DE2444418C3

DE2444418C3 - Gehäuse für ein Halbleiterbauelement

Info

Publication number: DE2444418C3
Application number: DE19742444418
Authority: DE
Inventors: Gunter Dipl.-Ing.; Schwarz Joachim-Ullrich lng.(grad); Keil Klaus Dipi.-Volksw. Dr.; 8000 München Hartmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1974-09-17
Publication date: 1977-11-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehiiuse für ein Halbleiterbauelement, das sowohl in eine Schichtschaltung als auch in eine Leiterplatte einsel.zbar ist, bei dem das Halbleiterelement auf einer gut wärmeleitenden Grundplatte aus Metall angeordnet ist, bei dem die elektrische Zuführung zu erhöhten Kontaktflecken des Halbleiterelements über mit einzelnen Metallfilemen versehene Kunststoffolien erfolgt und bei dem die mit dem Halbleiterelement versehene Seite der Grundplatte mit einem Kunststofftropfen derart abgedeckt ist, daß das kontaktierte Halbleiterelement durch den Kunststofftropfen und die Grundplatte umhüllt ist.

Es ist bereits bekannt (DT-OS 20 57 126), für ein Halbleiterbauelement, das ein einzelnes Schaltungselement oder eine integrierte Schaltung sein kann, ein Kunststoffgehäuse vorzusehen, wobei die elektrischen Zuführungen zum Halbleiterelement über senkrecht zu ihrer Längsrichtung gebogene Metallfilme erfolgt. Die Metallfilme sind dabei auf erhöhten Kontaktflecken des Halbleiterelements vorgesehen. Dieses bekannte Kunststoffgehäuse weist keine Mittel zur Abführung der im Halbleiterelement entstehenden Verlustwärme auf. Durch die Biegung der Metallfilme wird lediglich erreicht, daß die auf der Verlustwärme beruhende Ausdehnung der Metaiifilme nichi zu siarken Scherbeanspruchungen der Kontaktstellen zwischen den erhöhten Kontaktflecken und den Metallfilmen führt.

Es ist weiterhin bekannt (DT-OS 20 60 933), eine Bodenplatte eines Gehäuses für ein Halbleiterelement aus Metall herzustellen, wobei die in dem Halbleiterelement auftretende Verlustwärme direkt über die Bodenplatte abgeführt wiui Ein derartiges Metallgehäuse hat jedoch den Nachteil, daß es relativ aufwendig ist, da die elektrischen Zuführungen zum Halbleiterelement durch das Gehäuse von diesem isoliert werden müssen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Gehäuse für ein Halbleiterbauelement anzugeben, das bei einer guten Wärmeableitung durch einen eingebauten Kühlkörper variabel einsetzbar und für Leiterplatten sowie Schichtschaltungen geeignet ist; dieses Gehäuse soll zudem einfach herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Metallfilme über einen Kunststoffilm auf der Grundplatte aufliegen.

Das erfindungsgemäße Gehäuse hat mit der Grundplatte einen Kühlkörper für das Halbleiterelement. Durch den Kunststoffilm werden die elektrischen Zuführungen von der Grundplatte isoliert. Der Kunststofftropfen gewährleistet schließlich eine sichere Umhüllung der gesamten Halbleitereinheit.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Auführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gehäuse gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt AB durch das Gehäuse der F i g. 1 mit zusätzlichen Kühlflügeln, und

F i g. 3 eine Seitenansicht des Gehäuse der F i g. 2 mit zusätzlichen Anschlußstiften.

In der Fig. 1 ist auf einer Grundplatte 1 aus Kupfer ein Halbleiterelement 2 auflegiert oder aufgelötet oder aufgeklebt. Das Halbleiterelement 2 kann ein einzelnes Schaltungselement oder eine integrierte Schaltung enthalten.

Das Halbleiterelement 2 hat als Kontaktstellen erhöhte Kontaktflecken 3, die aus einem geeigneten Metall, wie beispielsweise Gold, bestehen. Am Rand der Grundplatte 1 sind Kunststoffilme 4, 5 vorgesehen. Diese Kunststoffilme 5,5 sind unter Hitze verklebende Folien, die auf die Grundplatte 1 aufgeklebt sind. Die elektrische Zuführung zu den Kontaktflecken 3 erfolgt über Metallfilme 6, 16, die auf einer Kunststoffolie 7 angebracht sind. Die Metallfilme 6, 16 können auf die Kunststoffolie 7 aufgedampft sein. Dabei sind auf die Kunststoffolie / eine der Anzahl der Kontaktflecken 3 entsprechende Anzahl von Metallfilmen 6, 16 vorgesehen. Die Kunststoffolie 7 weist selbst oberhalb des Halbleiterelements 2 eine Öffnung 10 auf. Das Halbleiterelement 2 und die Grundplatte 1 sind schließlich noch mit einem Kunststofftropfen 9 abgedeckt, so daß das Halbleiterelement 2 durch die Grundplatte 1 und den Kunststofftropfen 9 umhüllt ist.

