-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden
eines Kunststoffbausteins für
eine elektronische Vorrichtung mit einem freiliegenden Wärmesenkenelement,
das sich seitlich aus dem Gehäuse
heraus erstreckt, sowie auf eine Form zur Verwendung bei dem Verfahren.
-
Das
Verfahren zum Bilden eines Kunststoffbausteins für eine elektronische Leistungshalbleitervorrichtung,
die in ein Kunststoffgehäuse
einzukapseln ist und mit einem Wärmesenkenelement
wärmemäßig zu koppeln
ist, das eine freiliegende Hauptfläche und wenigstens einen peripheren
Bereich aufweist, der von mindestens einer Seite des Kunststoffgehäuses nach
außen
ragt, ist gemäß dem Typ
ausgebildet, bei dem die Bildung des Kunststoffgehäuses des
Bausteins durch einen Formvorgang innerhalb eines Haupthohlraums
einer Form erfolgt, nachdem das Wärmesenkenelement mit der Hauptfläche in Kontakt
mit dem Boden einer geeigneten Gehäuseeinrichtung positioniert
ist, die in einem unteren Bereich der Form vorgesehen ist, der sich
in den Haupthohlraum der Form öffnet.
-
Im
Folgenden wird anhand eines Beispiels und nicht im Sinn einer Einschränkung insbesondere auf
PSO-(Plastic Small Outline) Bausteine bzw. Kunststoffbausteine mit
kleinem Grundriss des Dual-in-line-Typs bzw. des Typs mit zwei Reihen
von Kontakten Bezug genommen. Im Spezielleren wird auf Bausteine
Bezug genommen, die z.B. für
Anwendungen in Kraftfahrzeugen, d.h. für die Anbringung an Vorrichtungen
zur Ausstattung von Kraftfahrzeugen, vorgesehen sind.
-
Stand der
Technik
-
Wie
allgemein bekannt ist, weisen elektronische Halbleitervorrichtungen
eine elektronische Schaltung auf, die auf einer kleinen Platte oder
einem „Chip" aus einem Halbleitermaterial
mit einer Oberflächenabmessung
von einigen wenigen Quadratmillimetern ausgebildet sind. Typischerweise
ist die elektronische Schal tung auf einer Hauptfläche des Chips
monolithisch integriert. Der Chip wird wärmemäßig und mechanisch durch Einkapseln
in einen Baustein geschützt.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf Kunststoffbausteine
verwiesen.
-
Derartige
Vorrichtungen benötigen
geeignete Einrichtungen zum Abstützen
und für
die elektrische Zwischenverbindung, um diese mit externen Schaltungen
elektrisch zu verbinden. Zu diesem Zweck weist ein leitfähiger Leiterrahmen,
der aus einer dünnen
bearbeiteten Metallplatte besteht, eine Mehrzahl von schmalen Streifen
auf, die elektrische Verbinder oder Leitungen darstellen und mit
einem Ende mit der integrierten Schaltung elektrisch verbunden sind.
An der anderen Seite erstrecken sich die peripheren Enden der Leitungen
von dem Bausteinkörper
nach außen,
um eine elektrische Zwischenverbindung der Vorrichtung zu ermöglichen. Nach
Abschluss des Vorgangs zum Bilden des Bausteins werden die peripheren
Enden der Leitungen gebogen und bilden jeweilige Stifte zum Anbringen des
Bausteins typischerweise an einer elektronischen Leiterplatte.
-
Im
Fall von integrierten Leistungsschaltungen, um die es im vorliegenden
Fall geht, d.h. bei Vorrichtungen, bei denen die Wahrscheinlichkeit
der Entstehung einer relativ großen Wärmemenge besteht, beispielsweise
aufgrund ihrer hohen Komponentendichte und/oder ihrer Anzahl oder
aufgrund ihrer beabsichtigten Verwendung zum Betrieb bei hohen Strömen, wird üblicherweise
auf sog. Leistungsbausteine Bezug genommen. Durch diesen Begriff soll
angezeigt werden, dass die Vorrichtung Wärme mittels einer eigenen Einrichtung
abführen
kann.
-
In
diesem Fall hat die den Chip tragende Konstruktion auch eine Wärmeabführfunktion,
und ferner beinhaltet sie ein Wärmesenkenelement
oder einen Einsatz für
diesen Zweck. Der Chip ist mit dem Wärmesenkenelement wärmemäßig gekoppelt,
um die während
seines Betriebs erzeugte Wärme
nach außen
zu transferieren.
-
Bei
dem Wärmesenkenelement
handelt es sich lediglich um ein metallisches Element oder jedenfalls
um einen guten Wärmeleiter,
dessen Masse definitiv größer ist
als die des Chips oder die der elektronischen Vorrichtung. Normalerweise
liegt es in Form einer Kupferplatte mit nicht vernachlässigbarer Dicke
vor.
-
Bei
einer typischen Ausbildung ist der Chip aus Halbleitermaterial direkt
auf einer Hauptfläche des
Wärmesenkenelements
derart angebracht, dass die Oberfläche, auf der die Schaltung
gebildet ist, frei bleibt. Der Leiterrahmen ist ebenfalls an dem
Wärmesenkenelement
angebracht.
-
Leitungsbausteine
sind typischerweise derart ausgebildet, dass bei dem in den Kunststoffbausteinkörper eingebetteten
Wärmesenkenelement
seine nicht mit dem Chip in Kontakt stehende Hauptfläche freiliegt,
d.h. nicht von Kunststoffmaterial bedeckt ist. Diese Konfiguration
unterstützt
den Transfer von Wärme
von der Vorrichtung nach außerhalb
des Bausteins. Zum Verbessern der Wärmeabführung kann diese freiliegende
Oberfläche
des Wärmesenkenelements
optional in vorteilhafter Weise mit einem externen Wärmesenkenelement
mit noch größerer Größe und Masse
in Kontakt stehen, so das in entsprechender Weise für eine gesteigerte
Wärmeabführung gesorgt
ist. In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen wird
durchweg auf den Fall Bezug genommen, in dem es sich bei der freiliegenden
Hauptfläche
des Wärmesenkenelements
um die untere Oberfläche
handelt, die sich auf der gleichen Seite befindet wie die Krümmung der
Stifte. Das externe Wärmesenkenelement
ist typischerweise durch die eigentliche Konstruktion gebildet,
mit der das Gehäuse
verlötet
ist. Alternativ hierzu könnte
die obere Hauptfläche
des Wärmesenkenelement
freiliegen, an der ein geeignetes externes Wärmesenkenelement angebracht
werden kann.
-
Typischerweise
weist bei einem Leistungsbaustein das Wärmesenkenelement nur eine freiliegende
Hauptfläche
auf, während
die andere Hauptfläche
und alle Seitenflächen
isoliert sind, d.h. mit dem Kunststoffmaterial des Gehäuses bedeckt
sind. In der gesamten nachfolgenden Beschreibung handelt es sich
bei den Seitenflächen
um diejenigen Oberflächen
des Wärmesenkenelements,
die die beiden Hauptflächen
umfangsmäßig im Wesentlichen parallel
zuteinander verbinden.
-
In 1 ist
schematisch ein Baustein mit einem freiliegenden Wärmesenkenelement
in einer Form dargestellt, wie sich diese unmittelbar nach der Bildung
des Kunststoffgehäuses
präsentiert.
Der Baustein ist in einer Seitenansicht parallel zu der Richtung
der Leitungen dargestellt, wobei der Baustein in dem linken Bereich
der Zeichnung teilweise im Schnitt dargestellt ist. Bei dem im Schnitt
dargestellten Bereich handelt es sich um die schraffierte Fläche. Der
Baustein ist in dieser Zeichnung allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.
-
Diese
Zeichnung sowie die nachfolgenden Zeichnungen veranschaulichen anhand
eines Beispiels einen Baustein des DIP-(Dual-In line Package-)Typs,
d.h. um einen Baustein, dessen Leitungen von zwei entgegengesetzten
Seiten des Bausteinkörpers
nach außen
ragen.
-
Zum
Zweck der Klarheit und der Vereinfachung der Darstellung ist der
Halbleitermaterial-Chip in der Schnittdarstellung weggelassen worden.
-
Ein
Kunststoffgehäuse,
das bei dem Bezugszeichen 2 dargestellt ist, besitzt ein
Wärmesenkenelement 3,
das derart in dieses eingebettet ist, dass nur die untere Hauptfläche 4 von
diesem auf dem gleichen Niveau wie die Gehäusebodenfläche freiliegt. Ein Leiterrahmen 5 ist
mit dem Wärmesenkenelement 3 auf
der entgegengesetzten Seite zu der Oberfläche 4 durch Verbindungseinrichtungen,
wie z.B. Nieten oder Schweißstellen,
verbunden, wobei dies in der Schnittdarstellung nicht gezeigt ist.
Der Leiterrahmen ist in das Gehäuse 2 teilweise
eingeschlossen, so dass die mit dem Bezugszeichen 6 bezeichneten
Enden von diesem sich in der Zeichnung nach links und nach rechts
nach außen
erstrecken. Außerhalb
von dem Gehäuse 2 sowie
sich aus der Ebene heraus erstreckend, die durch die betrachtete Gehäuseseitenfläche gebildet
ist, ist eine Abstützkonstruktion 7 des
Leiterrahmens dargestellt, die eine Anzahl von Leiterrahmen miteinander
verbindet, wie dies im Folgenden noch erläutert wird.
