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DE69109525T2 - Leistungshalbleiteranordnung. - Google Patents

Leistungshalbleiteranordnung.

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DE69109525T2
DE69109525T2 DE69109525T DE69109525T DE69109525T2 DE 69109525 T2 DE69109525 T2 DE 69109525T2 DE 69109525 T DE69109525 T DE 69109525T DE 69109525 T DE69109525 T DE 69109525T DE 69109525 T2 DE69109525 T2 DE 69109525T2
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Germany
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chip
heat sink
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metallic
power component
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DE69109525T
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Patrick Legros
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Teledyne e2v Semiconductors SAS
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Thomson SCF Semiconducteurs Specifiques
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, die wenigstens einen in Interdigitation angeordneten Leistungstransistor enthält, dessen chip seitenverkehrt, d.h. mit seiner aktiven Fläche auf einer Sitzfläche angebracht sind, die als thermische Senke dient. Die Anbringung kann in der Weise erfolgen, daß der Chip von selbst eingekapselt wird.
  • Es ist bekannt, daß sich in einer Halbleitervorrichtung der aktive Teil auf einer ersten Fläche des Chips befindet und eine Dicke in der Größenordnung von 1 bis 10 Mikrometer besitzt, während das Substrat eine Dicke in der Größenordnung von 300 bis 500 Mikrometer besitzt. Während des Betriebs wird jedoch die Wärme vom aktiven Teil erzeugt und muß das Substrat durchqueren, um von der zweiten Fläche des Substrats mittels einer thermischen Senke abgeführt zu werden.
  • Das Problem besteht für die Halbleiter auf Siliciumsubstrat, das jedoch ausreichend gute Wärmeleitungseigenschaften besitzt, bei Halbleitern auf Substraten aus III-V-Materialien wie etwa GaAs, das ein sehr schlechter Wärmeleiter ist, ist das Problem jedoch ernsthafter und wird im Falle von Leistungshalbleitern, die viel Wärme abstrahlen, vorherrschend.
  • Die derzeitigen Lösungen sind kompliziert und teuer auszuführen. Von den zahlreichen Möglichkeiten können erwähnt werden:
  • - die Verdünnung des Substrats von seiner Rückseite her, um die Länge des Wärinetransports zu verringern. Dieses Verfahren macht jedoch den Chip zerbrechlich, vor allem dann, wenn es sich um eine Schaltung mit großen Abmessungen handelt;
  • - die Implantation einer thermischen Drain in das Substrat, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn ein Halbleiter betrachtet wird, der auf eine von einem Substrat 2 getragene aktive Schicht 1 reduziert ist, kann in das Substrat 2 ein Hohlraum bis in die Nähe des heißesten Bereichs der aktiven Schicht 1 geätzt werden und kann dieser Hohlraum mit einem mit einem Kühlkörper 4 in Kontakt befindlichen Metall, das hier eine thermische Senke 3 bildet, gefüllt werden. Diese Technik ist kompliziert;
  • - wenn die Sitzfläche 4 ihrerseits ein Wärmeisolator ist, beispielsweise eine Aluminiumplatte in einer Hybridschaltung, kann sie auf eine zur vorangehenden analoge Weise umgebildet werden, indem in sie metallische Bereiche 5 inkrustiert werden, die den Wärmeübertragungskoeffizienten verbessern, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
  • Diese verschiedenen Lösungen haben außerdem den Nachteil, daß sie eine Folge von Grenzflächen zwischen Materialien mit schlechten Wärmeleitungseigenschaften und Materialien mit guten Wärmeleitungseigenschaften aufweisen, was keine Optimierung darstellt.
