh parallel zueinander senkrecht von dem Streifen (9) weg erstrecken, und daß die genannten Abschnitte (bei B-B) so abgebogen werden, daß sie parallel zu dem Streifen (9) und über demselben liegen_o

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ORIGINAL INSPECTED

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