-
Für ein besseres
Verständnis
der Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden die üblichen
Schritte eines Verfahrens zum Bilden eines herkömmlichen Bausteins mit freiliegendem
Wärmesenkenelement
im Folgenden kurz beschrieben.
-
Jedes
Wärmesenkenelement
wird durch Abscheren von einem relativ dicken Metallblech, z.B. Kupfer,
gebildet. Von einem dünneren
Flachmaterialkörper,
bei dem es sich ebenfalls typischerweise um Kupfer handelt, wird
eine Tragekonstruktion in Form eines Streifens und einer Serie von
Leiterrahmen gebildet, von denen jeder eine Anordnung von schmalen
Metallstreifen beinhaltet, die durch quer verlaufende Verbindungsleitungen
miteinander verbunden sind und die spä ter zu den Leitungen werden.
Mit der Tragekonstruktion an jedem Leiterrahmen wird eine entsprechende
Anzahl von Wärmesenkenelementen verbunden.
-
Eine
entsprechende Anzahl von Chips wird in integraler Weise an der derart
gebildeten Konstruktion angebracht, so dass sich ein jeweiliger
Chip an einer Leiterrahmen-/Wärmesenkenelement-Konstruktion
befindet. Wie vorstehend erwähnt
worden ist und z.B. in der europäischen
Patentanmeldung 545 007 der Anmelderin beschrieben ist, wird jeder Chip
gemäß einer
Standardtechnik direkt mit dem Wärmesenkenelement
verbunden, ohne dass der Leiterrahmen dazwischen angeordnet ist.
Der Chip wird in dem zentralen Bereich des Wärmesenkenelements von den Leitungen
getrennt positioniert. In der nachfolgenden Beschreibung wird auf
den Fall Bezug genommen, in dem der Leiterrahmen keinen speziellen
Bereich für
die Unterbringung des Chips aufweist. In diesem Fall wird der Chip
mit dem Wärmesenkenelement
entweder durch Löten
mit einer Legierung, wie z.B. Zinn/Blei, oder durch haftendes Verbinden,
beispielsweise mit einem Epoxy-Kleber, verbunden. Alternativ hierzu
sieht eine weitere Lösung
vor, dass der Chip an einem zentralen Bereich des entsprechenden
Leiterrahmens, der ebenfalls mit dem Wärmesenkenelement verbunden
ist, untergebracht wird. Dünne
Drähte, üblicherweise
aus Gold oder Aluminium, werden an dem einen Ende mit speziellen
metallisierten Anschlussflächen
verbunden, die auf der Chipoberfläche dort vorgesehen sind, wo
die integrierte Schaltung gebildet ist, während sie mit dem anderen Ende
mit den inneren Enden der Leitungen verbunden werden.
-
Anschließend wird
der Streifen mit den daran angebrachten Chips in eine Form gesetzt,
die den einzelnen Vorrichtungen entsprechende Hohlräume aufweist,
um die entsprechenden Kunststoffgehäuse von diesen zu bilden. Dabei
ist vorgesehen, dass in jeden Hohlraum ein elektrisch isolierendes
Material im geschmolzenen Zustand bei einer hohen Temperatur eingespritzt
wird, um den Kunststoffkörper
des Bausteins zu bilden. Bei diesem Material handelt es sich typischerweise
um ein Kunstharz, z.B. ein Epoxy-Harz.
-
Der
Formvorgang umfasst im eigentlichen Sinn das Einspritzen des Harzes
in die Hohlräume. Der
Formvorgang umfasst jedoch mehrere Phasen, in denen die Temperatur
allmählich
variiert wird, um eine Rissbildung des Halbleitermaterials, aus
dem der Chip gebildet ist, zu vermeiden oder zu vermeiden, dass
die Vorrichtung insgesamt unzuverlässig wird. Der Begriff Formvorgang
wird hierin derart verwendet, dass er alle Vorgänge umfasst, die im Inneren
des Formhohlraums ausgeführt
werden: das Schmelzen des Kunststoffmaterials, das Ausbreiten-Lassen
von diesem in den Hohlraum sowie das Erstarren.
-
Nach
einem anfänglichen
Kühlschritt
sowie nachfolgenden thermischen Harzaushärtschritten zum Erzielen einer
gründlichen
Polymerisation sind die Kunststoffgehäuse vollständig gebildet, und die Serie
der Bausteine ist bereit für
das Entformen.
-
2 zeigt
in schematischer Weise eine Form in einem Stadium unmittelbar vor
dem Formvorgang zum Bilden des in der vorangehenden Zeichnung dargestellten
Bausteins. Insbesondere zeigt die Zeichnung einen einzigen Formhohlraum.
-
Eine
Form für
das Einspritzen von Harz ist allgemein bei dem Bezugszeichen 8 dargestellt.
Diese besitzt in der in der Zeichnung dargestellten, üblichen
Ausführungsform
eine obere Halbschale oder ein oberes Formteil, das mit dem Bezugszeichen 8a bezeichnet
ist, sowie eine untere Halbschale oder ein unteres Formteil 8b.
Die beiden Formhälften
weisen einen entsprechenden Hohlraum auf, und wenn die Form geschlossen
wird, sind die beiden Formhälften mit
ihren Hohlräumen
einander zugewandt gegenüber
liegend angeordnet, um dadurch einen einzigen Formhohlraum zu bilden,
in den das Harzmaterial eingespritzt werden kann.
-
Das
geschmolzene Harzmaterial wird durch einen Einlass vom Eingusskanal-Typ,
der in 2 mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet
ist, eingespritzt, der in der Form, genauer gesagt in dem unteren
Formteil 8b ausgebildet ist, das sich mit dem einen Ende
in den Formhohlraum öffnet.
Der Eingusskanal 9 weist eine im Wesentlichen horizontale Hauptachse
auf. Seine Position ist in jedem Fall derart gewählt, dass der Hohlraum selbst
in seinem Bereich an dem äußersten
rechten Ende in der Zeichnung, das am weitesten von dem Harzeingang
entfernt ist, gefüllt
werden kann.
-
Die
Konstruktion bestehend aus dem Wärmesenkenelement 3 und
dem Leiterrahmen 5 ist für den Formvorgang in den Formhohlraum
eingebracht worden, und zwar gemäß der in
der Zeichnung dargestellten Konfiguration. Auch ist in dieser Zeichnung ein
Chip aus einem Halbleitermaterial 10 dargestellt, der an
dem Zen trum der oberen Oberfläche
des Wärmesenkenelements 3 gegenüber von
der freiliegend zu verbleibenden Hauptfläche 4 festgelegt ist.
-
Wie
zu sehen ist, befindet sich der Leiterrahmen 5 auf dem
gleichen Niveau wie die Grenzfläche zwischen
den beiden Formhälften
und ist derart positioniert, dass die Anschlussbereiche der Leitungen 6 außerhalb
von dem Formhohlraum verbleiben. Zum Bilden eines derartigen Bausteins
hat die Form 8 somit typischerweise nur ein Schließniveau
bzw. eine Schließebene
bei Betrachtung im Längsschnitt,
das bzw. die aus den Oberflächen
an der Grenzfläche
der beiden Formhälften
besteht und der Ebene des Leiterrahmens 5 entspricht. Das
Vorhandensein einer derartigen Schließebene ist effektiv, um das
Einbringen des Leiterrahmens in den Hohlraum in einfacher Weise
derart zu ermöglichen,
dass seine äußersten Bereiche
außen
bleiben.
-
Das
Wärmesenkenelement
befindet sich auf dem Boden des Formhohlraums, der in dem unteren Formteil 8b ausgebildet
ist, so dass die Bodenfläche 4 nicht
von dem Harzmaterial bedeckt wird. Andererseits hat der Formhohlraum
größere seitliche
Abmessungen als das Wärmesenkenelement 5,
so dass er dieses vollständig
umschließt
und das Wärmesenkenelement 5 um
seinen gesamten Umfang in seitlicher Richtung isoliert gehalten
wird.
-
Sowohl
der untere Bereich als auch der obere Bereich des Formhohlraums
besitzen im Wesentlichen die Formgebung eines Quaders. Auf diese Weise
ist die Hohlraumformgebung zum Formen von dieser Art von Baustein
besonders einfach.
-
Für bestimmte
Anwendungen hat der Leistungsbaustein jedoch eine andere Konstruktion
als die dargestellte. Aus mehreren erforderlichen Gründen erstreckt
sich das Wärmesenkenelement
zusätzlich
zu der freiliegenden Ausbildung einer Hauptfläche partiell seitlich aus dem
Kunststoffgehäuse
heraus, und zwar von wenigstens einer Seite von diesem. Zum Beispiel
weist das Wärmesenkenelement zwei
Randbereiche auf, die von zwei entgegengesetzten Seiten des Kunststoffgehäuses weg
stehen.
-
Somit
weisen solche Bausteine auch einen freiliegenden Bereich an der
anderen Hauptfläche sowie
an den Seitenflächen
des Wärmesenkenelements
an solchen peripheren Bereichen auf. Die vorliegende Beschreibung
nimmt auf diesen Typ von Baustein Bezug.
-
3 zeigt
eine Perspektivansicht einer bekannten Ausführungsform eines Leistungsbausteins, bei
dem sich das Wärmesenkenelement
partiell aus dem Kunststoffgehäuse
heraus erstreckt. Dabei wird anhand eines Beispiels auf einen unter
der Bezeichnung PSO bekannten Baustein des Typs Bezug genommen,
wie er bei Kraftfahrzeuganwendungen typischerweise verwendet wird.
