WO2003007371A2 - Transistor cell - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a transistor cell.
- the present invention relates in particular to a power transistor cell (e.g. heterobipolar transistor power cells or MMIC power cells) which is thermally optimized by air bridges.
- a power transistor cell e.g. heterobipolar transistor power cells or MMIC power cells
- HBT heterobipolar transistors
- One area of application is mobile communication technology, for example.
- HBT and HBT-MMIC monolithic microwave integrated circuit
- HBTs achieve high power amplification and high efficiency.
- these advantages often cannot be used due to the poor thermal conductivity of the semiconductor substrate material (e.g. gallium arsenide (GaAs)).
- GaAs gallium arsenide
- the substrates used can, for example, be thinned to a thickness that corresponds to the distance between the heat sources.
- Metal-filled wells etched into the back of the substrate can be used as heat sinks below the transistors. From the back of the substrate to the connection contact surfaces on the top, openings (via holes) which are coated with gold can be used for heat dissipation.
- the transistors can be mounted using a so-called "flip-chip" assembly technique. It is also possible to mount the transistors on the heat sinks from the emitter connection surfaces via support bumps and to connect the collector and base regions on the back of the substrate. Corresponding openings are provided for the electrical connection. It is also possible to epitaxially grow the semiconductor layers of the transistor onto a heat-conducting substrate.
- air bridges are made of electrically and thermally conductive material, preferably a suitable metal, and electrically and thermally connect the contacts of the individual transistors of a cell to one another in a bridge-like manner.
- air bridges are described for example in the following publications.
- the individual transistors in particular transistor fingers, are arranged so close to one another that they heat up each other.
- the transistors at the edge of the cell are significantly colder than those in the middle.
- warmer transistors in particular warmer transistor fingers, have a low threshold voltage and therefore carry disproportionately more current. This is problematic because this inhomogeneity results in unfavorable electrical properties and premature aging. Therefore, stabilization measures, e.g. Base ballast resistors used. However, these sometimes considerably impair the electrical properties of the transistor cell.
- a transistor cell in particular a power transistor cell, is provided from individual transistors, each with at least one separate electrical connection contact, the connection contacts
- Individual transistors are each thermally conductively connected to at least one heat sink and these thermally conductive connections each have a predetermined thermal resistance.
- the transistor cell according to the invention is characterized in that the thermal resistances of the thermally conductive connections are selected such that the temperature differences between all individual transistors of the transistor cell are less than 5% during operation.
- the transistor cell according to the invention is based on the consideration that heat dissipation adapted to the temperature conditions during operation is provided for the individual transistors in the transistor cell.
- the heat dissipation of the colder transistors (these are usually those at the edge of the cell) can be deliberately deteriorated so that they reach the same temperature as the warmer transistors (usually those in the middle of the cell). This can be achieved without significantly increasing the temperature of the hottest transistors.
- the transistor cell according to the invention has the advantage that the temperature differences between the individual transistors are significantly reduced without their electrical properties being impaired.
- those previously used have the advantage that the temperature differences between the individual transistors are significantly reduced without their electrical properties being impaired.
- Stabilization measures such as base ballast resistances in the case of bipolar transistors, are designed to be less aggressive or are omitted entirely. In this way, good thermal properties and good electrical behavior are achieved at the same time.
- the temperature differences between all individual transistors of the transistor cell during operation are less than 2%, preferably less than 1%.
- connection contacts of the individual transistors are thermally conductively connected to the heat sink and to one another via an air bridge, preferably an electrically conductive air bridge.
- all the transistors of the transistor cell are thus connected to the heat sink essentially via a single interconnected structure.
- Transistors different thermal resistances are generated.
- the air bridge has a substantially two-dimensional extent in a plane parallel to a semiconductor substrate in which the individual transistors are arranged.
- an air bridge is thus used which not only extends substantially in the direction of a sequence of individual transistors aligned in a row, but which is also substantially expanded perpendicular to this direction in the plane of the substrate top.
- such an air bridge can be made relatively thick and therefore good heat conductor and, on the other hand, it can be connected to the heat sink via additional thermal contacts on larger contact surfaces. Overall, this results in a significantly reduced thermal resistance for all individual transistors.
- the air bridge has constrictions and / or cutouts, so that the thermal resistances of the thermal connections from predetermined individual transistors to the heat sink are greater than the thermal resistances of the thermal connections from the remaining individual transistors to the heat sink. Constrictions and / or cutouts in the
- Airlift can be taken into account in a simple manner during the manufacture of the airlift, so that there is thus an inexpensive possibility of specifically influencing the thermal resistances for the individual transistors.
- the air bridge comprises at least two thermally conductive layers. It is particularly preferred if the constrictions and / or recesses are formed in only one of the two layers.
- the air bridge is connected to the heat sink via contact pillars. It is further preferred if predetermined contact pillars have a greater thermal resistance, so that the thermal resistances of the thermal connections from predetermined individual transistors to the heat sink are greater than the thermal resistances of the thermal connections of the remaining individual transistors to the heat sink. An essentially identical effect can also be achieved in that the contact posts are omitted or interrupted at predetermined points at which contact posts would be provided, if one wanted to generate the same thermal resistances as possible.
- the heat sink is arranged in the semiconductor substrate in which the individual transistors are arranged.
- the heat sink is arranged in a carrier which is connected to the semiconductor substrate in which the individual transistors are arranged. It is particularly preferred if the contact pillars, which are connected to the heat sink via the air bridge, are designed as bumps.
- the individual transistors are bipolar transistors, in particular heterobipolar transistors, each having an emitter, a base, and a collector, with for each transistor at least one emitter finger as a connection contact of the emitter, a base finger as a connection contact of the base, or a collector contact as a connection contact of the Collector is formed and the emitter fingers, the base fingers or the collector contacts are thermally conductively connected to one another via an air bridge with the heat sink. It is particularly preferred if the air bridge is thermally conductively connected to the emitter fingers of the individual transistors.
