DE2249730B2 - Halbleiteranordnung mit einer mit Leiterbahnen versehenen isolierenden FoUe - Google Patents

Halbleiteranordnung mit einer mit Leiterbahnen versehenen isolierenden FoUe

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Description

Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung mit einer isolierenden Folie, auf der ein Muster von Leiterbahnen vorhanden ist, mit einem Halbleiterkörper mit Kontaktstellen, die mit den jeweils entsprechenden Enden der Leiterbahnen verbunden sind, mit äußeren, aus flachen Streifen bestehenden Zuleitungen, die mit den anderen Enden der Leiterbahnen verbunden sind, und mit einer Umhüllung für den Halbleiterkörper, die Folie und einen Teil der Zuleitungen, die an einander gegenüberliegenden Seiten aus der Umhüllung herausragen.
Bei der Herstellung einer derartigen bekannten Halbleiteranordnung (vgl. GB-PS 11 85 857), mit einer Haube aus Kunststoff, werden die Leiterbahnen der Folie mit fingerförmigen Leiterteilen eines Leiterrahmens verbunden, welche Leiterteile bis in die Nähe des Halbleiterkörpers herausgeführt werden. Ein derartiger Leiterrahmen ist ziemlich kompliziert und dadurch verhältnismäßig teuer. Weiter muß bei einer Folie mit einem anderen Muster von Leiterbahnen ein angepaßter Leiterrahmen verwendet werden. Bei der bekannten Halbleiteranordnung sind weiterhin keine Maßnahmen getroffen worden um eine gute Kühlung des Halbleiterkörpers zu erhalten, so daß die Leistung nur gering sein kann. Bei einer anderen bekannten Halbleiteranordnung
ίο (vgl. US-PS 34 40 027) mit einer in Kunststoff aufgenommenen Folie mit Leiterbahnen, an denen ein Halbleiterkörper befestigt ist, sind auch die äußeren Leiter auf der Folie vorgesehen, und zwar als verdickte Teile. Die Herstellung der Folie mit den Leiterbahnen
'5 und äußeren Leitern ist verwickelt. Auch bei dieser Ausführungsform sind keine Maßnahmen für eine gute Kühlung getroffen worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere im Hinblick auf ihre Zuleitungen auf einfachere Weise als die bekannten Halbleiteranordnungen herstellbar ist und mit der eine besonders gute Kühlung des Halbleiterkörpers möglich wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuleitungen an dem der isolierenden Folie zugewandten Ei'de mit Halteelementen für die isolierende Folie versehen sind und wobei die Abstände der Halteelemente von einander gegenüberliegenden Zulei tungen kleiner sind als die Folienbreite an diesen Stellen, während in der Nähe einer Wand der Umhüllung eine Kühlplatte vorhanden ist, gegen die der Halbleiterkörper mit der von den Kontaktstellen abgewandten Seite anliegt.
Als Zuleitungen werden bei der Herstellung vorzugsweise kammförmige Streifen gewählt; die isolierende Folie wird an zwei oder mehr gleichen mit den Halteelementen einander zugewandten Kämmen befestigt. Die Herstellung dieser Kämme ist einfach. Für Halbleiteranordnungen, die nicht alle eine gleiche Anzahl von Zuleitungen aufweisen, braucht nicht eine Anzahl angepaßter Kämme hergestellt zu werden, sondern es wird von einem kammförmigen Streifen einfach ein größerer oder kleinerer Teil genommen, auf dem sich also mehr oder weniger Zuleitungsteile befinden. Die Halteelemente ermöglichen eine einfache Befestigung der Folie an den Zuleitungen. Die Verwendung von zwei oder mehr Kämmen schafft weiter die Möglichkeit, die Halteelemente in einen
so gewünschten Abstand voneinander zu bringen, wobei die isolierende Folie nicht straff gespannt ist, sondern im gewünschten Maße durchbiegt. Der auf der isolierenden Folie befestigte Halbleiterkörper kann nun ohne Gefahr von Beschädigung mit der von den Kontaktstellen abgewandten Seite gegen eine Kühlplatte gedrückt werden. Die Kühlplatte braucht sich infolge der durchbiegenden Folie nicht in der Ebene der Zuleitungen zu befinden, sondern an der Außenseite der Umhüllung angeordnet werden, was für die Wärmeab fuhr wesentlich günstiger ist.
Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung bestehen die Halteelemente aus im Ende der Zuleitungen vorgesehenen maulförmigen Teilen. Diese Elemente lassen sich auf einfache Weise in den Zuleitungen anbringen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Halbleiterkörper mit der von den Kontaktstellen abgewandten Seite fest an der Kühlplatte befestigt. Diese
Befestigung kann beispielsweise aus einer Lötverbindung oder aus einer Verbindung mit Hilfe eines wärmeleitenden Klebestoffes bestehen.