-
Der
Baustein ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet
und am Ende seiner Herstellung nach dem Biegen der Stifte sowie
bereit für
das Verlöten
mit einer externen elektrischen Schaltung dargestellt.
-
Wie
in der Zeichnung gezeigt ist, kapselt das Kunststoffgehäuse 2 das
Wärmesenkenelement,
das hier allgemein mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist,
teilweise ein, wobei das Wärmesenkenelement 12 sich
zusätzlich
zu einer freiliegenden Bodenfläche in
seitlicher Richtung aus dem Kunststoffgehäuse 2 heraus erstreckt,
und zwar in der mit y bezeichneten Richtung. Dagegen übersteigen
in der dazu orthogonalen x-Richtung die Abmessungen des Kunststoffgehäuses 2 die
der entsprechenden Seiten des Wärmesenkenelements 12.
-
Im
Spezielleren weist das Wärmesenkenelement 12 bei
diesem Beispiel zwei in 3 mit 13 bezeichnete
Randbereiche auf, die sich in symmetrischer Weise nach außen erstrecken.
In diesen Bereichen 13 sind die obere Hauptfläche 14,
die in der x-Richtung liegende Seitenfläche 15 sowie ein Teil der
Seitenflächen 16 parallel
zu der durch die Achse y bestimmten Richtung ebenfalls freiliegend
angeordnet.
-
Das
Profil des Kunststoffgehäuses 2 und
das Profil des Wärmesenkenelements 12 sind
durch die jeweilige Gestalt des speziellen Beispiels bestimmt.
-
Die
Leitungen, die zum Bilden der Stifte 17 umgebogen sind,
erstrecken sich in der x-Richtung von entgegengesetzten Seiten aus
dem Kunststoffgehäuse 2 des
Bausteins 11 nach außen,
und zwar orthogonal zu der Richtung, in der sich das Wärmesenkenelement 12 über das
Gehäuse 2 hinaus
erstreckt.
-
Zum
Bilden des Kunststoffgehäuses
eines Bausteins dieses Typs muss eine Form verwendet werden, die
einen komplexeren Formhohlraum als die in der vorangehenden 2 dargestellte
Form aufweist.
-
Der
Begriff Haupthohlraum wird in der nachfolgenden Beschreibung zum
Bezeichnen von demjenigen Bereich des Formhohlraums verwendet, der die
Formgebung der Umhüllenden
des Kunststoffgehäuses
ohne Berücksichtigung
des Vorhandenseins des Wärmesenkenelements
in diesem aufweist. Somit hat er üblicherweise eine im Wesentlichen
quaderförmige
Gestalt. Der Hauptformhohlraum, wie z.B. der Formhohlraum, der bei
dem in 2 dargestellten Beispiel verwendet wird, resultiert
typischerweise aus der Kombination eines oberen Hohlraums, der in dem
oberen Formteil gebildet ist, und einer unteren Aussparung, die
in der entsprechenden Halbschale vorhanden ist.
-
In
diesem Fall muss jedoch die Abmessung des Hauptformhohlraums entlang
der y-Richtung kürzer
sein als die Länge
des Wärmesenkenelements 12 entlang
der y-Richtung. Daher ist es notwendig, dass die insgesamt betrachtete
Form einen speziellen Sitz für
das Wärmesenkenelement
aufweist, wobei insbesondere eine Gehäuseeinrichtung für das Wärmesenkenelement
vorgesehen werden muss, die sich in der y-Richtung außerhalb
von dem Hauptformhohlraum erstreckt und die ferner mit dem Hauptformhohlraum
in Verbindung steht, so dass das Kunststoffgehäuse in der x-Richtung um das
Wärmesenkenelement
herum geformt werden kann. Bei dieser Gehäuseeinrichtung handelt es sich
um eine Blindöffnung,
d.h. eine Öffnung
ohne seitliche Auslässe,
die in dem Bodenbereich der Form gebildet ist.
-
Die
Formtechnik sieht vor, dass die Form zu diesem Zweck zusätzlich zu
einer herkömmlichen ersten
Schließebene,
die dem Leiterrahmen entspricht, wie bei dem vorstehend beschriebenen
einfacheren Fall, eine zweite Schließebene an der oberen Hauptfläche des
Wärmesenkenelements
aufweist. Die vorstehend genannte Gehäuseeinrichtung ist zumindest
unterhalb von diesem Niveau vorgesehen.
-
Eine
derartige Konfiguration kann während des
Formvorgangs typischerweise einige Nachteile verursachen. Im Spezielleren
können
Probleme an der Grenzfläche
zwischen den Gehäuseeinrichtungsbereichen,
die zum Aufnehmen des Be reichs des Wärmesenkenelements außerhalb
von dem Kunststoffgehäuse
dienen, und dem Hauptformhohlraum auftreten. In der Tat ist auf
dem zweiten Schließniveau
die Abdichtung der Form während
des Formvorgangs besonders kritisch. Insbesondere zwischen den Oberflächen des
Wärmesenkenelements,
die freiliegend bleiben müssen,
und der in der Form ausgebildeten Gehäuseeinrichtung ist die hermetische Abdichtung
sehr schwer zu erzielen. Somit kann es während des Formvorgangs zu einer
teilweisen Leckage des geschmolzenen Harzes aus dem Formhohlraum
in der y-Richtung zu den am äußersten Rand
befindlichen Bereichen des Wärmesenkenelement
kommen. Über
die zugehörigen
Oberflächen des
Wärmesenkenelements
kann die Harz-Leckage zur Bildung von Graten führen, d.h. dünnen Schichten
aus Kunststoffmaterial, das an den äußeren Oberflächen des
Wärmesenkenelements
erstarrt.
-
Zur
Veranschaulichung dieses Problems zeigt 4 eine schematische
Draufsicht auf den unteren Bereich einer Form während des Formvorgangs des
Bausteins, der in der vorausgehenden Figur dargestellt ist. Sowohl
der Leiterrahmen als auch der Chip aus Halbleitermaterial sind weggelassen worden,
und nur das Wärmesenkenelement
ist aus Gründen
der Klarheit dargestellt.
-
Der
untere Bereich des Formhaupthohlraums, der mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet
ist, erstreckt sich in der x-Richtung seitlich von dem Wärmesenkenelement 12 in
Verbindung mit dem zentralen Bereich von diesem. Das Wärmesenkenelement 12 ist
derart angeordnet, dass sich seine peripheren Bereiche 13 an
den Enden einer mit 19 bezeichneten Gehäuseeinrichtung befinden, die
in dem unteren Formbereich gebildet ist und sich im Wesentlichen
in der y-Richtung über
den Formhaupthohlraum 18 hinaus erstreckt. Der obere Abschluss
der Gehäuseeinrichtung 19 ist
durch die obere Konstruktion der Form bestimmt, die in der Zeichnung
nicht dargestellt ist.
-
4a zeigt
eine vergrößerte Detailansicht des
Bereichs, der in 4 von einem in unterbrochener
Linie dargestellten Bereich umschlossen ist.
-
Wie
zu sehen ist, ist es unmöglich,
für eine perfekte
Adhäsion
der Bereiche der Seitenflächen 16 des
Wärmesenkenelements,
die außerhalb
von dem Gehäuse
bleiben sollen, an den Wänden
der Gehäuseeinrichtung 19 zu
sorgen. Damit eine korrekte Positionierung des Wärmesenkenelements 12 in
der Gehäuseeinrich tung 19 ohne
Risiko einer Rissbildung in der Tat gewährleistet werden kann, ist
dieses mit seiner Breite in der x-Richtung in den Bereichen 13 geringfügig kleiner
ausgebildet als der Hohlraum, der die Gehäuseeinrichtung bildet. Auf
diese Weise verbleibt ein Durchgangskanal in der Größenordnung von
einigen wenigen μm
auf der Seite der Bereiche 13. Ein Pfeil in der Zeichnung
veranschaulicht eine Strömungsrichtung
einer Harz-Leckage von dem Formhaupthohlraum in Richtung auf die
Gehäuseeinrichtung 19.
Nach dem Erstarren des Harzmaterials sind dünne Harzschichten an den Oberflächen des Bereichs 13 gebildet.
-
Damit
die Vorrichtung korrekt arbeiten kann, muss nach dem Formvorgang
ein zusätzlicher
Schritt zum Entfernen von Graten vorgesehen werden. Diese Harzmaterial-Grate
sind jedoch aufgrund ihrer Position sehr schwer zu entfernen.
-
Andererseits
sind Formen bekannt, deren innere Formgebung sich in den Hohlraumelementen zeigt,
die den Metalleinsatz gegen den Boden der Gehäuseeinrichtung drücken, in
der er platziert ist, um dadurch die Adhäsion des Wärmesenkenelements an der Form
zu verbessern. Selbst diese Konfiguration ist jedoch nicht geeignet,
um die Entstehung von Harzformationen an den freiliegenden Seitenflächen des
Wärmesenkenelements
zu verhindern, obwohl sie eine gute Adhäsion des Gehäuseeinrichtungsbodens
an der Bodenfläche
des Wärmesenkenelements
gewährleistet.