- FIG. 1 shows a cross section of the central area of a first embodiment of the transistor cell according to the invention
- Fig. 2 shows a plan view of FIG. 1
- FIG. 3 shows the edge area of a first embodiment of the transistor cell according to the invention
- 4 is a plan view of the structure shown in FIG. 3,
- FIG. 5 shows a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a top view
- Fig. 6 shows a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a plan.
- Fig. 7 shows a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a plan
- Fig. 8 is a section through the structure shown in Fig. 7, and
- 9a, 9b the temperature distribution within a transistor cell according to the invention in comparison to a conventional transistor cell.
- a thermally conductive and preferably also electrically conductive air bridge 1 connects the emitter fingers 5 applied as contacts on the emitters 2 to one another. In the case of an electrically conductive air bridge, a separate electrical connection of the emitter fingers 5 is omitted.
- the air bridge 1 comprises an upper electroplating layer 1 a and a lower electroplating layer 1 b. On the base area 3 there are likewise finger-shaped connection contacts as base fingers 6. Collector contacts 7 are correspondingly applied to the collector area 4. According to the invention, there are no restrictions on the shape of the contacts compared to the configurations customary in conventional power transistor cells, apart from the fact that suitable mounting surfaces must be present for the air bridge.
- Contact pillars 8 are also shown in Fig. 1.
- the thermal and preferably also electrical connection between the air bridge 1 and the upper side of the semiconductor substrate 9 or emitter connection surfaces present on the upper side of the semiconductor substrate 9 is produced with these contact pillars.
- the area in which the contact pillars are seated should preferably be as large as possible. It can take up the entire free chip area, except the areas for the base and collector connection areas.
- Fig. 2 shows the arrangement of Fig. 1 in supervision.
- the large-area airlift 1 is drawn in here with straight edges in the upward and downward direction in the plane of the drawing and with break lines to the left and right, which indicate a further expansion of the airlift 1.
- the airlift continues to the left and right according to the number of individual transistors present.
- the emitter fingers 5, the base fingers 6 and the collector contacts 7 and the contact pillars 8 are drawn in with dashed lines as hidden contours.
- the base fingers 6 are electrically conductively connected to a base pad 12; the collector contacts 7 are electrically conductively connected to a collector connection surface 13.
- the components shown are not all on the same level.
- the transistor cell thus has an air bridge 1 which is parallel to a semiconductor substrate in one plane which the individual transistors are arranged has an essentially two-dimensional dimension.
- the air bridge 1 uses both the emitter fingers 5 of the individual transistors provided as contacts of the emitters and the common emitter connection surface 11 as contact surfaces for the contact pillars of the air bridge.
- the airlift is therefore seated on the emitter fingers 5, as can be seen in FIG. 1.
- the contact pillars 8, 8a can be placed partly on the top 14 of the chip made of semiconductor material (contact pillars 8a in FIG. 2), partly on the emitter connection surface 11 (contact pillars 8 in FIG. 2).
- the air bridge 1 and the contact pillars 8 are preferably electrically conductive, and the electrical connection of the emitter fingers 5 is effected via the contact pillars 8 seated on the emitter connection surface 11.
- the common collector connection surface 13 is completely or partially spanned by the air bridge 1.
- the air bridge 1 preferably also spans in whole or in part over the base pad 12, via which the base regions of the individual transistors are controlled. Also the
- pads can be arranged and dimensioned as desired.
- the top 14 of the chip and the emitter pad 11 thus each form one
- the air bridge 1 represents a thermally conductive connection to the heat sinks, which has a predetermined thermal resistance.
- Airlift is designed in the central area of the transistor cell so that the transistors in the central area of the Transistor cell essentially all have to overcome the same thermal resistance.
- the individual transistors of the transistor cell in particular the transistor fingers, are arranged so close together that they heat each other up. As a consequence, the transistors at the edge of the cell are significantly colder than those in the middle.
- FIGS. 1 and 2 have hitherto illustrated the central region of an embodiment of the transistor cell according to the invention
- FIGS. 3 and 4 show the edge region of this embodiment of the transistor cell according to the invention.
- the upper electroplating layer 1 a of the air bridge 1 has a cutout 20 above the outermost transistor of the transistor cell. Accordingly, the thermal connection between the outermost transistor and the heat sinks 11, 14 has a significantly increased thermal resistance, since the heat in the region of the recess 20 can only be transported by the lower electroplating layer 1b. In this way, the heat dissipation of the transistor at the edge of the cell, which is colder in a conventional construction, can be deliberately deteriorated, so that it reaches the same temperature as that in a conventional construction, hotter transistors in the center of the cell. Thermal resistances of the thermally conductive connections are chosen so that the temperature differences between all individual transistors of the transistor cell are less than 5% during operation.
- FIGS. 5 and 6 each show a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a top view, wherein in the embodiment shown in FIG. 5 the recess 20 in the upper electroplating layer 1 a is designed in a different way than in the embodiment shown in FIG. 4.
- the recess 20 is provided in the two electroplating layers 1 a and 1 b. Again, the recess 20 is arranged so that the thermal resistance of the thermal connection from the outermost
- FIG. 7 shows a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a top view.
- a first, extended contact pillar 8a and two further contact pillars 8b are provided, the two contact pillars 8b having a greater thermal resistance than the contact pillar 8a, so that the thermal resistances of the thermal connections from the outermost individual transistor to the
- Heat sink 14 is greater than the thermal resistances of the thermal connections of the remaining individual transistors to the heat sink 14.
- the different contact pillars are achieved by cutouts 21 in the lower electroplating layer 1b (FIG. 8).
- FIGS. 9a and 9b show the temperature distribution within a transistor cell according to the invention (FIG. 9b) in comparison to a temperature distribution within a conventional transistor cell (FIG. 9a).
- the temperature increase is shown along a section line through eight transistor fingers.
- the transistor cell according to the invention has the advantage that the temperature differences between the individual transistors are significantly reduced without their electrical properties being impaired.
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
Description
Beschreibungdescription
Transistorzelletransistor cell
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transistorzelle. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Leistungstransistorzelle (z.B. Heterobipolartransistor- Leistungszellen oder MMIC-Leistungszellen) , die durch Luftbrücken thermisch optimiert ist.The present invention relates to a transistor cell. The present invention relates in particular to a power transistor cell (e.g. heterobipolar transistor power cells or MMIC power cells) which is thermally optimized by air bridges.
