DE19915065A1 - Semiconductor module with improved heat dissipation; has power component and control component chip on fastening face of carrier - Google Patents
Semiconductor module with improved heat dissipation; has power component and control component chip on fastening face of carrierInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement, das mit einem Leistungsbauelement versehen ist, und insbesondere ein Halb leiterbauelement, das einen Träger hat, der mit einem daran angebrachten Leistungsbauelement versehen ist, das auf einer externen Wärmesenke in Kontakt damit befestigt ist.The invention relates to a semiconductor device that with a Power component is provided, and in particular a half conductor component that has a carrier that is attached to it attached power component is provided on a external heat sink is attached in contact with it.
Zunächst wird nachstehend ein bekanntes Halbleiterbauelement beschrieben, das mit einem Leistungsbauelement versehen ist. Ein bekanntes Halbleiterbauelement 30 hat einen Leistungsbau elementchip 2, einen monolithischen Steuerungs-IC-Chip 3 und einen Widerstandschip 4, die auf einer Chipbefestigungsfläche eines Trägers 31 mit flacher Plattenkonstruktion angebracht sind, und ist als Ganzes mit einem Formkunststoff 32 so ge formt, daß eine Rückfläche 8 (nachstehend als Wärmeableit fläche bezeichnet) der Chipbefestigungsfläche des Trägers 31 freiliegt, wie die Fig. 6A und 6B zeigen. Die Wärmeableit fläche 8 wird ferner mit einer (nicht gezeigten) externen Wär mesenke in Kontakt gebracht und in dem Halbleiterbauelement 30 daran befestigt. Infolgedessen leitet die externe Wärmesenke von dem Halbleiterbauelement 30 erzeugte Wärme über die Wär meableitfläche 8 in die Atmosphäre ab. Die drei Chips 2, 3, 4 sind durch Bonddrähte 5 miteinander verbunden, so daß eine Schaltung gebildet ist, wobei der Steuerungs-IC-Chip 3 den Leistungsbauelementchip 2 steuert. First, a known semiconductor device is described below, which is provided with a power device. A known semiconductor device 30 has a power module chip 2 , a monolithic control IC chip 3 and a resistance chip 4 , which are attached to a chip mounting surface of a carrier 31 with a flat plate construction, and is formed as a whole with a molded plastic 32 so that a Back surface 8 (hereinafter referred to as heat dissipation surface) of the chip mounting surface of the carrier 31 is exposed, as shown in FIGS . 6A and 6B. The heat dissipation surface 8 is further brought into contact with an external heat sink (not shown) and fastened to it in the semiconductor component 30 . As a result, the external heat sink from the semiconductor device 30 generates heat via the heat dissipation surface 8 into the atmosphere. The three chips 2 , 3 , 4 are connected to one another by bonding wires 5 , so that a circuit is formed, the control IC chip 3 controlling the power component chip 2 .
Der Träger 31 ist aufgrund der Konstruktion in Form eines fla chen Flächenkörpers nicht ausreichend steif und neigt dazu, sich zu verformen, was unter dem Einfluß von Spannungen des Formkunststoffs 32, die beim Einsiegeln des Leistungsbauele ments 2 erzeugt werden, zu einer verzogenen oder verworfenen Wärmeableitfläche 8 führt. Dies bewirkt, daß zwischen der ex ternen Wärmesenke und der Wärmeableitfläche 8 ein Zwischenraum gebildet wird, was zu dem Problem führt, daß von dem Halblei terbauelement 30 erzeugte Wärme nicht ausreichend abgeleitet werden kann.The carrier 31 is due to the construction in the form of a fla chen sheet body not sufficiently stiff and tends to deform, which under the influence of stresses of the molded plastic 32 , which are generated when sealing the power component 2 , a warped or rejected heat dissipation surface 8 leads. This causes a gap to be formed between the external heat sink and the heat dissipation surface 8 , which leads to the problem that heat generated by the semiconductor device 30 cannot be sufficiently dissipated.
Das Halbleiterbauelement 30 weist ferner das Problem auf, daß es wegen der Konstruktion des Trägers 31 in Form eines flachen Flächenkörpers für den Formkunststoff 32 schwierig ist, einen engen Kontakt mit dem Träger herzustellen, so daß das Halblei terbauelement eine geringe Zuverlässigkeit hat.The semiconductor device 30 also has the problem that because of the construction of the carrier 31 in the form of a flat sheet for the molded plastic 32, it is difficult to make close contact with the carrier, so that the semiconductor component has a low reliability.
