DE69430513T2

DE69430513T2 - Harzvergossenes Halbleiterbauteil und dessen Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69430513T2
Application number: DE69430513T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Otsuki
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2014-12-17
Also published as: KR100296664B1; EP0658935B1; JP3362530B2; US5594282A; TW328156B; JPH07226459A; DE69430513D1; EP0658935A3; KR950021435A; US5891759A; EP0658935A2

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND

Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine harzverkapselte Halbleitervorrichtung mit einem Wärmestrahler und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Halbleitervorrichtung.

Beschreibung des Standes der Technik

In den letzten Jahren werden IC-Chips in größeren Maßstäben hergestellt, und der Ausstoß nimmt zu. Mit diesem Trend muß die Wärmeabstrahlung bei der Harzabdichtung verbessert werden, um inhärent die Halbleiterchips zu schützen. Zu diesem Zweck sind Versuche angestellt worden, im Hinblick auf das Material, die Wärmeleitfähigkeit des Anschlußrahmens und des Dichtharzes zu verbessern und im Hinblick auf die Struktur die Wärmeabstrahlungscharakteristik durch Verändern der Konstruktion des Anschlußrahmens und/oder Hinzufügen eines Wärmestrahlers zu verbessern. Insbesondere die Verbesserung der Wärmeabstrahlungscharakteristik durch Hinzufügen eines Wärmestrahlers ist die gängigste Maßnahme für LSIs, bei denen der Leistungsverbrauch nicht mehr als 2 W pro Chip beträgt.
Ein Halbleiterelement, das eine verstärkte Wärmeabstrahlungscharakteristik erfordert, hat normalerweise ein größeres Format. Bei herkömmlichen harzverkapselten Halbleitervorrichtungen kann eine Differenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Element und dem Dichtharz zu einem Reißen des Elementes oder einer Beschädigung der elektrischen Verbindung führen. Daher ist die Zuverlässigkeit des Elementes ungenügend.
Ferner neigt bei den herkömmlichen harzverkapselten Halbleitervorrichtungen der Prozeß des Spritzgießens des Harzes dazu, den Zuführungs- oder Bond-Draht durch den Druck des eingespritzten Harzes zu verformen und bewirkt ein Versagen der elektrischen Verbindung.
Herkömmliche Vorrichtungen mit zwei Wärmestrahlungselementen sind aus JP-A-5160304 und JP-A-4158558 bekannt.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine harzverkapselte Halbleitervorrichtung, die eine verstärkte Wärmeabstrahlungscharakteristik hat, und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine harzverkapselte Halbleitervorrichtung, bei der eine Beschädigung des Halbleiterelementes oder von dessen Bond-Drähten durch eine Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Halbleiterelement und dem Dichtharz vermieden werden kann, und das eine hohe Zuverlässigkeit hat, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine harzverkapselte Halbleitervorrichtung, bei der eine Verformung der Bond-Drähte durch den Druck von eingespritztem Harz beim Spritzformen vermieden werden kann, die Qualität der Produkte stabilisiert wird und Defekte an den Produkten vermindert werden, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine harzverkapselte Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 12.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das erste und das zweite Wärmeabstrahlungselement (im folgenden auch als Wärmeabstrahlungsabschnitt bezeichnet) und das erste und zweite Isolierelement (im folgenden auch als Isolierabschnitte bezeichnet) bilden eine Kammer (Raum). Diese Kammer enthält das Halbleiterelement, die Spitzen der Zuführungen und die Drähte, so daß die Elementfläche, die diese Komponenten enthält, getrennt von dem Harz-Dichtelement (im folgenden auch als Harz- Dichtabschnitt bezeichnet) ausgebildet ist. Wenn der erste und zweite Isolierabschnitt kontinuierlich und relativ zueinander positioniert ausgebildet sind, kann die Kammer geschlossen sein, wodurch ein Eindringen von Flüssigkeit im wesentlichen gestoppt wird. Beim Formen des Harz- Dichtabschnittes dringt das Harz daher nicht in die Kammer ein. Dies kann eine Verformung oder Durchtrennung der Drähte durch den Druck des Harzes verhindern. Auf diese Weise wird eine Halbleitervorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit mit verbesserter Ausbeute erzeugt.
Wenn ein inertes Gas, wie etwa Argon oder Stickstoff in der Kammer eingeschlossen ist, kann auch jede Beeinträchtigung von elektrisch isolierenden Abschnitten durch Oxidation verhindert werden.
Es ist ferner bevorzugt, daß wenigstens das die Oberfläche des Halbleiterelementes bildende Element in der harzverkapselten Halbleitervorrichtung mit einer Harzschicht bedeckt ist. Dies kann z. B. die Beeinträchtigung der Verbindungen zwischen den Drähten und den Halbleiterelement- Elektrodenteilen oder die Beeinträchtigung der Elementeigenschaften durch von außen in das Halbleiterelement eindringendes Gas oder Feuchtigkeit verhindern.
Es ist bevorzugt, daß die Harzschicht die gesamte Fläche einschließlich der Oberfläche des Halbleiterelementes und aller elektrischen Verbindungen wie etwa den Verbindungen zwischen den Drähten und den Zuführungen abdeckt. Es ist ferner bevorzugt, daß der Raum im wesentlichen vollständig mit dem Harz gefüllt ist. Vorzugsweise hat die in die Kammer geladene Harzschicht einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der im wesentlichen gleich dem des Halbleiterelementes ist. Zum Beispiel kann der lineare Ausdehnungskoeffizient des Harzes zwischen 1,0 · 10&supmin;&sup6; cm/ºC und 2,0 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC liegen. Dies kann die thermische Belastung zwischen dem Halbleiterelement und dem es bedeckenden Harz verringern und so Probleme wie Rißbildung in dem Halbleiterelement und/oder Schäden in den elektrischen Verbindungen verhindern.