Zellen aus Transistoren, insbesondere aus Heterobipolartransistoren (HBT) , werden für viele Anwendungen im Mikro ellenbereich benötigt. Ein Einsatzgebiet ist beispielsweise die mobile Kommunikationstechnik. Die besonderen Vorteile der HBT und der HBT-MMIC (monolithic microwave integrated circuit) sind ihre Fähigkeit hohe Ströme mit hohen Stromdichten zu tragen. Dabei erzielen HBTs eine hohe Leistungsverstärkung und einen hohen Wirkungsgrad. Diese Vorzüge können jedoch aufgrund der schlechten thermischen Leitfähigkeit des Substratmateriales aus Halbleiter (z.B. Galliumarsenid (GaAs) ) häufig nicht genutzt werden.Cells made from transistors, especially from heterobipolar transistors (HBT), are required for many applications in the micelle range. One area of application is mobile communication technology, for example. The special advantages of HBT and HBT-MMIC (monolithic microwave integrated circuit) are their ability to carry high currents with high current densities. HBTs achieve high power amplification and high efficiency. However, these advantages often cannot be used due to the poor thermal conductivity of the semiconductor substrate material (e.g. gallium arsenide (GaAs)).
Es ist daher erforderlich, für eine ausreichende Ableitung der in den Zellen entstehenden Wärme zu sorgen. Bisher wurden verschiedene Mittel eingesetzt, um für eine ausreichende Wärmeableitung zu sorgen. Die verwendeten Substrate können z.B. auf eine Dicke, die dem Abstand der Wärmequellen entspricht, reduziert beispielsweise gedünnt werden. Es können metallgefüllte, in die Rückseite des Substrates geätzte Wannen als Wärmesenken unterhalb der Transistoren verwendet werden. Es können von der Rückseite des Substrates zu den Anschlußkontaktflächen auf der Oberseite Durchbrüche (via holes) , die mit Gold beschichtet sind, zur Wärmeableitung verwendet werden. Die Transistoren können in einer sogenannten „Flip-chip"-Aufbautechnik montiert werden. Es ist auch möglich, die Transistoren von den Emitteranschlußflächen aus über Stützpfeiler („bumps") auf Wärmesenken zu montieren und die Kollektor- und Basisbereiche auf der Rückseite des Substrates anzuschließen. Für die elektrische Verbindung sind entsprechende Durchbrüche („via holes") vorhanden. Es ist außerdem möglich, die Halbleiterschichten des Transistors epitaktisch auf gut wärmeleitendes Substrat aufzuwachsen.It is therefore necessary to ensure that the heat generated in the cells is sufficiently dissipated. So far, various means have been used to ensure adequate heat dissipation. The substrates used can, for example, be thinned to a thickness that corresponds to the distance between the heat sources. Metal-filled wells etched into the back of the substrate can be used as heat sinks below the transistors. From the back of the substrate to the connection contact surfaces on the top, openings (via holes) which are coated with gold can be used for heat dissipation. The transistors can be mounted using a so-called "flip-chip" assembly technique. It is also possible to mount the transistors on the heat sinks from the emitter connection surfaces via support bumps and to connect the collector and base regions on the back of the substrate. Corresponding openings are provided for the electrical connection. It is also possible to epitaxially grow the semiconductor layers of the transistor onto a heat-conducting substrate.
Eine Möglichkeit der direkten Wärmeableitung über die elektrischen Anschlüsse der Transistorbereiche ist durch die Verwendung von Luftbrücken gegeben. Derartige Luftbrücken sind aus elektrisch und thermisch leitfähigem Material, vorzugsweise einem geeigneten Metall, hergestellt und verbinden brückenartig die Kontakte der einzelnen Transistoren einer Zelle elektrisch und thermisch untereinander. Derartige Luftbrücken sind beispielsweise in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben.A possibility of direct heat dissipation via the electrical connections of the transistor areas is provided by using air bridges. Such air bridges are made of electrically and thermally conductive material, preferably a suitable metal, and electrically and thermally connect the contacts of the individual transistors of a cell to one another in a bridge-like manner. Such air bridges are described for example in the following publications.
Liou et al.: "The Effect of Thermal Shunt on the Current Instability of Multiple-Emitter-Finger Heterojunction Bipolar Transistors", IEEE 1993 Bipolar Circuits and Technology Meeting, pp. 253 256, 1993; B. Bayraktaroglu et al . : "Very High-Power-Density CW Operation of GaAs/AlGaAs Microwave Heterojunction Bipolar Transistors", IFEE Electron Device Letters 14, 493 - 495 (1993), T. Miura et al . : "High Efficiency AlGaAs/GaAs Power HBTs at a Low Supply Voltage for Digital Cellular Phones", GaAs TC Symposium 1996 Dig., pp. 91-94, 1996; R. Anholt et al . : "Decoupled Electrical/Thermal Modeling of AlGaAs/GaAs Heterojunction Bipolar Transistors", IEEE GaAs IC Symposium Dig. 1996, pp. 167- 170, 1996. Bei diesen HBT werden jeweils die Emitterfinger mit einer Luftbrücke untereinander verbunden. Eine Verbindung der Kollektormetall-Anschlüsse der einzelnen HBT-Unterzellen über Luftbrücken ist z.B. beschrieben in der Veröffentlichung von H.-F. Chau et al . : "High-Power, High-Efficiency K-Band AlGaAs/GaAs Heterojunction Bipolar Transistors", IEEE GaAs IC Symposium 1996 Dig., pp. 95-98, 1996. Es können mehrere der beschriebenen Mittel kombiniert werden. Weiterhin ist eine derartige Luftbrücke in der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 34 509 beschrieben.Liou et al .: "The Effect of Thermal Shunt on the Current Instability of Multiple-Emitter-Finger Heterojunction Bipolar Transistors", IEEE 1993 Bipolar Circuits and Technology Meeting, pp. 253,256, 1993; B. Bayraktaroglu et al. : "Very High-Power-Density CW Operation of GaAs / AlGaAs Microwave Heterojunction Bipolar Transistors", IFEE Electron Device Letters 14, 493-495 (1993), T. Miura et al. : "High Efficiency AlGaAs / GaAs Power HBTs at a Low Supply Voltage for Digital Cellular Phones", GaAs TC Symposium 1996 Dig., Pp. 91-94, 1996; R. Anholt et al. : "Decoupled Electrical / Thermal Modeling of AlGaAs / GaAs Heterojunction Bipolar Transistors", IEEE GaAs IC Symposium Dig. 1996, pp. 167-170, 1996. In these HBTs, the emitter fingers are connected to one another with an airlift. A connection of the collector metal connections of the individual HBT sub-cells via air bridges is described, for example, in the publication by H.-F. Chau et al. : "High-Power, High-Efficiency K-Band A l G aAs / GaAs heterojunction bipolar transistors ", IEEE GaAs IC Symposium 1996 Dig., Pp. 95-98, 1996. Several of the means described can be combined. Such an airlift is also described in German Offenlegungsschrift DE 197 34 509 ,