Bei einer anderen Ausführungsform besteht die Umhüllung aus Kunststoff, wobei eine der flachen Seite der Kühlplatte mit einer Außenoberfläche der Umhüllung zusammenfällt Dabei ist die Herstellung der Umhüllung unkompliziert, während die Kühlleistung optimal ist
Bei einer weiteren Ausführungsform besteht die Umhüllung aus einem dosenförmigen Gehäuse, wobei die .Kühlplatte in die in der Nähe des Halbleiterkörpers liegende Wand aufgenommen ist und die gegenüberliegende Wand mit einem an die Umhüllung ragenden Vorsprung versehen ist, der den Halbleiterkörper mit der von den Kontaktstellen abgewandten Seite gegen die Kühlplatte drückt
Das dosenförmige Gehäuse, das beispielsweise aus Kunststoff besteht, kann zweiteilig ausgebildet sein, wobei die Zuleitungen beim Verschweißen in der Teilfläche befestigt werden. Die Halbleiteranordnung kann dabei mit einfachen Werkzeugen hergestellt werden. Eine Abwandlung der Dosenform unter Beibehaltung desselben Kammes ist ohne große Investitionen zu realisieren. Gewünschtenfalls kann der Innenteil der Umhüllung mit einer Füllmasse, einem Kunststoff gefüllt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Halbleiteranordnung,
F i g. 2 eine zweite Ausführungsform.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Halbleiteranordnung ist eine Folie 1, beispielsweise einer Polyimidfolie mit einem Muster metallener Leiterbahnen 2 versehen. Ein Halbleiterkörper 3, der eine integrierte Schaltung enthält, ist mit Kontaktstellen 4 versehen. Diese Kontaktstellen sind mit dem Halbleiterkörper zugewandten rnden der Leiterbahnen beispielsweise durch Verlöten, verbunden. An zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Halbleiteranordnung befindet sich eine Reihe Zuleitungen 5, die während der Herstellung der Halbleiteranordnung durch einen Trägerstreifen 6 verbunden sind, und je einen sogenannten Leiterkamm bilden. Diese Kämme können a. is einem Metall mit einem niedrigen elektrischen Widerstand bestehen; dtr Abstand der Leiter untereinander, der genormt sein kann, beträgt meistens 2,54 mm. Von einem derartigen kammförmigen Streifen wird ein Teil genommen, der die gewünschte Anzahl Leiter enthält. Ein gleicher kammförmiger Streifen kann also für Halbleiteranordnungen mit einer willkürlich gewünschten Anzahl Zuleitungen verwendet werden.
Die der Folie 1 zugewandten Enden der Zuleitungen 5 sind mit Halteelementen 7,8 für die Folie versehen. Die in der Zeichnung dargestellten Halteelemente bestehen aus maulförmigen Teilen. Die Halteelemente können selbstverständlich auch anders ausgebildet sein. Zwischen den maulförmigen Teilen 7, 8 ist die Folie 1 μ festgeklemmt, wobei das am Folienrand liegende Ende der Leiterbahnen 2 und der Teil 8 des Maules einander berühren. Durch Verlöten können diese Teile 8 mit den Leiterbahnen 2 elektrisch leitend verbunden sein.
Einander gegenüberliegende Halteelemente befinden sich in einem Abstand, der kleiner ist als die Breite der Folie 1, so daß die Folie durchbiegen kann. Auf diese Weise wird es möglich, daß die von den Kontaktstellen 4 abgewandte Seite des Halbleiterkörpers 3 gegen eine Kühlplatte 9 liegt, deren Außenoberfläche mit einer Außenoberfläche einer Kunststoffumhüllung 10 zusammenfällt Der Halbleiterkörper 3 kann beispielsweise an der Kühlplatte 9 befestigt sein, und zwar durch Verlöten oder Verleimen oder aber unter Druck locker an der Kühlplatte 9 anliegen. Nach dem Anordnen der Umhüllung 10 wird de; Trägerstreifen 6 der Zuleitungen 5 entfernt und die Zuleitungen werden gegebenenfalls abgewinkelt, so daß sie in öffnungen einer Montageplatte mit gedruckter Verdrahtung montiert werden können.
In Fig.2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt wobei entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen angedeutet sind wie in F i g. 1.