Die Erfindung soll die oben beschriebenen Probleme lösen, und Aufgabe der Erfindung ist es, ein Halbleiterbauelement anzuge ben, das imstande ist, Wärme mit Hilfe einer externen Wärme senke über einen Träger wirksam abzuleiten, und ein Halblei terbauelement hoher Zuverlässigkeit anzugeben, die durch einen zufriedenstellend engen Kontakt zwischen dem Träger und einem Formkunststoff gewährleistet ist.The invention is intended to solve the problems described above, and The object of the invention is to provide a semiconductor component that is able to generate heat with the help of external heat sink through a carrier effectively, and a half lead terbauelement high reliability specify by a satisfactorily close contact between the wearer and one Molded plastic is guaranteed.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe hat ein erstes Halbleiter bauelement gemäß der Erfindung einen Träger erhöhter Steifig keit, so daß ein Verwerfen oder Verziehen einer Wärmeableit fläche verhindert wird. Dabei weist das erste Halbleiterbau element gemäß der Erfindung ein Leistungsbauelement und ein Steuerungsbauelement auf, das das Leistungsbauelement steuert, wobei beide auf einer Bauelement-Befestigungsfläche des Trä gers angebracht und mit einem Formkunststoff eingesiegelt sind, so daß die Wärmeableitfläche an der Rückseite davon freiliegt, wobei die Wärmeableitfläche auf der externen Wär mesenke in Kontakt damit befestigt ist. To achieve the above object, a first semiconductor has Component according to the invention a carrier increased rigidity speed, so that discarding or warping a heat dissipation area is prevented. The first semiconductor construction element according to the invention a power device and a Control component that controls the power component, both on a component mounting surface of the Trä gers attached and sealed with a molded plastic are so that the heat dissipation surface at the back thereof is exposed, the heat dissipation surface on the external heat mesenke is fixed in contact with it.
Die Befestigungsfläche des Trägers hat einen flachen Träger bereich, auf dem das Leistungsbauelement angebracht ist, und einen Steuerungsbauelementbereich, der sich kontinuierlich mit dem flachen Trägerbereich erstreckt, wobei das Steuerungsbau element darauf angebracht ist, während gegenüberliegende Sei tenränder des flachen Trägerbereichs nach oben gebogen sind, um einen Verstärkungsbereich zu bilden und die Steifigkeit der Wärmeableitfläche zu erhöhen.The mounting surface of the carrier has a flat carrier area on which the power component is attached, and a control device area that is continuously updated with extends the flat support area, the control structure element is attached to it while opposing it edges of the flat support area are bent upwards, to form a reinforcement area and the rigidity of the Increase heat dissipation area.
Das erste Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung hat bevor zugt dort, wo der Formkunststoff in den Verstärkungsbereich eindringt, Durchgangslöcher oder Ausschnitte, so daß der Trä ger und der Formkunststoff fester miteinander verbunden sind.The first semiconductor device according to the invention has before moves where the molded plastic in the reinforcement area penetrates through holes or cutouts so that the Trä ger and the molded plastic are more firmly connected.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ist bei einem zweiten Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung der Formkunststoff bereich in eine Vielzahl von Bereichen geringerer Größe unter teilt, so daß die durch den Formkunststoff verursachten Span nungen verringert und eine Verformung der Wärmeableitfläche verhindert wird. Dabei weist das zweite Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung ein Leistungsbauelement und ein Steue rungsbauelement auf, das das Leistungsbauelement steuert, wo bei beide auf einer Bauelement-Befestigungsfläche des Trägers angebracht und mit einem Formkunststoff eingesiegelt sind, so daß eine Wärmeableitfläche an der Rückseite davon freiliegt, wobei die Wärmeableitfläche auf der externen Wärmesenke in Kontakt damit befestigt ist.To solve the above problem is in a second Semiconductor component according to the invention of molded plastic area into a variety of smaller size areas divides so that the chip caused by the molded plastic reduced and a deformation of the heat dissipation surface is prevented. The second semiconductor component has according to the invention, a power device and a control tion component that controls the power component where both on a component mounting surface of the carrier attached and sealed with a molded plastic, so that a heat dissipation surface is exposed at the back thereof the heat dissipation surface on the external heat sink in Contact is attached.
Die Befestigungsfläche des Trägers hat einen flachen Trägerbe reich, auf dem das Leistungsbauelement angebracht ist, und einen Steuerungsbauelementbereich, der sich kontinuierlich mit dem flachen Trägerbereich erstreckt, wobei das Steuerungsbau element darauf angebracht ist, während der Leistungsbauele ment-Formbereich, in dem das Leistungsbauelement auf dem fla chen Trägerbereich eingesiegelt ist, und der Steuerungsbauele ment-Formbereich, in dem das Steuerungsbauelement darauf ein gesiegelt ist, voneinander getrennt sind.The mounting surface of the beam has a flat beam rich on which the power component is mounted, and a control device area that is continuously updated with extends the flat support area, the control structure element is attached to it during the power component ment molding area in which the power component on the fla Chen carrier area is sealed, and the control component ment molding area, in which the control component is sealed, are separated from each other.