  • Es ist bekannt, einen Halbleiterchip seitenverkehrt gemäß der sogenannten "Flip-Chip"-Technologie entweder auf einem Strahler oder auf einem isolierenden Substrat, auf dem Leiterbahnen angeordnet sind, anzubringen. Die gesamte von einer Halbleitervorrichtung im Betrieb freiwerdende Wärme geht nämlich von der oberen Fläche des Chips, die der Rückseite gegenüberliegt, aus, wobei eine seitenverkehrte Anbringung einen direkten Kontakt gewährleistet und die Wärmeübertragung durch die Dicke des Substrats hindurch vermieden wird. Das europäische Patent EP-A-0 166 633 zeigt ein Beispiel einer seitenverkehrten Anbringung für einen Halbleiterchip auf, der keine Luftbrücken, d.h. metallische Brücken enthält, die über einen Bereich einer Halbleitervorrichtung verlaufen und zwischen sich und der Oberseite dieser Vorrichtung einen Luftraum frei lassen. In dem erwähnten Patent ermöglichen Metallisierungen mit unterschiedlichen Dicken, die verschiedenen Elektroden nicht kurzzuschließen und die Einkapselung eines Höchstfrequenztransistors mittlerer Leistung, der mit wenigstens 10 GHz arbeitet, für den kein herkömmliches Gehäuse hergestellt werden kann, zu verwirklichen.
  • Die Erfindung wird auf Transistoren hoher Leistung, die mit "Luftbrücken" versehen sind, angewandt.
  • Die Erfindung schlägt vor, die im Betrieb frei werdende Wärme über einen direkten Kontakt zwischen der aktiven Schicht der Halbleitervorrichtung und einem Kühlkörper abzuführen, indem der Chip "seitenverkehrt" am Strahler angelötet wird.
  • Um jedoch die Metallisierung der verschiedenen Elektroden der Halbleitervorrichtung, beispielsweise Source, Gate und Drain eines Feldeffekttransistors, nicht kurzzuschließen, sind die Elektroden desselben Typs, beispielsweise der Source, die auf dem gleichen Potential liegen, miteinander über metallische Brücken, sogenannte "Luft"-Brücken verbunden, die durch eine Überdicke verstärkt sind, um ihnen einen ausreichenden mechanischen Widerstand zu verleihen. Die Erfindung wird daher auf eine elektronische Schaltung angewandt, die wenigstens einen Leistungstransistor enthält, der seinerseits in Interdigitation mit wenigstens zwei Zähnen für dieselbe Elektrode angeordnet ist, um die Herstellung einer metallischen Brücke zwischen ihnen zu ermöglichen.
  • Genauer betrifft die Erfindung ein Leistungshalbleiterbauelement, das durch einen Halbleiterchip und durch einen Kühlkörper gebildet ist, wobei die Halbleitervorrichtung, die von einer ersten Fläche des Chips getragen wird, wenigstens eine Elektrodenmetallisierung enthält, die in Interdigitation mit wenigstens zwei Zähnen angeordnet ist, welche über wenigstens eine metallische Brücke, eine sogenannte "Luftbrücke", miteinander vereinigt sind, deren Luftspalt sie von der ersten Fläche des Halbleiterchips trennt, wobei dieses Bauelement dadurch gekennzeichnet ist, daß:
  • - der Chip im Hinblick auf die Beförderung der während des Betriebs freiwerdenden Wärme zum Kühlkörper über wenigstens eine als thermische Drain dienende metallische Brücke seitenverkehrt auf den Kühlkörper gelötet ist,
  • - die mechanische Befestigung des Chips am Kühlkörper außerdem durch mehrere Metallisierungen gewährleistet ist, die am äußeren Umfang des Chips angeordnet und am Kühlkörper angelötet sind.
