DE2314247C3 - Halbleiteranordnung mit einer biegsamen isolierenden Folie - Google Patents

Halbleiteranordnung mit einer biegsamen isolierenden Folie

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DE2314247C3 DE2314247A DE2314247A DE2314247C3 DE 2314247 C3 DE2314247 C3 DE 2314247C3 DE 2314247 A DE2314247 A DE 2314247A DE 2314247 A DE2314247 A DE 2314247A DE 2314247 C3 DE2314247 C3 DE 2314247C3
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Hälbleitefänord* nung mit einer biegsamen isolierenden Folie, die mit metallenen Leiterspuren versehen ist, mit einem Halbleiterkörper mit Kontaktstellen, die an den ihnen zugewandten Enden der Leiterspuren mit diesen verbunden sind, und mit einem Kühlkörper, der an der von den Kontaktstellen abgewandten Seite des Halbleiterkörpers befestigt ist
Eine derartige Halbleiteranordnung ist bekannt aus »Electronic International« 1971,26. April, S. 14E.
Bei einer derartigen bekannten Halbleiteranordnung wird der Halbleiterkörper, z. B. eine integrierte Schaltung, an den Leiterspuren der Folie befestigt Danach wird ein Folienteil mit einem Halbleiterkörper in ein Gehäuse aufgenommen. Das Gehäuse hai Anschlußleiter, die mit den Leiterspuren verbunden werden. Das Gehäuse kann weiter mit einem bis an die Rückseite des Halbleiterbauelementes reichenden Kühlkörpers versehen sein, wodurch die Halbleiteranordnung für eine verhältnismäßig große elektrische Leistung geeignet wird. Der Aufbau einer derartigen bekannten Halbleiteranordnung kann, je nach Gehäuse, verhältnismäßig billig sein, während der Schutz vor Feuchtigkeit Schmutz usw. durch einen geeignet gewählten Schutzlack ausgezeichnet ist Die Herstellung erfordert jedoch trotzdem eine Anzahl Schritte, die kostspielig sind, während die Anwendbarkeit durch die Form des Gehäuses und der Anschlußleiter beschränkt sein kann.
Die DE-OS Ib 15 957 beschreibt eine v/eitere Ausführungsform einer eingangs genannten Halbleiteranordnung, wobei die Konstruktion jedoch sehr kompliziert ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung zu schaffen, deren Aufbau äußerst einfach ist die einen großen Anwendungsbereich erschließt und sich für eine verhältnismäßig große elektrische Leistung eignet
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich der Kühlkörper in einer zur Berührungifläche der Folie mit dem Halbleiterkörper parallelen Ebene über einen wesentlichen Teii der FcI1S erstreckt, jedoch die nicht mit den Kontaktstellen verbundenen freien Enden der Leiterspuren freiläßt und daß der Kühlkörper mit mindestens zwei erhöhten Teilen versehen ist, die außerhalb des Beriihrungsbereiches mit dem Halbleiterkörper diesen überragen und bis an die Folie reichen, wobei die Folie an ihren Berührungspunkten mit dem Kühlkörper mit metallisierten Kontaktstellen versehen ist die mit den erhöhten Teilen des Kühlkörpers mechanisch verbunden sind.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich eine äußerst einfache Halbleiteranordnung ergibt, wobei der Kühlkörper eine große elektrische Leistung ermöglicht und zugleich als Trägerkörper für die Folie wirkt. Die Befestigung der Folie am Kühlkörper ist dabei sehr einfach. Diese Befestigung nimmt bei mechanischer Belastung einen großen Teil der Spannungen auf und entlastet die Verbindung zwischen dem Halbleiterkörper und dem Kühlkörper. Obschon die Leiterspuren dem Kühlkörper zugewandt sind, kann ein elektrischer Kontakt nicht auftreten wegen der erhöhten Befestigungsteile des Kühlkörpers. Die außerhalb des Kühlkörpers liegenden freien Enden der Leiterspuren können mit elektrischen Stromleitern verbunden werden, die eine Aufnahme des Halbleiterelements in eine Schaltungsanordnung ermöglichen,
Bei einer günstigen Aüsführungsform der Erfindung besteht def Kühlkörper aus einem länglichen streifen*