-
Eine
bekannte Lösung
dieses Problems sieht die Verwendung von Blockierleisten vor, die
in der Konstruktion des Wärmesenkenelements
an den peripheren Bereichen von diesem gebildet sind. Zu diesem
Zweck wird die Konstruktion aus Wärmesenkenelement und Leiterrahmen
in integraler Weise aus einem dicken Metallblech gebildet, und zwar durch
Formen des Wärmesenkenelements
und anschließendes
Reduzieren der Dicke an den Seiten sowie Ausbildung durch Abscheren
des Leiterrahmens.
-
Eine
Konstruktion dieses Typs ist in 5 dargestellt.
Der stark umrahmte Bereich stellt das Wärmesenkenelement 12 dar,
während
dünnere
Linien zum Zeichnen des Leiterrahmens 5 verwendet werden.
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, bilden der Leiterrahmen 5 und
das Wärmesenkenelement 12 eine
Mono-Komponente,
wobei sie durch Blockierleisten bzw. Verblockungsleisten 20 miteinander verbunden
sind. Diese Leisten 20 aus Kupfer bestehen aus seitlichen
Ver längerungen
der peripheren Bereiche 13 des Wärmesenkenelements 12 in
der x-Richtung.
Wenn die Konstruktion der 5 in die Form
gesetzt wird, verschließen
die Leisten 20 im Wesentlichen den seitlichen Kanal für den Harzfluss, wie
er in 4a dargestellt ist.
-
Bei
Abschluss des Formgebungsvorgangs müssen die Leisten 20 entfernt
werden, um das Wärmesenkenelement 12 entlang
der gestrichelten Linien in der Zeichnung zu trennen. Dieser zusätzliche Vorgang
macht das Verfahren jedoch kritisch, da an den seitlichen Verlängerungen
aufgrund von Ungenauigkeiten der Trennvorrichtung, die geeignet
kalibriert sein muss, Risse entstehen können.
-
Ein
weiterer Nachteil der bekannten Lösung gemäß 5 besteht
in Verbindung mit der Ausbildung der Monokomponenten-Wärmesenken-/Leiterrahmen-Konstruktion.
Die Leiterrahmendicke kann nicht geringer sein als ein Mindestwert,
wenn er nicht während
seiner Bildung durch das Gewicht des Wärmesenkenelements, dessen Masse
weit größer ist, beschädigt werden
soll.
-
Ferner
muss bei dieser bekannten Lösung die
Form eine recht komplexe Konfiguration erhalten, um der Monokomponenten-Konstruktion
Rechnung zu tragen.
-
Während die
Zuverlässigkeit
und die Reproduzierbarkeit eines auf diese Weise gebildeten Bausteins
verbessert werden können,
kann dennoch die Entstehung von Harz-Graten nicht insgesamt verhindert
werden.
-
Eine
weitere bekannte Lösung
ist in dem US-Patent 5 445 945 der gleichen Begünstigten offenbart. Die Form
ist dort derart modifiziert, dass das Harzmaterial entlang der y-Richtung
frei von den peripheren Bereichen des Wärmesenkenelements weiter nach
außen
in geeignete Kammern fließen
kann.
-
6 zeigt
in schematischer Weise einen Längsschnitt
entlang der y-Richtung durch eine Form, die gemäß diesem Patent gebildet ist.
Druckbeaufschlagungselemente, die mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet
sind, drücken
das Wärmesenkenelement
gegen den Boden seiner Gehäuseeinrichtung.
Wie gezeigt ist, werden die Kammern 22 außerhalb
von dem Wärmesenkenelement
durch geeignete, nicht dargestellte Kanäle mit Harzmaterial gefüllt. Ihre
Breite in x-Richtung ist identisch mit der Breite der Bereiche des
Wärmesenkenelements,
die außerhalb
des Kunststoffgehäuses
verbleiben sollen.
-
Die
auf diese Weise gebildeten Kunststoffspitzen müssen dann entfernt werden,
nachdem das Gehäuse
aus der Form genommen worden ist. Dieser zusätzliche Vorgang ist insbesondere
bei solchen Konfigurationen wie der z.B. in 3 dargestellten kritisch,
bei der die peripheren Bereiche des Wärmesenkenelements die gleiche
Breite wie das Wärmesenkenelement
aufweisen und im Wesentlichen die gleiche Größenordnung wie das Kunststoffgehäuse besitzen.
Hierbei können
während
dieses Schrittes Risse in dem Kunststoffgehäuse entstehen.
-
Es
ist somit unmöglich,
einen Baustein zu bilden, der frei von Harzrückständen an den freiliegenden Oberflächen des
Wärmesenkenelements
ist, ohne dass dies von Nachteilen begleitet wird.
-
Weitere
Konfigurationen von Leistungsbausteinen finden sich in den folgenden
Dokumenten:
EP 0 539 095 ;
US 5 445 995 ; Patent Abstract
of Japan JP04 116 942; Ehnert A et al. „A new surface mount power
package", 7. März 1993,
Proceedings of the annual applied power electronics conference and
exposition (APEC), Seiten 380-384;
DE
1 944 098 ; Patent Abstract of Japan JP06 061 400; sowie
EP 545 007 der gleichen Anmelderin.
-
Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in
der Schaffung eines Verfahrens, mit dem lediglich durch den Formvorgang und
ohne die Notwendigkeit von zusätzlichen
Schritten ein Kunststoffbaustein mit einem freiliegenden Wärmesenkenelement
gebildet werden kann, bei dem Bereiche, die sich peripher von dem
Kunststoffgehäuse
weg erstrecken, frei von Harz-Leckagen gehalten werden können.
-
Darüber hinaus
sollten die verwendete Form und die Gestalt der Wärmesenkenelement-/Leiterrahmen-Konstruktion
besonders einfach sein.
-
Kurzbeschreibung
der Erfindung
-
Der
Lösungsgedanke,
auf dem die vorliegende Erfindung basiert, gründet sich auf die Überlegung,
dass es möglich
ist, während
des Formvorgangs den hermetisch dichten Abschluss zwischen den Seitenflächen des
Wärmesenkenelements,
die außerhalb
von dem Kunststoffgehäuse
verbleiben sollen, und dem in dem unteren Bereich der Form ausgebildeten,
entsprechenden Wänden
der Gehäuseeinrichtung
sicherzustellen, während
gleichzeitig eine korrekte Positionierung des Wärmesenkenelements in seiner
Gehäuseeinrichtung
gewährleistet wird,
und zwar durch Verwendung einer Gehäuseeinrichtung mit geneigten
Wänden
sowie durch Formgebung der Seitenflächen des Wärmesenkenelements in dieser
Neigung entsprechender Weise zumindest in der Zone, die sich am
nächsten
bei dem Kunststoffgehäuse
befindet.
-
Ein
Verfahren des Typs gemäß der vorliegenden
Erfindung sieht die Bildung eines Kunststoffgehäuses für eine elektronische Leistungshalbleitervorrichtung
mit einem teilweise freiliegenden Wärmesenkenelement vor. Die elektronische
Halbleitervorrichtung ist in ein Kunststoffgehäuse vollständig eingekapselt und wärmemäßig mit
einem Wärmesenkenelement
gekoppelt. Letzteres hat eine freiliegende Hauptfläche und
wenigstens einen peripheren Bereich, der sich von wenigstens einer
Seite von dem Kunststoffgehäuse
nach außen
erstreckt. Das Kunststoffgehäuse
wird durch einen Formvorgang in einem Haupthohlraum einer Form gebildet.
Das Wärmesenkenelement
ist zuerst in einer geeigneten Gehäuseeinrichtung platziert worden,
die in einem unteren Bereich der Form vorgesehen ist, so dass die
Hauptfläche,
die freiliegend verbleiben soll, mit dem Gehäuseeinrichtungsboden in Kontakt
tritt. Diese Gehäuseeinrichtung öffnet sich
ebenfalls in den Haupthohlraum der Form.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind folgende Schritte vorgesehen:
Ausbilden des
Wärmesenkenelements
derart, dass zumindest Seitenflächen,
die von der Seite des Kunststoffgehäuses nach außen ragen,
zumindest in einer der genannten Seite benachbarten Zone und in dem
peripheren Bereich in einem Winkel, der im Wesentlichen größer als
null ist, zu einer senkrechten Linie auf die Hauptfläche derart
geneigt sind, dass – von
außen
betrachtet – eine
negative Neigung vorhanden ist;
Ausbilden der Gehäuseeinrichtung
in entsprechender Weise derart, dass ihre Innenwände, die den Seitenflächen des
Wärmesenkenelements
zugewandt sind, zumindest in dieser Zone derart geneigt sind, dass
sie einen Winkel im Wesentlichen gleich dem Winkel mit der senkrechten
Linie bilden, so dass – vom
Inneren der Gehäuseeinrichtung
betrachtet – eine
positive Neigung vorhanden ist; und
Bereitstellen einer Druckbeaufschlagungseinrichtung,
die bei geschlossener Form von oben her mit zumindest einem Teil
des peripheren Bereichs des Wärmesenkenelements
in Eingriff gebracht wird, um eine Kompressionskraft auf diesen
auszuüben,
deren Richtung im Wesentlichen zum Boden der Gehäuseeinrichtung hin geht und
die ein vorübergehendes
hermetisches Abschließen
in der Zone bewirkt, die der genannten Seite des Kunststoffgehäuses zwischen
den Seitenflächen
des Wärmesenkenelements
und den Innenwänden
der Gehäuseeinrichtung
benachbart ist.