  • Die Erfindung wird besser verständlich und ihre Vorteile werden besser deutlich anhand der folgenden genauen Beschreibung, die sich auf die beigefügten Figuren stützt, von denen:
  • - Fig. 1: die oben erläuterte Schnittansicht eines Transistors ist, der gemäß dem Stand der Technik angebracht ist,
  • - Fig. 2: eine Schnittansicht eines Transistors gemäß der Erfindung ist, der auf einem Kühlkörper angebracht ist,
  • - Fig. 3: eine dreiseitige räumliche Ansicht des Chips einer Halbleiterschaltung ist, die gemäß der Erfindung abgewandelt ist,
  • - Fig. 4: eine dreiseitige räumliche Ansicht der metallischen Sitzfläche, nämlich des Kühlkörpers des Chips der vorangehenden Figur, gemäß der Erfindung ist,
  • - Fig. 5: eine dreiseitige räumliche Ansicht der Sitzfläche gemäß der Erfindung in einer Ausführungsvariante ist,
  • - Fig. 6: eine Draufsicht einer Schaltung gemäß der Erfindung ist, die angefügte Bauelemente enthält.
  • Fig. 2 zeigt den Schnitt eines Teils der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung, die auf einem Kühlkörper angebracht ist. Um die Figur zu vereinfachen, ist nur ein Teil eines Leistungstransistors gezeigt, selbstverständlich kann die Erfindung jedoch auch auf den Fall einer integrierten Schaltung angewandt werden, die mehrere Transistoren oder Bipolartransistoren enthält.
  • Nun wird der vom thermischen Gesichtspunkt aus ungünstigste Fall betrachtet: derjenige eines Höchstfrequenztransistors aus GaAs oder aus Materialien der Gruppe III-V. Sein Chip 6 besteht daher aus GaAs, der auf einer ersten Fläche 7 Metallisierungen enthält, die den Elektroden der verschiedenen - nicht gezeigten - Bereiche der Source, des Gates und des Drains - oder des Emitters, der Basis und des Kollektors, falls es sich um einen Bipolartransistor handelt - entsprechen.
  • Um eine ausreichende Leistung zu erhalten, sind die Leistungs-Höchstfreguenztransistoren in der Praxis sämtlich durch mehrere Transistoren mit geringer Leistung gebildet, die parallelgeschaltet sind. Ihre Zuordnung kann verschiedene geometrische Formen annehmen, wobei die geläuf igste die interdigitale Form ist, bei der die Source-, Gate- und Drain- Metallisierungen desselben Transistors einen Kamin aus parallelen metallischen Streifen bilden.
  • Sämtliche Metallisierungen eines ersten Typs - beispielsweise des Gates - sind über einen Bus verbunden, der sich auf einer ersten Seite des Kamms befindet, während sämtliche Metallisierungen eines zweiten Typs - beispielsweise des Drains - über einen weiteren Bus, der sich auf einer zweiten Seite des Kamms befindet, verbunden sind. Um die Metallisierungen eines dritten Typs - gegebenenfalls der Source - zu verbinden, ist es, da in einer Ebene nur zwei Dimensionen vorhanden sind, notwendig, eine dritte Dimension zu verwenden: die Luftbrücken, die so genannt werden, weil es sich um metallische Brücken handelt, die zwischen sich und dem Halbleiterchip einen Luftspalt lassen.
  • Gemäß der Erfindung werden diese Luftbrücken 8 durch Elektrolyse mit Metall überzogen, bis eine Dicke in der Größenordnung von 3 Mikrometern für die Brückenfelder und in der Größenordnung von 4 Mikrometern für die Brückenpfeiler erreicht ist. Diese Dicke reicht aus, um eine gute Wärmeleitfähigkeit zu gewährleisten und um die von der Source des Transistors freiwerdende Wärme an einen Strahler abzuführen.
  • Wenn der Chip der Halbleitervorrichtung auf diese Weise durch Verdickung der Luftbrücken abgewandelt worden ist, wird er an einen Kühlkörper 9 nicht mehr wie im Stand der Technik mit der zweiten Fläche 10 - der Substratfläche - des Chips, sondern mit seinen Luf tbrücken 8 angelötet oder angeschweißt. Die während des Betriebs auf Höhe der ersten Fläche 7 freiwerdende Wärme geht direkt von den heißen Bereichen zum Kühlkörper 9 über: der thermische Weg ist sehr kurz, wobei die einzige Grenzfläche zwischen heißen und kalten Bereichen eine metallische Brücke mit guter Wärmeleitfähigkeit ist, weil die Luftbrücken um allgemeinen aus Gold verwirklicht sind.
