DE69203889T2

DE69203889T2 - Halbleiteranordnung mit einer Füllung.

Info

Publication number: DE69203889T2
Application number: DE69203889T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Matsushita; Toshifusa Yamada
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2012-02-22
Also published as: JPH04321259A; EP0501341A1; US5243223A; DE69203889D1; JP2867753B2; EP0501341B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, die zur Verwendung in Transistormodulen oder ähnlichem gedacht ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Halbleitervorrichtung, die einen Aufbau aufweist, um das Austreten einer Füllung aus der Vorrichtung und das Aussetzen der Füllung an Wasser verhindert.

Diskussion des Standes der Technik

Eine herkömmliche Halbleitervorrichtung war verwirklicht in der Form einer Packung, die gebildet wurde durch Kombinieren einer Basis, die als eine Abstrahlungsplatte wirkt, mit einem Gehäuse oder einer Umhausung, die aus isolierendem Material hergestellt war. Zusätzlich zu der Packung (das heißt der Basis und der Umhausung) enthält die Halbleitervorrichtung ein Halbleiterchipelement, einen externen Leitungsanschluß, eine gelatinierte Harzauffüllung (z.B. ein Silikonharz) und ein abdichtendes Harz (z.B. ein Epoxyharz). Die Halbleitervorrichtung wird dadurch aufgebaut, daß die Umhausung mit der gelatinierten Harzauffüllung derart aufgefüllt wird, daß das Halbleiterelement in einem unteren Gebiet innerhalb der Umhausung eingebettet ist, wobei das dichtende Harz auf der gelatinierten Harzauffüllung angewendet wird und man das dichtende Harz aushärten läßt.
Das Silikongel oder Kunstharz, das als die gelatinierte Harzauffüllung in der Umhausung verwendet wird, weist einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf als die anderen abdichtenden Harzmaterialien (wie Epoxyharz). Wenn sich bei der herkömmlichen Halbleitervorrichtung das Volumen der gelatinierten Harzauffüllung in Zusammenhang mit einer von einem Erwärmungszyklus der Halbleitervorrichtung herrührenden Temperaturerhöhung ausdehnt, bewirkt weiter das von der Ausdehnung hervorgerufene Überschußvolumen der gelatinierten Harzauffüllung die Erzeugung eines internen Drucks, der nicht abbaubar ist. Als Folge davon kann Streß, der durch den durch das Überschußvolumen der gelatinierten Harzauffüllung hervorgerufenen internen Druck induziert wird, auf das Halbleiterchipelement einwirken, wodurch Risse in dem Halbleiterchipelement auftreten können.
Der gleiche Streß kann auch verursachen, daß die gelatinierte Harzauffüllung einen verbundenen Abschnitt von Gehäuse und Umhausung aufbricht, was zu einem Austritt der Auffüllung aus der Halbleitervorrichtung führt. Wenn die gelatinierte Harzauffüllung sich plötzlich aufgrund einer abnormalen Wärmeerzeugung (wie z.B. die Wärmeerzeugung, die durch einen durch das Halbleiterchipelement fließenden Überstrom hervorgerufen wird) ausdehnt, kann insbesondere die Umhausung abrupt brechen, wodurch ermöglicht wird, daß der Inhalt der Umhausung herausspritzt und auf Umgebungsobjekte außerhalb der Halbleitervorrichtung einwirkt.
Im Hinblick auf die vorhergehenden Probleme wurde eine Halbleitervorrichtung vorgeschlagen, wobei die Umhausung der Halbleitervorrichtung mit einem Entlüftungsloch versehen ist, das zu der gelatinierten Harzauffüllung durch das wärmehärtbare Harz durchtritt, um eine Verbindung zwischen der gelatinierten Harzauffüllung und der außenseitigen Luft zu schaffen. Diese Art von Vorrichtung, die in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Hei. 1-119534 diskutiert wird, soll einen Bruch der Umhausung und ein Austreten der gelatinierten Harzfüllung aus der Halbleitervorrichtung verhindern. Gemäß den Aufbau dieser Art von Halbleitervorrichtung wird die Volumenausdehnung der gelatinierten Harzauffüllung, die mit dem Temperaturanstieg auftritt, durch die Kapazität des Entlüftungslochs absorbiert.
Gleichzeitig kann übermäßiger Druck in der Umhausung durch das Entlüftungsloch an die außenseitige Luft abgelassen werden.