Hierbei ist zu beachten, daß bei den üblicherweise verwendeten Leistungstransistorzellen die einzelnen Transistoren, insbesondere Transistorfinger, so dicht beieinander angeordnet sind, daß sie sich gegenseitig aufheizen. Als Konsequenz sind die Transistoren am Rand der Zelle deutlich kälter als die in der Mitte. Wärmere Transistoren, insbesondere wärmere Transistorfinger, weisen aber eine geringe Einsatzspannung auf und führen daher überproportional mehr Strom. Das ist problematisch, denn diese Inhomogenität resultiert in ungünstigen elektrischen Eigenschaften und vorzeitiger Alterung. Daher werden als Gegenmaßnahme vielfach Stabilisierungsmaßnahmen, z.B. Basisballastwiderstände, eingesetzt. Diese verschlechtern aber die elektrischen Eigenschaften der Transistorzelle teilweise beträchtlich.It should be noted here that in the power transistor cells usually used, the individual transistors, in particular transistor fingers, are arranged so close to one another that they heat up each other. As a consequence, the transistors at the edge of the cell are significantly colder than those in the middle. However, warmer transistors, in particular warmer transistor fingers, have a low threshold voltage and therefore carry disproportionately more current. This is problematic because this inhomogeneity results in unfavorable electrical properties and premature aging. Therefore, stabilization measures, e.g. Base ballast resistors used. However, these sometimes considerably impair the electrical properties of the transistor cell.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transistorzelle bereitzustellen, welche die genannten Schwierigkeiten vermindert bzw. gänzlich vermeidet. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transistorzelle bereitzustellen, bei der die Temperaturunterschiede zwischen den einzelnen Transistoren deutlich reduziert sind, ohne daß dabei die elektrischen Eigenschaften der Transistoren verschlechtert werden.It is therefore the object of the present invention to provide a transistor cell which reduces the difficulties mentioned or avoids them entirely. It is in particular the object of the present invention to provide a transistor cell in which the temperature differences between the individual transistors are significantly reduced without the electrical properties of the transistors being impaired.
Diese Aufgabe wird von der Transistorzelle gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, Ausgestaltungen und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen. Erfindungsgemäß wird eine Transistorzelle, insbesondere Leistungstransistorzelle, aus Einzeltransistoren mit je mindestens einem separaten elektrischen Anschlußkontakt bereitgestellt, wobei die Anschlußkontakte derThis object is achieved by the transistor cell according to independent claim 1. Further advantageous embodiments, configurations and aspects of the present invention result from the dependent patent claims, the description and the accompanying drawings. According to the invention, a transistor cell, in particular a power transistor cell, is provided from individual transistors, each with at least one separate electrical connection contact, the connection contacts
Einzeltransistoren jeweils thermisch leitend mit zumindest einer Wärmesenke verbunden sind und diese thermisch leitenden Verbindungen jeweils einen vorgegebenen thermischen Widerstand aufweisen. Die erfindungsgemäße Transistorzelle ist dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Widerstände der thermisch leitenden Verbindungen so gewählt sind, daß die Temperaturunterschiede zwischen allen Einzeltransistoren der Transistorzelle im Betrieb kleiner als 5% sind.Individual transistors are each thermally conductively connected to at least one heat sink and these thermally conductive connections each have a predetermined thermal resistance. The transistor cell according to the invention is characterized in that the thermal resistances of the thermally conductive connections are selected such that the temperature differences between all individual transistors of the transistor cell are less than 5% during operation.
Die erfindungsgemäße Transistorzelle basiert auf der Überlegung, daß für die Einzeltransistoren in der Transistorzelle eine an die Temperaturverhältnisse im Betrieb angepaßte Wärmeableitung vorgesehen ist. So kann beispielsweise die Wärmeableitung der kälteren Transistoren (dies sind üblicherweise die am Rand der Zelle) gezielt verschlechtert werden, so daß sie die gleiche Temperatur erreichen wie die wärmeren Transistoren (üblicherweise die in der Mitte der Zelle) . Dies kann erreicht werden, ohne daß die Temperatur der heißesten Transistoren wesentlich erhöht wird.The transistor cell according to the invention is based on the consideration that heat dissipation adapted to the temperature conditions during operation is provided for the individual transistors in the transistor cell. For example, the heat dissipation of the colder transistors (these are usually those at the edge of the cell) can be deliberately deteriorated so that they reach the same temperature as the warmer transistors (usually those in the middle of the cell). This can be achieved without significantly increasing the temperature of the hottest transistors.
