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DE-102023131912-B4 - Halbleitereinrichtung

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Abstract

Halbleitereinrichtung, aufweisend: einen Kühlkörper (9, 21, 31); ein Die-Pad (8), das oberhalb des Kühlkörpers (9, 21, 31) und von diesem entfernt angeordnet ist; einen Leistungs-Chip (1), der auf einer Oberfläche des Die-Pads (8) angeordnet ist, die einer dem Kühlkörper (9, 21, 31) zugewandten Oberfläche des Die-Pads (8) entgegengesetzt ist; und ein Gießharz (10), das einen Teilbereich des Kühlkörpers (9, 21, 31), das Die-Pad (8) und den Leistungs-Chip (1) versiegelt, wobei eine Oberfläche des Kühlkörpers (9, 21, 31), die dem Die-Pad (8) zugewandt ist, einen Strömungsunterstützungsteil (12) aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich in einem das Die-Pad (8) überlappenden und den Leistungs-Chip (1) nicht überlappenden Bereich von einer das Die-Pad (8) aufweisenden Ebene trennt.

Inventors

  • Shuhei Yokoyama
  • Shogo Shibata

Assignees

  • MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION

Dates

Publication Date
20260507
Application Date
20231116
Priority Date
20230421

Claims (7)

  1. Halbleitereinrichtung, aufweisend: einen Kühlkörper (9, 21, 31); ein Die-Pad (8), das oberhalb des Kühlkörpers (9, 21, 31) und von diesem entfernt angeordnet ist; einen Leistungs-Chip (1), der auf einer Oberfläche des Die-Pads (8) angeordnet ist, die einer dem Kühlkörper (9, 21, 31) zugewandten Oberfläche des Die-Pads (8) entgegengesetzt ist; und ein Gießharz (10), das einen Teilbereich des Kühlkörpers (9, 21, 31), das Die-Pad (8) und den Leistungs-Chip (1) versiegelt, wobei eine Oberfläche des Kühlkörpers (9, 21, 31), die dem Die-Pad (8) zugewandt ist, einen Strömungsunterstützungsteil (12) aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich in einem das Die-Pad (8) überlappenden und den Leistungs-Chip (1) nicht überlappenden Bereich von einer das Die-Pad (8) aufweisenden Ebene trennt.
  2. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 , wobei ein Teilbereich der Außenform des Gießharzes (10) mit einer Anschnittmarkierung versehen ist, die sich im Glanz von anderen Teilbereichen des Gießharzes (10) unterscheidet oder sich in der Höhe von einer Oberfläche eines Teilbereichs der Außenform des Gießharzes (10) aufgrund eines Hohlraums oder eines Vorsprungs unterscheidet, und der Strömungsunterstützungsteil (12) des Kühlkörpers (9, 21, 31) an einer Position auf der Seite angeordnet ist, die einer Seite, auf der die Anschnittmarkierung angeordnet ist, entgegengesetzt ist.
  3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 , aufweisend eine Vielzahl der Leistungs-Chips (1), wobei eine Oberfläche des Kühlkörpers (21) auf der Seite des Die-Pads (8) Vertiefungen (22) aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie sich an Zwischenräumen zwischen der Vielzahl der Die-Pads (8) entsprechenden Positionen von einer das Die-Pad (8) aufweisenden Ebene trennen.
  4. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 , wobei ein Leiterrahmen (33), der oberhalb des Kühlkörpers (31) und von diesem entfernt angeordnet ist und das Die-Pad (8) aufweist, einen aus dem Gießharz (10) freiliegenden Anschlussteil (20) und einen den Anschlussteil (20) und das Die-Pad (8) verbindenden gebogenen Teil (34, 42) aufweist, eine Oberfläche, die den Anschlussteil (20) aufweist, an einer Position angeordnet ist, die vom Kühlkörper (31) weiter entfernt liegt als eine das Die-Pad (8) aufweisende Oberfläche, und der Kühlkörper (31) einen geneigten Teil (32) aufweist, der entlang dem gebogenen Teil (34, 42) des Leiterrahmens (33) in einem in Draufsicht den gebogenen Teil (34, 42) überlappenden Bereich angeordnet ist.
  5. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 4 , wobei der gebogene Teil (42) im Leiterrahmen (33) mit einem Schlitz (43) versehen ist.
  6. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Leistungs-Chip (1) einen RC-IGBT einschließt.