Das Harz, das diese Harzschicht bildet, kann ein weiches Harz sein, so daß kaum thermische Belastung in der Kontaktfläche zwischen dem Harz und der Oberfläche des Halbleiters erzeugt wird, oder es kann ein fließfähiges Harz sein. Das Material der in der Kammer gemäß der vorliegenden Erfindung gebildeten Harzschicht ist nicht notwendigerweise ein einziges Harzmaterial, sondern auch eine beliebige Harzzusammensetzung, die ein Harzmaterial und beliebige andere Zusätze, z. B. anorganische Pulver wie pulverisiertes Siliziumoxid und elastische Materialien zur Belastungsverringerung wie etwa Silikonharz enthält.
Durch Beschichten der Elementfläche mit der Harzschicht in dieser Weise kann die Beeinträchtigung der elementbildenden Oberfläche und der elektrischen Verbindungen des Halbleiterelementes verhindert werden.
Herkömmlicherweise umfaßt der Harz-Dichtabschnitt ein Harzmaterial, dessen linearer Ausdehnungskoeffizient zwischen 1,0 · 10&supmin;&sup5; und 2,0 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC, vorzugsweise zwischen 1,3 · 10&supmin;&sup5; und 1,6 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC, liegt.
Die geometrische Konfiguration der Wärmeabstrahlungsabschnitte umfaßt eine Basis mit vergrößertem Durchmesser und einen vorstehenden Abschnitt, dessen äußerer Durchmesser kleiner als der der Basis ist, wobei der vorstehende Abschnitt eine nach außen freiliegende Oberfläche hat. Da so die Oberflächenausdehnung der wärmeabstrahlenden Abschnitte vergrößert werden kann, wird die Wärme vom Halbleiterelement durch die Wärmeabstrahlungsabschnitte effizienter verteilt und über die freiliegende Oberfläche des Harz-Dichtabschnittes nach außen abgegeben. Bei einer solchen Anordnung kann der Abstand zwischen der Oberfläche zur Anbringung des Halbleiterelementes und der freiliegenden Oberfläche des Harz-Dichtabschnittes vergrößert werden und verhindert so das Eindringen von Gas oder Feuchtigkeit, das/die das Halbleiterelement und die Verdrahtung stört. Wenn die Basen von vergrößertem Durchmesser der Wärmeabstrahlungsabschnitte einander gegenüberliegend angeordnet sind, kann die die Elementfläche enthaltende Kammer gebildet werden.
Es ist bevorzugt, daß wenigstens einer der Wärmeabstrahlungsabschnitte einen umlaufenden Vorsprung aufweist, der daran auf der dem Halbleiterelement zugewandten Seite durchgehend gebildet ist, wobei der entsprechende Isolierabschnitt auf dem umlaufenden Vorsprung gebildet ist. Der umlaufende Vorsprung kann den allgemein aus Harz gebildeten Isolierabschnitt tragen.
Die Wärmeabstrahlungsabschnitte können eine beliebige von verschiedenen Konfigurationen annehmen. Zum Beispiel kann wenigstens einer der Wärmeabstrahlungsabschnitte vorzugsweise eine Korrosionsschutzschicht auf der freiliegenden Oberfläche aus einem Metall bilden, das von dem des Wärmeabstrahlungsabschnittes verschieden ist. Wenn ein Wärmeabstrahlungsabschnitt aus Kupfer gebildet ist und die Korrosionsschutzschicht aus Nickel gebildet ist, kann die freiliegende Oberfläche vor Korrosion geschützt werden. Es ist ferner bevorzugt, daß wenigstens einer der Wärmeabstrahlungsabschnitte eine an der freiliegenden Oberfläche des umlaufenden Vorsprunges gebildete Aussparung aufweist. Die Bildung einer solchen Aussparung ist vorteilhaft, weil sie die Oberfläche des freiliegenden Abschnittes vergrößert und so die Wärmeabstrahlung verbessert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Längsschnitt, der schematisch eine harzverkapselte Halbleitervorrichtung nach der ersten Ausgestaltung der Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Halbleitervorrichtung, gesehen entlang einer Linie A-A in Fig. 1, unter Fortlassung von deren Harz-Dichtabschnitt.
Fig. 3A bis 3C sind Längsschnitte der in Fig. 1 gezeigten Halbleitervorrichtung, die schematisch den Herstellungsprozeß zeigen.
Fig. 4 ist ein Längsschnitt, der schematisch eine Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 5 ist eine schematische Draufsicht auf den zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt bei der Halbleitervorrichtung von Fig. 4.
Fig. 6A bis 6D sind Längsschnitte der in Fig. 4 gezeigten Halbleitervorrichtung, die schematisch deren Herstellungsprozeß zeigen.
Fig. 7 ist ein Längsschnitt, der schematisch eine Halbleitervorrichtung nach der dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 8A bis 8D sind Längsschnitte der in Fig. 7 gezeigten Halbleitervorrichtung, die schematisch deren Herstellungsprozeß zeigen.
Fig. 9 ist ein Längsschnitt, der schematisch einen abgewandelten Wärmeabstrahlungsabschnitt nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist ein Längsschnitt eines abgewandelten Wärmeabstrahlungsabschnittes nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist ein Längsschnitt eines anderen abgewandelten Wärmeabstrahlungsabschnittes nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht noch eines anderen abgewandelten Wärmeabstrahlungsabschnittes nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist ein Längsschnitt eines abgewandelten Wärmeabstrahlungsabschnittes nach der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNGEN

Einige bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

1. Ausgestaltung

Fig. 1 ist ein Längsschnitt, der schematisch eine harzverkapselte Halbleitervorrichtung 100 gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Halbleitervorrichtung, gesehen entlang einer Linie A-A aus Fig. 1 unter Fortlassung von deren Harz-Dichtabschnitt.
Die Halbleitervorrichtung 100 umfaßt erste und zweite Wärmeabstrahlungsabschnitte 10, 20, die sich in einem gegebenen Abstand voneinander befinden und einen ersten Isolierabschnitt 40, Zuleitungen 32 und einen zweiten Isolierabschnitt 44 dazwischen aufweisen.
Der erste Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 hat eine Basis 12 von vergrößertem Durchmesser und einen vorstehenden Abschnitt 14, dessen Durchmesser kleiner als der der Basis 12 ist. Der vorstehende Abschnitt 14 befindet sich im wesentlichen im Mittelpunkt der Basis 12. Die Seite der Basis 12, die dem vorstehenden Abschnitt 14 gegenüberliegt, definiert eine Elementanbringungsoberfläche 16, auf der ein Halbleiterelement 30 im wesentlichen zentral über eine Klebschicht 36 wie etwa Silberpaste verbunden ist. Eine Oberseite 14a des vorstehenden Abschnittes 14 definiert eine freiliegende Oberfläche.
Der zweite Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 hat im wesentlichen die gleiche Struktur wie der erste Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, mit einer Basis 22 von vergrößertem Durchmesser und einem vorstehenden Abschnitt 24, dessen Durchmesser kleiner als der der Basis 22 ist. Der umlaufende Rand der Oberfläche 26 der Basis 22, der von dem vorstehenden Abschnitt 24 abgewandt ist, ist mit einem umlaufenden vorstehenden Abschnitt 27 ausgebildet, der zuverlässig die Isolierabschnitte 40 und 44 tragen kann, die normal aus flexiblem Harzmaterial gebildet sind.
Es ist wünschenswert, daß diese Wärmeabstrahlungsabschnitte 10 und 20 aus einem gut wärmeleitenden Material wie etwa Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder einer ihrer Legierungen gebildet sind. Unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit ist Kupfer am wünschenswertesten.
Eine jede der Zuleitungen 32 ist in einem gegebenen Abstand von dem Halbleiterelement 30 angeordnet, und der Abschnitt einer jeden dieser Zuleitungen 32, der von deren Spitze nach innen beabstandet ist, wird an gegenüberliegenden Seiten von dem ersten und zweiten Isolierabschnitt 40, 44 gehalten. Die Zuleitungen 32 sind mit Elektrodenpads 30a (siehe Fig. 2) in der Halbleitervorrichtung 30 über Gold- oder Silberdrähte (Bond-Drähte) 34 verbunden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der erste Isolierabschnitt 40 durchgehend entlang des umlaufenden Randes der Elementanbringungsoberfläche 16 im ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 ausgebildet. Entsprechend ist der zweite Isolierabschnitt 44 durchgehend entlang des umlaufenden Randes der Oberfläche 26 des zweiten Wärmeabstrahlungsabschnittes 20, die dem Halbleiterelement 30 zugewandt ist, ausgebildet. Der erste und zweite Isolierabschnitt 40, 44 müssen eine ausreichende elektrische Isolationsfähigkeit haben, um die Zuleitungen 32 stabil zu unterstützen, eine ausreichende Dicke haben, um Abstände zu schaffen, so daß die Spitzen der Zuleitungen 32 (innere Zuleitungen) und die Drähte 34 nicht den ersten oder zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt (10 oder 20) berühren, und sie müssen eine Verformung und/oder Umwandlung während der thermischen Bearbeitung reduzieren.
Der erste und zweite Isolierabschnitt 40, 44 kann aus einem beliebigen Isolierharz, z. B. einem Duroplast wie Polyamidharz, Epoxydharz oder dergleichen gebildet sein. Die zweiten Isolierabschnitte 40, 44 sind vorzugsweise aus einem streifenartigen Element aus diesem Harz gebildet. So bilden der erste und zweite wärmeabstrahlende Abschnitt 10, 20 und der erste und zweite Isolierabschnitt 40, 44 eine Kammer R in der das Halbleiterelement 30, die Spitzen der Zuleitungen 32 und die Drähte 34 angeordnet sind. Die Kammer R ist so weit geschlossen, daß sie einströmendes Harz blockiert, wenn ein Harz-Dichtabschnitt 50 gebildet wird.
Wenn die Kammer R mit einem inerten Gas wie etwa Stickstoff oder Argon gefüllt ist, können die elektrischen Verbindungen oder dergleichen vor Beschädigung durch Oxidation geschützt werden.
Der Harz-Dichtabschnitt 50 ist so gebildet, daß die Oberflächen 14a und 24a des ersten und zweiten Wärmeabstrahlungsabschnittes 10, 20 freiliegen. Wie beschrieben, hat der Harz- Dichtabschnitt 50 eine solche Struktur, daß das Harz nicht in die Kammer R fließt, in der sich das Halbleiterelement 30 befindet.
Im Hinblick auf die obigen Gesichtspunkte können als Beispiel einer Konstruktionsregel die folgenden Zahlenwerte angegeben werden.
Dicke der Zuleitungen 32: 0,1 bis 0,2 mm;
Dicke des zweiten Isolierabschnittes 44: 0,01 bis 0,15 mm;
Dicke des Halbleiterelementes 30 und der Klebschicht 36: 0,3 bis 0,7 mm;
Höhe der Drähte 34 (Abstand zwischen der Oberfläche des Halbleiterelementes 30 und der Oberseite der Drähte 34): 0,15 bis 0,4 mm;
Abstand zwischen der Oberfläche 26 des zweiten Wärmeabstrahlungsabschnittes 20 und den Zuleitungen 32 (in Fig. 1 mit H bezeichnet): 0,1 bis 0,99 mm.
Bei einer solchen Anordnung hat die Halbleitervorrichtung 100 die folgenden Funktionen und Vorteile.