Das Vorsehen des Entlüftungslochs in der Umhausung verringert ein Austreten der gelatinierten Harzfüllung aus der Umhausung und verhindert einen Bruch der Umhausung in Situationen, bei denen der innere Druck der Umhausung sich erhöht. Dieses Ergebnis wird dadurch erhalten, daß das Entlüftungsloch die Absorption von Erhöhungen im Volumen der gelatinierten Auffüllung ermöglicht, die bei Expansion der gelatinierten Auffüllung auftreten. Trotzdem schafft die Vorsehung des Entlüftungslochs in der Umhausung der Halbleitervorrichtung noch keine vollkommen zufriedenstellenden Ergebnisse. Insbesondere weist das in der Halbleitervorrichtung mit einem Entlüftungsloch verwendete Gel eine hohe Wasserabsorptionsfähigkeit auf, und deshalb kann die in der Halbleitervorrichtung verwendete gelatinierte Harzauffüllung Feuchtigkeit von der außenseitigen Luft durch das Entlüftungsloch absorbieren und während der Verwendung der Halbleitervorrichtung anschwellen, so daß die Eigenschaften der Durchschlagsfestigkeiten der Halbleitervorrichtung ungünstig beeinflußt werden.
Eine weitere Art der Halbleitervorrichtung mit einer internen Druckabsorptionsvorrichtung ist in den Patent Abstracts von Japan, Band 10, Nr. 209, 22. Juli 1986 vorgeschlagen. Diese Vorrichtung umfaßt eine dispergierende Kammer zur Entlastung eines internen Druckaufbaus, der durch die thermische Ausdehnung des gelatinierten Harzes erzeugt wird. Die dispergierende Kammer ist durch die innere Wand des außenseitigen Gehäuses und eine Teilungswand, die sich von einem eine Teilabdeckung bildenden Teil des äußeren Gehäuses nach unten erstreckt, definiert. Die Teilungswand erstreckt sich nach unten und tritt durch das gelatinierte Harz hindurch, so daß der abgeschlossene Raum, der darin bestimmt ist, als Auslaß oder dispergierende Kammer verwendbar ist. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht intrinsisch gegen Feuchtigkeit resistent, das heißt, wenn einmal das äußere abdichtende Harz vorgesehen ist, dann gibt es keinen Austritt mehr für jegliche in dem gelatinierten Harz absorbierte Feuchtigkeit.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände erzielt und besitzt die Aufgabe, eine hochgradig zuverlässige Halbleitervorrichtung dadurch zu schaffen, daß die auf die Halbleitervorrichtung einwirkende Streßbelastung abgebaut wird, und die in der Lage ist, ein Austreten der gelatinierten Harzauffüllung aus der Halbleitervorrichtung zu verringern. Darüber hinaus ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, die auch intrinsisch gegen Feuchtigkeit resistent ist.
Die erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung löst die obigen Aufgaben durch Schaffung einer Halbleitervorrichtung mit den in Anspruch 1 dargelegten Merkmalen.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung ermöglicht einer Volumenerhöhung der gelatinierten Harzauffüllung (das heißt einem expandierten Teil der gelatinierten Harzauffüllung), die von einem Temperaturanstieg in Erwiderung auf einen Erwärmungszyklus der Halbleitervorrichtung hervorgerufen wird, in die interne druckabsorbierende Kammer zur Absorption durch die interne druckabsorbierende Kammer einzutreten. Obwohl die Luft der internen druckabsorbierenden Kammer komprimiert wird, ist die mit der komprimierten Luft zusammenhängende Reaktionskraft extrem klein im Vergleich zu dem mit dem vergrößerten Teil der gelatinierten Harzauffüllung in Zusammenhang stehenden Druck, und deshalb beeinträchtigt sie nicht die Absorptionswirkung der Kammer.
Erfindungsgemäß ist die interne druckabsorbierende Kammer durch Kombination einer ersten Teilungswand mit einer zweiten Teilungswand gebildet. Die zweite Teilungswand erstreckt sich nach innen von einer Seitenwand des Gehäuses der Halbleitervorrichtung und dringt durch die abdichtende Harzschicht hindurch. Ein oberes Ende der zweiten Teilungswand ist freiliegend und offenliegend oberhalb der abdichtenden Harzschicht, und ein unteres Ende der zweiten Teilungswand ist in einer Schicht der gelatinierten Auffüllung begraben. Die erste Teilungswand erstreckt sich nach unten von einer oberen Abdeckung des Gehäuses der Halbleitervorrichtung und umgibt das offene obere Ende der zweiten Teilungswand. Ein entferntes Ende der ersten Teilungswand ist in der abdichtenden Harzschicht begraben.