Bei dem zweiten Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung sind bevorzugt gegenüberliegende Seitenränder des flachen Trägerbe reichs, auf dem das Leistungsbauelement angebracht ist, von dem Träger nach oben gebogen sind, um Verstärkungsbereiche zu bilden und die Steifigkeit der Wärmeableitfläche zu erhöhen, so daß eine Verformung der Wärmeableitfläche zuverlässiger verhindert wird.In the second semiconductor device according to the invention preferably opposite side edges of the flat support leg empire on which the power component is attached, from are bent upward to reinforcement areas form and increase the stiffness of the heat dissipation surface, so that deformation of the heat dissipation surface more reliable is prevented.
Bei dem zweiten Halbleiterbauelement gemäß Erfindung sind fer ner bevorzugt dort, wo der Formkunststoff in den Verstärkungs bereich eindringt, Durchgangslöcher oder Ausschnitte in den Verstärkungsbereichen vorgesehen sind, so daß der Träger und der Formkunststoff fester miteinander verbunden sind.In the second semiconductor device according to the invention are fer ner preferred where the molded plastic in the reinforcement penetrates, through holes or cutouts in the Reinforcement areas are provided so that the carrier and the molded plastic are more firmly connected.
Bei dem zweiten Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung wird außerdem dadurch, daß ein gekrümmter Leiterbereich vorgesehen ist, der sich zu dem Steuerungsbauelementbereich und dem fla chen Trägerbereich fortsetzt und zwischen dem Steuerungsbau element-Formbereich und dem Leistungsbauelement-Formbereich freiliegt, eine äußere Kraft von dem gekrümmten Leiterbereich absorbiert, so daß ein Bruch des Leiterbereichs verhindert wird und die Zuverlässigkeit des Halbleiterbauelements verbes sert werden kann.In the second semiconductor device according to the invention also in that a curved conductor area is provided which is related to the control device area and the fla carrier area continues and between the control building element molding area and the power component molding area exposed, an external force from the curved conductor area absorbed so that breakage of the conductor area is prevented is verbes and the reliability of the semiconductor device can be set.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeich nungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:The invention is set out below with respect to others Features and advantages, based on the description of exec Example with reference to the accompanying drawing nations explained in more detail. The drawings show in:
Fig. 1A eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1A is a plan view of a semiconductor device according to the first embodiment of the invention;
Fig. 1B eine Seitenansicht des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1B is a side view of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention;
Fig. 1C eine Querschnittsansicht entlang der Linie IC-IC in Fig. 1A; Fig. 1C is a cross sectional view taken along the line IC-IC in Fig. 1A;
Fig. 2A eine Draufsicht auf eine erste Abwandlung des Halb leiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; 2A is a plan view of a first modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.
Fig. 2B eine Seitenansicht der ersten Abwandlung des Halb leiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 2B is a side view of the first modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention;
Fig. 3A eine Draufsicht auf eine zweite Abwandlung des Halb leiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; Figure 3A is a plan view of a second modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.
Fig. 3B eine Seitenansicht der zweiten Abwandlung des Halb leiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3B is a side view of the second modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention;
Fig. 4A eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; 4A is a plan view of a semiconductor device according to the second embodiment of the invention.
Fig. 4B eine Seitenansicht des Halbleiterbauelements gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 4B is a side view of the semiconductor device according to the second embodiment of the invention;
Fig. 5A eine Draufsicht auf eine Abwandlung des Halbleiter bauelements gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; 5A is a plan view of a modification of the semiconductor device according to the second embodiment of the invention.
Fig. 5B eine Seitenansicht der Abwandlung des Halbleiterbau elements gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 5B is a side view of the modification of the semiconductor assembly elements according to the second embodiment of the invention;
Fig. 6A eine Draufsicht auf ein bekanntes Halbleiterbauele ment; Fig. 6A ment a plan view of a known Halbleiterbauele;
Fig. 6B eine Seitenansicht des bekannten Halbleiterbauele ments. Fig. 6B is a side view of the known semiconductor device.
Bevorzugte Ausführungsformen des Halbleiterbauelements werden nachstehend beschrieben. Preferred embodiments of the semiconductor component are described below.
Ein Halbleiterbauelement 20 gemäß der ersten Ausführungsform hat einen Formbereich 6, der an einer externen Wärmesenke 22 befestigt ist, wie Fig. 1A zeigt. Der Formbereich 6 weist fol gendes auf: einen Leistungsbauelementchip 2, einen Steuerungs bauelementchip 3 und einen Widerstandschip 4, die auf einem Träger 15 versiegelt sind, und der Träger 15 hat einen Be reich, in dem der Leistungsbauelementchip 2 an der Bauelement- Befestigungsfläche angebracht ist, und einen Bereich, in dem der Steuerungsbauelementchip 3 und der Widerstandschip 4 ange bracht sind.A semiconductor device 20 according to the first embodiment has a molding region 6 that is attached to an external heat sink 22 , as shown in FIG. 1A. The molding area 6 has the following: a power component chip 2 , a control component chip 3 and a resistance chip 4 , which are sealed on a carrier 15 , and the carrier 15 has a region in which the power component chip 2 is attached to the component mounting surface , and an area in which the control component chip 3 and the resistance chip 4 are introduced.
Der Leiterrahmen oder Träger 15 erstreckt sich zu der Außen seite des Formbereichs 6, wobei ein Ende davon einen externen Anschluß 23 bildet. Wie Fig. 1B zeigt, weist der Formbereich 6 die drei Chips 2, 3, 4 auf, die gemeinsam mit dem Formkunst stoff eingesiegelt sind, während ein Bereich 8 (nachstehend als Wärmeableitfläche bezeichnet) an der Rückseite des Be reichs freiliegt, wo der Leistungsbauelementchip 2 auf der Bauelement-Befestigungsfläche angebracht ist, während der Be reich des Trägers 15 dort, wo der Steuerungsbauelementchip 2 und der Widerstandschip 4 angebracht sind, vollständig von dem Formkunststoff bedeckt ist.The lead frame or carrier 15 extends to the outside of the molding section 6 , one end of which forms an external terminal 23 . As shown in FIG. 1B, the molding area 6 has the three chips 2 , 3 , 4 which are sealed together with the molding plastic, while an area 8 (hereinafter referred to as a heat dissipation surface) is exposed at the rear of the area where the power device chip is 2 is mounted on the component mounting surface, while the area of the carrier 15 where the control component chip 2 and the resistance chip 4 are attached is completely covered by the molded plastic.
Der Formbereich 6 ist ferner an der externen Wärmesenke 22 be festigt, wobei die Wärmeableitfläche in Kontakt mit der exter nen Wärmesenke 22 gebracht ist. Die drei Chips 2, 3, 4 sind durch Bonddrähte 5 miteinander verbunden, so daß eine Schal tung gebildet ist, in der der Steuerungsbauelementchip 4 den Leistungsbauelementchip 2 steuert.The mold portion 6 is also be to the external heat sink 22 solidifies, the heat dissipation surface is brought into contact with the heat sink exter NEN 22nd The three chips 2, 3, 4 are connected by bonding wires 5 together, so that a scarf is formed tung, in which the control device chip 4 controls the power device chip. 2
Andererseits ist der Leistungsbauelementchip 2 auf dem Lei stungsbauelementbereich 16a angebracht, der ein flacher Be reich der Bauelement-Befestigungsfläche des Trägers 15 ist, und Trägerwände 16b sind vorgesehen, die sich entlang von Seitenrändern des Trägers 15 an beiden Seiten des Leistungs bauelementbereichs 16a erstrecken, so daß der Leistungsbau elementbereich 16a verstärkt wird.On the other hand, the power component chip 2 is attached to the power component area 16 a, which is a flat area of the component mounting surface of the carrier 15 , and carrier walls 16 b are provided, which extend along side edges of the carrier 15 on both sides of the power component region 16 a extend so that the power construction element area 16 a is reinforced.
Wie Fig. 1C zeigt, erstrecken sich dabei die Trägerwände 16b von dem Leistungsbauelementbereich 16a nach oben zu der Außen seite, und eine Vielzahl von Durchgangslöchern 9 ist in den Seitenflächen der Trägerwände 16b vorgesehen, wie die Fig. 1A und 1B zeigen. Bei dieser Ausführungsform haben die Durch gangslöcher 9 einen Durchmesser von 0,6 mm und sind in Abstän den von 2 mm angeordnet. As, FIG. 1C, the support walls 16 in this case extend b of the power device region 16 a to side up to the outside, and a plurality of through holes 9 is provided in the side surfaces of the support walls 16 b as shown in FIGS. 1A and 1B show. In this embodiment, the through holes 9 have a diameter of 0.6 mm and are arranged in intervals of 2 mm.