Die erfindungsgemäße Transistorzelle besitzt den Vorteil, daß die Temperaturunterschiede zwischen den einzelnen Transistoren deutlich reduziert werden, ohne daß dabei ihre elektrischen Eigenschaften verschlechtert werden. Insbesondere können die bisher verwendetenThe transistor cell according to the invention has the advantage that the temperature differences between the individual transistors are significantly reduced without their electrical properties being impaired. In particular, those previously used
Stabilisierungsmaßnahmen, wie beispielsweise Basisballastwiderstände im Fall von Bipolartransistoren, weniger aggressiv ausgelegt bzw. ganz weggelassen werden. Auf diese Weise erzielt man gleichzeitig gute thermische Eigenschaften als auch ein gutes elektrisches Verhalten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Temperaturunterschiede zwischen allen Einzeltransistoren der Transistorzelle im Betrieb kleiner als 2%, bevorzugt kleiner als 1%.Stabilization measures, such as base ballast resistances in the case of bipolar transistors, are designed to be less aggressive or are omitted entirely. In this way, good thermal properties and good electrical behavior are achieved at the same time. According to a preferred embodiment, the temperature differences between all individual transistors of the transistor cell during operation are less than 2%, preferably less than 1%.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Anschlußkontakte der Einzeltransistoren mit der Wärmesenke und untereinander über eine Luftbrücke, bevorzugt eine elektrisch leitende Luftbrücke, thermisch leitend verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform sind somit alle Transistoren der Transistorzelle im wesentlichen über eine einzige zusammenhänge Struktur mit der Wärmesenke verbunden. Dies hat den Vorteil, daß bereits über diese zusammenhänge Struktur ein Temperaturausgleich zwischen den Transistoren stattfinden kann. Dennoch wirkt auch eine einzige zusammenhänge Struktur aus dem Blickwinkel eines Einzeltransistor letztlich nur wie eine thermisch leitende Verbindung zwischen dem Transistor und der Wärmesenke, wobei diese thermische Verbindung einen bestimmten thermischen Widerstand aufweist. Durch gezielte Modifikationen der Luftbrücke können für unterschiedlicheIt is further preferred if the connection contacts of the individual transistors are thermally conductively connected to the heat sink and to one another via an air bridge, preferably an electrically conductive air bridge. In this embodiment, all the transistors of the transistor cell are thus connected to the heat sink essentially via a single interconnected structure. This has the advantage that a temperature compensation between the transistors can already take place via this interrelated structure. Nevertheless, from the point of view of an individual transistor, a single interrelated structure ultimately only acts like a thermally conductive connection between the transistor and the heat sink, this thermal connection having a certain thermal resistance. By targeted modifications of the airlift can be used for different
Transistoren unterschiedliche thermische Widerstände erzeugt werden.Transistors different thermal resistances are generated.
Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Luftbrücke in einer Ebene parallel zu einem Halbleitersubstrat, in dem die Einzeltransistoren angeordnet sind, eine im wesentlichen zweidimensionale Ausdehnung aufweist . Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird somit eine Luftbrücke eingesetzt, die eine wesentliche Ausdehnung nicht nur in der Richtung einer Abfolge von in einer Reihe ausgerichteter Einzeltransistoren aufweist, sondern die auch senkrecht zu dieser Richtung in der Ebene der Substratoberseite wesentlich ausgedehnt ist. Eine solche Luftbrücke kann zum einen relativ dick und damit gut wärmeleitend hergestellt werden und zum anderen über zusätzliche thermische Kontakte auf größer dimensionierten Anschlußkontaktflächen mit der Wärmesenke verbunden sein. Somit ergibt sich insgesamt ein deutlich reduzierter thermischer Widerstand für alle Einzeltransistoren.It is particularly preferred if the air bridge has a substantially two-dimensional extent in a plane parallel to a semiconductor substrate in which the individual transistors are arranged. In this preferred embodiment of the present invention, an air bridge is thus used which not only extends substantially in the direction of a sequence of individual transistors aligned in a row, but which is also substantially expanded perpendicular to this direction in the plane of the substrate top. On the one hand, such an air bridge can be made relatively thick and therefore good heat conductor and, on the other hand, it can be connected to the heat sink via additional thermal contacts on larger contact surfaces. Overall, this results in a significantly reduced thermal resistance for all individual transistors.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Luftbrücke Einschnürungen und/oder Aussparungen auf, so daß die thermischen Widerstände der thermischen Verbindungen von vorgegebenen Einzeltransistoren zu der Wärmesenke größer sind als die thermischen Widerstände der thermischen Verbindungen der restlichen Einzeltransistoren zu der Wärmesenke. Einschnürungen und/oder Aussparungen in derAccording to a further preferred embodiment, the air bridge has constrictions and / or cutouts, so that the thermal resistances of the thermal connections from predetermined individual transistors to the heat sink are greater than the thermal resistances of the thermal connections from the remaining individual transistors to the heat sink. Constrictions and / or cutouts in the
Luftbrücke können während der Herstellung der Luftbrücke auf einfache Weise berücksichtigt werden, so daß sich somit eine kostengünstige Möglichkeit ergibt, die thermischen Widerstände für die einzelnen Transistoren gezielt zu beeinflussen.Airlift can be taken into account in a simple manner during the manufacture of the airlift, so that there is thus an inexpensive possibility of specifically influencing the thermal resistances for the individual transistors.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Luftbrücke zumindest zwei thermisch leitende Schichten umfaßt. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Einschnürungen und/oder Aussparungen in nur einer der beiden Schichten ausgebildet sind.It is further preferred if the air bridge comprises at least two thermally conductive layers. It is particularly preferred if the constrictions and / or recesses are formed in only one of the two layers.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Luftbrücke über Kontaktpfeiler mit der Wärmesenke verbunden. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn vorgegebene Kontaktpfeiler einen größeren thermischen Widerstand aufweisen, so daß die thermischen Widerstände der thermischen Verbindungen von vorgegebenen Einzeltransistoren zu der Wärmesenke größer sind als die thermischen Widerstände der thermischen Verbindungen der restlichen Einzeltransistoren zu der Wärmesenke. Eine im wesentlichen gleiche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß an vorgegebenen Stellen, an denen Kontaktpfeiler vorgesehen wären, falls man möglichst gleiche thermische Widerstände erzeugen wollte, die Kontaktpfeiler weggelassen oder unterbrochen werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Wärmesenke in dem Halbleitersubstrat angeordnet, in dem die Einzeltransistoren angeordnet sind. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Wärmesenke in einem Träger angeordnet, der mit dem Halbleitersubstrat, in dem die Einzeltransistoren angeordnet sind, verbunden ist. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Kontaktpfeiler, über die Luftbrücke mit der Wärmesenke verbunden ist, als Bumps ausgebildet sind.According to a further preferred embodiment, the air bridge is connected to the heat sink via contact pillars. It is further preferred if predetermined contact pillars have a greater thermal resistance, so that the thermal resistances of the thermal connections from predetermined individual transistors to the heat sink are greater than the thermal resistances of the thermal connections of the remaining individual transistors to the heat sink. An essentially identical effect can also be achieved in that the contact posts are omitted or interrupted at predetermined points at which contact posts would be provided, if one wanted to generate the same thermal resistances as possible. According to a further preferred embodiment, the heat sink is arranged in the semiconductor substrate in which the individual transistors are arranged. According to another preferred embodiment, the heat sink is arranged in a carrier which is connected to the semiconductor substrate in which the individual transistors are arranged. It is particularly preferred if the contact pillars, which are connected to the heat sink via the air bridge, are designed as bumps.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Einzeltransistoren Bipolartransistoren, insbesondere Heterobipolartransistoren, die jeweils einen Emitter, eine Basis, und einen Kollektor aufweisen, wobei für jeden Transistor mindestens ein Emitterfinger als Anschlußkontakt des Emitters, ein Basisfinger als Anschlußkontakt der Basis oder ein Kollektorkontakt als Anschlußkontakt des Kollektors ausgebildet ist und die Emitterfinger, die Basisfinger oder die Kollektorkontakte über eine Luftbrücke mit der Wärmesenke und untereinander thermisch leitend verbunden sind. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Luftbrücke mit den Emitterfingern der Einzeltransistoren thermisch leitend verbunden ist .According to a further preferred embodiment, the individual transistors are bipolar transistors, in particular heterobipolar transistors, each having an emitter, a base, and a collector, with for each transistor at least one emitter finger as a connection contact of the emitter, a base finger as a connection contact of the base, or a collector contact as a connection contact of the Collector is formed and the emitter fingers, the base fingers or the collector contacts are thermally conductively connected to one another via an air bridge with the heat sink. It is particularly preferred if the air bridge is thermally conductively connected to the emitter fingers of the individual transistors.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to figures of the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt des zentralen Bereichs einer erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle,1 shows a cross section of the central area of a first embodiment of the transistor cell according to the invention,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Fig. 1 gezeigteFig. 2 shows a plan view of FIG. 1
Struktur,Structure,
Fig. 3 den Randbereich einer erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle, Fig. 4 eine Aufsicht auf die Fig. 3 gezeigte Struktur,3 shows the edge area of a first embodiment of the transistor cell according to the invention, 4 is a plan view of the structure shown in FIG. 3,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle in einer Aufsicht,5 shows a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a top view,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle in einer Aufsicht.Fig. 6 shows a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a plan.
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle in einer AufsichtFig. 7 shows a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a plan
Fig. 8 ein Schnitt durch die in Fig. 7 gezeigte Struktur, undFig. 8 is a section through the structure shown in Fig. 7, and
Fig. 9a, 9b die Temperaturverteilung innerhalb einer erfindungsgemäßen Transistorzelle im Vergleich zu einer herkömmlichen Transistorzelle .9a, 9b the temperature distribution within a transistor cell according to the invention in comparison to a conventional transistor cell.
In Fig. 1 ist im Querschnitt und etwas schematisiert der zentrale Bereich einer aus mehreren Heterobipolartransistoren bestehende Leistungstransistorzelle dargestellt. Eine thermisch leitfähige und vorzugsweise auch elektrisch leitfähige Luftbrücke 1 verbindet die als Kontakte auf den Emittern 2 aufgebrachten Emitterfinger 5 miteinander. Im Fall einer elektrisch leitfähigen Luftbrücke entfällt ein gesonderter elektrischer Anschluß der Emitterfinger 5. Die Luftbrücke 1 umfaßt dabei eine obere Galvanikschicht la sowie eine untere Galvanikschicht Ib. Auf dem Basisbereich 3 befinden sich jeweils ebenfalls fingerförmig gestaltete Anschlußkontakte als Basisfinger 6. Auf dem Kollektorbereich 4 sind entsprechend Kollektorkontakte 7 aufgebracht. Für die Form der Kontakte ergeben sich erfindungsgemäß keine Einschränkungen gegenüber den bei herkömmlichen Leistungstransistorzellen üblichen Ausgestaltungen, abgesehen von dem Umstand, daß für die Luftbrücke geeignete Aufsetzflächen vorhanden sein müssen.1 shows in cross section and somewhat schematically the central region of a power transistor cell consisting of a plurality of heterobipolar transistors. A thermally conductive and preferably also electrically conductive air bridge 1 connects the emitter fingers 5 applied as contacts on the emitters 2 to one another. In the case of an electrically conductive air bridge, a separate electrical connection of the emitter fingers 5 is omitted. The air bridge 1 comprises an upper electroplating layer 1 a and a lower electroplating layer 1 b. On the base area 3 there are likewise finger-shaped connection contacts as base fingers 6. Collector contacts 7 are correspondingly applied to the collector area 4. According to the invention, there are no restrictions on the shape of the contacts compared to the configurations customary in conventional power transistor cells, apart from the fact that suitable mounting surfaces must be present for the air bridge.
Hinter der Zeichenebene in Blickrichtung angeordneteArranged behind the drawing plane in the viewing direction
Kontaktpfeiler 8 sind ebenfalls in Fig. 1 eingezeichnet. Mit diesen Kontaktpfeilern wird die thermische und vorzugsweise auch elektrische Verbindung zwischen der Luftbrücke 1 und der Oberseite des Halbleitersubstrats 9 oder auf der Oberseite des Halbleitersubstrats 9 vorhandener Emitteranschlußflächen hergestellt. Die Fläche, in der die Kontaktpfeiler aufsitzen, sollte vorzugsweise möglichst groß sein. Sie kann die gesamte freie Chipfläche, ausgenommen die Flächen für die Basis- und Kollektoranschlußflächen, einnehmen.Contact pillars 8 are also shown in Fig. 1. The thermal and preferably also electrical connection between the air bridge 1 and the upper side of the semiconductor substrate 9 or emitter connection surfaces present on the upper side of the semiconductor substrate 9 is produced with these contact pillars. The area in which the contact pillars are seated should preferably be as large as possible. It can take up the entire free chip area, except the areas for the base and collector connection areas.
Fig. 2 zeigt die Anordnung der Fig. 1 in Aufsicht. Es ist die großflächige Luftbrücke 1 hier eingezeichnet mit geradlinigen Berandungen in der Richtung nach oben und unten in der Zeichenebene und mit Bruchlinien links und rechts, die eine weitere Ausdehnung der Luftbrücke 1 andeuten. Die Luftbrücke setzt sich in diesem Beispiel nach links und rechts entsprechend der Anzahl vorhandener Einzeltransistoren fort. Als verdeckte Konturen sind gestrichelt die Emitterfinger 5, die Basisfinger 6 und die Kollektorkontakte 7 sowie die Kontaktpfeiler 8 eingezeichnet. Die Basisfinger 6 sind elektrisch leitend mit einer Basisanschlußfläche 12 verbunden; die Kollektorkontakte 7 sind elektrisch leitend mit einer Kollektoranschlußfläche 13 verbunden. Die eingezeichneten Bestandteile liegen nicht alle in derselben Ebene. Die Transistorzelle besitzt somit eine Luftbrücke 1, die in einer Ebene parallel zu einem Halbleitersubstrat, in dem die Einzeltransistoren angeordnet sind, eine im wesentlichen zweidimensionale Ausdehnung aufweist.Fig. 2 shows the arrangement of Fig. 1 in supervision. The large-area airlift 1 is drawn in here with straight edges in the upward and downward direction in the plane of the drawing and with break lines to the left and right, which indicate a further expansion of the airlift 1. In this example, the airlift continues to the left and right according to the number of individual transistors present. The emitter fingers 5, the base fingers 6 and the collector contacts 7 and the contact pillars 8 are drawn in with dashed lines as hidden contours. The base fingers 6 are electrically conductively connected to a base pad 12; the collector contacts 7 are electrically conductively connected to a collector connection surface 13. The components shown are not all on the same level. The transistor cell thus has an air bridge 1 which is parallel to a semiconductor substrate in one plane which the individual transistors are arranged has an essentially two-dimensional dimension.
Die Luftbrücke 1 benutzt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sowohl die als Kontakte der Emitter vorgesehenen Emitterfinger 5 der Einzeltransistoren als auch die gemeinsame Emitteranschlußfläche 11 als Aufsetzflächen für die Kontaktpfeiler der Luftbrücke. Die Luftbrücke sitzt daher auf den Emitterfingern 5, wie in Fig. 1 erkennbar, auf. Die Kontaktpfeiler 8, 8a können teilweise auf der Oberseite 14 des Chips aus Halbleitermaterial (Kontaktpfeiler 8a in Fig. 2) , teilweise auf der Emitteranschlußfläche 11 (Kontaktpfeiler 8 in Fig. 2) aufgesetzt sein. Vorzugsweise sind die Luftbrücke 1 und die Kontaktpfeiler 8 elektrisch leitend, und der elektrische Anschluß der Emitterfinger 5 wird über die auf der Emitteranschlußfläche 11 aufsitzenden Kontaktpfeiler 8 bewirkt .In the exemplary embodiment shown, the air bridge 1 uses both the emitter fingers 5 of the individual transistors provided as contacts of the emitters and the common emitter connection surface 11 as contact surfaces for the contact pillars of the air bridge. The airlift is therefore seated on the emitter fingers 5, as can be seen in FIG. 1. The contact pillars 8, 8a can be placed partly on the top 14 of the chip made of semiconductor material (contact pillars 8a in FIG. 2), partly on the emitter connection surface 11 (contact pillars 8 in FIG. 2). The air bridge 1 and the contact pillars 8 are preferably electrically conductive, and the electrical connection of the emitter fingers 5 is effected via the contact pillars 8 seated on the emitter connection surface 11.
Die gemeinsame Kollektoranschlußfläche 13 wird ganz oder teilweise von der Luftbrücke 1 überspannt. In derThe common collector connection surface 13 is completely or partially spanned by the air bridge 1. In the
Kollektoranschlußfläche 13 wird der gesamte Kollektorstrom aus den Einzeltransitoren aufgesammelt. Die Luftbrücke 1 spannt sich vorzugsweise ebenfalls ganz oder teilweise über die Basisanschlußfläche 12, über welche die Basisbereiche der Einzeltransistoren angesteuert werden. Auch dieCollector pad 13, the entire collector current is collected from the individual transistors. The air bridge 1 preferably also spans in whole or in part over the base pad 12, via which the base regions of the individual transistors are controlled. Also the
Anschlußflächen können im Prinzip beliebig angeordnet und dimensioniert sein.In principle, pads can be arranged and dimensioned as desired.
Die Oberseite 14 des Chips sowie die Emitteranschlußfläche 11 bilden somit jeweils eineThe top 14 of the chip and the emitter pad 11 thus each form one
Wärmesenke, die über die Luftbrücke 1 mit den Transistoren der Transistorzelle verbunden sind. Aus dem Blickwinkel der Einzeltransistoren stellt die Luftbrücke 1 jeweils eine thermisch leitenden Verbindung zu den Wärmesenken dar, die einen vorgegebenen thermischen Widerstand aufweist. DieHeat sink, which are connected to the transistors of the transistor cell via the air bridge 1. From the point of view of the individual transistors, the air bridge 1 represents a thermally conductive connection to the heat sinks, which has a predetermined thermal resistance. The
Luftbrücke ist dabei im zentralen Bereich der Transistorzelle so ausgebildet, daß die Transistoren im zentralen Bereich der Transistorzelle im wesentlichen alle den gleichen thermischen Widerstand überwinden müssen.Airlift is designed in the central area of the transistor cell so that the transistors in the central area of the Transistor cell essentially all have to overcome the same thermal resistance.
