DE69417329T2 - In Harz versiegelte Halbleiteranordnung - Google Patents

In Harz versiegelte Halbleiteranordnung

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine harzversiegelte Halbleiter-Anordnung für Dioden, Thyristoren, Transistormodule usw.
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine herkömmliche harzversiegelte Halbleiter-Anordnung. Noch genauer ist Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen harzversiegelten Halbleiter-Anordnung. Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche harzversiegelte Halbleiter-Anordnung zeigt. Fig. 3 ist eine vergrößerte Teil- Querschnittsansicht, die die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche harzversiegelte Halbleiter- Anordnung zeigt. In Fig. 1 ist 20 ein Kühlblech aus Metall, ist 22 ein Gehäuse, das aus einem Harz hergestellt ist und mit dem Kühlblech 20 mittels eines Klebers verbunden ist. Auf dem Kühlblech 20 sind zwei Isolatoren 24 vorgesehen, von denen jeder eine metallisierte Oberfläche aufweist, und sind Leiter-Schichten oder Leiter-Muster 26 vorgesehen, die jeweils auf den metallisierten Isolatoren gebildet sind, so daß es zwei "Inseln" gibt, von denen jede aus dem Isolator 24 und der Leiter-Schicht 26 besteht, die übereinander angeordnet sind. Ein Halbleiter-Chip 28 ist auf jeder "Insel" montiert. Mit anderen Worten: Die Halbleiter-Chips 28 sind über die Isolatoren 24 und die Leiter- Schichten 26 auf dem Kühlblech 20 nebeneinander in einem bestimmten Abstand voneinander montiert. Die Chips 28 sind auf die Leiter-Schicht 26 gelötet. Eine obere Elektrode 30 ist mit jedem der Halbleiter-Chips 28 verbunden, und ein Ausgangs-Anschluß 31 ist mit den Leiter-Schichten 26 verbunden. Die oberen Elektroden 30 und der Ausgangs- Anschluß 31 erstrecken sich nach außen durch Löcher, die in der oberen Wand 22A des Gehäuses 22 vorgesehen sind. Ein Versiegelungsharz 32, wie beispielsweise ein Epoxidharz, das einen Zuschlagsstoff 34, wie beispielsweise Quarz-Teilchen enthält, füllt einen durch das Gehäuse 22 definierten Innen-Hohlraum. Der Zuschlagsstoff 34 wird dem Versiegelungsharz 32 zugesetzt, um seine Menge zu senken und um seine Festigkeit nach seinem Härten zu erhöhen.
  • In einer harzversiegelten Halbleiter-Anordnung, die eine solche Struktur aufweist, wie sie oben beschrieben wurde, neigt das Versiegelungsharz 32 dazu, sich von dem Kühlblech abzuschälen, wodurch zwischen diesen eine Lücke gebildet wird. Die Bildung einer Lücke führt zu verschiedenen Störungen und Defekten.