(1) Indem das Halbleiterelement 30, das die Wärme erzeugt, im wesentlichen an den ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 angebunden wird und gegenüber dem Abschnitt 10 der zweite Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 bereitgestellt wird, kann die Wärmeabstrahlung verbessert werden. Bei dieser Ausgestaltung wird die Wärmeabstrahlung weiter dadurch verbessert, daß die Oberflächen 14a und 24a der Wärmeabstrahlungsabschnitte 10 und 20 aus dem Harz-Dichtabschnitt 50 herausschauen.
Da die Wärmeabstrahlungsabschnitte 10 und 20 im wesentlichen T-förmigen Querschnitt haben, kann die Oberflächenausdehnung der Abschnitte 10 und 20 vergrößert werden, um die Wärmeabstrahlung zu verbessern. Ferner kann der Abstand zwischen der Oberfläche 14a oder 24a und der Elementanbringungsoberfläche 16, auf der sich das Halbleiterelement 30 befindet, vergrößert werden, und die Beeinträchtigung von Elementeigenschaften durch Eindringen von externem Gas oder Feuchtigkeit in die Kammer kann beschränkt werden.
(2) Da die das Halbleiterelement 30 enthaltende Elementfläche, die Spitzen der Zuleitungen 32 und die Drähte 34 in der Kammer R untergebracht sind, um die Elementfläche von dem Harz- Dichtabschnitt 50 zu trennen, können die Drähte davor geschützt werden, durch den Druck des Flusses des geschmolzenen Harzes verformt und/oder durchtrennt zu werden, wenn der Harz- Dichtabschnitt 50 gebildet wird. Dies erlaubt die Herstellung der Halbleitervorrichtung mit verbesserter Zuverlässigkeit und Ausbeute.
(3) Da die Elementfläche innerhalb der Kammer R keine Harzschicht um das Halbleiterelement vorsieht, das den Harz-Dichtabschnitt 50 umfaßt, kann das Halbleiterelement vor Rißbildung aufgrund eines Unterschiedes in den Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Harz und dem Halbleiterelement geschützt werden. So kann die Halbleitervorrichtung mit im Laufe der Zeit verbesserter Zuverlässigkeit (Langzeitzuverlässigkeit) hergestellt werden.
Wenn die Kammer R mit einem inerten Gas wie etwa Stickstoff oder Argon gefüllt ist, können die elektrischen Verbindungen oder dergleichen vor Beschädigung durch Oxidation geschützt werden.
Ein Herstellungsprozeß der harzverkapselten Halbleitervorrichtung 100 wird nun beschrieben.
Fig. 3A bis 3C sind schematische Querschnittsansichten, die einen Herstellungsprozeß der Halbleitervorrichtung 100 gemäß der ersten Ausgestaltung zeigen.
(a) Wie in Fig. 3A gezeigt, wird das Halbleiterelement 30 zunächst mit der vorgesehenen Position der Elementanbringungsoberfläche 16 auf dem ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 durch die Klebschicht 36 wie etwa Silberpaste verbunden. Wie in Fig. 2 deutlich gezeigt ist, wird dann auf der Elementanbringungsoberfläche 16 des ersten Wärmeabstrahlungsabschnittes 10 entlang des umlaufenden Randes der Oberfläche 16 der erste Isolierabschnitt 40 angeordnet. Ein Zuleitungsrahmen 38, der die Zuleitungen 32 umfaßt, wird ferner auf dem ersten Isolierabschnitt 40 angeordnet. Der erste Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, der erste Isolierabschnitt 40 und der Zuleitungsrahmen 38 werden dann durch Heißkompression mittels eines Klebstoffs wie etwa Epoxydharz oder dergleichen miteinander verbunden und fixiert.
Der Prozeß und die Reihenfolge des Verbindens des ersten Wärmeabstrahlungsabschnittes 10, des Halbleiterelementes 30, des ersten Isolierabschnittes 40 und des Zuleitungsrahmens 38 miteinander sind nicht auf den Prozeß und die Abfolge wie oben erwähnt beschränkt.
Die Elektrodenpads 30a des Halbleiterelementes 30 werden mit den jeweiligen Zuleitungen 32 über die Drähte 34 in einem gegebenen Verdrahtungsmuster elektrisch verbunden.
(b) Wie in Fig. 3B gezeigt, wird dann der zweite Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 an einer Position gegenüber dem ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 über den zweiten Isolierabschnitt 44 befestigt. Dabei muß der zweite Isolierabschnitt 44 dem ersten Isolierabschnitt 40 überlagert werden.
In diesem Schritt wird eine interne Kammer R durch den ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, den zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt 20, den ersten Isolierabschnitt 40 und den zweiten Isolierabschnitt 44 gebildet. So werden das Halbleiterelement 30, die Spitzen der Zuleitungen 32 und die Drähte 34 in der Kammer R eingeschlossen. Die Zuleitungen 32 sind zwischen dem ersten und dem zweiten Isolierabschnitt 40 bzw. 44, die sich oberhalb bzw. unterhalb der Zuleitungen 32 befinden, eingeklemmt und getragen.
Es ist wünschenswert, daß dieser Schritt in einer Inertgasatmosphäre wie etwa Stickstoff oder Argon durchgeführt wird, so daß die Kammer R mit dem inerten Gas gefüllt wird.
(c) Wie in Fig. 3C gezeigt, wird der Harz-Dichtabschnitt 50 durch herkömmliche Spritzformeinrichtungen gebildet. Die flüssige Harzzusammensetzung zum Formen des Harz-Dichtabschnittes 50 wird nicht in die Kammer R eingespritzt. Die Oberflächen 14a und 24a des ersten und zweiten Wärmeabstrahlungsabschnittes 10, 20 bleiben frei von dem Harz-Dichtabschnitt 50.
Genauer gesagt wird die wie in Fig. 3B gezeigt geformte Anordnung in einer Form VI angeordnet, wobei die Oberflächen 14a und 24a der Wärmeabstrahlungsabschnitte 10 und 20 Ober- und Unterseite der Form M berühren. Nach dem Schritt des Formens sind daher die Oberflächen 14a und 24a der Wärmeabstrahlungsabschnitte 10, 20 frei von dem Harz-Dichtabschnitt 50. Was den Zuleitungsrahmen 38 angeht, werden ein Rahmen und Sperrriegel mit herkömmlichen Mitteln geschnitten. Wenn nötig, können sich nach außen erstreckende Zuleitungsabschnitte (äußere Zuleitungen) geformt werden.