  • Weil der Chip seitenverkehrt auf einem Kühlkörper 9 angebracht ist, wird der Zugang zu den Elektroden durch die metallisierten Löcher oder "via holes", die durch das Substrat des Chips verlaufen, erhalten. Die Kontaktstellen des Gates und des Drains auf der zugänglichen zweiten Fläche 10 des Chips 6 sind auf wenigstens ein metallisiertes Loch 1 im Gate-Bus und auf wenigstens ein metallisiertes Loch 12 im Drain-Bus zurückgeführt.
  • Die elektrische Kontaktstelle der Source kann sich am Kühlkörper 9 befinden, falls er aus Metall ist, vorzugsweise ist jedoch für die Source ebenfalls ein metallisiertes Loch 13 vorgesehen. Dies ermöglicht die Prüfung mittels Meßspitzen der fertiggestellten Vorrichtung: Somit arbeiten in einem elektrischen Prüfgerät mit Meßspitzen diese Meßspitzen sämtlich in derselben Ebene.
  • Die Montage eines Chips 6 in einem Strahler 9 erfordert außerdem die Anordnung von Kontaktmitteln, die aus den Fig. 3 und 4 besser hervorgehen.
  • Die Fig. 3 und 4 sind gleichzeitig zu betrachten, wobei Fig. 3 eine dreiseitige Unteransicht des Halbleiterchips 6 ist, der am Kühlkörper 9 angelötet werden muß, welcher in Fig. 4 in einer dreiseitigen Draufsicht gezeigt ist.
  • In Fig. 3 ist eine integrierte Schaltung gezeigt, die in höchstem Maß vereinfacht ist: Alles, was für das Verständnis nicht unverzichtbar ist, ist nicht gezeigt. Das Schema zeigt, daß es sich hierbei beispielsweise um einen Verstärker mit Baumstruktur handelt, der eine Eingangsstufe, die durch einen Leistungstransistor 14 gebildet ist, sowie eine Ausgangsstufe enthält, die durch zwei parallel angeordnete Leistungstransistoren 15 und 16 gebildet ist.
  • Diese drei Leistungstransistoren sind in Interdigitation angeordnet und beispielsweise an ihren Sources - weil diese die Quellen sind, die in einem Feldeffekttransistor die meiste Wärme abgeben - mit Luftbrücken 8 versehen sind. Diese Luftbrücken haben im Hinblick auf die Geometrie der oberfläche der Schaltung größtmögliche Abmessungen, so daß der thermische Widerstand abgesenkt wird.
  • Um zu vermeiden, daß der Halbleiterchip 6 ausschließlich über die zerbrechlichen Luftbrücken 8 am Kühlkörper 9 angelötet wird, ist vorgesehen, am äußeren Umfang des Chips auf dessen Fläche 7 mehrere metallisierte Klötze 17 anzuordnen: Diese nehmen die mechanische Beanspruchung in der Lötverbindung Chip/Kühlkörper auf, während die Luftbrücken 8 nur dem Wärmetransport dienen.
  • Der Kühlkörper 9 kann verschiedene Konfigurationen annehmen und ist aus verschiedenen Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit verwirklicht. Er kann aus Metall sein und eine zu derjenigen des Halbleiterchips 6 homothetische Form besitzen, vorteilhaft besitzt er jedoch eine Form, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist.