Die Grundplatte 1 dient als Kühlkörper für das direkt mit ihr verbundene Halblleiterelement 2. Der Kühlkörper ist also in das Gehäuse einbezogen. Dabei kann wie in der F i g. 2 dargestellt ist, die Grundplatte 1 zusätzliche Kühlflügel 12 aufweisen.

Das Gehäuse eignet sich zum Einbau in Schicht- und Leiterplattenschaltungen. Für beide Schaltungsarten ist keine Änderung des Gehäuses erforderlich.

Die Metallfilme 6,16 können aus verzinntem Kupfer bestehen. Anstelle mittels einer Aufdampfung können sie auch aus einem zuerst ganzflächig aufgebrachten Metaüfilm entsprechend den gewünschten Geometrien geätzt werden. Die Verbindung zwischen den Kunststoffilmen 5 und den Metallfilmen 6, 16 kann durch Wärmeimpulse erfolgen.

Die Grundplatte 1 wird zweckmäßig aus einem Band hergestellt, an dessen Rand durchgehende Kunststoffilme angeordnet sind, die später die Kunststoffilme 5 nach der Durchtrennung des Bandes bilden. Auf das Band wird das Halbleiterelement 2 aufgesetzt und anschließend durch Kleben oder Legieren oder Löten mit dem Band verbunden. Senkrecht zu dem die Grundplatten 1 bildenden Band wird ein Band zugeführt, aus dem die Kunststoffolie 7 mit den Metallfilmen 6, 16 herausgetrennt wird. Dieses Abtrennen des Kunststoffbandes erfolgt nach der Verbindung der Metallfilme 6,16 mit den erhöhten Kontaktflecken 3 durch Impulslöten und nach dem Verbinden der Metallfilme 6, 16 mit den Kunststoffilmen 5 durch einen

Wärmeimpuls. Anschließend wird der Kunststofftropfen 9 auf das Band aufgebracht, aus dem schließlich die einzelnen Grundplatten 1 herausgetrennt werden.

Zum Einbau in Schichtschaltungen kann die Grundplatte 1 auf ihrer Unterseite mit einem Überzug 11 aus Zinn oder einer Lotlegierung versehen sein. Damit ist ein Einlöten des Gehäuses in eine Schichtschaltung möglich.

Zum Einbau in eine Leiterplaue kann die Grundplatte 1 zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung mit einem oder mehreren Anschlußstiften 17,18,19 und gegebenenfalls auch mit den Kühlflügeln 12 ausgestanzt werden, wobei die Anschlußstifte und die Kühlflügel entsprechend gebogen werden (vergleichsweise F i g. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gehäuse für ein Halbleiterbauelement, das sowohl in eine Schichtschaltung als auc: . eine s Leiterplatte einsetzbar ist, bei dem das Halbleiterelement auf einer gut wärmeleitenden Grundplatte aus Metall angeordnet ist, bei dem die elektrische Zuführung zu erhöhten Kontaktflecken des Halbleiterelements über mit einzelnen Metallfilmen versehene Kunststoffolien erfolgt und bei dem die mit dem Halbleiterelement versehene Seite der Grundplatte mit einem Kunststofftropfen derart abgedeckt ist, daß das kontaktierte Halbleiterelement durch den Kunststofftropfen und die Grundplatte umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfilme (6, 16) über einen Kunststoffilm (4,5) auf der Grundplatte (1) aufliegen.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) aus Kupfer besteht.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfilme (6, 16) aus verzinntem Kupfer bestehen.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Halbleiterelement (2) abgewandte Seite der Grundplatte (1) zum Einbau in eine Schichtschaltung mit einem Überzug (11) aus Zinn oder einer Lotlegierung versehen ist.

5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) Kühlflügel (12) aufweist (F i g. 2).

6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) wenigstens einen Anschlußstift (17, 18, 19) für die elektrische und/oder mechanische Verbindung mit einer Leiterplatte aufweist (F i g. 3).