-
Bei
geschlossener Form werden somit die geneigten Seitenflächen des
Wärmesenkenelements in
dem peripheren Bereich von diesem, der außerhalb von dem Kunststoffgehäuse verbleiben
soll, durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung in Richtung auf
die entsprechenden geneigten Wände
des Gehäuses
gedrückt.
Indem sowohl diese Seitenflächen
als auch diese Wände
geneigt ausgebildet sind, hat die von der Druckbeaufschlagungseinrichtung
in der nach unten gehenden Richtung ausgeübte Kompressionskraft eine
Komponente orthogonal zu diesen Flächen. Auf diese Weise wird
eine perfekte vorübergehende
relative Adhäsion
während
des Formvorgangs der Seitenflächen
des Wärmesenkenelements
an den Wänden
der Gehäuseeinrichtung,
in der es positioniert ist, zumindest in der am nächsten bei
dem Formhaupthohlraum befindlichen Zone gewährleistet, d.h. an der Seite
des Kunststoffgehäuses,
von der sich das Wärmesenkenelement
weg erstreckt. Der hermetische Abschluss beim Klemmverschließen bzw.
Zuklemmen der Form wird somit durch das Verfahren der vorliegenden
Erfindung selbst bei dem vorstehend genannten zweiten Schließniveau
sichergestellt. Auf diese Weise können unangenehme Leckagen von
Kunststoffmaterial aus dem Formhaupthohlraum in Richtung auf die
peripheren Bereiche des Wärmesenkenelements
verhindert werden.
-
Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe
wird durch ein Verfahren zum Bilden eines Kunststoffbausteins mit
einem peripher erweiterten Wärmesenkenelement
des vorstehend angegebenen Typs gelöst, wie es in den Kennzeichnungsteilen
von Anspruch 1 und den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.
-
Vorzugsweise
besteht gemäß der vorliegenden
Erfindung die Gehäuseeinrichtung
für das
Wärmesenkenelement
aus einem geeigneten Bereich einer durchgehenden Nut, die in dem
unteren Bereich der Form gebildet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es in der Tat nicht notwendig, eine Blindöffnung zum Aufnehmen des Wärmesenkenelements vorzusehen,
da die Druckbeaufschlagungselemente zusammen mit dem Wärmesenkenelement
als Barriere oder seitlicher Abschluss der Form in der Richtung
wirken, in der sich das Wärmesenkenelement aus
dem Gehäuse
heraus erstreckt. Die Form ist somit in einfacherer Weise herzustellen.
-
Ferner
ist jedes Wärmesenkenelement
mit seinem zentralen Bereich, der innerhalb des Kunststoffgehäuses verbleiben
soll, entsprechend Verbreiterungen der Nut positioniert, die den
unteren Bereich des Formhaupthohlraums bilden. Der periphere Bereich
der Wärmesenkenelemente,
der außerhalb des
Kunststoffgehäuses
verbleiben soll, ist außerhalb
der Verbreiterungen korrekt in die Nut eingesetzt. Vorteilhafterweise
sind die Tiefe der Nut und des Hohlraums im Wesentlichen äquivalent,
so dass die Ränder
der dadurch gebildeten Vertiefungen auf dem gleichen Niveau liegen.
Auf diese Weise kann der untere Bereich der Form dadurch gebildet
werden, dass eine Vertiefung von der Oberfläche der unteren Form gebildet
wird, um dadurch sowohl die Nut als auch den unteren Bereich des
Hohlraums zu bilden.
-
Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
die Nut gerade und besitzt innere Seitenflächen, die über die gesamte Länge der
Nut geneigt sind, sowie eine Mehrzahl von Verbreiterungen bzw. Erweiterungen
zum Aufnehmen einer bestimmten Anzahl von Wärmesenkenelementen, die parallel
und im Abstand voneinander in der Nut positioniert sind. Das bevorzugte
Verfahren sieht ferner vor, dass die Wärmesenkenelemente über den
gesamten Bereich, der außerhalb
des Gehäuses
verbleiben soll, diejenigen äußeren Seitenflächen in
geneigter Weise aufweisen, die im Wesentlichen orthogonal zu den
Seiten des Gehäuses
sind, von denen sie austreten.
-
Ferner
wird die technische Aufgabe durch eine Form der vorstehend beschriebenen
Art gelöst, wie
sie in den Kennzeichnungsteilen von Anspruch 8 sowie der nachfolgenden
Ansprüche
definiert ist.
-
Weiterhin
besitzt ein Baustein für
eine elektronische Leistungshalbleitervorrichtung ein durch einen
Formvorgang zu bildendes Kunststoffgehäuse, in das mindestens eine
Platte bzw. ein Chip aus einem Halbleitermaterial vollständig eingekapselt
ist, in der bzw. dem eine elektronische Schaltung ausgebildet ist
und die bzw. der wärmemäßig mit
einem Wärmesenkenelement
gekoppelt ist, das eine freiliegende Hauptfläche und wenigstens einen peripheren
Bereich aufweist, der von mindestens einer Seite des Kunststoffgehäuses von
diesem nach außen
ragt. Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind zumindest Seitenflächen des Wärmesenkenelements, die sich von
der Seite des Kunststoffgehäuses
nach außen erstrecken,
zumindest in einer dem Gehäuse
benachbarten Zone und in dem peripheren Bereich in einem Winkel,
der im Wesentlichen größer als
null ist, zu der Richtung einer senkrechten Linie auf die Hauptfläche des
Wärmesenkenelements
mit einer – von
außen
betrachtet – negativen
Neigung geneigt.
-
Die
Merkmale und Vorteile des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
erschließen
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform
von dieser, die anhand eines Beispiels und nicht als Einschränkung unter
Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben wird.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
In
den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine
Seitenansicht unter schematischer Darstellung eines Kunststoffbausteins
mit freiliegendem Wärmesenkenelement
bekannten Typs, das sich nicht seitlich aus dem Kunststoffgehäuse heraus
erstreckt;
-
2 eine
Darstellung des Formgebungsschritts des in der vorausgehenden Figur
dargestellten Bausteins;
-
3 eine
Perspektivansicht eines Kunststoffgehäuses bekannten Typs mit einem
Wärmesenkenelement,
das sich an der Peripherie teilweise aus dem Kunststoffgehäuse heraus
erstreckt;
-
4 eine
Draufsicht unter Darstellung des Formgebungsschritts gemäß einer
herkömmlichen Technik
zum Bilden des Bausteins der 3, wobei 4a eine
vergrößerte Darstellung
von diesem zum Hervorheben eines Nachteils bei dieser Technik zeigt;
-
5 eine
Darstellung einer Leiterrahmen-/Wärmesenkenelement-Konstruktion
gemäß einer
ersten bekannten Ausführungsform
zum Vermeiden des dargestellten Nachteils;
-
6 eine
Darstellung eines Verfahrens zum Bilden eines Bausteins mit einem
Wärmesenkenelement,
das sich teilweise aus dem Kunststoffgehäuse heraus erstreckt, gemäß einer
zweiten bekannten Lösung;
-
7 und 8 Schnittdarstellungen
entlang von zwei zueinander orthogonalen Linien, wobei diese jeweils
ein Schema für
eine Vorrichtung zur Verwendung bei dem Formgebungsverfahren der vorliegenden
Erfindung veranschaulichen;
-
9 eine
Perspektivansicht des unteren Bereichs einer geöffneten Form am Ende des Formgebungsvorgangs
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
10 eine
im Schnitt dargestellte Seitenansicht der vorausgehenden Figur orthogonal
zu der Nut; und
-
11 eine
Perspektivansicht eines Kunststoffbausteins, wie er gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erzielt wird.
-
Ausführliche
Beschreibung
-
Unter
Bezugnahme auf die 7 und 8 ist ein
Schema dargestellt, das ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert,
und in denen eine Vorrichtung zum Bilden eines Kunststoffbausteins
mit einem Wärmesenkenelement
zu sehen ist, das sich teilweise aus dem Gehäuse heraus erstreckt.
-
Bei
den Figuren handelt es sich um eine Längsschnittdarstellung einer
Form, die im Allgemeinen schematisch bei dem Bezugszeichen 23 dargestellt
ist und die Grundlagen der vorliegenden Erfindung verkörpert. Die
Schnittdarstellungen sind entlang von Richtungen aufgenommen, die
jeweils orthogonal und parallel zu der Richtung sind, in der sich das
Wärmesenkenelement
aus dem Kunststoffgehäuse
heraus erstreckt, wie dies in den 8 und 7 durch
die Linien B-B bzw. A-A dargestellt ist. Unter Bezugnahme auf die
vorausgehenden Figuren sind im Spezielleren die 7 und 8 parallel
zu den mit x bzw. y bezeichneten Richtungen.
-
Die
Zeichnungen zeigen einen einzelnen Formhohlraum zum Bilden eines
einzelnen Bausteins, obwohl die Form typischerweise eine Mehrzahl
von Hohlräumen
beinhaltet.
-
Die
Form 23 beinhaltet eine obere Halbschale oder ein oberes
Formteil 23a und eine untere Halbschale oder ein unteres
Formteil 23b. In beiden Figuren ist die Form geschlossen
dargestellt, wobei die beiden Formhälften einander zugewandt gegenüber liegen,
wie dies während
des Formvorgangs typischerweise der Fall ist.