In diesem Fall ist empfohlen, daß das wärmehärtbare Harz, das zur Bildung der abdichtenden Harzschicht verwendet wird, in dem Gehäuse der Halbleitervorrichtung vorgesehen wird, bevor die obere Abdeckung des Gehäuses an dem Gehäuse angebracht wird, und daß das wärmehärtbare Harz ausgehärtet wird, nachdem die obere Abdeckung an dem Gehäuse angebracht ist. Weiter ist erfindungsgemäß der durch die zweite Teilungswand umgebene Raum gegen die Luft außerhalb der Halbleitervorrichtung offen, bevor die obere Abdeckung des Gehäuses an dem Gehäuse angebracht wird. Unter diesem Zustand wird der durch die zweite Teilungswand umgebene Raum gleichzeitig mit dem zur Bildung der abdeckenden Harzschicht verwendeten wärmehärtbaren Harz (das ist ein Epoxyharz) erwärmt. Wenn das Epoxyharz auf eine aufweichende Temperatur erwärmt wird, um einen Teil des Gehäuses mit der abdichtenden Harzschicht aufzufüllen, wird insbesondere auch der durch die zweite Teilungswand umgebene Raum ebenfalls erwärmt. Als Folge davon wird die Feuchtigkeit in diesem Raum an die Luft außerhalb der Halbleitervorrichtung ausgetrieben, da die Erwärmung des wärmehärtbaren Harzes in dem Gehäuse ausgeführt wird, bevor die obere Abdeckung des Gehäuses an dem Gehäuse angebracht wird.
Beim Herstellen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die interne druckabsorbierende Kammer durch Kombination einer ersten und zweiten Teilungswand gebildet ist, kann das wärmehärtbare Harz durch Erwärmung ausgehärtet werden, nachdem die obere Abdeckung an dem Gehäuse angebracht worden ist. Die obere Abdeckung des Gehäuses wird gleichzeitig an der abdichtenden Harzschicht an der Anbringungsposition fixiert, wenn das Epoxyharz ausgehärtet wird, nachdem die obere Abdeckung des Gehäuses (die mit der ersten Teilungswand versehen ist), an dem Gehäuse angebracht worden ist. Auf diese Weise kann der Vorgang des Anbringens eines Klebewirkstoffs zwischen dem Gehäuse und der oberen Abdeckung des Gehäuses zum Verbinden des Gehäuses mit der oberen Abdeckung weggelassen werden.
Weitere Vorteile und Aufgaben der Erfindung werden in der nun folgenden Beschreibung dargelegt und werden zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich sein oder werden sich durch Ausführung der Erfindung ergeben. Die Vorteile und Aufgaben der Erfindung können mittels der insbesondere in den beiliegenden Ansprüchen hervorgehobenen Kombinationen und Mittel verwirklicht und erzielt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die begleitenden Zeichnungen, die in dieser Beschreibung mit enthalten sind und einen Teil von dieser darstellen, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Aufgaben, Vorteile und Prinzipien der Erfindung.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig.1 eine bruchstückhafte Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung zum Zwecke der Veranschaulichung;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer weiteren Halbleitervorrichtung;
Fig. 3(a) eine senkrechte Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung;
Fig. 3(b) eine Grundrißansicht der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung, bei der die obere Abdeckung der Vor richtung weggelassen wurde; und
Fig. 3(c) eine bruchstückhafte perspektivische Ansicht von in der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung enthaltenen Elementen.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es werden nun zwei Halbleitervorrichtungen zum Zwecke der Veranschaulichung und eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Einzelnen in bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