2. Ausgestaltung

Eine gemäß dieser zweiten Ausgestaltung konstruierte Halbleitervorrichtung 200 wird mit Bezug auf Fig. 4 und 5 beschrieben. In diesen Figur werden Teile, die im wesentlichen die gleichen Funktionen wie die der Halbleitervorrichtung 100 nach der ersten Ausgestaltung haben, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
Die Grundstruktur der harzverkapselten Halbleitervorrichtung 200 ist im wesentlichen die gleiche wie die der Halbleitervorrichtung 100 der ersten Ausgestaltung. Die Halbleitervorrichtung 200 unterscheidet sich von der Halbleitervorrichtung 100 nur darin, daß eine Harzschicht (interner Harz-Dichtabschnitt 60) in der durch den ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, den zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt 20, den ersten Isolierabschnitt 40 und den zweiten Isolierabschnitt 44 definierten Kammer R gebildet ist. Der interne Harz-Dichtabschnitt 60 dient als Mittel zum Verhindern des Eindringens eines externen Gases, z. B. von korrosiven und oxidierenden Gasen wie etwa Sauerstoff und Halogen und/oder von Feuchtigkeit in den Elementbereich und so zum Verhindern der Beeinträchtigung der Elementeigenschaften. Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung und deren Produktionsprozeß ist es wünschenswert, daß der interne Harz-Dichtabschnitt 60 in der gesamten Kammer R ausgebildet ist.
Das Harzmaterial, das den internen Harz-Dichtabschnitt 60 bildet, hat vorzugsweise im wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das Halbleiterelement 30. Zum Beispiel ist ein Harz mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich zwischen 1,3 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC und 1,6 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC ideal. Harze wie etwa Epoxydharz, Silikonharz und dergleichen, deren lineare Ausdehnungskoeffizienten in den obigen Bereich fallen, können den internen Harz- Dichtabschnitt 60 bilden. Dadurch kann thermische Belastung aufgrund einer Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Halbleiterelement 30 und dem internen Harz- Dichtabschnitt 60 begrenzt werden, und Schäden am Halbleiterelement 30 oder dessen elektrischen Verbindungen werden vermieden.
Das Harz, das den internen Harz-Dichtabschnitt 60 bildet, ist vorzugsweise unter Harzmaterialien ausgewählt, deren lineare Ausdehnungskoeffizienten in den obigen Bereich fallen, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Materialien beschränkt. Ein Harz, das möglichst wenig thermische Belastung verursacht, ein Harz wie etwa Silikonharz, das eine erhöhte Plastizität hat, oder ein fließfähiges Harz können verwendet werden. Außerdem kann ein Harz ähnlich dem des Harz-Dichtabschnittes 50 verwendet werden, auch wenn es hinsichtlich thermischer Belastung unterlegen ist. Dies liegt daran, daß das Volumen der Kammer R, in der der interne Harz-Dichtabschnitt 60 gebildet ist, kleiner ist als das des Harz-Dichtabschnittes 50, und außerdem ist das Innere der Kammer R unterteilt, wodurch der beim Einspritzen des Harzes in die Kammer R erzeugte Druck reduziert wird und eine Verformung und Beschädigung der Drähte vermieden wird.
Bei dieser Ausgestaltung sind eine oder mehrere Öffnungen durch wenigstens einen der Wärmeabstrahlungsabschnitte, vorzugsweise denjenigen, der sich an der oberen Seite des Hohlraumes befindet (zweiter Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 bei dieser Ausgestaltung) gebildet. Es ist bevorzugt, daß eine Mehrzahl solcher Öffnungen in diesem Wärmeabstrahlungsabschnitt gebildet sind.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt 20, gesehen von der Basis 22 aus. In dieser Ausgestaltung sind vier Harz-Gießöffnungen 28 durch den Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 an dessen Ecken auf den Diagonalen gebildet. Durch Einspritzen des Harzmaterials in die Kammer R durch eine der drei Öffnungen und Austreiben der Luft aus der Kammer R durch wenigstens eine Öffnung wird das Einfließen des Harzes erleichtert.
Wenn der interne Harz-Dichtabschnitt 60 gleichzeitig mit dem Harz-Dichtabschnitt 50 gebildet werden soll, ist es bevorzugt, daß die Harz-Gießöffnungen in erstem und zweitem Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, 20 gebildet sind.
Die oben beschriebene Halbleitervorrichtung 200 hat die folgenden Funktionen und Vorteile.
(1) Durch Anordnen der ersten und zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitte 10, 20 auf gegenüberliegenden Seiten des Halbleiterelementes 30, wie bei der Halbleitervorrichtung 100 der ersten Ausgestaltung, kann die Wärmeabstrahlung verbessert werden. Wenn die Oberflächen 14a und 24a der Wärmeabstrahlungsabschnitte 10, 20 aus dem Harz-Dichtabschnitt 50 herausschauen, kann die Wärmeabstrahlung weiter verbessert werden.
Indem die Wärmeabstrahlungsabschnitte 10 und 20 im wesentlichen mit T-förmigem Querschnitt ausgebildet werden, wie bei der Halbleitervorrichtung 100, kann die Oberflächenausdehnung der Wärmeabstrahlungsabschnitte 10 und 20 vergrößert und so die Wärmeabstrahlung verbessert werden. Gleichzeitig kann der Abstand von der Oberfläche 14a oder 24a zum Halbleiterelement 30 vergrößert werden, um die Beeinträchtigung von Elementeigenschaften durch Eindringen von externem Gas und/oder Feuchtigkeit in die Kammer zu begrenzen.
(2) Da der interne Harz-Dichtabschnitt 60 in der Kammer R gebildet ist, die durch den ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, den zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt 20, den ersten Isolierabschnitt 40 und den zweiten Isolierabschnitt 44 definiert ist, kann externes Gas und/oder Feuchtigkeit daran gehindert werden, in den Elementbereich einzudringen und so die Beeinträchtigung von Elementeigenschaften begrenzt werden. Wenn das Harzmaterial, das den internen Harz-Dichtabschnitt 60 bildet, ein Harz ist, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient im wesentlichen gleich dem des Halbleiterelementes 30 ist, wird eine Belastung durch die zwischen dem internen Harz-Dichtabschnitt 60 und dem Halbleiterelement 30 erzeugte thermische Spannung verringert, und insbesondere die Beeinträchtigung des Halbleiterelementes kann begrenzt werden.
(3) Wenn das obige Element in der Kammer R untergebracht und von dem Harz-Dichtabschnitt 50 getrennt ausgebildet ist, kann das Volumen des Bereiches, in dem der interne Harz-Dichtabschnitt 60 gebildet wird, verkleinert werden. Infolgedessen kann der Druck des in den Spritzgußhohlraum beim Erzeugen des internen Harz-Dichtabschnittes 60 eingespritzten Harzes verringert werden, wodurch die Verformung und/oder Beschädigung der Drähte und von anderem aufgrund des Harzdruckes verringert wird. Die Verringerung des Volumens durch Bilden des internen Harz- Dichtabschnittes 60 getrennt vom Harz-Dichtabschnitt 50 kann die durch thermische Spannung verursachte Belastung zwischen dem internen Harz-Dichtabschnitt 60 und dem Halbleiterelement 30 verringern. Dies führt auch zur Verhinderung der Beeinträchtigung von Elementeigenschaften.
Ein Herstellungsprozeß der Halbleitervorrichtung 200 nach der zweiten Ausgestaltung wird nun mit Bezug auf Fig. 6A bis 6D beschrieben.
(a) Wie in Fig. 6A gezeigt, werden der erste Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, das Halbleiterelement 30, der erste Isolierabschnitt 40 und der Zuleitungsrahmen 38 mit den Zuleitungen 32 zunächst in einer gegebenen Anordnung verbunden. Das Halbleiterelement 30 wird dann mit den Zuleitungen 32 über die Drähte 34 verbunden. Ein solcher Schritt entspricht dem Schritt (a) der ersten Ausgestaltung.
(b) Wie in Fig. 6B gezeigt, wird dann der zweite Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 in einer Position gegenüber dem ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 über den zweiten Isolierabschnitt 44 fixiert. Dieser Schritt ist ähnlich dem Schritt (b) der ersten Ausgestaltung.
In diesem Schritt wird der zweite Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 über dem ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 plaziert, während die Harz-Gießöffnungen 28 im zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 mit der Kammer R in Verbindung stehen. Bei dieser Ausgestaltung ist es nicht notwendig, diesen Schritt wie bei der ersten Ausgestaltung in Inertgasatmosphäre durchzuführen, da das Harz in die Kammer R eingespritzt wird.
(c) Wie in Fig. 6C gezeigt, wird dann das Harz in die Kammer R durch die Öffnungen 28 im zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 eingespritzt, um den internen Harz-Dichtabschnitt 60 zu bilden. Dabei ist bevorzugt, daß die Kammer R im wesentlichen vollständig mit dem Harz gefüllt wird.
(d) Wie in Fig. 6D gezeigt, wird dann der Harz-Dichtabschnitt 50 mit dem herkömmlichen Spritzgußverfahren erzeugt. Dieser Schritt ist im wesentlichen der gleiche wie der Schritt (c) bei der ersten Ausgestaltung.
Wenn der interne Harz-Dichtabschnitt 60 zusammen mit dem Schritt zum Erzeugen des Harz- Dichtabschnittes 50 gebildet werden soll, kann der Schritt (c) ausgelassen werden und in Schritt (d) das Harz in die Kammer R eingespritzt werden, um den Harz-Dichtabschnitt 50 und den internen Harz-Dichtabschnitt 60 gleichzeitig zu bilden.