  • Hierbei handelt es sich um ein Metallrechteck, beispielsweise aus vergoldetem, vernickeltem oder verzinntem Kupfer, das ausreichend dick ist, um eine große kalorische Masse zu besitzen. Seine beiden gegenüberliegenden Enden 18 und 19 weisen jeweils ein Loch 20 bzw. 21 auf und bilden somit einen Befestigungsansatz für die fertiggestellte Vorrichtung. Der Mittelteil 22 weist in bezug auf eine Hauptf läche des Strahlers einen leichten Rücksprung auf. Er enthält zwei Reihen von reliefartigen Inseln. Die Inseln 23 der ersten Reihe besitzen eine wohlbestimmte Höhe und eine wohlbestimmte Position, damit sie den Luftbrücken 8 des Chips 6 entsprechen. Die Inseln 24 der zweiten Reihe haben eine Position, die auf die metallisierten Klötze 17 des Chips 6 bezogen ist, und eine Höhe, die etwas größer als diejenige der Insel 23 ist, um zu vermeiden, daß die Luftbrücken 8 plattgedrückt werden, wenn der Chip 6 auf den Kühlkörper 9 gelötet wird. Die Höhe einer Insel 24 ist gleich der Summe aus den Höhen einer Insel 23 und einer Luftbrücke 8.
  • Die Inseln 23 und 24 können entweder durch Prägen der Metallplatte oder durch chemische Gravur mit geeigneter Maskierung verwirklicht werden. Wenn die Inseln verwirklicht sind, nehmen sie auf ihrer oberen Fläche entweder durch Aufdampfung oder durch Elektrolyse eine Lötmittelschicht auf, wobei diese beiden Techniken geeignete Maskierungen erfordern.
  • Es genügt, den Chip 6 seitenverkehrt auf seinem Kühlkörper 9 aufzubringen, wobei die miteinander zu verlötenden Teile perfekt einander gegenüberliegen, sowie die Gesamtheit zu erhitzen, damit die Luftbrücken 8 und die Kontaktklötze 17 am Kühlkörper 9 angelötet werden. In diesem Fall eines metallischen Kühlkörpers liegen sämtliche Luftbrücken 8 auf demselben Potential, das im allgemeinen Masse ist.
  • Es kann jedoch vorkommen, daß in einer integrierten Schaltung mehrerer heiße Bereiche auf unterschiedlichen Potentialen liegen: Beispielsweise liegt die Source eines ersten Transistors auf Masse und liegt die Source eines zweiten Transistors auf einer Wiederholspannung. Ein einziger metallischer Strahler wie etwa derjenige von Fig. 4 würde diese Potentiale kurzzschließen und ist daher nicht verwendbar. In diesem Fall wird die Lösung durch einen elektrisch isolierenden Strahler erzielt, der in Fig. 5 gezeigt ist. Er enthält eine metallische Sitzfläche, die mit Befestigungsansätzen 18/20 und 19/21 versehen ist und mit derjenigen der vorangehenden Figur vergleichbar ist, wobei jedoch ihr mittiger Teil 22 tiefer ausgespart ist, um zu ermöglichen, hier ein isolierendes Plättchen 25 einzufügen, das mit seiner Rückseite an der Sitzfläche angelötet ist. Dieses Plättchen 25 kann aus Berylliumoxid, aus Aluminiumnitrid oder aus Industriediamant bestehen, welches elektrische Isolatoren sind, die für ihre gute Wärmeleitungseigenschaft bekannt sind.
  • Die Inseln 23 und 24 besitzen wie oben Positionen und Höhen, die durch die Geometrie des Halbleiterchips, der damit verlötet wird, festgelegt sind. Sie können durch Gravur erhalten werden, dieses Verfahren ist jedoch bei den genannten Materialien langwierig und teuer. Vorzugsweise werden sie durch elektrolytisches Wachstum ausgehend von metallisierten Abdrücken, die durch Aufdampfung auf das Isolierplättchen 25 aufgebracht werden, erhalten. Die Inseln 23 und 24 können entweder durch eine erste Metallschicht, auf der eine Lötmittelschicht aufgebracht ist, oder im Hinblick auf die betreffenden Dicken durch eine einzige Lötmittelschicht gebildet sein.