-
Ein
oberer Hohlraum und ein unterer Hohlraum, die in den beiden Formhälften 23a und 23b gebildet
sind, definieren im geschlossenen Zustand der Form einen Formhaupthohlraum 24 zum
Bilden des Kunststoffgehäuses
des Bausteins. In den Figuren sind die beiden Bereiche des Formhaupthohlraums durch
eine imaginäre
unterbrochene Linie zwischen den beiden Formhälften voneinander abgegrenzt dargestellt.
-
Nur
das Wärmesenkenelement,
wie es bei dem Bezugszeichen 25 dargestellt ist, ist im
Inneren der Form dargestellt, wobei die anderen Teile, die zum Bilden
des Bausteins erforderlich sind, aus Gründen der Vereinfachung weggelassen
sind, da sie sowohl hinsichtlich der Konstruktion als auch hinsichtlich
der Position herkömmlich
ausgebildet sind.
-
Das
Wärmesenkenelement 25 wird
in einer geeigneten Gehäuseeinrichtung
platziert, die insgesamt bei dem Bezugszeichen 26 dargestellt
ist und die in dem unteren Bereich der Form 23, genauer
gesagt in dem unteren Formteil 23b ausgebildet ist. Die untere
Hauptfläche 27 des
Wärmesenkenelements steht
in Kontakt mit der Bodenfläche
der Gehäuseeinrichtung 26.
Letztere öffnet
sich in den Formhaupthohlraum 24, von dem sie in der y-Richtung nach
außen
verläuft,
wie dies in 8 dargestellt ist.
-
In
dieser schematischen Darstellung erstreckt sich das Wärmesenkenelement
lediglich anhand eines Beispiels von zwei entgegengesetzten Seiten
des Formhaupthohlraums in einer im Wesentlichen symmetrischen Anordnung
nach außen.
Es könnte
sich jedoch auch um eine andere Konfiguration handeln, die immer
noch im Umfang der Erfindung liegt.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung und wie in 7 dargestellt ist, sind die
Seitenwände
des Gehäuses 26,
die parallel zu der y-Richtung sind, d.h. der Richtung, in der das
Wärmesenkenelement
sich aus dem Kunststoffgehäuse
heraus erstrecken soll, im Gegensatz zu herkömmlichen Gehäusen zu
der vertikalen Richtung geneigt ausgebildet. Mit anderen Worten
bilden diese Wände,
wie diese bei dem Bezugszeichen 28 in der Zeichnung dargestellt
sind, einen Winkel α mit
einer senkrechten Richtung, die durch die halben Linien N bestimmt
ist, auf die Hauptfläche
des Wärmesenkenelements 25 und
genauer gesagt auf die Oberfläche 27 oder
die Bodenfläche der
Gehäuseeinrichtung,
so dass – vom
Inneren der Gehäuseeinrichtung
betrachtet – eine
positive Neigung vorhanden ist. Bei dem Bezugszeichen 29 sind in
den Zeichnungen die Seitenflächen
des Wärmesenkenelements 25 dargestellt,
die parallel zu der y-Richtung sind und die partiell in das Kunststoffgehäuse einzuschließen sind.
Entsprechend der Neigung der Innenwände 28 der Gehäuseeinrichtung sind
diejenigen Bereiche der Seitenflächen 29 des Wärmesenkenelements,
die außerhalb
von dem Kunststoffgehäuse
verbleiben sollen und den Gehäuseeinrichtungswänden 28 zugewandt
sind, geneigt ausgebildet, wobei sie einen Winkel bilden, der im Wesentlichen
gleich dem Winkel α mit
der N-Richtung ist.
-
In
der Zeichnung sind die Seitenflächen 29 des
Wärmesenkenelements
und die Wände 28 der Gehäuseeinrichtung 26 aus
Gründen
der Vereinfachung in miteinander zusammenfallender Weise dargestellt.
Wie jedoch vorstehend in Verbindung mit der bekannten Lösung erläutert worden
ist, sollte für
eine korrekte Positionierung des Wärmesenkenelements 25 innerhalb
seiner Gehäuseeinrichtung 26 ein
minimaler Spalt in der Größenordnung
von einigen wenigen μm
zwischen den beiden Oberflächen
vorhanden sein.
-
Vor
dem Formvorgang muss das Wärmesenkenelement
positioniert werden, ohne in seiner Gehäuseeinrichtung fixiert zu werden,
um Formverschleißprobleme
und eine Beschädigung
der Vorrichtung beim Entfernen aus der Form an dem Ende des Formvorgangs
zu vermeiden.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Wärmesenkenelement 25 während des
Schließens der
Form nach unten in die Form gedrückt
und dazu veranlasst, an den Innenwänden anzuhaften.
-
Zu
diesem Zweck wird bei geschlossener Form eine Druckbeaufschlagungseinrichtung
von oben her mit zumindest einem Teil der peripheren Bereiche des
Wärmesenkenelements 25 in
Eingriff gebracht, die sich außerhalb
von dem Formhaupthohlraum 24 befinden und innerhalb der
Gehäuseeinrichtung 26 enthalten
sind. Wie schematisch in 8 gezeigt ist, besteht eine
solche Druckbeaufschlagungseinrichtung vorzugsweise aus Elementen
(Kerbgebilden) 30, die von dem oberen Formteil 23a hervorstehen
und sich seitlich von der Vertiefung des oberen Formteils 23a und
somit des Hauptformhohlraums 24 nach unten erstrecken und
diesem benachbart sind. Die Kerbgebilde 30 üben eine
im Wesentlichen nach unten gehende Kompressionskraft auf die peripheren Bereiche
des Wärmesenkenelements
aus. Das Wärmesenkenelement 25,
das typischerweise aus einem verformbaren Material, wie z.B. Kupfer,
gebildet ist, erfährt
in diesem Bereich eine leichte Verformung.
-
Im
Spezielleren handelt es sich bei dem Effekt insgesamt um einen Dichtungseffekt.
Die Kompressionskraft gemäß der vorliegenden
Erfindung übt auch
Druck auf die Seitenfläche 29 des
Wärmesenkenelements
aus. Diese Kraft hat in der Tat eine von null verschiedene Komponente
orthogonal zu diesem, da die Rich tung der Kraft ebenfalls einen
Winkel α mit
den Flächen 29 bildet.
Letztere werden in diesen Bereichen gegen die entsprechenden Innenwände 27 der
Gehäuseeinrichtung
gedrückt,
die parallel zu ihnen sind. Die Stärke der von den Kerbgebilden 30 ausgeübten Kompressionskraft
ist derart gewählt, dass
die Flächen 29 zum
Anhaften an den Wänden 28 veranlasst
werden.
-
Auf
diese Weise wird eine perfekte Adhäsion während des Formvorgangs zwischen
den Seitenflächen
des Wärmesenkenelements
außerhalb
von dem Kunststoffgehäuse
und den gegenüber
liegenden Wänden
der Gehäuseeinrichtung,
d.h. in dem kritischsten Bereich hinsichtlich des hermetischen Abschlusses,
sichergestellt. Leckagen von Kunststoffmaterial aus dem Formhaupthohlraum
auf die Oberflächen
des Wärmesenkenelements
im Inneren der Gehäuseeinrichtung
sind somit verhindert.
-
Die
Barriere für
das Ausfließen
von Harzmaterial aus dem Formhaupthohlraum wird durch die kombinierten
Wirkungen der nach unten drückenden Kerbgebilde
sowie des als Stopfen wirkenden Wärmesenkenelements gebildet.
-
Es
ist zu berücksichtigen,
dass es gemäß der vorliegenden
Erfindung notwendig ist, dass diese Wirkungen in der Nähe der Zonen
vorhanden sind, an denen sich die Seitenflächen des Wärmesenkenelements aus dem Kunststoffgehäuse heraus
erstrecken, d.h. nahe dem Formhaupthohlraum. In diesen Bereichen
müssen
die Gehäusewände und
die entsprechenden Seitenflächen
geneigt sein. Dagegen ist die Formgebung der Gehäuseeinrichtung außerhalb
von diesen Zonen nicht unter den Hauptzielen der vorliegenden Erfindung.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Zuverlässigkeit
des resultierenden Gehäuses
somit sichergestellt. Während
des Vorgangs zum Bilden des Bausteins sind somit keine besonders
komplexen Schritte sowie nachfolgende Schritte zum Entfernen von
Restharz erforderlich. Das Verfahren ist somit besonders einfach,
und die Unterbringungszeit der Vorrichtung insgesamt lässt sich
in vorteilhafter Weise verkürzen.
-
Andererseits
sind keine zusätzlichen
Schritte zu dem Formvorgang in intrinsischer Weise ins Auge gefasst,
wie das Entfernen von Metall- oder Kunststoffteilen, wie dies bei
den eingangs beschriebenen bekannten Prozessen der Fall ist, da
die Form bereits zum Schaffen des Bausteins in seiner fertigen Form ausgebildet
ist. Dies vermeidet die Notwendigkeit für spezielle Gerätschaften,
die gelegentlich teuer sind. Darüber
hinaus wird die Integrität
des Kunststoffgehäuses
dadurch geschützt,
dass dieses von dem Risiko einer Rissbildung oder dem Erleiden irgendeines Schadens
während
solcher zusätzlichen
Schritte ferngehalten wird.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Winkel α in
der Darstellung derart gewählt,
dass Schwierigkeiten bei der Herstellung der Form und des Wärmesenkenelements
vermieden sind; typischerweise kann er kleiner als 30° gewählt werden.