  7. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , wobei der Leistungs-Chip (1) und eine Diodenvorrichtung (3) aus einem Halbleiter mit breiter Bandlücke gebildet sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine eingegossene Halbleitereinrichtung. Hintergrund In einer herkömmlichen Technik wurde eine Halbleitereinrichtung offenbart, die eine Halbleitervorrichtung, einen Leiterrahmen und eine dissipierende bzw. ableitende Metallplatte enthält und in der die Halbleitervorrichtung, der Leiterrahmen und die ableitende Metallplatte eingegossen sind (z. B. Patentliteratur 1) Patentdokument 1: JP H08- 148 515 A Die Druckschrift JP H07 - 245 324 A betrifft eine Halbleitervorrichtung, die einen Kühlkörper direkt nach außen führt. Das Gehäuse des IC-Chips besteht vollständig aus einem Gießharz und ermöglicht so eine hocheffiziente Wärmeableitung nach außen, indem die Enden der Außenanschlüsse und des Kühlkörpers aus dem Gießharzgehäuse herausragen. Nach dem elektrischen Anschluss des IC-Chips an ein Trägerband wird ein Kühlkörper aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf der Rückseite des Chips montiert. Anschließend wird der Chip durch Gießen eines Epoxidharzes in einer vorgegebenen Form um den Chip herum versiegelt. Dabei ragt das Ende des Kühlkörpers aus dem Gießharzgehäuse heraus. Nach dem Versiegeln des Chips mit dem Harz wird der Kühlkörper so geformt, dass er entweder als Wärmeleitrohr mit Kühlrippen dient oder beim Formen der Außenanschlüsse mit dem Chip auf einem Montagesubstrat verbunden wird. Anschließend wird der Kühlkörper an einen vorgegebenen Bereich eines auf dem Substrat vorhandenen Wärmeleitmusters gelötet. Dadurch kann die vom Chip erzeugte Wärme hocheffizient abgeführt werden. Die Druckschrift DE 10 2021 205 995 A1 offenbart ein Leistungsmodul, das die Erzeugung von Hohlräumen durch während des Harzvergusses in einen Leistungsmodul, das einen plattenförmigen Leitungsrahmen zur Verbindungsverdrahtung im Modul verwendet, erzeugte Blasen verhindern kann. Das bekannte Leistungsmodul umfasst eine Bodenplatte, ein auf der Bodenplatte angeordnetes Substrat, wenigstens einen auf dem Substrat angeordneten Leistungshalbleiterchip, einen als eine Verbindungsverdrahtung dienenden plattenförmigen Leitungsrahmen, ein mit der Basisplatte verbundenes und das Substrat, den Leistungshalbleiterchip und den Leitungsrahmen enthaltendes Gehäuse, und ein das Gehäuse ausfüllendes und das Substrat, den Leistungshalbleiterchip und den Leitungsrahmen versiegelndes Vergussharz. Wenigstens ein Teil des Leitungsrahmens weist eine nach oben konvexe Form auf und eine Oberseite der nach oben konvexen Form ist mit einer Öffnung ausgestattet, die den Leitungsrahmen vertikal durchdringt. Zusammenfassung In der herkömmlichen Technik bestand jedoch das Problem, dass, wenn eine Halbleitervorrichtung mit Harz versiegelt wird, ein Zwischenraum zwischen dem Leiterrahmen und der ableitenden Metallplatte, wenn dieser eng ist, nicht mit dem Harz gefüllt werden kann. Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und deren Ziel besteht darin, eine Halbleitereinrichtung bereitzustellen, in der Harz ausreichend zwischen einen Leiterrahmen und eine ableitende Metallplatte gefüllt ist. Lösung für das Problem Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei eine Halbleitereinrichtung erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche. Eine Halbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Kühlkörper; ein Die-Pad, das oberhalb des Kühlkörpers und von diesem entfernt angeordnet ist; einen Leistungs-Chip, der auf einer Oberfläche des Die-Pads angeordnet ist, die einer dem Kühlkörper zugewandten Oberfläche des Die-Pads entgegengesetzt ist; und ein Gießharz, das einen Teilbereich des Kühlkörpers, das Die-Pad und den Leistungs-Chip versiegelt, wobei eine dem Die-Pad zugewandte Oberfläche des Kühlkörpers einen Strömungsunterstützungsteil aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich in einem das Die-Pad überlappenden und den Leistungs-Chip nicht überlappenden Bereich von einer das Die-Pad aufweisenden Ebene trennt. Vorteilhafte Effekte der Erfindung In der Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, selbst wenn ein Zwischenraum zwischen dem Leiterrahmen und dem Kühlkörper eng ist, Harz ausreichend zwischen den Leiterrahmen und die ableitende Metallplatte gefüllt. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN 1 ist eine schematische Draufsicht der Halbleitereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.2 ist eine Seitenansicht der Halbleitereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.3 ist eine Seitenansicht der Halbleitereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.4 ist eine vergrößerte Ansicht des Kühlkörpers in der Halbleitereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.5 ist eine Seitenansicht der Halbleitereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.6 ist eine Draufsicht der Halbleitereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.7 ist eine Seitenansicht der Halbleitereinrichtung gemäß der dritten Ausführungs