  • Eine erste Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die metallisierten Anschlußklötze 17 und die Inseln 24 zu vervielfachen, bis sie einen Wulst, der längs des äußeren Umfangs des Chips 6 verläuft, bzw. eine Mauer bilden, die dem Umriß des mittigen Teils 22 des Kühlkörpers folgt. Wenn der Chip 6 auf seinen Kühlkörper 9 gelötet ist, ist seine aktive Fläche 7 von selbst eingekapselt, wobei das Substrat des Chips als Deckel dieses Mikrogehäuses dient. Außerdem sind die Mittel 17 und 24 für den mechanischen Halt zu den Seitenflächen des Mikrogehäuses geworden.
  • Eine zweite Weiterbildung ist in Fig. 6 gezeigt, die eine Draufsicht eines Halbleiterchips zeigt, der auf einem Kühlkörper gemäß der erfindungsgemäßen Technik angebracht ist.
  • Da der Halbleiterchip 6 seitenverkehrt auf seinem Kühlkörper 9 angebracht ist, der ihm als Sitzfläche dient, ist die Rückseite 10 des Chips frei zugänglich und enthält metallisierte Löcher 11, 12, 13, durch die auf die Elektroden der Vorrichtung, des Transistors oder der integrierten Schaltung zugegriffen werden kann. Die vorgeschlagene zweite Weiterbildung kann mehrere Stufen enthalten.
  • Die erste besteht darin, jedes metallisierte Loch mit einem externen Anschlußklotz, der sich am Rand der Rückseite 10 des chips befindet, zu verbinden. Im gezeigten Beispiel sind die metallisierten Löcher 11, 12, 13 mit den Anschlußklötzen 26 bzw. 27 bzw. 28 verbunden. Damit mehrere erf indungsgemäße Vorrichtungen in Kaskade schaltbar sind, ist es von Vorteil, daß die von außen zugänglichen Anschlußklötze längs der zwei Kanten des Chips angeordnet sind, die nicht einem Befestigungsansatz 18 bzw. l9 zugewandt sind.
  • Die zweite Stufe besteht darin, direkt auf der Fläche 10 des Chips nicht integrierbare Bauelemente aufzubringen, unter der einzigen Voraussetzung, daß der Chip eine ausreichende Fläche besitzt, die dies ermöglicht. Beispielsweise sind in Fig. 6 mit den metallisierten Löchern 11 und 12 zwei Selbstinduktionsspulen 29 bzw. 30 verbunden. Die auf den chip aufgebrachten Bauelemente können entweder einen Schaltkreis bilden oder mit externen Verbindungsanschlußklötzen wie etwa 31 und 32 verbunden sein.
  • Schließlich sieht die Erfindung vor, nicht integrierbare Bauelemente, die sich außerhalb des Chips 6 befinden, am Kühlkörper 9 anzustücken, der als Sitzfläche dient. Hierzu können die Befestigungsansätze 18 und 19 erforderlichenfalls abgewandelt oder vergrößert werden, außerdem werden vorzugsweise an die Befestigungsansätze 18 und 19 gegenüber den Kanten des Chips 6 klötzenförmige Bauelemente angelötet. Beispielsweise sind in Fig. 6 die Bauelemente 33 + 34 und 35 + 36 zwei RC-Filternetzwerke.
  • Eine mit diesen Weiterbildungen versehene Vorrichtung bildet daher ein Mikrogehäuse mit metallischer Sitzfläche, in die der Halbleiter durch sein Substrat von selbst eingekapselt ist, wobei dieses Mikrogehäuse auf seiner Außenfläche - die durch die Fläche 10 des Substrats gebildet ist - eine elektronische Schaltung und externe Anschlußmittel trägt. Die außerhalb des Gehäuses befindliche Schaltung ist vorteilhaft durch ein Harz oder einen Deckel geschützt.