-
Die
Seitenflächen
des Wärmesenkenelements,
die in den 7 und 8 mit dem
Bezugszeichen 31 bezeichnet sind und orthogonal zu den Flächen 29,
d.h. entlang der x-Richtung, vollständig außerhalb des Kunststoffgehäuses angeordnet
sind, könnten
für die
Zwecke der vorliegenden Erfindung in der herkömmlichen Weise vertikal bleiben.
Mit anderen Worten bilden sie einen Winkel von im Wesentlichen null
mit der geraden Linie N. Auf diese Weise ist die Herstellung des
Wärmesenkenelements
in vorteilhafter Weise vereinfacht.
-
Es
ist darauf hinzuweisen, dass durch geneigte Ausbildung der Wände 28 der
Gehäuseeinrichtung
in ähnlicher
Weise wie die Flächen 29 des Wärmesenkenelements
die Gehäuseeinrichtung 26 in
vorteilhafter Weise als Führung
beim Positionieren des Wärmesenkenelements 25 in
ihrem Inneren verwendet werden kann. Dies kann als Selbstausrichtungsmerkmal
in der x-Richtung betrachtet werden, da das Wärmesenkenelement 25,
sollte es fälschlicherweise
gekippt platziert werden, sich automatisch drehen würde und
wieder in seine korrekte Position gelangen würde. Aufgrund dieses Problems
machten frühere
Prozesse ein Eingreifen von Hand oder zumindest eine zusätzliche Überprüfung des
Wärmesenkenelements
zum Platzieren von diesem in einer korrekten Position erforderlich.
-
Die
Erfindung gestattet somit die Verwendung von automatischen Maschinen
des Aufnahme- und Platzierungs-Typs, die die Wärmesenkenelemente ohne irgendeine
weitere Überprüfung aufnehmen
und positionieren.
-
Es
ist darauf hinzuweisen, dass gemäß der vorliegenden
Erfindung die Gehäuseeinrichtung
für das
Wärmesenkenelement
nicht in y-Richtung abgegrenzt sein muss; der Grund hierfür besteht
darin, dass die Vorrichtungskonfiguration ein perfektes Schließen der
Formhohlräume
selbst in dieser Richtung gewährleistet.
In 8 bezeichnen die beiden horizontalen unterbrochenen
Linien bei dem Bezugszeichen 32 auf dem Niveau der Bodenfläche 27 des Wärmesenkenelements 25 die
Möglichkeit,
dass die Konstruktion der Gehäuseeinrichtung über die
Länge des
Wärmesenkenelements
in der y-Richtung, in der es sich aus dem Formhaupthohlraum heraus
erstreckt, verlängert
werden kann.
-
In
diesem Sinn ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung in den 9 und 10 dargestellt.
In diesen Figuren werden wiederum die gleichen Bezugszeichen wie
bei den vorangehenden Figuren verwendet, um gleiche oder funktionsmäßig ähnliche
Teile und Elemente zu bezeichnen.
-
Bei
diesem Beispiel wird insbesondere auf ein Verfahren zum Bilden eines
Bausteins vom PSO-Typ Bezug genommen, wie z.B. den Baustein, der
in Verbindung mit dem Stand der Technik der 3 veranschaulicht
worden ist. Bei diesem Baustein handelt es sich um den Dual-in-line-Typ,
bei dem elektrische Zwischenverbindungsstifte von zwei entgegengesetzten
Seiten sowie orthogonal zu der Richtung aus dem Baustein austreten,
in der sich das Wärmesenkenelement
aus dem Kunststoffgehäuse heraus
erstreckt.
-
9 zeigt
eine Perspektivansicht einer geöffneten
Form am Ende des Formvorgangs für
das Kunststoffgehäuse
des Bausteins. Im Spezielleren ist die Form unter Bezugnahme auf
eine einzelne Vorrichtung dargestellt. 10 zeigt
eine vertikale Schnittdarstellung in der orthogonalen Richtung zu der
nach außen
gehenden Verlängerung
des Wärmesenkenelements,
nämlich
der y-Richtung der 9.
-
Die
Form ist insgesamt bei dem Bezugszeichen 33 dargestellt,
wobei in beiden Figuren nur ihr unterer Bereich 33b zu
sehen ist. An seiner Außenseite
ist das Kunststoffgehäuse 2 teilweise
in den unteren Bereich des Formhaupthohlraums eingesetzt und ragt
von dem unteren Formteil 33b nach oben.
-
Aus
Gründen
der Vereinfachung ist der Leiterrahmen weggelassen worden, der sich
auf dem Niveau der oberen Oberfläche
des unteren Formteils 33b befindet und bei dem vorliegenden
Beispiel Verbindungsleitungen aufweist, die in x-Rich tungen von beiden
Seiten des Kunststoffgehäuses
teilweise nach außen
geführt
sind.
-
Gemäß diesem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist zum Aufnehmen des Wärmesenkenelements 25 eine
Nut 34 in dem unteren Formteil 33b vorgesehen,
die durch das untere Formteil 33b von der einen Seite zu
der anderen Seite hindurch geht. Die Nut 34 hat eine Hauptachse
entlang der Richtung, in der sich das Wärmesenkenelement 25 aus
dem Kunststoffgehäuse 2 heraus
erstrecken soll, d.h. parallel zu der y-Richtung. Die Breite der
Nut 34 ist gleich der Abmessung entlang der x-Richtung des
Wärmesenkenelements 25.
-
Die
zu der y-Richtung parallelen Wände
der Nut 34, die in diesen Zeichnungen mit 28' bezeichnet sind,
sind gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Winkel α zu
der Senkrechten N geneigt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wurde ein Winkel α im
Bereich von 15° gewählt.
-
Die
Tiefe der Nut 34 ist derart, dass ihr Boden entsprechend
der Bodenfläche
des Bausteins angeordnet ist. Ihr Rand befindet sich auf dem Niveau
des Leiterrahmens, d.h. der Trennungslinie zwischen den beiden Formhälften, so
dass die Leitungen außerhalb
des Formhohlraums verbleiben können.
Im Wesentlichen ist ihre Tiefe die gleiche wie die des unteren Hauptformhohlraums.
Das Wärmesenkenelement 25,
das mit seiner oberen Oberfläche
in dem Baustein üblicherweise
auf einem niedrigeren Niveau als der Leiterrahmen angeordnet ist,
ist vollständig
innerhalb der Nut 34 enthalten, wobei seine Höhe geringer
ist als die Nuttiefe.
-
Der
untere Bereich des Formhaupthohlraums bildet eine Erweiterung in
der x-Richtung der Nut 34 an
der Stelle, an der das Wärmesenkenelement 25 platziert
werden soll. Insbesondere ist das Wärmesenkenelement derart angeordnet,
dass sein zentraler Bereich, der in das Kunststoffgehäuse eingekapselt
werden soll, entsprechend der Erweiterung angeordnet ist, wobei
seine peripheren Bereiche innerhalb der Nut 34 jedoch außerhalb
der Erweiterung angeordnet sind.
-
Die
Seitenflächen 28' des Wärmesenkenelements
sind zumindest innerhalb der Nut in den Bereichen außerhalb
des Kunststoffgehäuses
sowie in Berührung
mit den Nutwänden
geneigt. Andererseits ist es nicht notwendig, dass die zentralen
Bereiche der Seitenflächen
des Wärmesenkenelements
in ähnlicher
Weise ange ordnet sind, da diese mit der Nut in Eingriff stehen,
ohne mit irgendwelchen Wänden
in Kontakt zu stehen, die der durch den unteren Formhohlraum gebildeten
Erweiterung gegenüberliegen. Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind diese zentralen Bereiche nicht geneigt, sondern orthogonal
zu der unteren Hauptfläche 27 des
Wärmesenkenelements.
-
Es
ist darauf hinzuweisen, dass die peripheren Flächen des Kunststoffgehäuses und
entsprechend dazu die nicht sichtbaren Innenwände des Formhohlraums unabhängig von
den Zielen der vorliegenden Erfindung wie bei der herkömmlichen
Konstruktion für
ein einfaches Entfernen aus der Form geneigt sind.
-
Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann
die durchgehende Nut eine bestimmte Anzahl von Wärmesenkenelementen aufnehmen,
wobei es sich typischerweise um einige zehn von diesen handelt,
die parallel angeordnet sind. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel
könnte
die Nut 34 etwa 15 Wärmesenkenelemente
enthalten, wobei das untere Formteil 33b mit mehreren parallelen
durchgehenden Gräben
ausgebildet ist.
-
In
ihrer bevorzugten Ausführungsform
ist somit jede Nut 34 in einer Hauptfläche des unteren Formteils in
von einer Seite auf die andere Seite durchgehender Weise ausgebildet.
Sie hat das Erscheinungsbild eines Hohlraums mit geneigten Wänden, der
eine einzige Hauptachse aufweist und eine entsprechende Anzahl von
Erweiterungen aufweist, die ebenfalls parallel und im Abstand voneinander
an den Stellen vorgesehen sind, an denen die Wärmesenkenelemente 25 platziert
werden.