Die Zuleitungen 5, deren Halteetemente 7,8 die Folie 1 tragen, befinden sich zwischen den Stehwänden 11,12 eines zweiteiligen Gehäuses. Auf der Folie 1 befindet sich wieder ein Halbleiterkörper J,, wobei die Kontaktstellen 4 an den Leiterbahnen 2 befestigt sind. Im Boden 13 des unteren Gehäuseteils befindet sich eine Kühlplatte 14. Das Gehäuse kann vorzugsweise aus thermoplastischem Material bestehen, wobei die Kühlplatte 14 im Boden 13 des unteren Gehäuses eingespritzt worden ist Die Kühlplatte 14 kann auch auf eine andere Weise in den Boden 13 aufgenommen sein, beispielsweise mit Hilfe einer Schnappverbindung. Das obere Gehäuse weist einen Vorsprung 15 auf. Beim Montieren der beiden Gehäuseteile drückt der Vorsprung 15 die von den Kontaktstellen 4 abgewandten Seite des Halbleiterkörpers 3 gegen die Kühlplatte 14. wobei der Deckel 16 des oberen Gehäuses als Feder wirksam sein kann und für einen bleibenden Druck sorgt Auch kann mit Hilfe des durch den Vorsprung 15 ausgeübten Druckes der Halbleiterkörper 3 beispielsweise mit einem wärmeleitenden Klebstoff aus der Kühlplatte 14 festgeklebt werden. Nach oem Verschweißen der Stehwände 11, 12 des oberen und i-'nteren Gehäuses, wobei zugleich die Zuleitungen 5 im Gehäuse befestigt sind, ist die Umhüllung fertig. Gewünschtenfalls kann die Umhüllung mit einer Füllmasse, einem Kunststoff, versehen wetrien.
Die beschriebenen Halblei'.erano-dnungen bieten eine Anzahl Vorteile gegenüber anderen Halbleiteranordnungen, in denen auch eine Folie verwendet wird. Die Herstellung von Kämmen ist wesentlich einfacher als die Herstellung von Leiterrahmen. Weiter kann von einem Kamm ein Teil verwendet werden, der die gewünschte Anrahl äußerer Leiter enthält. Bei einem Leiterrahmen muß bei einer unterschiedlichen Anzahl von Zuleitungen ein angepaßter Rahmen verwendet wercen. Die Kämme können in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet werden, daß die Folie genügend durchoiegt, um einen wärmeleitenden Kontakt mit der Kühlplatte zu gewährleisten. Da für die Wärmeabfuhr eine sehr günstige Lösung gefunden worden ist, kann die Leistung der Halbleiteranordnung groß sein. Die Umhüllung kann auch mit an den vier Seiten herausragenden Zuleitungen versehen sein, Dann können vier Kammteile verwendet werden. Anstelle der Kämme können auch lose streifenförmige Zuleitungen verwendet werden. Die Montage ist dann etwas komplizierter dir Kosten der separaten Zuleitungen sind jedoch niedriger als die von Kämmen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Halbleiteranordnung mit einer isolierenden Folie, auf der ein Muster von Leiterbahnen vorhanden ist, mit einem Kalbleiterkörper mit Kontaktstellen, die mit den jeweils entsprechenden Enden der Leiterbahnen verbunden sind, mit äußeren, aus flachen Streifen bestehenden Zuleitungen, die mit den anderen Enden der Leiterbahnen verbunden sind, und mit einer Umhüllung für den Halbleiterkörper, die Folie und einen Teil der Zuleitungen, die an einander gegenüberliegenden Seiten aus der Umhüllung herausragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (5) an dem der isolierenden Folie (1) zugewandten Ende mit Halteelementen (7,8) für die isolierende Folie (1) versehen sind und wobei die Abstände der Halteelemente (7,8) von einander gegenüberliegenden Zuleitungen (5) kleiner sind als die Folienbreite an diesen Stellen, während in der Nähe einer Wand der Umhüllung eine Kühlplatte (9,14) vorhanden ist, gegen die der Halbleiterkörper (3) mit der von den Kontaktstellen (4) abgewandten Seite anliegt.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (7,8) aus im Ende der Zuleitungen (5) vorgesehenen maulförmigen Teilen bestehen.
3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper (3) mit der von den Kontaktstellen (4) abgewandtei. Seite an rier Kühlplatte (9) befestigt ist.
4. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einer Kunststoffmasse (10) besteht, wobei eine der flachen Seite;, der Kühlplatte (14) mit einer Außenoberfläche der Umhüllung zusammenfällt.
5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem dosenförmigen Gehäuse (11, 13, 16) besteht, wobei in die in der Nähe des Halbleiterkörpers (3) liegende Wand (13) die Kühlplatte (14) aufgenommen ist und die gegenüberliegende Wand mit einem in die Hülle ragenden Vorsprung (15) versehen ist, der den Halbleiterkörper (3) mit der von den Kontaktstellen (4) abgewandten Seite gegen die Kühlplatte (14) drückt.
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