  • Die Erfindung ist bevorzugt auf Höchstfrequenzvorrichtungen anwendbar: Die Schaltungen, die gemäß der Erfindung montiert werden, besitzen Leistungseigenschaften, die besser sind als die Leistungseigenschaften derjenigen Schaltungen, die durch Hybridisierung gemäß herkömmlicher Techniken montiert sind.

Claims (10)

1. Leistungshalbleiterbauelement, das durch einen Halbleiterchip (6) und durch einen Kühlkörper (9) gebildet ist, wobei die Halbleitervorrichtung, die von einer ersten Fläche (7) des Chips (6) getragen wird, wenigstens eine Elektrodenmetallisierung enthält, die in Interdigitation mit wenigstens zwei Zähnen angeordnet ist, welche über wenigstens eine metallische Brücke (8) miteinander vereinigt sind, deren Luftspalt sie von der ersten Fläche (7) des Halbleiterchips (6) trennt, in dem:
- der Chip (6) im Hinblick auf die Beförderung der während des Betriebs freiwerdenden Wärme zum Kühlkörper (9) über wenigstens eine als thermische Senke dienende metallische Brücke (8) seitenverkehrt auf den Kühlkörper (9) gelötet ist,
- die mechanische Befestigung des Chips (6) am Kühlkörper (9) außerdem durch mehrere Metallisierungen (17) gewährleistet ist, die am äußeren Umfang des Chips (6) angeordnet und am Kühlkörper (9) angelötet sind.
2. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Brücke (8) durch eine Überdicke aus Metall verstärkt ist.
3. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (9) in seinem Mittelteil (22) mehrere reliefartige metallische Inseln (23, 24) trägt, wovon sich wenigstens eine (23) gegenüber wenigstens einer metallischen Brücke (8) des Halbleiterchips (6) befindet und wovon sich die anderen (24) gegenüber den Metallisierungen (17) befinden, die am äußeren Umfang des chips (6) angeordnet sind, der seinerseits über die Inseln (23, 24) am Kühlkörper (9) angelötet ist.
4. Leistungsbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Inseln (23, 24) in einem metallischen Kühlkörper (9) graviert oder geprägt sind.
5. Leistungsbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Inseln (23, 24) auf einer Scheibe (25) aus elektrisch isolierendem, jedoch wärmeleitendem Material wie etwa BeO, AlN oder Diamant aufgebracht sind, wobei diese Scheibe (25) auf den Mittelteil (22) des metallischen Kühlkörpers (9) gelötet ist.
6. Leistungsbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (9) zwei seitliche Befestigungsansätze (18, 19) enthält, die die Sitzfläche der Halbleitervorrichtung bilden.
7. Leistungsbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine ununterbrochene Metallisierung (17) auf dem äußeren Umfang des Chips (6) und eine einzige Insel (24) auf dem äußeren Umfang des Mittelteils (22) des Kühlkörpers (9) nach dem Löten ein Nikrcgehäuse für die Einkapselung der Halbleitervorrichtung bilden.
8. Leistungsbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß metallisierte Löcher (11, 12, 13), die durch das Substrat des chips (6) verlaufen, einen Zugang zu den Elektroden der Vorrichtung ergeben und in die zweite Fläche (10) des Chips (6) münden.
9. Leistungsbauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweiten Fläche (10) des Substrats des Chips (6) eine Anschlußschaltung, Anschlußflächen für die äußere Verdrahtung (26, 27, 28) sowie nicht integrierbare Bauelemente (29, 30) angebracht sind.
10. Leistungsbauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kühlkörper (9) in der Nähe der Ränder des Chips (6) klötzchenförmige passive Bauelemente (33 bis 36) aufgebracht sind.
DE69109525T 1990-03-09 1991-03-05 Leistungshalbleiteranordnung. Expired - Fee Related DE69109525T2 (de)

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DE69109525D1 DE69109525D1 (de) 1995-06-14
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