DE19620202A1 - Wärmeabführende Halbleitervorrichtung - Google Patents
Wärmeabführende HalbleitervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrich
tung, insbesondere auf eine Halbleitervorrichtung, die von
einem Halbleiter-Chip erzeugte Wärme abstrahlt.
Halbleitervorrichtungen werden nach den Gehäusen, in
denen die Halbleiter-Chips untergebracht sind, in verschie
dene Typen eingeordnet. In Fig. 1 ist eine herkömmliche
Halbleitervorrichtung 9 des Lead-on-Chip (LOC) Typs gezeigt,
bei welcher Leiter an einem Halbleiter-Chip mit einem Haft
mittel (z. B. Band) angebracht sind. Gemäß Fig. 1 enthält die
herkömmliche Halbleitervorrichtung 9 ein Gehäuse 1, einen
Halbleiter-Chip 2, Leitungen 3 und ein Haftelement 4. Ein
Endabschnitt einer jeden Leitung 3 ist mit dem Haftelement 4
an dem im Gehäuse 1 untergebrachten Halbleiter-Chip 2 ange
bracht. Der andere Endabschnitt einer jeden Leitung 3 liegt
außerhalb des Gehäuses 1 und ist mit einem Schaltungssub
strat 15 verbunden. Ein Problem der herkömmlichen Halblei
tervorrichtung 9 besteht darin, daß sie nicht wirksam die
durch den Halbleiter-Chip 2 erzeugte Wärme abführt. Die
Lebensdauer der herkömmlichen Halbleitervorrichtung 9 ist
daher verringert und die Zuverlässigkeit eines die Vorrich
tung 9 verwendenden Produkts gesenkt.
Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Halbleitervorrichtung zu schaffen, welche wirksam die durch
einen Halbleiter-Chip erzeugte Wärme abstrahlt und damit die
Probleme des Standes der Technik vermeidet bzw. vermindert.
Hierzu schafft die Erfindung eine Halbleitervorrichtung
mit einem einen Halbleiter-Chip aufnehmenden Gehäuse und
einer Anzahl von Verbindungsleitungen, die mit einem Ende
mit einem Haftelement am Halbleiter-Chip angebracht sind und
mit ihrem anderen Ende außerhalb des Gehäuses liegen und mit
einem Schaltungssubstrat verbunden sind, wobei die Halblei
tervorrichtung ferner wenigstens eine wärmeabführende Lei
tung aufweist, deren eines Ende mit dem Haftelement am Halb
leiter-Chip angebracht ist und deren anderes Ende außerhalb
des Gehäuses liegt und vom Schaltungssubstrat getrennt ist.
Außerdem weist die Halbleitervorrichtung einen wärmeabgeben
den Körper auf, der in das Haftelement eingefügt ist.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung
anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Auf diesen
ist
Fig. 1 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Halblei
tervorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Halbleiter
vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten
Halbleitervorrichtung mit Schnitt längs Linie III-III der
Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten
Halbleitervorrichtung mit Schnitt längs Linie IV-IV der Fig.
2, und
Fig. 5 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungs
form der Erfindung.
Gemäß den Fig. 2 bis 4 enthält eine Halbleitervorrich
tung 100 einen Halbleiter-Chip 20, der in einem Gehäuse 10
vorgesehen ist. Anschlußleiter 30 sind jeweils mit einem
Ende mit einem Haftelement 40, etwa einem Band, am Halblei
ter-Chip 20 angebracht. Der andere Endabschnitt der einzel
nen Anschlußleiter 30 liegt außerhalb des Gehäuses 10 und
ist mit einem Schaltungssubstrat 15 verbunden.
Die Halbleitervorrichtung 100 enthält ferner eine An
zahl von Wärmeabgabeleitern 60. Ein Endabschnitt, auf den
als innerer Endabschnitt Bezug genommen wird, eines jeden
Wärmeabgabeleiters 60 ist am Haftelement 40 angebracht, und
der andere Endabschnitt, auf den als äußerer Endabschnitt
Bezug genommen wird, eines jeden Wärmeabgabeleiters 60 liegt
außerhalb des Gehäuses 10. Die äußeren Endabschnitte der
Wärmeabgabeleiter 60 sind vorzugsweise so gebogen, daß sie
die Oberseite des Gehäuses 10 eng berühren und vom Schal
tungssubstrat 15 getrennt sind. Die äußeren Endabschnitte
der Wärmeabgabeleiter 60, insbesondere in Flachausführung,
besitzen also große Oberflächenbereiche, ohne daß sie viel
Platz einnehmen. Ferner kann die Verbindung der Wärmeabgabe
leiter 16 mit dem Haftelement 40 verbessert werden, wenn die
inneren Endabschnitte der Wärmeabgabeleiter 60 miteinander
verbunden sind.
Ein dünnplattiger Wärmeabgabekörper 50 ist in das Haft
element 40 eingefügt. Der Wärmeabgabekörper 50 ist von den
Anschlußleitern 30 elektrisch isoliert. Wie in Fig. 4 ge
zeigt, ist bevorzugt, daß der Wärmeabgabekörper 50 an einem
Abschnitt mit dem Wärmeabgabeleiter 60 verbunden ist. Der
Wärmeabgabekörper 50 und die Wärmeabgabeleiter 60 sind vor
zugsweise aus einem billigen und hochwärmeleitfähigen Mate
rial, wie etwa Kupfer oder Aluminium, ausgebildet.