  • Noch spezieller bringt - wie in Fig. 2 gezeigt - eine Erhöhung der Temperatur der Halbleiter-Anordnung dann, wenn sie beispielsweise in einem Wärmezyklus-Test erhitzt wird, eine Versetzung des Kühlblechs 20 mit sich, das allgemein eine Dicke von etwa 3 mm aufweist, wobei die Versetzung in der Richtung erfolgt, die durch den Pfeil P in unterbrochenen Linien in der X-Y-Ebene angegeben ist, die in einem denkbaren X-Y-Z- Raum definiert ist. Andererseits hat das Versiegelungsharz 32, das in den Hohlraum in dem Gehäuse 22 eingefüllt ist, einen Wärmeausdehnungs-Koffizienten, der verschieden ist von demjenigen des Kühlblechs 20 aus Metall, und das Harz wird in der Richtung in dem Raum X-Y-Z versetzt, die durch einen Pfeil Q in unterbrochener Linie angegeben ist. Daher tritt eine Zugkraft zwischen dem Versiegelungsharz 32 und dem Kühlblech 20 aufgrund einer relativen Versetzung zwischen diesen auf. Da das Versiegelungsharz 32 eine Vielzahl von Teilchen des Zuschlagsstoffs 34 enthält, beispielsweise Glas-Teilchen, treten einige der Teilchen des Zuschlagsstoffes direkt mit der Oberfläche des Kühlblechs 20 in Kontakt und beschränken oder vermindern die effektive Kontaktfläche, an der das Versiegelungsharz selbst mit der Oberfläche des Kühlblechs 20 in Kontakt tritt. Als Ergebnis dessen sinkt die Bindefestigkeit zwischen dem Harz und dem Kühlblech. Aufgrund dieser Tatsache sowie aufgrund des oben beschriebenen Unterschieds des Wärmeausdehnungs-Koeffizienten und der relativen Versetzung zwischen dem Harz und dem Kühlblech 20 treten leicht Abschäl- Vorgänge an der Grenzfläche zwischen dem Kühlblech 20 und dem Versiegelungsharz 32 auf, das in den Hohlraum oder Raum des Gehäuses 22 eingefüllt ist. In gleicher Weise wie bei dem Abschälen des Harzes von dem Kühlblech tritt auch ein Abschälen eines Randabschnitts 20A des Kühlblechs 20 an der Oberfläche auf, an der der Endabschnitt 22B (Fig. 3) des Gehäuses 22 gebunden ist.
  • Fig. 3 veranschaulicht den Zustand, in dem ein solches Abschälen im Randabschnitt aufgetreten ist. In Fig. 3 bezeichnet der Buchstabe "g" die Lücke, die sich zwischen dem Kühlblech 20 und dem Gehäuse 22 oder dem Versiegelungsharz 32 gebildet hat. In dem Fall, daß es eine Lücke zwischen dem Kühlblech 20 und dem Endabschnitt des Gehäuses 22 gibt, dringt Feuchtigkeit der Außenluft in das Versiegelungsharz 32 durch die Lücke g ein und verschlechtert dessen Feuchtigkeitsbeständigkeit. Wenn eine Lücke zwischen dem Kühlblech 20 und dem Versiegelungsharz 32 auftritt, wird darüber hinaus eine große Spannung auf die. Halbleiter-Chips 28 ausgeübt, die auf die jeweiligen Leiter-Schichten 26 aufgelötet sind. Als Ergebnis dessen treten Risse in den Halbleiter-Chips auf. Dies ist ein Hauptgrund für die Verschlechterung nicht nur der Zuverlässigkeit der Anordnung, sondern auch einer guten Produkt-Ausstoßrate.
  • Eine Halbleiter-Anordnung, die aus einem Gehäuse besteht, das eine Bodenplatte aus Aluminium und einen Kunststoffrahmen umfaßt, ist in dem Dokument DE-A 33 09 679 offenbart. Das Versiegelungsharz, das einen Carbonsäureanhydrid-Härter enthält, umfaßt auch einen Zuschlagsstoff. Um die Aluminiumplatte gegen eine Verschlechterung ihres Zustands zu schützen, die infolge einer chemischen Reaktion mit der Härter-Komponente des Versiegelungsharzes eintreten kann, wurde eine Schutzschicht entweder aus einem Siliconkautschuk oder aus einer dünnen (< 1 mm) Schicht des Versiegelungsharzes selbst oben auf der Aluminiumplatte aufgebracht.
  • Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Defekte der herkömmlichen harzversiegelten Halbleiter-Anordnung zu lösen und eine in hohem Maß zuverlässige harzversiegelte Halbleiter-Anordnung mit einer verbesserten Bindungsfestigkeit zwischen dem Kühlblech und dem Versiegelungsharz zu schaffen, so daß das Auftreten eines Abschälens an der Grenzfläche zwischen Kühlblech und Harz verhindert werden kann.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird geschaffen eine Halbleiter-Anordnung, die umfaßt:
  • - ein Kühlblech;
  • - einen Halbleiter-Chip, der auf dem Kühlblech vorgesehen ist;
  • - einen Ausgangs-Anschluß, der mit dem Halbleiter-Chip verbunden ist;
  • - ein Gehäuse, das mit der Außenseite der oberen Fläche des Kühlblechs verbunden ist, wobei das Gehäuse zusammen mit dem Kühlblech einen Raum definiert und den Halbleiter-Chip und einen Teil des Ausgangs-Anschlusses umgibt;
  • - ein Versiegelungsharz, das den durch das Kühlblech und das Gehäuse definierten Raum füllt, wobei das Versiegelungsharz den Halbleiter-Chip versiegelt; und
  • - einen Harz-Film, der aus einem Epoxidharz hergestellt ist, das keine Zuschlagsstoffe enthält und auf der oberen Fläche des Kühlblechs vorgesehen ist, wobei der Harz- Film eine Dicke von 10 um bis 20 um aufweist und einen von dem Bereich, an dem der Halbleiter-Chip angebracht werden soll, verschiedenen Bereich der oberen Fläche des Kühlblechs bedeckt und wobei wenigstens ein Teil des Harz-Films mit dem Versiegelungsharz direkt in Kontakt steht.
  • Die Halbleiter-Anordnung kann darüber hinaus eine Leiter-Schicht umfassen, wobei der Halbleiter-Chip auf der Leiter-Schicht vorgesehen ist.
  • Die harzversiegelte Halbleiter-Anordnung kann darüber hinaus einen verstärkenden Einsatz umfassen, der zwischen dem Kühlblech und dem Halbleiter-Chip vorgesehen wird, um die Kontakt-Verbindung mit dem Versiegelungsharz zu verbessern.
  • Der verstärkende Einsatz kann vorzugsweise einen unteren Abschnitt und einen Seitenwand- Abschnitt aufweisen, der mit dem unteren Abschnitt verbunden ist, wobei der untere Abschnitt an dem Kühlblech befestigt sein kann und der Seitenwand-Abschnitt mit dem Versiegelungsharz in Kontakt stehen kann.
  • Der Seitenwand-Abschnitt kann mit einem oder mehreren durchgehenden Löchern versehen sein, das/die mit dem Versiegelungsharz gefüllt ist/sind.
  • Das Versiegelungsharz kann einen Zuschlagsstoff umfassen.
  • Wie oben beschrieben, verbindet sich dann, wenn ein Harz-Film, der eine gute Haftung zu Metallen aufweist, beispielsweise ein Epoxidharz-Film, auf der oberen Fläche des Kühlblechs vorgesehen wird, ein in den Raum in dem Gehäuse eingefülltes Versiegelungsharz in einem nachfolgenden Schritt gut mit dem Harz-Film, da die Materialien einander ähnlich sind. Darüber hinaus treten die Zuschlagsstoffe, die in dem Versiegelungsharz enthalten sind, nicht in Kontakt mit der oberen Fläche des Kühlblechs an der Grenzfläche zwischen der oberen Fläche des Kühlblechs und dem Versiegelungsharz. Daher erhöht die Schaffung des Harz-Films die Bindungsfestigkeit des Versiegelungsharzes zu dem Kühlblech. Dies verhindert das Auftreten eines Abschälens des Versiegelungsharzes von dem Kühlblech und verhindert auch das Auftreten von Rissen in den Halbleiter-Chips, wenn die Halbleiter-Anordnung selbst einer die Form einer Hysterese-Kurve annehmenden thermischen Behandlung unterworfen wird.
  • Weiter verbessert die Schaffung des verstärkenden Einsatzes zwischen dem Kühlblech und dem Halbleiter-Chip die Bindung zwischen dem Kühlblech und dem Versiegelungsharz, nachdem das Versiegelungsharz in den Raum eingefüllt und gehärtet wurde, da ein besserer Kontakt oder ein besserer Eingriff mit dem Versiegelungsharz erreicht werden kann.
  • Die oben genannten und weitere Aufgaben, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung, zusammengenommen mit den beigefügten Figuren, noch mehr offenbar. Es zeigen:
  • - Fig. 1 eine schematische vertikale Querschnittsansicht, die eine herkömmliche harzversiegelte Halbleiter-Anordnung zeigt;
  • - Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die die harzversiegelte Halbleiter-Anordnung zeigt, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, und die Richtung der Versetzung jedes Abschnitts aufgrund der thermischen Ausdehnung bei Temperaturerhöhung veranschaulicht;
  • - Fig. 3 eine vergrößerte Teil-Querschnittsansicht, die die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche harzversiegelte Halbleiter-Anordnung zeigt und einen Defekt-Zustand veranschaulicht, bei dem sich das Versiegelungsharz von dem Kühlblech abgelöst hat;
  • - Fig. 4 eine vertikale Querschnittsansicht, die eine harzversiegelte Halbleiter- Anordnung in Übereinstimmung mit Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht, die die harzversiegelte Halbleiter-Anordnung der vorliegenden Erfindung zeigt, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist;
  • - Fig. 6 eine Aufsicht, die die in Fig. 4 gezeigte harzversiegelte Halbleiter- Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • - Fig. 7 eine Seitenansicht, die das Kühlblech zeigt, das in der in Fig. 4 gezeigten harzversiegelten Halbleiter-Anordnung verwendet wird;
  • - Fig. 8 eine vertikale Querschnittsansicht, die eine harzversiegelte Halbleiter- Anordnung in Übereinstimmung mit Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • - Fig. 9 eine vergrößerte Teilansicht, die die harzversiegelte Halbleiter-Anordnung zeigt, die in Fig. 8 gezeigt ist;
  • - Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, die den Verstärkungseinsatz aus Metall zeigt, der in der harzversiegelten Halbleiter-Anordnung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wie sie in Fig. 8 gezeigt wird; und
  • - Fig. 11 eine perspektivische Ansicht, die die Metallbasis zeigt, wie sie in der in Fig. 8 gezeigten harzversiegelten Halbleiter-Anordnung der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Das Kühlblech 20 kann aus irgendeinem Metall oder aus Legierungen von Metallen hergestellt werden, wie sie allgemein in diesem technischen Bereich für diesen Zweck verwendet werden, beispielsweise Kupfer, Aluminium, Messing usw.. Von diesen ist Kupfer bevorzugt, da es ein gutes Wärrmeabgabevermögen und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist.
  • Das Gehäuse kann aus einem Harz, wie beispielsweise einem Epoxidharz, hergestellt werden.
  • Das Versiegelungsharz kann ein Epoxidharz sein.
  • Der Zuschlagsstoff, der mit dem Versiegelungsharz gemischt werden kann, schließt harte Glas-Teilchen, wie beispielsweise Glas-Teilchen und Quarz-Teilchen ein.
  • Ein Epoxidharz, das eine gute Haftung an Metallen zeigt, wird vorteilhafterweise zur Bildung des Harz-Films verwendet, der zwischen dem Kühlblech und dem Versiegelungsharz vorgesehen ist. Das Epoxidharz, das als Harz-Film verwendet wird, der auf der Oberfläche des Kühlblechs geschaffen werden soll, schließt solche Epoxidharze ein, die eine gute Haftung zu dem Metall, aus dem das Kühlblech besteht, sowie zu dem Versiegelungsharz aufweisen.
  • Der Harz-Film hat eine Dicke von 10 um bis 20 um.
  • Allgemein ist es bevorzugt, daß der Harz-Film einen Ausdehnungs-Koeffizienten aufweist, der zwischen dem Ausdehnungs-Koeffizienten des Versiegelungsharzes und dem Ausdehnungs-Koeffizienten des Metalls des Kühlblechs liegt. Noch mehr bevorzugt hat der Harz-Fihn einen linearen Ausdehnungs-Koefflzienten in der Größenordnung von 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin; &sup5;, obwohl dieser in gewissem Umfang in Abhängigkeit von den exakten Kombinationen von Metall des Kühlblechs und Versiegelungsharz schwanken kann.