In der veranschaulichenden Vorrichtung, die in der Fig. 1 gezeigt ist, enthält eine Halbleitervorrichtung eine Metallbasis 1, die als eine Abstrahlungsplatte wirkt, eine Isolationsplatte 2, die auf der Metallbasis 1 angebracht ist, und ein Halbleiterelement 3 (z.B ein Transistor), das auf der Isolationsplatte 2 angebracht ist. Die Halbleitervorrichtung nach der Fig. 1 enthält auch einen externen Zuleitungsanschluß 4, ein isolierendes Gehäuse oder eine Umhausung 5, das ein Gießharzprodukt umf aßt, und eine obere Abdeckung 6, die als eine Abdeckung für das isolierende Gehäuse 5 wirkt.
Die Basis 1, das Gehäuse 5 und die obere Abdeckung 6 bilden eine Packung oder einen Behälter, in dem die Elemente der Halbleitervorrichtung wenigstens teilweise vorgesehen sind. Beim Aufbauen der Halbleitervorrichtung wird ein unterer Abschnitt des Behälters mit einer gelatinierten Harzfüllung 7 (z.B. einem Silikonharz) aufgefüllt, so daß das Halbleiterelement 3 und ein Teil des externen Leitungsanschlusses 4 in der gelatinierten Harzfüllung 7 eingebettet sind. Zudem wird ein oberer Abschnitt des Behälters über der gelatinierten Harzfüllung 7 mit einer abdichtenden Harzschicht 8 (z.B. einem Epoxyharz) aufgefüllt, und dann wird die abdichtende Harzschicht ausgehärtet.
Eine interne druckabsorbierende Kammer 9 ist außerdem innerhalb des Behälters (das heißt innerhalb des Gehäuses 5) ausgebildet. Die interne druckabsorbierende Kammer 9 umfaßt einen festverschlossenen oder abgedichteten, taschenartigen Raum, der durch die abdichtende Harzschicht 8 hindurchgeht und oberhalb der oberen Oberfläche der gelatinierte Harzfüllung 7 offen ist. Die interne druckabsorbierende Kammer 9 ist durch eine schlauchartige Teilungswand 10 definiert, die integral mit der oberen Abdeckung 6 ausgebildet ist und sich nach unten von einer Rückseite der oberen Abdeckung erstreckt. Insbesondere ist die Teilungswand derart dimensioniert, daß beispielsweise die Teilungswand durch die abdichtende Harzschicht 8 hindurchtritt und ein freies Ende der Teilungswand in einer Schicht der gelatinierten Harzfüllung 7 begraben ist. Die interne Kapazität der internen druckabsorbierenden Kammer 9 ist auf einen Wert eingestellt, der wenigstens größer ist als die Volumenerhöhung (das heißt eine Erhöhung im Volumen), die sich bei der gelatinierten Harzfüllung 7 in Erwiderung auf bestimmte Temperaturerhöhung einstellt.
Beim Aufbauen der Halbleitervorrichtung nach der Fig. 1 wird die offene Endfläche der internen druckabsorbierenden Kammer 9 durch die gelatinierte Harzfüllung 7 geschlossen (das heißt damit abgedichtet). Die sich ergebende interne druckabsorbierende Kammer 9 ist mit durch die Teilungswand 10 und die gelatinierte Harzfüllung 7 eingeschlossener Luft gefüllt. Wenn sich die gelatinierte Harzfüllung 7 bei einer Temperaturerhöhung ausdehnt, die während der Verwendung der Halbleitervorrichtung auftritt, tritt ihr volumenmäßig erhöhter Teil (das heißt, das Überschußvolumen der gelatinierten Harzfüllung, das von der Temperaturerhöhung herrührt) in die interne druckabsorbierende Kammer 9 ein, so daß der erhöhte Druck aufgrund des erhöhten Volumens absorbiert wird und eine Entlastung auftritt.
Bei der vorhergehenden Vorrichtung wird die Luft in der internen druckabsorbierenden Kammer 9 der Halbleitervorrichtung komprimiert. Aus einem Vergleichsversuch gemäß dem Gesetz von Boyle und Charles hat sich herausgestellt, daß der auf die komprimierte Luft in der Kammer 9 einwirkende Druck (das heißt der von der Volumenausdehnung der gelatinierten Harzauffüllung 7 hervorgerufene Druck) ungefähr 1/100 des auf das gelatinierte Harz 7 einwirkenden Drucks (das heißt der reaktiven Kraft oder des Drucks der komprimierten Luft) ist. Als Ergebnis ist die absorbierende Funktion, die durch die interne druckabsorbierende Kammer 9 ausgeführt wird, relativ unbeeinflußt, so daß der ausgedehnte Teil der gelatinierten Harzfüllung 7 (das ist das Überschußvolumen der Füllung 7), der von einer Temperaturerhöhung herrührt, oder eine Erhöhung im Druck innerhalb der Halbleitervorrichtung zuverlässig durch die interne druckabsorbierende Kammer 9 absorbiert werden kann. Da die interne druckabsorbierende Kammer 9 einen fest abgeschlossenen oder abgedichteten Raum umfaßt, der nicht mit der äußeren Luft außerhalb der Halbleitervorrichtung in Verbindung steht, wird die gelatinierte Harzfüllung 7 keine Feuchtigkeit aus der äußeren Luft während der Verwendung der Halbleitervorrichtung absorbieren.
Die vorher erwähnten Eigenschaften der veranschaulichenden Vorrichtung wurden durch von den Erfindern der vorliegenden Erfindung ausgeführte Untersuchungen bestätigt. Es sei bemerkt, daß die interne druckabsorbierende Kammer 9 nicht auf eine Position gemäß der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung beschränkt ist. Vielmehr kann die interne druckabsorbierende Kammer 9 an einer Vielzahl innerhalb des Behälters verteilten Positionen vorgesehen sein (beispielsweise kann der Behälter der Halbleitervorrichtung eine Vielzahl von druckabsorbierenden Kammern enthalten, die an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Halbleitervorrichtung gelegen sind).
In einer weiteren veranschaulichenden Vorrichtung, die in der Fig. 2 gezeigt ist, ist die interne druckabsorbierende Kammer 9 durch eine Seitenwand eines Gehäuses 5 (die integral mit einer oberen Abdeckung 6 gegossen ist) und eine Teilungswand 10, die sich nach innen von der oberen Abdeckung 6 in das Gehäuse erstreckt, definiert. Der Aufbau der in der Fig. 2 gezeigten Halbleitervorrichtung schafft ähnliche Effekte und Vorteile wie die in der Fig. 1 gezeigte Halbleitervorrichtung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in der Fig. 3(a) gezeigt ist, ist der geschlossene oder abgedichtete, taschenartige Raum der internen druckabsorbierenden Kammer 9 durch eine zweite Teilungswand 12, die innerhalb einer Seitenwand des Gehäuses 5 vorgesehen ist, und eine erste, an der oberen Abdekkung 6 des Gehäuses vorgesehene Teilungswand 13 bestimmt. Wie man aus der Fig. 3(c) sieht, die eine perspektivische Ansicht von bestimmten, in der Halbleitervorrichtung nach der Fig. 3(a) enthaltenen Elementen ist, umfaßt die zweite Teilungswand 12 einen L-förmigen Teilungswandbereich 12a und einen rechtekkigen, rohrartigen Teilungswandbereich 12b. Der L-förmige Teilungswandbereich 12a geht nach innen von dem Gehäuse 5, und der rechteckige, rohrartige Teilungswandbereich 12b ist mit dem Teilungswandbereich 12a verbunden und erstreckt sich von diesem nach oben.
Die Teilungswand 12 ist derart dimensioniert, daß ein oberes Ende des rohrartigen Teilungswandbereichs 12b durch die abdichtende Harzschicht 8 durchtritt und darüber offenliegend ist, und daß ein unteres Ende des L-förmigen Teilungswandabschnitts 12a in der gelatinierten Harzauffüllung 7 eingegraben ist. Wie man weiter aus der Fig. 3(b), bei der es sich um eine Grundrißansicht der Halbleitervorrichtung nach der Fig. 3(a) ohne ihre obere Abdeckung handelt, und aus der Fig. 3(a) sehen kann, ist die erste Teilungswand 13 derart dimensioniert, daß sie als eine rohrartige Teilungswand wirkt, die sich von der oberen Abdeckung 6 nach unten erstreckt und das offene Ende des rohrartigen Teilungswandabschnitts 12b umgibt, so daß ein unteres Ende des ersten Teilungswandabschnitts 13 in der abdichtenden Harzschicht 8 eingegraben ist. Ein wärmehärtbares Harz wie Epoxyharz kann zur Bildung der abdichtenden Harzschicht 8 verwendet werden.
Einzelheiten des Aufbaus der Halbleitervorrichtung nach der Fig. 3(a), wie die Schritte des Auffüllens des Halbleiterbehälters mit der gelatinierten Harzfüllung und des Einfüllens des abdichtenden Harzes in den Halbleiterbehälter, werden nun beschrieben. Während das Gehäuse 5 an der Metallbasis 1 mit einem Verbindungswirkstoff fixiert ist, wird ein unterer Abschnitt des Behälters für die Halbleitervorrichtung mit der gelatinierten Harzfüllung 7 aufgefüllt, bevor die obere Abdekkung 6 an dem Gehäuse 5 angebracht wird. Nachfolgend wird ein als die abdichtende Harzschicht 8 dienendes Epoxyharz auf eine Aufweichtemperatur erwärmt und an den rohrartigen Teilungswandabschnitt 12b der zweiten Teilungswand 12 angebracht. Der rohrartige Teilungswandabschnitt 12b tritt durch die abdichtende Harzschicht 8 hindurch und liegt über der abdichtenden Harzschicht offen, so daß Feuchtigkeit aus dem inneren Raum der ersten Teilungswand 12 an die Luft außerhalb der Halbleitervorrichtung durch Erwärmung ausgetrieben wird. Dann wird, nachdem die obere Abdeckung 6 an dem Gehäuse 5 angebracht worden ist, und die erste Teilungswand 13 so eingefügt worden ist, daß ihr unteres Ende in der abdichtenden Harzschicht 8 begraben ist, das Epoxyharz der abdichtenden Harzschicht 8 durch Erwärmung des gesamten Gehäuses ausgehärtet. Gleichzeitig mit dem Aushärten der abdichtenden Harzschicht 8 wird die obere Abdeckung 6 des Gehäuses an der abdichtenden Harzschicht 8 an einer Anbringungsposition (beispielsweise der Position, bei der die obere Abdeckung 6 an dem Gehäuse 5 angebracht wurde) fixiert. Die interne druckabsorbierende Kammer 9, die sich aus dem vorhergehenden Aufbau ergibt, umfaßt einen festverschlossenen oder abgedichteten, taschenartigen Raum, der in dem Gehäuse 5 durch die zweite Teilungswand 12 und die erste Teilungswand 13 definiert ist.
Wenn die Temperatur wieder auf Raumtemperatur zurückkehrt, nachdem das Epoxyharz erwärmt und ausgehärtet wurde, tritt bei der gelatinierten Harzfüllung 7 und dem Epoxyharz ein thermisches Schrumpfen auf, und die Raumkapazität der internen druckabsorbierenden Kammer 9 erhöht sich geringfügig entsprechend einem derartigen thermischen Schrumpfen. Als Folge davon ist der interne Druck der abgeschlossenen internen druckabsorbierenden Kammer 9 geringer als der äußere atmosphärische Druck. Wenn dementsprechend sich die gelatinierte Harzfüllung 7 bei einer Temperaturerhöhung während eines nachfolgenden Erwärmungszyklus ausdehnt, bleibt der entsprechende interne Druckanstieg in der internen druckabsorbierenden Kammer 9 relativ gering, so daß ein sicherer Betrieb der Halbleitervorrichtung sicherstellbar ist.
Wie oben beschrieben wurde, schafft die vorliegende Erfindung eine hochgradig zuverlässige Halbleitervorrichtung, die intrinsisch gegen Feuchtigkeit resistent ist. Weiter baut die Halbleitervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung den auf das Halbleiterelement einwirkenden Streß ab und verhindert ein Austreten der gelatinierten Harzfüllung aus dem Gehäuse durch Absorbieren von Volumenausdehnungen der gelatinierten Harzfüllung und von Erhöhungen im internen Druck, die von Wärmezyklen in der internen druckabsorbierenden Kammer herrühren.
Zudem enthält die erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung eine Teilungswand, die an der oberen Abdeckung des Gehäuses vorgesehen ist und derart dimensioniert ist, daß ein unteres Ende der Teilungswand in der abdichtenden Harzschicht begraben ist. Als Folge davon wird die obere Abdeckung des Gehäuses gleichzeitig mit dein Aushärten des abdichtenden Harzes fixiert. Aus diesem Grund kann der zusätzliche Schritt des Fixierens der oberen Abdeckung an dem Gehäuse mit einem Verbindungswirkstoff eleminiert werden, wodurch die Kosten und die Zeit verringert werden, die zum Aufbau der Halbleitervorrichtung notwendig sind.
Weiter erlaubt der Aufbau der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung, der in den Figuren 3(a) -3(c) dargestellt ist, daß Feuchtigkeit aus dem Raum der internen druckabsorbierenden Kammer mittels eines Erwärmungsvorgangs ausgetrieben wird, wenn das abdichtende Harz in der Halbleitervorrichtung vorgesehen wird.
Die vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dient zum Zwecke der Veranschaulichung und der Beschreibung. Sie ist nicht erschöpfend und soll die Erfindung nicht auf die exakt offenbarte Form beschränken. Abwandlungen und Veränderungen sind im Lichte der obigen Lehre möglich oder können durch Ausführung der Erfindung erlangt werden. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um den Fachmann in die Lage zu setzten, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und in verschiedenen Abwandlungen zu nutzen, die man sich für bestimmte Verwendungen ausdenken mag. Der Bereich der Erfindung soll durch die hier beiliegenden Ansprüche und ihre Äquivalente bestimmt sein.