Dabei sind die einzelnen Transistoren der Transistorzelle, insbesondere die Transistorfinger, so dicht beieinander angeordnet, daß sie sich gegenseitig aufheizen. Als Konsequenz sind die Transistoren am Rand der Zelle deutlich kälter als die in der Mitte.The individual transistors of the transistor cell, in particular the transistor fingers, are arranged so close together that they heat each other up. As a consequence, the transistors at the edge of the cell are significantly colder than those in the middle.
Während die Figuren 1 und 2 bisher den zentralen Bereich einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle veranschaulicht haben, zeigen die Figuren 3 und 4 den Randbereich dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle .While FIGS. 1 and 2 have hitherto illustrated the central region of an embodiment of the transistor cell according to the invention, FIGS. 3 and 4 show the edge region of this embodiment of the transistor cell according to the invention.
Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich weist die obere Galvanikschicht la der Luftbrücke 1 über dem äußersten Transistor der Transistorzelle eine Aussparung 20 auf. Dementsprechend besitzt die thermische Verbindung zwischen dem äußersten Transistor und den Wärmesenken 11, 14 einen deutlich erhöhten thermischen Widerstand, da die Wärme im Bereich der Aussparung 20 nur von der unteren Galvanikschicht lb transportiert werden kann. So kann die Wärmeableitung des bei einem herkömmlichen Aufbau kälteren Transistors am Rand der Zelle gezielt verschlechtert werden, so daß er die gleiche Temperatur erreicht, wie die bei einem herkömmlichen Aufbau heißeren Transistoren in der Mitte der Zelle. Dabei sind thermischen Widerstände der thermisch leitenden Verbindungen so gewählt, daß die Temperaturunterschiede zwischen allen Einzeltransistoren der Transistorzelle im Betrieb kleiner als 5% sind.As can be seen from FIGS. 3 and 4, the upper electroplating layer 1 a of the air bridge 1 has a cutout 20 above the outermost transistor of the transistor cell. Accordingly, the thermal connection between the outermost transistor and the heat sinks 11, 14 has a significantly increased thermal resistance, since the heat in the region of the recess 20 can only be transported by the lower electroplating layer 1b. In this way, the heat dissipation of the transistor at the edge of the cell, which is colder in a conventional construction, can be deliberately deteriorated, so that it reaches the same temperature as that in a conventional construction, hotter transistors in the center of the cell. Thermal resistances of the thermally conductive connections are chosen so that the temperature differences between all individual transistors of the transistor cell are less than 5% during operation.
Die Figuren 5 und 6 zeigen jeweils eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle in einer Aufsicht, wobei bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform die Aussparung 20 in der oberen Galvanikschicht la auf eine andere Weise gestaltet ist als bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist die Aussparung 20 in den beiden Galvanikschichten la und lb vorgesehen. Wiederum ist die Ausnehmung 20 so angeordnet, daß der thermische Widerstand der thermischen Verbindung von dem äußerstenFIGS. 5 and 6 each show a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a top view, wherein in the embodiment shown in FIG. 5 the recess 20 in the upper electroplating layer 1 a is designed in a different way than in the embodiment shown in FIG. 4. In the embodiment shown in FIG. 6 , the recess 20 is provided in the two electroplating layers 1 a and 1 b. Again, the recess 20 is arranged so that the thermal resistance of the thermal connection from the outermost
Einzeltransistor zu den Wärmesenke 11, 14 größer ist als die thermischen Widerstände der thermischen Verbindungen der restlichen Einzeltransistoren zu der Wärmesenke 11, 14. Dementsprechend wird eine deutlich höhere Homogenität in der Temperaturverteilung über die erfindungsgemäße Transistorzelle erreicht.Individual transistor to the heat sink 11, 14 is greater than the thermal resistances of the thermal connections of the remaining individual transistors to the heat sink 11, 14. Accordingly, a significantly higher homogeneity in the temperature distribution over the transistor cell according to the invention is achieved.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle in einer Aufsicht. Bei dieser Ausführungsform ist ein erster, ausgedehnter Kontaktpfeiler 8a und zwei weitere Kontaktpfeiler 8b vorgesehen, wobei die zwei Kontaktpfeiler 8b einen größeren thermischen Widerstand als der Kontaktpfeiler 8a aufweisen, so daß die thermischen Widerstände der thermischen Verbindungen von dem äußersten Einzeltransistor zu der7 shows a further embodiment of the transistor cell according to the invention in a top view. In this embodiment, a first, extended contact pillar 8a and two further contact pillars 8b are provided, the two contact pillars 8b having a greater thermal resistance than the contact pillar 8a, so that the thermal resistances of the thermal connections from the outermost individual transistor to the
Wärmesenke 14 größer ist als die thermischen Widerstände der thermischen Verbindungen der restlichen Einzeltransistoren zu der Wärmesenke 14. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transistorzelle werden die unterschiedlichen Kontaktpfeiler durch Aussparungen 21 in der unteren Galvanikschicht lb erreicht (Fig. 8) .Heat sink 14 is greater than the thermal resistances of the thermal connections of the remaining individual transistors to the heat sink 14. In this embodiment of the transistor cell according to the invention, the different contact pillars are achieved by cutouts 21 in the lower electroplating layer 1b (FIG. 8).
Die Figuren 9a und 9b zeigen die Temperaturverteilung innerhalb einer erfindungsgemäßen Transistorzelle (Fig. 9b) im Vergleich zu einer Temperaturverteilung innerhalb herkömmlichen Transistorzelle (Fig. 9a) . Dabei ist die Temperaturerhöhung entlang einer durch acht Transistorfinger führende Schnittlinie dargestellt. Die erfindungsgemäße Transistorzelle besitzt den Vorteil, daß die Temperaturunterschiede zwischen den einzelnen Transistoren deutlich reduziert werden, ohne daß dabei ihre elektrischen Eigenschaften verschlechtert werden. FIGS. 9a and 9b show the temperature distribution within a transistor cell according to the invention (FIG. 9b) in comparison to a temperature distribution within a conventional transistor cell (FIG. 9a). The temperature increase is shown along a section line through eight transistor fingers. The transistor cell according to the invention has the advantage that the temperature differences between the individual transistors are significantly reduced without their electrical properties being impaired.
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