3. Ausgestaltung

Eine Halbleitervorrichtung 300 nach der dritten Ausgestaltung wird mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben. In dieser Figur werden Teile, die im wesentlichen die gleichen Funktionen wie bei der Halbleitervorrichtung 200 der zweiten Ausgestaltung haben, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
Die Halbleitervorrichtung 300 unterscheidet sich von der Halbleitervorrichtung 200 der zweiten Ausgestaltung nur darin, daß ein interner Harz-Dichtabschnitt 62, der durch den ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, den zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt 20, den ersten Isolierabschnitt 40 und den zweiten Isolierabschnitt 44 definiert wird, nicht vollständig in der Kammer R gebildet ist. Der interne Harz-Dichtabschnitt 62 dichtet das Halbleiterelement 30, die Drähte 34 und die Spitzen der Zuleitungen 32 und hinterläßt in der Kammer R aufgrund eines noch zu beschreibenden Herstellungsprozesses des internen Harz-Dichtabschnittes 62 einen Zwischenraum. Die Funktion des internen Harz-Dichtabschnittes 62 ist im wesentlichen äquivalent zu der des internen Harz-Dichtabschnittes 60 bei der zweiten Ausgestaltung. Kurz gesagt wird der interne Harz-Dichtabschnitt 62 nur benötigt, um eine Fläche, die die Verbindungen zwischen dem Halbleiterelement 30 und den Drähten 34 und zwischen den Drähten 34 und den Zuleitungen 32 enthält, wo es leicht zu einer elektrischen Unterbrechung kommen kann, oder wenigstens die Elementbildungsoberfläche des Halbleiterelementes 30 abzudecken.
Bei der Halbleitervorrichtung 300 nach der dritten Ausgestaltung ist es nicht notwendig, eine Harzgußöffnung durch den ersten und zweiten Wärmeabstrahlungsabschnitt zu bilden, da der interne Harz-Dichtabschnitt 62 vor der Kammer R gebildet wird, wie später beschrieben wird. Es ist auch bevorzugt, daß der interne Harz-Dichtabschnitt 62 eine ähnliche Struktur wie die des internen Harz-Dichtabschnittes 60 bei der zweiten Ausgestaltung hat. Zum Beispiel kann er hinsichtlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten im wesentlichen äquivalent zum Halbleiterelement 30 sein.
Die Halbleitervorrichtung 300 funktioniert im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Halbleitervorrichtung 200 der zweiten Ausgestaltung. Ein Herstellungsprozeß der Halbleitervorrichtung 300 nach der dritten Ausgestaltung wird mit Bezug auf Fig. 8A bis 8D beschrieben.
(a) Wie in Fig. 8A gezeigt, werden erst der erste Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, das Halbleiterelement 30, der erste Isolierabschnitt 40 und der Zuleitungsrahmen 38 einschließlich der Zuleitungen 32 positioniert und aneinander befestigt. Das Halbleiterelement 30 wird dann mit den Zuleitungen 32 über die Drähte 34 verbunden. Dieser Schritt entspricht dem Schritt (a) bei der zweiten Ausgestaltung.
(b) Wie in Fig. 8B gezeigt, wird dann in einem Bereich, der das Halbleiterelement 30, die Drähte 34 und die Spitzen der Zuleitungen 32 umfaßt, der interne Harz-Dichtabschnitt 62 gebildet. Der interne Harz-Dichtabschnitt 62 kann gebildet werden durch Anwenden eines geschmolzenen oder gelösten Harzes durch Vergießen oder dergleichen. An diesem Punkt ist festzuhalten, daß der Außenrand des internen Harz-Dichtabschnittes 62 nicht über den ersten Isolierabschnitt 40 hinausreichen darf, so daß das aufgebrachte Harz nicht nach außen leckt. Wenn das Harz, das den internen Harz-Dichtabschnitt 62 bildet, vom ersten Isolierabschnitt 40 nach außen leckt, kann der nachfolgende Schritt des Anbringens des zweiten Isolierabschnittes 44 nicht zuverlässig durchgeführt werden, was zu einer nicht perfekten Bildung der Kammer R führt.
(c) Wie in Fig. 8C gezeigt, wird der zweite Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 gegenüber dem ersten Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 durch den zweiten Isolierabschnitt 44 befestigt. Dieser Schritt ist ähnlich dem Schritt (b) der zweiten Ausgestaltung.
(d) Wie in Fig. 8D gezeigt, wird schließlich der Harz-Dichtabschnitt 50 durch die herkömmlichen Spritzgußeinrichtungen gebildet. Dieser Schritt entspricht dem Schritt (d) der zweiten Ausgestaltung.
Beispiele abgewandelter Wärmeabstrahlungsabschnitte werden im folgenden erläutert.
Die Wärmeabstrahlungsabschnitte einer Halbleitervorrichtung 400 können wie in Fig. 9 gezeigt, abgewandelt sein.
Die Wärmeabstrahlungsabschnitte 10 und 20 haben die gleiche Konfiguration, doch hat der zweite Wärmeabstrahlungsabschnitt 20 keinen umlaufenden vorstehenden Rand 27, wie bei den vorhergehenden Ausgestaltungen beschrieben. In einem solchen Fall haben erster und zweiter Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, 20 die gleiche Gestalt, diese ist hinsichtlich der Minimierung der Anzahl der Teile vorteilhaft. Allerdings müssen der erste und der zweite Isolierabschnitt 40, 44, die auch als Abstandhalter zwischen erstem und zweitem Wärmeabstrahlungsabschnitt 10, 20 dienen, aus einem wenig verformbaren Material mit erhöhter mechanischer Festigkeit gebildet sein.