-
Die
Wärmesenkenelemente
werden typischerweise gleichzeitig in der Nut platziert, und zwar nach
dem Vernieten von diesen an einem einzelnen Metallstreifen, der
ihre jeweiligen Leiterrahmen beinhaltet. Jedoch könnten die
Wärmesenkenelemente auch
nacheinander in der Nut platziert werden, zur Schaffung eines anderen
Prozesses, bei dem die Wärmesenkenelemente
nach der Platzierung in der Form an den Leiterrahmen angebracht
werden.
-
Es
ist zu erkennen, dass das Wärmesenkenelement 25 bei
diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
bei dem die Gehäuseeinrichtung
für das
Wärmesenkenelement
anders als eine Blindöffnung
ausgebildet ist, in besonders einfacher Weise in dem Formteil 33b platziert
werden kann. Die Nut stellt eine gerade Führung dar, die die Platzierung
jedes Wärmesenkenelements
in seiner Position ermöglicht,
indem dieses in seitlicher Richtung der Form durch die eine der
beiden seitlichen Mündungsöffnungen
der Nut eingeführt
wird.
-
Die
Kerbgebilde sind an dem in der Zeichnung nicht dargestellten oberen
Bereich der Nut gebildet und passen beim Schließen der Form in die Nut 34,
um mit den Bereichen des Wärmesenkenelements
in Eingriff zu treten, die außerhalb
des Haupthohlraums angeordnet sind. Dies ist der Grund dafür, dass
die Kerbgebilde seitlich von dem oberen Bereich des Formhaupthohlraums
gebildet sind. Ihre Breite ist im Wesentlichen die gleiche wie die
der Nut. Für
jeden Formhohlraum ist typischerweise ein Paar Kerbgebilde auf gegenüber liegenden
Seiten vorgesehen, so dass zwischen einander benachbarten Hohlräumen zwei
begrenzte Kerbgebilde in der y-Richtung vorhanden sind. Bei einem
alternativen Ausführungsbeispiel
können
zwei Kerben von zwei benachbarten Hohlräumen zu einem einzigen, erweiterten
Kerbgebilde zwischen den beiden benachbarten Hohlräumen vereinigt
sein, das sich in die Nut einsetzen lässt. Die Höhe der Kerbgebilde ist derart, dass
ihre Spitzen bei geschlossener Form den Boden nicht erreichen, sondern
auf dem gleichen Niveau enden wie die obere Hauptfläche des
darunter liegenden Wärmesenkenelements.
-
Die
Formkonstruktion, und insbesondere die Konstruktion des unteren
Formbereichs, ist somit gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung besonders einfach. Dies führt vorteilhafterweise
zu geringeren Herstellungskosten als bei herkömmlichen Formen. Bei den bekannten Lösungen müsste die
Form in der Tat eine kompliziertere Konstruktion haben. Nirgends
konnte eine „offene" Konfiguration wie
bei der des bevorzugten Ausführungsbeispiels
mit einer durchgehenden Nut verwendet werden, da es erforderlich
war, einen abgegrenzten Bereich in dem unteren Formteil zum Aufnehmen
des Kunststoffmaterials zu definieren.
-
11 veranschaulicht
den insgesamt bei dem Bezugszeichen 35 dargestellten Baustein
nach dessen Entnahme aus der Form 33 sowie nach anschließenden Schritten,
in denen die einzelnen Bausteine durch Zertrennen des Metallstreifens,
an dem die Serie von Leiterrahmen ausgebildet ist, voneinander getrennt
werden (Vereinzelungsschritt) und die Leitungen zum Bilden der Stifte 17 gebogen
werden.
-
Das
Wärmesenkenelement 25 ist
in den peripheren Bereichen 36 außerhalb von dem Kunststoffgehäuse 2,
wie in der Zeichnung dargestellt, mit seinen zu der y-Richtung parallelen
Seitenflächen 29 zu
einer orthogonalen geraden Linie auf die Hauptflächen des Wärmesenkenelements mit einer
negativen Neigung nach außen
geneigt. Bei diesem Beispiel sind die Bereiche von diesen Flächen innerhalb
des Kunststoffgehäuses,
die in 11 nicht zu sehen sind, stattdessen
orthogonal zu den Hauptflächen des
Wärmesenkenelements 25.
Bei einem typischen Ausführungsbeispiel
weisen diese zentralen Bereiche eine andere, geringfügig kleinere
Breite als der nach außen
erweiterte Bereich auf.
-
Es
ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung zwar in Verbindung
mit Bausteinen des Dual-in-line-Typs speziell beschrieben worden ist,
jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei Bausteinen verwendet
werden, die nur von einer Seite des Kunststoffgehäuses hervorstehende
Stifte aufweisen, d.h. bei Bausteinen des Single-in-line-Typs. Darüber hinaus
könnten
die Stifte zum Erzielen des gleichen Effekts entweder orthogonal
oder parallel zu der Richtung hervorstehen, in der das Kunststoffgehäuse nach
außen
erweitert ist, und zwar sowohl bei der vorliegend dargestellten
Dual-in-line-Version als auch bei der Single-in-line-Version.
-
Obwohl
ein einzelnes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, versteht
es sich, dass viele Variationen und Modifikationen auf der Basis
des gleichen allgemeinen Erfindungsgedankens möglich sind.
-
Es
sollte in Auge gefasst werden, dass die durchgehende Nut, die bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
dargestellt ist, nicht gerade verlaufen könnte und einem anderen Verlauf
folgen könnte,
jedoch stets entsprechend jedem Wärmesenkenelement Bereiche beinhaltet,
die z.B. zum Aufnehmen eines einzelnen Wärmesenkenelements ausgebildet sind.
Diese Bereiche können
typischerweise eine Hauptachsenrichtung parallel zu der Richtung
haben, entlang der sich das Wärmesenkenelement
von dem Kunststoffgehäuse
nach außen
erstreckt. Zum Beispiel kann die durchgehende Nut das Gesamtmuster einer
polygonalen Linie aufweisen.
-
Die
Anzahl der im Inneren jeder durchgehenden Nut aufgenommenem Wärmesenkenelemente kann
in Anpassung an spezielle Anwendungen variieren. Im Extremfall könnte jede
durchgehende Nut auch nur ein Wärmesenkenelement
aufnehmen.
-
Während das
beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel
in vorteilhafter Weise die Verwendung einer durchgehenden Nut zum
Aufnehmen von jedem Wärmesenkenelement
vorsieht, ist dies für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung kein strenges Erfordernis,
und es könnte
stattdessen auch eine Blindöffnung
verwendet werden, wie sie bei dem vorausgehenden Schema der Erfindung
gemäß den 7 und 8 dargestellt
ist.
-
Die
Tiefe der anhand der Figuren beschriebenen Nut ist größer als
die Höhe
des Wärmesenkenelements,
die es aufnehmen soll, doch ihre Funktionalität ändert sich selbst dann nicht,
wenn eine spezielle Anwendung eine Nut mit kleinerer oder gleicher
Tiefe erforderlich macht, wobei sich das Wärmesenkenelement in Richtung
auf den oberen Bereich des Formhaupthohlraums nach oben erstreckt.
-
Die
Seitenflächen
des Wärmesenkenelements,
die parallel zu der y-Richtung verlaufen, könnten bei einem anderen Ausführungsbeispiel
auch in ihrem in das Kunststoffgehäuse eingebetteten, zentralen
Bereich geneigt sein, so dass eine vereinfachte, leicht herstellbare
Konstruktion entsteht. Im Extremfall können die Seitenflächen, die
zu der x-Richtung parallel sind und vollständig außerhalb von dem Kunststoffgehäuse angeordnet
sind, ebenfalls geneigt sein, wobei dies immer noch im Umfang der vorliegenden
Erfindung liegt.
-
Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung ist es kein strenges Erfordernis, dass
sich das Wärmesenkenelement
in symmetrischer Weise aus dem Gehäuse heraus erstreckt, wobei
das Wärmesenkenelement
auch nicht symmetrisch sein muss. Das Wärmesenkenelement kann verschiedene
Formgebungen und Abmessungen auch hinsichtlich des Kunststoffgehäuses aufweisen,
und seine Breite entlang der x-Richtung könnte z.B. mit der des Gehäuses identisch
sein.
-
Die
beschriebenen Zeichnungen beziehen sich auf den typischen Fall des
Wärmesenkenelements,
das sich von zwei entgegengesetzten Seiten aus dem Kunststoffgehäuse heraus
erstreckt. Alternativ hierzu könnte
das Wärmesenkenelement
auch nur aus einer Seite austreten, so dass jedenfalls eine y-Richtung
bestimmt ist, entlang der die Wände
seiner Gehäuseeinrichtung
geneigt wären.
Auch könnten
die Seitenflächen
des Wärmesenkenelements
in einer anderen Richtung als in einer Richtung orthogonal zu der
jeweiligen Seite des Gehäuses
aus dem Kunststoffgehäuse
heraus ragen. Wenn die peripheren Bereiche des Wärmesenkenelements außerhalb des
Kunststoffgehäuses
derart ausgebildet sind, dass sie sich von drei oder mehr Seiten
weg erstrecken oder in einer komplexeren Anordnung erstrecken, hätte die
Gehäuseeinrichtung
nicht länger
eine einzige Hauptrichtung, sondern gemäß der vorliegenden Erfindung
müssten
ihre Wände
zumindest in jedem Bereich in Kontakt mit ebenfalls entsprechend geneigten
Seitenflächen
des Wärmesenkenelements in
der Nähe
und außerhalb
von dem Kunststoffgehäuse
geneigt sein.