Wie oben beschrieben, wird, da die Steifigkeit der Wärmeab leitfläche 8 des Trägers 15 durch das Vorsehen der Trägerwände 16b an dem Träger 15 erhöht ist, eine Verformung des Trägers 15 aufgrund von Spannungen, die beim Einsiegeln oder Versie geln der Chips 2, 3, 4 erzeugt werden, vermieden, so daß ein Verwerfen oder Verziehen der Wärmeableitfläche 8 verhindert wird. Infolgedessen wird die Wärmeableitfläche 8 im flachen Zustand und ohne einen Zwischenraum in engem Kontakt mit der externen Wärmesenke 22 gehalten, so daß die von dem Leistungs bauelement 2 erzeugte Wärme wirksam abgeleitet werden kann.As described above, since the stiffness of the heat transfer surface 8 of the carrier 15 is increased by the provision of the carrier walls 16 b on the carrier 15 , a deformation of the carrier 15 due to stresses which gel when sealing or sealing the chips 2 , 3rd , 4 are avoided, so that warping or warping of the heat dissipation surface 8 is prevented. As a result, the heat dissipation surface 8 is held in the flat state and without a gap in close contact with the external heat sink 22 , so that the heat generated by the power component 2 can be effectively dissipated.
Da der Formkunststoff in die in den Trägerwänden 16b geformten Durchgangslöcher 9 eindringt, sind der Formkunststoff und der Träger 15 fester miteinander verbunden, so daß die Zuverläs sigkeit des Halbleiterbauelements 20 verbessert wird.Since the molded plastic penetrates into the through holes 9 formed in the carrier walls 16 b, the molded plastic and the carrier 15 are more firmly connected to one another, so that the reliability of the semiconductor component 20 is improved.
Nachstehend wird das Halbleiterbauelement 20a gemäß einer er sten Abwandlung des Halbleiterbauelements 20 beschrieben. Wie Fig. 2 zeigt, hat das Halbleiterbauelement 20a Ausschnitte 10a, die in den Trägerwänden 16b so ausgebildet sind, daß sie sich zu der Unterseite der Trägerwände 16b hin öffnen. Bei dieser Ausführungsform haben die Ausschnitte 10a eine Abmes sung von 1 mm an einer Seite und sind in Abständen von 3 mm angeordnet. Das Halbleiterbauelement 20a ist mit Ausnahme der Ausschnitte 10a das gleiche wie das Halbleiterbauelement 20 der ersten Ausführungsform.Hereinafter, the semiconductor device 20 a will be described according to a first modification of the semiconductor device 20 . As shown in FIG. 2, has the semiconductor device 20 a cut-outs 10 a, b which are in the support walls 16 are formed so as to b to the underside of the support walls 16 open out. In this embodiment, the cutouts 10 a have a dimension of 1 mm on one side and are arranged at intervals of 3 mm. With the exception of the cutouts 10 a, the semiconductor component 20 a is the same as the semiconductor component 20 of the first embodiment.
Da der Formkunststoff in die in den Trägerwänden 16b gebilde ten Ausschnitte 10a eindringt, sind der Formkunststoff und der Träger 15 fester miteinander verbunden, so daß die Zuverläs sigkeit des Halbleiterbauelements 20a verbessert wird.Since the molded plastic penetrates the cutouts 10 a formed in the carrier walls 16 b, the molded plastic and the carrier 15 are more firmly connected to one another, so that the reliability of the semiconductor component 20 a is improved.
Nachstehend wird ein Halbleiterbauelement 20b gemäß der zwei ten Abwandlung des Halbleiterbauelements 20 beschrieben. Wie Fig. 3 zeigt, hat das Halbleiterbauelement 20b Ausschnitte 10b, die in den Trägerwänden 16b so ausgebildet sind, daß sie sich zum oberen Ende der Trägerwände 16b hin öffnen. Bei die ser Ausführungsform haben die Ausschnitte 10b Abmessungen von 1 mm an einer Seite und sind in Abständen von 3 mm angeordnet. Das Halbleiterbauelement 20b ist das gleiche wie das Halblei terbauelement 20 der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß die Ausschnitte 10b vorgesehen sind.A semiconductor device 20 b according to the second modification of the semiconductor device 20 will be described below. As Fig. 3 shows, the semiconductor device 20 has cutouts 10 b b, b which are in the support walls 16 are formed so as to b to the upper end of the support walls 16 open out. In this embodiment, the cutouts 10 b have dimensions of 1 mm on one side and are arranged at intervals of 3 mm. The semiconductor device 20 b is the same as the semiconductor component 20 of the first embodiment, with the exception that the cutouts 10 b are provided.
Da bei der oben beschriebenen Konstruktion der Formkunststoff in die in den Trägerwänden 16b gebildeten Ausschnitte 10b ein dringt, sind der Formkunststoff und der Träger 15 fester mit einander verbunden, so daß die Zuverlässigkeit des Halbleiter bauelements 20b verbessert wird.Since b in the above described construction of the molded plastic in the b formed in the support walls 16 cut-outs 10 penetrates, of molded plastic, and the carrier 15 are firmly joined to each other, so that the reliability of the semiconductor is improved b component 20th
Obwohl sich bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die Trägerwände 16b von dem flachen Trägerbereich schräg nach oben erstrecken, ist die Erfindung nicht auf eine Konstruktion beschränkt, bei der sich die Trägerwände von dem flachen Trä gerbereich schräg nach oben erstrecken; die Trägerwände können sich von dem flachen Bereich auch vertikal nach oben erstrecken. Although in the first embodiment described above, the support walls 16 b extend obliquely upward from the flat support area, the invention is not limited to a construction in which the support walls extend obliquely upward from the flat support area; the support walls can also extend vertically upwards from the flat area.
Nachstehend wird ein Halbleiterbauelement 21 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. Wie Fig. 4A zeigt, hat das Halb leiterbauelement 21 einen Leistungsbauelement-Formbereich 6a und einen Steuerungsbauelement-Formbereich 6b, wobei der Lei stungsbauelement-Formbereich 6a an einer externen Wärmesenke 22 befestigt ist. Der Leistungsbauelement-Formbereich 6a dient dem Einsiegeln des Leistungsbauelementchips 2, und der Steue rungsbauelement-Formbereich 6b dient dem getrennten Versiegeln des Widerstandschips 4 und des Steuerungsbauelementchips 3 auf dem Träger 15a. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform hat der Träger 15a einen Bereich, in dem der Leistungsbauelement chip 2 an der Bauelement-Befestigungsfläche angebracht ist, und einen Bereich, in dem der Steuerungsbauelementchip 3 und der Widerstandschip 4 angebracht sind. Ein Ende des Trägers 15a dient als ein externer Anschluß 23.A semiconductor device 21 according to the second embodiment will be described below. As shown in FIG 4A., The semi-conductor component has a power device 21 form a region 6 and a control device-forming area 6 b, the Lei stungsbauelement mold portion 6 is a attached to an external heat sink 22nd The power component molding area 6 a serves for sealing the power component chip 2 , and the control component molding area 6 b serves for the separate sealing of the resistance chip 4 and the control component chip 3 on the carrier 15 a. Similar to the first embodiment, the carrier 15 a has an area in which the power component chip 2 is attached to the component mounting surface, and an area in which the control component chip 3 and the resistance chip 4 are attached. One end of the carrier 15 a serves as an external connection 23 .
Wie Fig. 4B zeigt, weist dabei der Leistungsbauelement-Formbe reich 6a den Leistungsbauelementchip 2 auf, der mit einem Formkunststoff versiegelt ist, während ein Bereich 8 (nachstehend als Wärmeableitfläche bezeichnet) an der Rück seite des Bereichs freiliegt, wo der Leistungsbauelementchip 2 auf der Bauelement-Befestigungsfläche angebracht ist. Der Steuerungsbauelement-Formbereich 6b weist den Steuerungsbau elementchip 3 und den Widerstandschip 4 darin versiegelt auf, so daß ein Bereich, in dem beide Chips 3, 4 daran angebracht sind, vollständig mit dem Formkunststoff bedeckt ist. As, Fig. 4B, thereby, the power device Formbe rich 6 a the power device chip 2, which is sealed with a mold resin, while a portion 8 (hereinafter referred to as a heat dissipation surface hereinafter) on the rear side of the area exposed where the power device chip 2 on the component mounting surface is attached. The control component molding area 6 b has the control component chip 3 and the resistance chip 4 sealed therein, so that an area in which both chips 3 , 4 are attached to it is completely covered with the molded plastic.
Andererseits liegt ein Teil 17 (nachstehend als freiliegender Leiterbereich bezeichnet) des Trägers 15a zwischen dem Lei stungsbauelement-Formbereich 6a und dem Steuerungsbauelement- Formbereich 6b frei. Die drei Chips 2, 3, 4 sind durch die Bonddrähte 5 miteinander verbunden, so daß eine Schaltung gebildet ist, in der der Steuerungsbauelementchip 3 den Lei stungsbauelementchip 2 steuert.On the other hand, a part 17 (hereinafter referred to as an exposed conductor area) of the carrier 15 a is exposed between the power component molding area 6 a and the control component molding area 6 b. The three chips 2, 3, 4 are connected by the bonding wires 5, so that a circuit is formed in which the control device chip 3 stungsbauelementchip the Lei controls. 2
Da der Formbereich in zwei Bereiche unterteilt ist, haben der Leistungsbauelement-Formbereich 6a und der Steuerungsbauele ment-Formbereich 6b geringere Größe. Diese Konstruktion ver ringert die Spannungen, die beim Einsiegeln des Leistungsbau elementchips 2 auf dem Träger 15a erzeugt werden, und verhin dert daher eine Verformung der Wärmeableitfläche 8, so daß die Wärmeableitfläche in einem flachen Zustand gehalten werden kann.Since the molding area is divided into two areas, the power component molding area 6 a and the control component molding area 6 b are smaller in size. This construction ver reduces the voltages that are generated when sealing the power building element chips 2 on the carrier 15 a, and therefore prevents deformation of the heat dissipation surface 8 , so that the heat dissipation surface can be kept in a flat state.