Claims

1. Eine Halbleitervorrichtung mit:

einem Gehäuse (5), das eine Seitenwand (5) und eine obere Abdeckung (6) aufweist;

einem Halbleiterelement (3), das in einem unteren Abschnitt innerhalb des Gehäuses angeordnet ist;

einem externen Leitungsanschluß (4), der wenigstens teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist;

einer gelatinierten Auffüllung (7), die innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, wobei das Halbleiterelement und wenigstens ein Teil des externen Leitungsanschlusses in der gelatinierten Auffüllung eingebettet sind;

einer ausgehärteten dichtenden Harzschicht (8), die über der gelatinierten Auffüllung vorgesehen ist; und

wenigstens einer internen druckabsorbierenden Kammer (9), die einen taschenartigen, abgedichteten Raum aufweist, der durch eine erste Teilungswand (13), die sich von der oberen Abdeckung (6) des Gehäuses nach unten erstreckt, definiert und innerhalb dieser enthalten ist, wobei die interne druckabsorbierende Kammer durch die abdichtende Harzschicht (8) durchtritt und an einer oberen Oberflächenseite der gelatinierten Auffüllung (7) offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) und die Abdeckung (6) eine vollständig abgeschlossene Packung bilden; und daß

der taschenartige, abgedichtete Raum der internen, druckabsorbierenden Kammer (9) weiter definiert ist durch eine zweite Teilungswand (12), die innerhalb einer Seitenwand des Gehäuses (5) vorgesehen ist und die einen L-förmigen Teilungswandteil (12a) aufweist, der einen horizontalen Teilungswandabschnitt umfaßt, der sich von der Seitenwand nach innen erstreckt, sowie einen senkrechten Teilungswandabschnitt, der sich nach unten erstreckt, und die auch einen rechteckigen rohrförmigen Teilungswandabschnitt (12b) umfaßt, der sich von dem horizontalen Teilungswandabschnitt nach oben erstreckt und mit diesem in Verbindung steht und eine Ausnehmung in dem horizontalen Teilungswandabschnitt des L-förmigen Teilungswandabschnitts (12a) umgibt, wobei die zweite Teilungswand (12) derart dimensioniert ist, daß ein oberes Ende des rohrförmigen Teilungswandabschnitts (12b) durch die abdichtende Harzschicht (8) hindurchtritt und darüber offenliegend ist, und daß ein unteres Ende des senkrechten Teilungswandabschnitts (12a) in der gelatinierten Auffüllung (7) eingegraben ist; und daß die erste Teilungswand (13) rohrartig ist und derart dimensioniert ist, daß sie das offene Ende des rohrf örmigen Teilungswandabschnitts (12b) umgibt und sich tiefer als dieses erstreckt, wobei ein unteres Ende der zweiten Teilungswand (13) in der abdichtenden Harzschicht (8) eingegraben ist.

2. Eine Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die abdichtende Harzschicht (8) ein wärmehärtbares Harz umfaßt und wobei die obere Abdeckung (6) von dem Gehäuse (5) entfernbar ist.