fönnigen Körper, der sich in der Längsrichtung der Folie bis über die Folienenden hinaus erstreckt, wobei die Längsenden des streifenförmigen Kühlkörpers jenseits der Folienenden in Richtung auf die Folie gebogen sind wobei eine Anschlag gebildet wird, der mit der Folie auf fast gleicher Höhe liegt Vorzugsweise sind dabei die Enden des streifenfönnigen Kühlkörpers stufenförmig abgewinkelt Bei der Befestigung der Halbleiteranordnung auf einem Träger, der mit Stromleitern "orsehen ist, sorgen die Anschläge für eine geeignete Lage der Folie.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Halbleiteranordnung zusammen mit einer Montageplatte mit gedruckter Verdrahtung, wobei in der Montageplatte eine streifenförmige öffnung vorhanden ist, in die der zwischen den Längsenden liegende Teil des streifenförmigen Kühlkörpers paßt und wobei diese Längsenden auf der Montageplatte ruhen, während die seitlich über dem Kühlkörper hinausragenden vom Halbleiterkörper abgewandten freien Enden der auf der Folie vorhandenen Leiterspuren mit der gedruckten Verdrahtung auf der {montageplatte verbanden sind und die Längsender. des Kühlkörpers an metallisierten Teilen de. Montageplatte befestigt sind. Die abgewinkelten Teile des Kühlkörpers können so hergestellt werden, daß sie genau in die öffnung passen, so daß die Leiterspuren auf der Folie automatisch gegenüber entsprechenden Stromleitern auf dem Substrat, mit denen die Leiterspuren verbunden werden, ausgerichtet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Halbleiteranordnung, die in eine Montageplatte mit gedruckter Verdrahtung aufgenommen ist, gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Halbleiteranordnung nach F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie ΙΙΙ-ΙΠ in F i g. 2,
F i g. 4 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der e. findungsgemäßen Halbleiteranordnung,
F i g. 5 eine Unteransicht dieser Ausführungsform,
Fig.6 einen Schnitt durch eine auf einem Substrat befestigte Halbleiteranordnung gemäß der Erfindung,
Fig. 7 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Halbleiteranordnung gemäß der Erfindung,
F i g. 8 eine Darstellung der Befestigung der Halbleiteranordnung nach F i g. 7 auf einem Substrat
Die Halbleiteranordnung nach Fig. 1, 2 and 3 ist durchaus geeignet zum Gebrauch in Kombination mit einer Montageplatte nr-it gedruckter Verdrahtung. Sie enthält eine biegsame Folie 1 aus isolierendem Material, beispielsweise aus reiner Polyimidfolie.
Auf der Folie 1 sind metallene Leiterspuren 2 vorhanden, wie dies in F i g. 2 durch gestrichelte Linien dargestellt ist. An den einwärts gerichteten Enden der Leiterspuren 2 ist ein Halbleiterkörper 3 befestigt; metallene Kontaktstellen 4 des Halbleiterkörpers 3 sind dazu mit den Leiterspuren 2 verbunden. Der Halbleiterkörper 3, der beispielsweise aus einer integrierten Schaltung bestehen kann, wird vor Feuchtigkeit, Schmutz usw. dadurch geschützt, daß er an der der Folie zugewandten Seite mit beispielsweise einem geeigneten Schutzlack bedeckt ist
An der von den Kontaktstellen 4 abgswandten Seite des Halbleiterköi'pcrs 3 ist ein Kühlkörper 5 befestigt. Der Kühlkörper 5 kann aus einem Metallstreifen mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, z. B, aus Kupfer oder Aluminium, bestehen. Diese Befestigung kann durch Verlöten, Verleimen oder dgl. erfolgen. Der Kühlkörper 5 erstreckt sich in der Längsrichtung der Folie 1 und läßt die äußeren Enden der Leiterspuren 2 frei, fm Kühlkörper 5 sind Erhöhungen 6 vorgesehen, die bis an die Folie 1 reichen, so daß sich die Folie 1 im wesentlichen parallel zum Kühlkörper 5 erstreckt An den Stellen, wo die Erhöhungen 6 die Folie 1 berühren, ist diese Folie 1 mit metallisierten Kontaktstellen versehen, die gleichzeitig mit den Leiterspuren 2 angebracht werden können. Dadurch ist eine leichte Lot- oder Schweißbefestigung der Folie 1 mii den erhöhten Teilen 6 möglich.
Die auf diese Weise gebildete Halbleiteranordnung weist eine äußerst einfache Konstruktion auf, erfüllt in elektrischer Hinsicht hohe Ansprüche und ist durch Anwendung des Kühlkörpers 5, der zugleich als Träger für die Folie 1 wirkt, mechanisch ausreichend stark.
Bei der beschriebenen Ausführungsform weisen die Längsenrien des Kühlkörpers 5 stufenförmige, in Richtung der Folie 1 abgelenkte "1OiIe 7, 8 auf. Durch diese stufenförmige Ausbildung kam die Halbleiteranordnung auf sehr einfache Weise in einer öffnung 11 einer Montageplatte 9 mit Stromleitern 10 in gedruckter Verdrahtung befestigt werden. Mit Hilfe der Toile 7, 8 die ?ich passend an den Rand der öffnung 11 anschließen, wird die Halbleiteranordnung dann derart gegenüber der Montageplatte 9 angeordnet daß die freien Enden der Leiterspuren 2 mit den bei der öffnung 11 liegenden Enden der Stromleiter 10 zusammenfallen. Durch Verlötung können die Leiterspuren 2 mit den Stromleitern 10 verbunden werden, während zugleich die Längsenden 8 des Kühlkörpers 5 an der Montageplatte 9 befestigt werden, beispielsweise durch Verlöten.
In F i g. 3 ist die Befestigung der Folie 1 an der Montageplatte 9 deutlich dargestellt
Die F i g. 4 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Halbleiteranordnung. Entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen wie in den F i g. 1 bis 3 bezeichnet.
Die Folie 1 ist wieder mit Leiterspuren 2 versehen, an f';nen ein Halbleiterkörper 3 befestigt ist. Der Kühlkörper 5 ist an der Rückseite des Halbleiterkörpers 3 befestigt; er weist erhöhte Teile 6 auf, die an metallisierten Kontaktstellen auf der Folic I befestigt sind. Der Kühlkörper 5 ist hier niclw mit abgelenkten Enden versehen.
Fig.6 zeigt eine mögliche Befestigung der Halbleiteranordnung an Stromleitern 14 auf einem isolierenden Substrat 13. Der Kühlkörper 5 ist beispielsweise an den Enden mit dem Substrat 13 verlötet Die Folie 1 ist parallel zu ihrer Längsseite gefaltet so daß die freien Enden der Leiterspuren nicht dargestellte Stromleiter auf dem Substrat 13 berühren. Durch Verlötung können die Leiterspuren mit den Stromleitern verbunden werden. Gegebenenfalls kann ein StreifeT der Foiie 1 an der Seite, wo sich die Leiterspuren 2 befinden, mit einem isolierenden Lack wie in F i g. 5 bei 17 durch gestrichelte Linien dargestellt ist, bedeckt werden. Ein möglicher
bo Kurzschluß zwi chen der Folie 1 und dem Kühlkörper 5 infolge der Faltung der Folie 1 ist dann durchaus ausgeschlossen.
Eine weitere günstige Ausführungsform ist in den F i g. 7 und 8 dargestellt. Die Folie 1 hat Leiterspuren 2, an denen der Halbleiterkörper 3 befestigt ist Im Schnitt nach F i g. 7 ist dargestellt, daß Folie 1 parallel zu ihren Längsseiten gefaltet ist, wobei die freien Enden der Leiterspuren 2 auf der Außenseite liegen. Der
Kühlkörper 5 ist an der Rückseite des Halbleiterkörpers 3 befestigt und weist Erhöhungen 6 auf, die mit metallisierten Kontaktstellen auf der Folie 1 verbunden sind.
F i g. 8 zeigt die Befestigung der Halbleiteranordnung aus Fig.7 auf einem mit Stromleitern 14 versehenen isolierenden Substrat 13. Die Leiterspuren 2 auf den gefalteten Teilen 15 der Folie (siehe Fig.7) sind mit entsprechenden Strömleitern 14 des Substrats 13 verlötet Die Längsenden 16 der abgewinkelten Teile des Kühlkörpers 5 bilden Anschläge 16, so daß die Folienteile 15 gerade am Substrat 13 ruhen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß der Kühlkörper 5 zugleich einen Schutz für die Folie 1 bildet Weiter
ist es bei dieser Ausfühningsform möglich, Stromleiter des Substrats unter die Halbleiteranordnung hindurchgehen zu lassen, wobei kein Kurzschluß auftreten wird, da hauptsächlich die nicht mit Leiterspureri versehene Seite der Folie dem Substrat zugewandt ist. Anstelle des Anschlags 16 ist es auch möglich, einen Anschlag zu bilden, der mit einem Zentrierstift versehen ist, der in eine Bohrung des Substrats paßt Mit Hilfe eines derartigen Zentrierstiftes werden die Leiterspureri 2 dann automatisch gegenüber den Stromleitern 14 auf
•■dem Substrat 13 ausgerichtet
Es können auch mehrere oder anders gebildete
■ erhöhte Teile des Kühlkörpers bis an die Folie reichen Und damit verbunden sein.
Hierzu 2 Blatt Zeiclinungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Halbleiteranordnung mit einer biegsamen isolierenden Folie, die mit metallenen Leiterspuren versehen ist, mit einem Halbleiterkörper mit Kontaktstellen, die an den ihnen zugewandten Enden der Leiterspuren mit diesen verbunden sind, und mit einem Kühlkörper, der an der von den Kontaktstellen abgewandten Seite des Halbleiterkörpers befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kühlkörper (5) in einer zur Berührungsfläche der Folie (1) mit dem Halbleiterkörper (3) parallelen Ebene über einen wesentlichen Teil der Folie (1) erstreckt, jedoch die nicht mit den Kontaktstellen (4) verbundenen freien Enden der is Leiterspuren (2) freiläßt und daß der Kühlkörper (5) mit mindestens zwei erhöhten Teilen (6) versehen ist, die außerhalb des Berührungsbereiches mit dem Halbleiterkörper (3) diesen überragen und bis an die Folie (I) reichen, wobei die Folie (1) an ihren Berührungspunkten mit dem Kühlkörper (5) mit metaiiisierten Kontaktstellen versehen ist, die mil den erhöhten Teilen (6) des Kühlkörpers (5) mechanisch verbunden sind.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (5) aus einem länglichen streifenförmigen Körper besteht, der sich in der Längsrichtung der Folie (1) bis über die Folienenden hinaus erstreckt, wobei die Längsenden (8) des streifenförmigen Kühlkörpers (5) jenseits der Folienenden in Richtung der Folie (1) gebogen sind und zwar uv.'.er Bildung eines Anschlages (16). der auf fast gleicher Höhe mit der colie (1) liegt.
3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lrngsenden (8) des streifenförmigen Kühlkörpers ^5) stufenförmig gebogen sind.
4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, in Kombination mit einer Montageplatte mit gedruckter Verdrahtung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Montageplatte (9) eine streifenförmige öffnung (11) vorhanden ist, in die der zwischen den Längsenden (8) liegende Teil des streifenförmigen Kühlkörpers (5) paßt und wobei diese Längsenden (8) auf der Montageplatte (9) ruhen, während die seitlich über den Kühlkörper (5) hinausragenden, vom Halbleiterkörper (3) abgewandten freien Enden der auf der Folie vorhandenen Leiterspuren (2) mit der gedruckten Verdrahtung auf der Montageplatte (9) verbunden sind und die Längswenden (8) des Kühlkörpers (5) an metallisierten Teilen der Montageplatte (9) befestigt sind.
5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2 oder 3 in Kombination mit einem isolierenden Substrat, das mit Stromleitern versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (1) parallel zu ihrer Längsseite gefaltet ist. wobei die freien Enden der Leiterspuren (2) auf der Außenseite des gefalteten Teils liegen und daß die Leiterspuren auf dem gefalteten Teil mit entsprechenden Stromleitern (14) auf dem Substrat (13) verbunden sind, während der Kühlkörper (5) mit den an den Längsseiten: liegenden Anschlägen (16) am Substrat (13) ruht und daran befestigt 1st
DE2314247A 1972-04-06 1973-03-22 Halbleiteranordnung mit einer biegsamen isolierenden Folie Expired DE2314247C3 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7204574.A NL159818B (nl) 1972-04-06 1972-04-06 Halfgeleiderinrichting, bevattende een flexibele isolerende folie, die aan een zijde is voorzien van metalen geleider- sporen.

Publications (3)

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DE2314247B2 DE2314247B2 (de) 1978-10-26
DE2314247C3 true DE2314247C3 (de) 1979-07-05

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