Die Wärmeabstrahlungsabschnitte 10, 20 einer Halbleitervorrichtung 500 wie in Fig. 10 gezeigt haben die gleiche Konfiguration und haben jeweils umlaufende vorstehende Abschnitte 17 bzw. 27. Indem die umlaufenden vorstehenden Abschnitte an den Wärmeabstrahlungsabschnitten vorgesehen werden, ist es möglich, einen Zwischenraum zwischen den Wärmeabstrahlungsabschnitten 10 und 20 festzulegen.
Ein in Fig. 11 gezeigter Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 (20) hat eine Basis 12 (22), einen vorstehenden Abschnitt 14 (24), der sich von der Basis 12 (22) aus erstreckt, und eine Korrosionsschutzschicht 14c (24c), die auf dem vorstehenden Abschnitt 14 (24) gebildet ist. Die Korrosionsschutzschicht 14c ist aus einem anderen Metall als dem der Basis und des vorstehenden Abschnittes. Dies kann angewendet werden, wenn der Körper des wärmeabstrahlenden Abschnittes aus relativ preiswertem Kupfer gebildet ist, dessen freiliegende Oberfläche zur Oxidation neigt. Indem die Korrosionsschutzschicht 14c (24c) vorgesehen wird, die z. B. aus Nickel oder Lot gebildet ist, können die freiliegenden Teile der Wärmeabstrahlungsabschnitte 1 0 vor Korrosion geschützt werden. Die Korrosionsschutzschicht kann aus Harz gebildet sein.
Fig. 12 zeigt einen Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 (20), bei dem die Endoberfläche (freiliegende Oberfläche) des vorstehenden Abschnittes 14 (24) eine im wesentlichen in deren Mitte gebildete Aussparung 14b (24b) umfaßt. In einem solchen Fall kann die Kontaktfläche zwischen einem freiliegenden Ende 14a (24a) und der Wand der Form beim Formen verringert werden. Dadurch wird die Klemmkraft pro Flächeneinheit der freiliegenden Oberfläche 14a (24a), die die Formwand berührt, vergrößert, wodurch das Eindringen von Harz auf die freiliegende Oberfläche 14a (24a) verhindert wird. Dies kann die Bildung eines sogenannten Grates verhindern. Die Aussparung 14b (24b) im Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 (20) dient zum Vergrößern der Oberflächenausdehnung der freiliegenden Oberfläche und verbessert so die Wärmeabstrahlung.
Ein Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 (20), wie in Fig. 13 gezeigt, hat einen Freistich an der Seitenfläche eines vorstehenden Abschnittes 14 (24). Ein solcher Freistich verstärkt die Verbindung zwischen dem Wärmeabstrahlungsabschnitt 10 (20) und dem Harz-Dichtabschnitt.
Der Wärmeabstrahlungsabschnitt ist nicht auf die in den vorhergehenden Ausgestaltungen beschriebenen Wärmeabstrahlungsabschnitte und ihre Abwandlungen beschränkt, sondern kann beliebige Formen annehmen, so lange er eine ausreichend große Oberfläche hat, um die Kammer R zu bilden. Die Wärmeabstrahlungsabschnitte können von einem solchen Typ sein, daß sie in dem Harz-Dichtabschnitt 50 eingeschlossen sind, auch wenn dessen Wärmeabstrahlung geringfügig schlechter ist.

Claims

1. Harzverkapselte Halbleitervorrichtung mit:

einem Halbleiterelement (30) mit einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche;

einem ersten Wärmeabstrahlungselement (10) mit einer Elementanbringungsoberfläche (16), auf der das Halbleiterelement (30) mit dessen erster Oberfläche gebunden ist; wobei das erste Wärmeabstrahlungselement eine Basis (12) und einen vorstehenden Abschnitt umfaßt und die Anbringungsoberfläche auf der Basis definiert ist;

einem zweiten Wärmeabstrahlungselement (20), das auf der dem ersten Wärmeabstrahlungselement (10) gegenüberliegenden Seite des Halbleiterelementes angebracht ist; wobei das zweite Wärmeabstrahlungselement eine Basis (22) und einen vorstehenden Abschnitt (24) umfaßt;

einer Mehrzahl von Zuleitungen (32), die zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeabstrahlungselement (10, 20) angeordnet sind, wobei Spitzen der Zuleitungen durch einen gegebenen Abstand von dem Halbleiterelement (30) getrennt sind;

Drähten (34) zum elektrischen Verbinden der Zuleitungen (32) mit Elektroden des Halbleiterelementes (30), wobei die Drähte und Zuleitungen ohne Berührung mit dem zweiten Wärmeabstrahlungselement (20) angeordnet sind;

einem ersten Isolierelement (40), das zwischen dem ersten Wärmeabstrahlungselement (10) und den Zuleitungen (32) angeordnet ist;

einem zweiten Isolierelement (44), das zwischen dem zweiten Wärmeabstrahlungselement (20) und den Zuleitungen (32) angeordnet ist;

wobei das erste und zweite Isolierelement jeweils eine innere und eine äußere Oberfläche aufweisen;

einem Harz-Dichtelement (50), das auf der äußeren Oberfläche des ersten und des zweiten Isolierelementes (40, 44) gebildet ist, wobei die äußeren Oberflächen Oberflächen außerhalb eines Raumes sind, der durch die Basen des ersten und des zweiten Wärmeabstrahlungselementes und die innere Oberfläche des ersten und des zweiten Isolierelementes definiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser eines jeden der vorstehenden Abschnitte kleiner als der der Basen ist, daß die vorstehenden Abschnitte eine freiliegende Oberfläche umfassen, die nicht mit dem Harz-Dichtelement (50) bedeckt ist, und daß die gesamte Ausdehnung der zweiten Oberfläche des Halbleiterelementes mit einer durchgehenden Schicht aus Gas oder Harz bedeckt ist.