Trägerwände, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, können ebenfalls an beiden Seiten des Leistungsbauele mentbereichs vorgesehen sein, wo der Leistungsbauelementchip auf der Bauelement-Befestigungsfläche des Trägers 15a ange bracht ist. Diese Konstruktion erhöht die Steifigkeit der Wär meableitfläche, so daß die Wärmeableitfläche zuverlässiger im flachen Zustand gehalten wird.Carrier walls, which are similar to those of the first embodiment, can also be provided on both sides of the power component area, where the power component chip is placed on the component mounting surface of the carrier 15 a. This construction increases the rigidity of the heat dissipation surface, so that the heat dissipation surface is more reliably kept in the flat state.
Es können ferner, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, Durchgangslöcher oder Ausschnitte in den Trägerwänden vorgese hen sein, so daß der Formkunststoff und der Träger fester mit einander verbunden sind.Furthermore, similar to the first embodiment, Through holes or cutouts are provided in the carrier walls hen be, so that the molded plastic and the carrier with stronger are connected.
Nachstehend wird eine Abwandlung des Halbleiterbauelements 21a gemäß der zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Das Halbleiterbauelement 21a dieser Abwandlung ist das gleiche wie das Halbleiterbauelement 21, wobei jedoch eine U-förmige Krümmung 17a in dem freiliegenden Leiterbereich 17 vorgesehen ist.A modification of the semiconductor device 21 a according to the second embodiment will be described below with reference to FIG. 5. The semiconductor component 21 a of this modification is the same as the semiconductor component 21 , but a U-shaped curvature 17 a is provided in the exposed conductor region 17 .
Durch das Vorsehen der U-förmigen Krümmung 17a in dem freilie genden Leiterbereich 17 wird eine externe Kraft, die auf den externen Anschluß 23 übertragen wird, wenn eine zusätzliche Komponente an den externen Anschluß 23 des Halbleiterbauele ments 21a angeschlossen wird, in der U-förmigen Krümmung 17a absorbiert, so daß ein Bruch des freiliegenden Leiterbereichs 17 verhindert wird.By providing the U-shaped curvature 17 a in the exposed conductor area 17 , an external force which is transmitted to the external terminal 23 when an additional component is connected to the external terminal 23 of the semiconductor component 21 a, in the U -shaped curvature 17 a is absorbed, so that breakage of the exposed conductor area 17 is prevented.
Da bei dem ersten Halbleiterbauelement die Trägerwände an bei den Seiten des flachen Bereichs des Trägers vorgesehen sind, wo der Leistungsbauelementchip angebracht ist, so daß die Steifigkeit der Wärmeableitfläche des Trägers erhöht wird, wird eine Verformung der Wärmeableitfläche des Trägers auf grund der von dem Formkunststoff verursachten Spannungen ver hindert.Since in the case of the first semiconductor component, the carrier walls are at the sides of the flat area of the carrier are provided, where the power device chip is attached so that the Stiffness of the heat dissipation surface of the carrier is increased, becomes a deformation of the heat dissipation surface of the carrier due to the tensions caused by the molded plastic prevents.
Da bei dem ersten Halbleiterbauelement die Durchgangslöcher oder die Ausschnitte in den Trägerwänden vorgesehen sind, dringt der Formkunststoff in die Durchgangslöcher oder die Ausschnitte ein, so daß die Zuverlässigkeit des Halbleiterbau elements verbessert wird.Since the through holes in the first semiconductor device or the cutouts are provided in the support walls, the molded plastic penetrates into the through holes or the Cutouts so that the reliability of the semiconductor elements is improved.
Da bei dem zweiten Halbleiterbauelement der Leistungsbauele ment-Formbereich, in dem der Leistungsbauelementchip versie gelt ist, und der Steuerungsbauelement-Formbereich, in dem Steuerungsbauelementchip versiegelt ist, getrennt vorgesehen sind, hat jeder Formbereich geringere Größe, so daß die von dem Formkunststoff erzeugten Spannungen verringert und eine Verformung des Trägers verhindert wird.Since in the second semiconductor component the power component ment molding area in which the power component chip versie is valid, and the control device molding area in which Control component chip is sealed, provided separately each shape area is smaller in size, so that of the stresses generated by the molded plastic are reduced and a Deformation of the carrier is prevented.
Da bei dem zweiten Halbleiterbauelement die Trägerwände an beiden Seiten des flachen Bereichs des Trägers vorgesehen sind, wo der Leistungsbauelementchip angebracht ist, so daß die Steifigkeit der Wärmeableitfläche des Trägers erhöht ist, wird eine Verformung der Wärmeableitfläche des Trägers auf grund der von dem Formkunststoff verursachten Spannungen zu verlässiger verhindert. As with the second semiconductor component, the carrier walls provided on both sides of the flat portion of the carrier are where the power device chip is attached so that the rigidity of the heat dissipation surface of the carrier is increased, becomes a deformation of the heat dissipation surface of the carrier due to the stresses caused by the molded plastic prevented more reliably.
Da bei dem zweiten Halbleiterbauelement die Durchgangslöcher oder die Ausschnitte in den Trägerwänden vorgesehen sind, dringt der Formkunststoff in die Durchgangslöcher oder die Ausschnitte ein, so daß die Zuverlässigkeit des Halbleiter bauelements verbessert wird.Since the through holes in the second semiconductor device or the cutouts are provided in the support walls, the molded plastic penetrates into the through holes or the Cutouts so that the reliability of the semiconductor component is improved.
Da bei dem zweiten Halbleiterbauelement die Krümmung in dem freiliegenden Leiterbereich vorgesehen ist, der zwischen dem Leistungsbauelement-Formbereich und dem Steuerungsbauelement- Formbereich gebildet ist, wird ein Bruch des freiliegenden Leiterbereichs durch eine äußere Kraft verhindert.Since in the second semiconductor component the curvature in the exposed conductor area is provided between the Power component molding area and the control component Form area is formed, a break of the exposed Head area prevented by an external force.
Claims (6)
wobei die Bauelement-Befestigungsfläche des Trägers (15) einen flachen Trägerbereich, auf dem das Lei stungsbauelement (2) angebracht ist, und einen Steue rungsbauelementbereich hat, der sich kontinuierlich mit dem flachen Trägerbereich erstreckt, wobei das Steue rungsbauelement (3) darauf angebracht ist, und
wobei gegenüberliegende Seitenränder des flachen Trä gerbereichs nach oben gebogen sind, um einen Verstär kungsbereich (16b) zu bilden.1. Semiconductor component with a power component ( 2 ) and a control component chip, which controls the power component ( 2 ), both of which are mounted on a component mounting surface of a carrier ( 15 ) which has a heat dissipation surface ( 8 ) with an external one Heat sink ( 22 ) on the back thereof is in contact, and are sealed with a molded plastic,
wherein the component mounting surface of the carrier ( 15 ) has a flat carrier region on which the power component ( 2 ) is mounted and a control component region which extends continuously with the flat carrier region, the control component ( 3 ) being mounted thereon , and
wherein opposite side edges of the flat carrier region are bent upward to form a reinforcing region ( 16 b).
wobei die Befestigungsfläche des Trägers (15a) einen flachen Trägerbereich, auf dem das Leistungsbauelement (2) angebracht ist, und einen Steuerungsbauelement bereich hat, der sich kontinuierlich mit dem flachen Trägerbereich erstreckt, wobei das Steuerungsbauelement (3) darauf angebracht ist, und
wobei ein Leistungsbauelement-Formbereich (6a), in dem der Leistungsbauelementchip (2) auf dem flachen Träger bereich versiegelt ist, und ein Steuerungsbauelement- Formbereich (6b), in dem der Steuerungsbauelementchip (3) darauf versiegelt ist, voneinander getrennt sind.3. Semiconductor component, which has a power component ( 2 ) and a control component ( 3 ) which controls the power component ( 2 ), both of which are placed on a component mounting surface of a carrier ( 15 a), which has a heat dissipation surface ( 8 ) which is in contact with an external heat sink ( 22 ) on the back thereof and sealed with a molded plastic,
wherein the mounting surface of the support ( 15 a) has a flat support area on which the power component ( 2 ) is mounted, and a control component area which extends continuously with the flat support area, the control component ( 3 ) being mounted thereon, and
wherein a power component molding area ( 6 a) in which the power component chip ( 2 ) is sealed on the flat carrier area, and a control component molding area ( 6 b) in which the control component chip ( 3 ) is sealed thereon are separated from one another.
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