DE2733724C2 - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements nach dem Oberbegriff des ^ Patentanspruchs. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 15 89 555 bekannt Durch den in die Kunstharzmasse unter einem Winkel ragenden Vorsprung wird zwar ein Trennen zwischen Kunstharzmasse und Erhebung vermieden, jedoch ist die Ausbildung dieses Vorsprungs sehr zeit- und materialaufwendig.
Es ist auch bereits bekannt in. eine Bohrung in einer Sockelpiatte aus Eisen als Kühlkörper einen Kupferzylinder einzupassen, der auf der sinen Stirnseite mit einem plattenförmigen Halbleiterelement versehen ist Der Kühlkörper steht dabei mit seiner freien Stirnfläche etwas über die Oberfläche der Sockelplatte vor, so daß beim Verbolzen der Sockelplatte mit einer Kühlplatte der Kühlkörper gegen diese Platte gedrückt wird, wodurch der für die Wärmeableitung erforderliche ^0 Kontakt gewährleistet wird. An dieser Anordnung kann eine Abdeckung befestigt werden, die das Halbleiterplättchen hermetisch umschließt (DE-OS 19 09 834).
Mit dem in dieser Weise hergestellten Halbleiterbauelement ergibt sich eine ausreichende Wärmeabfuhr, das Aufbringen einer hermelisch abschließenden Abdeckung ist jedoch aufwendig. Bei Verwendung einer Kunstharzmasse als Abdeckung kann ein Abschälen dieser Masse von dem unteren Teil nicht ausgeschlossen werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Ausbildung der Erhebung mit Vorsprung an der Sockelpiatte mit relativ wenig Schritten ausgeführt werden kann. Die zur Lösung dieser Aufgabe erforderlichen Maßnahmen sind im Patentanspruch aufgeführt
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der den Kühlkörper bildende Kupferkörper zunächst nur in die Öffnung der Sockelplatte eingesetzt zu werden braucht, ohne daß zwischen Öffnung und Kupferkörper Passungstoleranzen erforderlich wären. Durch die erste Schlagbehandlung der Oberseite des Kupferkörpers wird an diesem ein Wulst angestaucht, der zumindest im oberen Bereich der Öffnung zu einer Verstemmung des Körpers in der Öffnung infolge einer Durchmesseraufweitung führt. Durch die zweite Schlagbehandlung mit einem ringförmigen Werkzeug wird der Wulst zu einem Vorsprung verformt und der Kupferkörper 'auf seiher 'ganzen Umfangsfläche in der Sockelpiatte verstemmt, so daß zwischen Flansch und Kiipferkörper^ehi hervorragender Kontakt für den Wärmeübergang besteht Nach dem Auflöten des piättc&enformigen Halbleiterelements auf die Oberseite des Kupferkörpers wird die Kunstharzmasse aufgebracht, iüe: den Vorsprung hintergreift, ,wodurch nach dem Schrumpfen der iKunstharzmasse eine vollständige Abdichtung des Kupferkörpers, des Halbleiterplättchens und der den Kupferkörper umgebenden Bereiche der Sockelpiatte gewährleistet ist, ohne daß bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungen zwischen Kunstharzmasse und -Kupferkörper ein Abschälen zu befürchten ist Diese Herstellungsweise ist äußerst einfach und erfordert nur sehr wenig Aufwand bezüglich Zeit und Arbeitsschritten.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fi g. la eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement; Fig, Ib im Schnitt 16-1 b von Fig. la;
F i g. 2a, 2b und 2c in Schnittansichten schematisch die einzelnen Arbeitsschritte des Verfahrens; und
F i g. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Halbleiterbauelements.
Das in Fig. la und Ib gezeigte Halbleiterbauelement in Form eines LeKSungstransistors hat eine Sockelplatte 1 mit an beiden Seiten vorgesehenen Bohrungen 2 zum Befestigen auf einem Chassis. In einer Öffnung 5 der Sockelplatte 1 sitzt ein Kupferkörper 3, der auf einer Seite über die Sockelplatte 1 vorsteht und einen ringförmigen Vorsprung 4 aufweist Auf der dem Vorsprung 4 zugehörigen Stirnfläche des Kupferkörpers 3 ist ein piättchenförmiges Halbleiterelement 7 aufgelötet Der den Kupferkörper 3 umgebende Bereich der Sockelplatte 1 sowie das auf dem Kupferkörper 3 befestigte Halbleiterelement 7 sind von einer Kunstharzmasse 10 umschlossen, in der nach außen ragende Anschlüsse 8 eingebettet sind, die -ober Golddrähte 9 mit dem Halbleiterelement 7 verbunden sind.
Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform ist der von der Kunstharzmasse 10 gebildete Körper kleiner als bei der Ausführungsform nach F i g. 1 a und Ib.
Der Kühlkörper 3 wird in der Sockelplatte 1 verstemmt, wie dies in F i g. 2a bis 2c gezeigt ist. In die Öffnung 5 der Sockelplatte 1 wird, wie in Fig.2a gezeigt ist ein Kupferkörper 3 eingesetzt, wobei die Sockelplatte 1 beispielsweise auf einer Platte ruht Durch eine durch den Pfeil in F i g. 2b veranschaulichte Schlagbehandlung des über die Sockelpiatte 1 hochstehenden Teils des Kupferkörpers 3 wird an dessen oberen Rand ein Wulst ausgebildet während durch Materialverdrängung gleichzeitig eine Verstemmung des Kupferkörpers 3 innerhalb der Öffnung 5 erfolgt. Anschließend wird ein ringförmiges Werkzeug 6 auf die Oberseite des Kupferkörpers 3 im Bereich des Wulstes aufgesetzt. Durch eine zweite Schlagbehandlung an dem Werkzeug 6 wird der ringförmige Vorsprung 4 ausgebildet, der sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um 0,2 mm über die Mantelfläche des Kühlkörpers 3 hinaus erstreckt, der nach dieser zweiten Schlagbehandlung in der Öffnung 5 vollständig verstemmt ist, so daß ein durchgehender Kontakt zwischen dem Kühlkörper 3 und der Sockelplatte 1 innerhalb der Öffnung 5 gegeben ist. Das auf der dem Vorsprung 4 zugeordneten Oberseite des Kupferkörpers 3 angelötete plättchenförmige Halbleiterelement 7 wird dann mit Golddrähten 9 mit den Anschlüssen 8 für Emitter, Kollektor und Basis
verbunden. Das ganze wird dann, wie aus F i g. Ia und Ib bzw. aus F ig. 3 zu ersehen ,ist, in eine Kunstharzmasse 10 eingebettet, die nach dem Schrumpfen den über die Oberseite der Sockelplatte 1 vorstehenden Teil des Kupferkörpers 3 mit dem plättchenförmigen Halbleiterelement 7, den Golddrähten 9 und den Anschlüssen 8 vollständig umschließt, wobei die Anschlusses aus der gehärteten Kunsthärzmasse 10 herausragen. Trotz unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen iCupferkörper3 und Harzmasse 10 tritt bei dem so hergestelltea Halbleiterbauelement kein Ablösen oder Reißen der Kunstharzmasse 10 auf.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, bei dem an der Mantelfläche einer zylindrischen Erhebung an einer Sockelpiatte ein ringförmig umlaufender Vorsprung ausgebildet wird, bei denv auf der Stirnseite der Erhebung ein plättchenförmiges Halbleiterelement befestigt wird und bei dem die Erhebung mit dem Halbleiterelement in eine Kunstharzmasse eingeformt wird, dadurch gek e η η ζ e i c h π e t, daß ein zylindrischer, die Erhebung bildender Kupferkörper (3) in eine Öffnung (5) in der Sockelplatte (1) eingesetzt wird, daß in einer ersten Schlagbehandlung am oberen Rand des Küpferkörpers (3) ein Wulst angestaucht wird, und daß in einer zweiten Schiagbehandlung mittels eines ringförmigen Werkzeugs (6) der Wulst zu dem Vorsprung (4) verformt und der Kupferkörper (3) in der Sockelplatte (I) verstemmt wird.
    20
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