2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Isolierelement (40) durchgehend auf einer Seite des ersten Wärmeabstrahlungselementes (10) gebildet ist, das zweite Isolierelement (44) durchgehend auf einer Seite des zweiten Wärmeabstrahlungselementes (20) gebildet ist, und der von den Isolier- und Wärmeabstrahlungselementen umschlossene Raum das Halbleiterelement (30), die Drähte (34) und die Spitzen der Zuleitungen (32) enthält.

3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, bei der in dem Raum wenigstens die Oberfläche des Halbleiterelementes (30) mit einer Harzschicht bedeckt ist.

4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, bei der wenigstens eines der Wärmeabstrahlungselemente (10, 20) wenigstens eine durchgehende Harz-Gießöffnung (28) aufweist und bei der der Raum im wesentlichen mit der Harzschicht durch die Öffnung gefüllt ist.

5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Harzschicht ein Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich zwischen 1,0 · 10&supmin;&sup6; cm/ºC und 2,0 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC umfaßt.

6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Harz-Dichtelement (50) ein Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich zwischen 1,0 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC und 2,0 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC umfaßt.

7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Harz-Dichtelement so ein Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich zwischen 1,3 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC und 1,6 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC umfaßt.

8. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der wenigstens eines der Wärmeabstrahlungselemente (10, 20) einen umlaufenden vorstehenden Rand (27) aufweist, der durchgehend an dessen Basis gebildet ist und dem Halbleiterelement (30) zugewandt ist, und bei der das jeweilige Isolierelement (40, 44) auf dem umlaufenden vorstehenden Rand gebildet ist.

9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8, bei der wenigstens eines der Wärmeabstrahlungselemente (10, 20) eine Korrosionsschutzschicht (140, 240) auf seiner nach außen freiliegenden Oberfläche aufweist, wobei die Korrosionsschutzschicht aus einem von dem des Wärmeabstrahlungselementes verschiedenen Material gebildet ist.

10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, bei der wenigstens eines der Wärmeabstrahlungselemente (10, 20) eine an dessen freiliegender Oberfläche gebildete Aussparung (14b, 24b) aufweist.

11. Harzverkapselte Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der wenigstens eines der Wärmeabstrahlungselemente (10, 20) einen Freistich an einer Seitenfläche des vorspringenden Abschnittes (14, 24) hat.

12. Verfahren zum Herstellen eines harzverkapselten Halbleiterelementes mit den Schritten:

(a) Befestigen eines ersten Wärmeabstrahlungselementes (10), welches eine Basis (12) und einen vorspringenden Abschnitt (14) umfaßt, eines ersten Isolierelementes (40) und eines Zuleitungsrahmens mit einer Mehrzahl von Zuleitungen (32) übereinander, Verbinden eines Halbleiterelementes (30) mit einer ersten Oberfläche mit einer Elementanbringungsoberfläche (16) auf der Basis des ersten Wärmeabstrahlungselementes (10) und elektrisches Verbinden der Zuleitungen (32) mit Elektroden des Halbleiterelementes über Drähte (34);

(b) Befestigen eines zweiten Isolierelementes (44) an dem Zuleitungsrahmen an einer Position gegenüber dem ersten Isolierelement (40), Befestigen eines zweiten Wärmeabstrahlungselementes (20), welches eine Basis (22) und einen vorspringenden Abschnitt (24) umfaßt, an dem zweiten Isolierelement, wobei das erste und das zweite Isolierelement jeweils eine innere und eine äußere Oberfläche aufweisen, so daß ein von den Basen des ersten und des zweiten Wärmeabstrahlungselementes und den inneren Oberflächen des ersten und des zweiten Isolierelementes umschlossener Raum das Halbleiterelement (30), Drähte (34) und Spitzen der Zuleitungen (32) aufnimmt und ein Spalt zwischen einer zweiten Oberfläche des Halbleiterelementes (30), die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und dem zweiten Wärmeabstrahlungselement (20) gebildet wird; wobei der Durchmesser eines jeden der vorspringenden Abschnitte kleiner als der der Basis ist, und

(c) Formen eines Harzes zu einem Harz-Dichtelement (50) um die äußere Oberfläche des ersten und des zweiten Isolierelementes (40, 44), so daß ein Oberflächenabschnitt des vorstehenden Abschnittes des ersten und des zweiten Wärmeabstrahlungselementes (10, 20) von dem Harz unbedeckt bleibt, und Schaffen einer durchgehenden Schicht aus Gas oder Harz, die die gesamte Ausdehnung der zweiten Oberfläche des Halbleiterelementes bedeckt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem wenigstens eines der Wärmeabstrahlungselemente (10, 20) wenigstens eine durchgehende Harz-Gießöffnung (28) aufweist und bei dem nach Schritt (b) das Harz in den Raum durch die Öffnung eingespritzt wird, um eine Harzschicht zu bilden, die wenigstens die Oberfläche des Halbleiterelementes (30) bedeckt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Harzschicht so gebildet ist, daß der Raum im wesentlichen mit dem Harz gefüllt ist.

15. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner nach Schritt (a) einen Schritt des Bildens einer Harzschicht zum Bedecken wenigstens der Oberfläche des Halbleiterelementes (30) umfaßt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem die Harzschicht einen linearen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich zwischen 1,0 · 10&supmin;&sup6; cm/ºC und 2,0 · 10&supmin;&sup5; cm/ºC hat.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem während des Schrittes (c) die ersten und zweiten Wärmeabstrahlungselemente (10, 20) so geformt werden, daß sie teilweise freiliegen.