  • Der verstärkende Einsatz hat einen Abschnitt, der zwischen dem Kühlblech und dem Halbleiter-Chip 26 eingeschoben und dort fixiert ist, und einen anderen Abschnitt bzw. Eingriffsabschnitt, der in Kontakt mit dem Versiegelungsharz steht oder mit diesem in Eingriff ist. Ein typisches Beispiel des Einsatzes ist aus einer Metallplatte hergestellt, die eine Bodenplatte und Seitenwände einschließt. Die Bodenplatte ist mit einer Fläche auf der Oberfläche des Kühlblechs befestigt und auf der gegenüberliegenden Fläche an dem Halbleiter-Chip befestigt, und zwar beispielsweise durch Löten. Um weiter die Verbindung zwischen dem verstärkenden Einsatz und dem Versiegelungsharz zu verbessern, ist es bevorzugt, daß die Seitenwände des verstärkenden Einsatzes so gebildet sind, daß sie durchgehende Löcher einschließen, in die das Versiegelungsharz eingefüllt werden soll. Typischerweise können die durchgehenden Löcher kreisförmig sein. Es können jedoch auch beliebige andere Formen auftreten, beispielsweise Schlitze, was es dem Versiegelungsharz erlaubt, leicht hindurchzufließen und nach dem Härten des Versiegelungsharzes eine verbesserte Verbindung zu haben.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden gleiche oder ähnliche Teile durch dieselben Bezugsziffern angegeben, wie sie in den Fig. 1 bis 3 verwendet wurden.
  • In den Fig. 4 bis 7 hat die Halbleiter-Anordnung grundsätzlich dieselbe Struktur wie diejenige, die in Fig. 1 gezeigt ist. Mit anderen Worten: Die Halbleiter-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein: ein Kühlblech 20, das beispielsweise aus Kupfer hergestellt ist und eine Dicke von beispielsweise 3 mm aufweist. Ein Gehäuse 22, das aus einem Epoxidharz besteht, ist mit einem Kleber an eine Oberfläche 21 (siehe Fig. 7) des Kühlblechs 20 in seinem Außenumfangsbereich gebunden. Auf der Oberfläche 21 des Kühlblechs 20 sind zwei Isolatoren 24 montiert, die aus einem Keramikmaterial bestehen. Auf jedem der beiden Isolatoren ist eine Leiter-Schicht oder ein Leiter-Muster 26 montiert. Beide Oberflächen jedes Isolators 24 sind metallisiert und sind an der oberen Fläche 21 des Kühlblechs 20 bzw. an der Leiter-Schicht 26 befestigt. Die Leiter-Schichten 26 weisen jeweils ein Leiter-Muster auf, wie es für das Funktionieren der Halbleiter-Anordnung erforderlich ist. Jede Leiter-Schicht 26 weist darauf montiert einen Halbleiter-Chip 28 auf. Die Halbleiter-Chips 28 sind beispielsweise durch Löten auf den jeweiligen Leiter-Schichten 26 montiert.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind jeweils zwei Halbleiter-Chips 28 auf dem Kühlblech über dem Isolator 24 und der Leiter-Schicht 26 angeordnet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. So sind zwei "Inseln" ausgebildet, auf denen die Halbleiter-Chips jeweils montiert sind. Die Halbleiter-Chips 28 oder - noch spezieller - deren obere Elektroden (nicht gezeigt) sind jeweils mit Ausgangsanschlüssen 30 verbunden. Die beiden Leiter- Schichten 26 sind miteinander über einen Ausgangs-Anschluß 31 verbunden. Die anderen Enden der Ausgangs-Anschlüsse erstrecken sich durch das Gehäuse 22 nach außen.
  • Wie in Fig. 6 gezeigt, schließt die obere Fläche 21 des Kühlblechs 20 Bereiche 36, die nebeneinander in einer gewissen Entfernung angeordnet sind, ein. Die Isolatoren 24 sind jeweils in diesen Bereichen 36 angeordnet. Mit anderen Worten: Die Bereiche 36 sind Montagebereiche zum Anbringen der Halbleiter-Chips 28. Ein Harz-Film 40 ist auf einem Teil der oberen Fläche 21 des Kühlblechs 20 vorgesehen, d. h. auf der über den äußeren peripheren Abschnitt 38 hinausgehenden verbleibenden Fläche, auf dem der Endabschnitt des Gehäuses 22 mit dem Kühlblech 20 verbunden ist, sowie der Montagefläche 36 (d. h. auf der schraffierten Fläche in Fig. 6). Der Harz-Film 40 besteht aus einem Epoxidaharz, das gute Haftungseigenschaften mit Metallen aufweist. Der Harz-Film wird durch beschichtungsmäßiges Auftragen einer Lösung eines Epoxidharzes, wie es in diesem technischen Bereich bekannt ist, in einer Dicke von 10 um bis 20 um (Trockenbasis) auf dem verfügbaren Teil der oberen Fläche 21 des Kühlblechs 20 gebildet. Innerhalb des durch die obere Fläche 21 des Kühlblechs 20 und das Gehäuse 22 definierten Raums wird ein Versiegelungsharz eingefüllt, das ein Epoxidharz umfaßt, das Glaspulver oder Quarz- Teilchen als Zuschlagsstoff 34 enthält.
  • Wenn die Halbleiter-Anordnung zusammengebaut wird, werden zwei Anordnungen 42, von denen jede den Isolator 24, die Leiter-Schicht 26, den Halbleiter-Chip 28 und den Ausgangs-Anschluß 30 aufweist, auf den jeweiligen Montageflächen 36 der oberen Fläche 21 des Kühlblechs 20 angeordnet, das bereits mit dem Harz-Film 40 überzogen wurde. Anschließend wird das Gehäuse auf dem Kühlblech 20 angeordnet und mit diesem mit einem Kleber verbunden. Danach wird das Versiegelungsharz 32, das den Zuschlagsstoff 34, wie beispielsweise Glas-Teilchen, enthält, in den Innenraum innerhalb des Gehäuses 22 eingefüllt. Dem folgt ein Schritt des Härtens unter Fertigstellung des Produkts.
  • Die Fig. 8 bis 11 zeigen eine Verbesserung der in Ausführungsform 1 beschriebenen Ausführungsform. In dieser Ausführungsform wird ein verstärkender Einsatz 44 zum Verstärken der Verbindung mit dem Versiegelungsharz zugefügt. Mit anderen Worten: in jeder Anordnung 42 wird ein halbgeteilter schalenartiger Verstärkungseinsatz in Form einer Metallbasis 44, wie sie in Fig. 10 oder Fig. 11 gezeigt ist, zwischen dem Halbleiter-Chip 28 und dem Isolator 24 angeordnet. In dieser Ausführungsform arbeitet die Metallbasis 44 auch als Leiter-Schicht. Wie in Fig. 10 und Fig. 11 gezeigt ist, weist die Metallbasis 44 eine untere Platte 46 und drei Seitenwänden 48 auf, die an dem Außenumfang der unteren Platte 46 aufgerichtet sind. Die Seitenwände 48 sind mit einer Mehrzahl von durchgehenden Löchern oder Verankerungslöchern 50 ausgebildet, die mit dem Versiegelungsharz gefüllt werden sollen, wobei sich die Verankerungslöcher vorzugsweise gleichmäßig verteilen. Der Halbleiter-Chip 28 wird auf eine Oberfläche der Metallbasis 44 gelötet, und die metallisierte Oberfläche des Isolators 44 wird auf die gegenüberliegende Fläche der Metallbasis 44 gelötet. Wenn das Versiegelungsharz 32 in den Raum innerhalb des Gehäuses 22 eingefüllt wird, tritt ein Teil des Versiegelungsharzes 32 in die Verankerungslöcher 50 ein, die in den Seitenwänden der Metallbasis 44 vorgesehen sind, und wird darin gehärtet. Als Ergebnis dessen erhöhen die Erhöhungen der Bindungsfestigkeit mit dem Versiegelungsharz durch die Verwendung des Harz-Films 40 und der Verankerungseffekt, der sich durch die Verwendung der Verankerungslöcher 50 einstellt, weiter die Bindungsfestigkeit zwischen dem Kühlblech 20 und dem Versiegelungsharz 32 in synergistischer Weise.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im einzelnen bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, und es wird nun aus den vorangehenden Angaben Fachleuten in diesem technischen Bereich offensichtlich, daß Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen.

Claims (8)

1. Harzversiegelte Halbleiter-Anordnung, umfassend ein Kühlblech (20);
einen Halbleiter-Chip (28), der auf dem Kühlblech (20) vorgesehen ist;
einen Ausgangs-Anschluß (30), der mit dem Halbleiter-Chip (28) verbunden ist;
ein Gehäuse (22), das mit der Außenseite der oberen Fläche (21) des Kühlblechs (20) verbunden ist, wobei das Gehäuse (22) zusammen mit dem Kühlblech (20) einen Raum definiert und den Halbleiter-Chip (28) und einen Teil des Ausgangs-Anschlusses (30) umgibt;
ein Versiegelungsharz (32), das den durch das Kühlblech (20) und das Gehäuse (22) definierten Raum füllt, wobei das Versiegelungsharz (32) den Halbleiter- Chip (28) versiegelt; und
einen Harz-Film (40), der aus einem Epoxydharz hergestellt ist, das keine Zuschlagsstoffe enthält und auf der oberen Fläche (21) des Kühlblechs (20) vorgesehen ist, wobei der Harz-Film (40) eine Dicke von 10 bis 20 um aufweist und einen von dem Bereich, an dem der Halbleiter-Chip (28) angebracht werden soll, verschiedenen Bereich der oberen Fläche (21) des Kühlblechs (20) bedeckt und wobei wenigstens ein Teil des Harz-Films (40) mit dem Versiegelungsharz (32) direkt in Kontakt steht.
2. Harzversiegelte Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 1, welche weiter einen verstärkenden Einsatz (44) umfaßt, der zwischen dem Kühlblech (20) und dem Halbleiter- Chip (28) zur Erhöhung des Kontakt-Eingriffs mit dem Versiegelungsharz (32) vorgesehen ist, wobei der verstärkende Einsatz (44) einen unteren Abschnitt (46) und einen Seitenwandungs-Abschnitt (48) aufweist, der mit dem unteren Abschnitt (46) verbunden ist, wobei der untere Abschnitt (46) an dem Kühlblech (20) befestigt ist und der Seitenwandungs- Abschnitt (48) mit dem Versiegelungsharz (32) in Kontakt steht und wobei der Seitenwan dungs-Abschnitt (48) mit Durchgangslöchern (50) versehen ist, die mit dem Versiegelungsharz (32) gefüllt sind.
3. Harzversiegelte Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 1, welche weiter einen Isolator (24) auf einer oberen Fläche (21) des Kühlblechs (20) umfaßt.
4. Harzversiegelte Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 3, welche weiter eine Leiter-Schicht (26) umfaßt, die zwischen dem Isolator (24) und dem Halbleiter-Chip (28) vorgesehen ist.
5. Harzversiegelte Halbleiter-Anordnung nach einem der Ansprüche 3 und 4, welche weiter einen verstärkenden Einsatz (44) zum Verstärken der Verbindung zwischen dem Kühlblech (20) und dem Versiegelungsharz (32) umfaßt, wobei der verstärkende Einsatz (44) zwischen dem Isolator (24) und dem Halbleiter-Chip (28) eingesetzt ist.
6. Harzversiegelte Halbleiter-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, worin der verstärkende Einsatz (44) eine Metall-Basis umfaßt.
7. Harzversiegelte Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 6, worin die Metall-Basis eine untere Platte (46) und Seitenwandungen (48) umfaßt, die mit der unteren Platte (46) verbunden sind, wobei die untere Platte (46) an dem Kühlblech (20) befestigt ist und die Seitenwandungen (48) mit dem Versiegelungsharz (32) in Kontakt stehen.
8. Harzversiegelte Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 7, worin die Seitenwandungen (48) mit einem oder mehreren Durchgangslöchern (50) versehen sind, die mit dem Versiegelungsharz (32) gefüllt sind.
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