Bei der gegenständlichen Halbleitervorrichtung 100 wird
der größte Teil der vom Halbleiter-Chip 20 erzeugten Wärme
über den Wärmeabgabekörper 50 auf die Wärmeabgabeleiter 60
übertragen. Da ferner die äußeren Endabschnitte der Wärme
abgabeleiter 60 außerhalb des Gehäuses 10 liegen, wird die
auf die Wärmeabgabeleiter 60 übertragene Wärme über die
äußeren Endabschnitte in die umgebende Luft abgestrahlt. Die
Lebensdauer der Halbleitervorrichtung 100 läßt sich daher
erhöhen und die Zuverlässigkeit eines die Halbleitervorrich
tung 100 verwendenden Produkts verbessern. Die Halbleiter
vorrichtung 100 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist
mit mehreren Wärmeabgabeleitern 60 versehen, um größere Wär
meabgabeflächen zu erzielen. Die Aufgabe der Erfindung läßt
sich jedoch auch lösen, indem nur ein Wärmeabgabeleiter 60
mit vergrößerter Oberfläche bei der Halbleitervorrichtung
verwendet wird.
Eine abgewandelte Halbleitervorrichtung 101 ist in Fig.
5 gezeigt. Die Halbleitervorrichtung 101 umfaßt ein einen
Halbleiter-Chip 20 aufnehmendes Gehäuse 10 und eine Anzahl
von Anschlußleitern 30. Die Anschlußleiter 30 sind jeweils
mit einem Endabschnitt mittels eines Haftelements 40 am
Halbleiter-Chip 20 angebracht, während die anderen Endab
schnitte außerhalb des Gehäuses 10 liegen und mit einem
Schaltungssubstrat 15 verbunden sind. Die Halbleitervorrich
tung 101 enthält ferner eine Anzahl von Wärmeabgabeleitern
60. Die Wärmeabgabeleiter 60 sind jeweils mit einem Endab
schnitt mittels des Haftelements 40 am Halbleiter-Chip 20
angebracht, während der andere Endabschnitt, auf den als
äußerer Endabschnitt Bezug genommen wird, außerhalb des
Gehäuses 10 liegt und vom Schaltungssubstrat 15 getrennt
ist. Ein Wärmeabgabekörper 50 ist in das Haftelement 40
eingefügt und enthält einen Abschnitt, welcher mit den Wär
meabgabeleitern 60 verbunden ist.
Die Halbleitervorrichtung 101 enthält ferner ein Wärme
zerstreuungselement 70, welches mit den äußeren Endabschnit
ten der Wärmeabgabeleiter 60 verbunden ist. Das Wärmezer
streuungselement 70 ist vorzugsweise aus Kupfer oder Alumi
nium gebildet. Die Wärmeaustauschfläche der Halbleitervor
richtung 101 ist nach Maßgabe der Oberfläche des Wärmezer
streuungselements 70 erhöht. Die Halbleitervorrichtung 101
kann also die vom Halbleiter-Chip 20 erzeugte Wärme wir
kungsvoller abführen.
Claims (7)
1. Halbleitervorrichtung mit
einem einen Halbleiter-Chip (20) aufnehmenden Gehäuse (10)
einer Anzahl von Anschlußleitern (30), die jeweils mit einem Endabschnitt mit einem Haftelement (40) an dem Halb leiter-Chip (20) angebracht sind und mit dem anderen End abschnitt außerhalb des Gehäuses (10) liegen und an einem Schaltungssubstrat (15) angeschlossen sind, gekennzeichnet durch
wenigstens einen Wärmeabgabeleiter (60), der mit einem Endabschnitt mittels des Haftelements (40) am Halbleiter- Chip (20) angebracht ist und sich mit dem anderen Endab schnitt außerhalb des Gehäuses (10) befindet und vom Schal tungssubstrat (15) getrennt liegt, und
einen in das Haftelement (40) eingefügten Wärmeabgabe körper (50).
einem einen Halbleiter-Chip (20) aufnehmenden Gehäuse (10)
einer Anzahl von Anschlußleitern (30), die jeweils mit einem Endabschnitt mit einem Haftelement (40) an dem Halb leiter-Chip (20) angebracht sind und mit dem anderen End abschnitt außerhalb des Gehäuses (10) liegen und an einem Schaltungssubstrat (15) angeschlossen sind, gekennzeichnet durch
wenigstens einen Wärmeabgabeleiter (60), der mit einem Endabschnitt mittels des Haftelements (40) am Halbleiter- Chip (20) angebracht ist und sich mit dem anderen Endab schnitt außerhalb des Gehäuses (10) befindet und vom Schal tungssubstrat (15) getrennt liegt, und
einen in das Haftelement (40) eingefügten Wärmeabgabe körper (50).
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wärmeabgabekörper (50) und der Wärme
abgabeleiter (60) mit Kupfer oder Aluminium gebildet sind.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß mehrere Wärmeabgabeleiter (60)
vorgesehen sind und die einen Endabschnitte der Wärmeabgabe
leiter (60) miteinander verbunden und an dem Halbleiter-Chip
(20) mittels des Haftelements (40) angebracht sind.
4. Halbleitervorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Endab
schnitt des wenigstens einen Wärmeabgabeleiters (60) in enge
Berührung mit dem Gehäuse (10) gebogen ist.
5. Halbleitervorrichtung nach irgendeinem der vorste
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein mit
dem äußeren Endabschnitt des wenigstens einen Wärmeabgabe
leiters (60) verbundenes Wärmezerstreuungselement (70) auf
weist.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Wärmezerstreuungselement (70) Kupfer
oder Aluminium enthält.
7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wärmeabgabekörper (50) mit dem wenig
stens einen Wärmeabgabeelement (60) verbunden ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |