專利名稱：帶管腳的大功率半導體組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大功率半導體組件，具有—帶殼壁的外殼，—其上固定有多個半導體芯片的基板，—布設在殼壁內的引線，每一引線有一個從殼壁向上伸出的部份，—引線有一個從殼壁向內伸出的下部，—引線的上部構成管腳，—引線的下部與半導體管芯片電連接。
這種大功率半導體組件已行銷市場，如，可見于產(chǎn)品目錄《SIPMOS-Katalog》1993/94第35頁。借助引線管腳用波峰焊法將大功率半導體組件焊在線路板上。在已知大功率半導體組件的結構中，每一個引線末端為一個單個的管腳。
較大電流時，這種引線的電流承載能力不足以承受負載電流。因此，必須采用較大橫截面積的引線。然而，這種較大的引線不再可能采用波峰焊法將其焊接在線路板上。而且，線路板上單一的孔不再夠用了，而必須沖出與引線截面相應的槽孔。此外，采用波峰焊將大截面積管腳與線路板焊接相連的研究指出，焊接點非常不均勻。這會導致引線電流承載能力不能被充分利用。
本發(fā)明的目的是提供一種前面所提到的大功率半導體組件，即使對于高電流大功率半導體組件，還可能采用波峰焊法將其與線路板相連。
此目的是這樣來解決的a)每一引線的上部至少由兩個管腳構成，b)引線在殼壁內的部分以及下部為矩形，其截面積大于管腳橫截面積之和。
令人驚奇的是，這種結構引線的電流承載能力大于以矩形截面引線直接焊在線路板時引線的電流承載能力。
作為本發(fā)明的進一步的改進，每個引線的管腳之間的間距與給定的光柵尺寸(Rastermass)相應，例如可以為3.83毫米。
作為本發(fā)明的進一步改進，引線的下部有一個與半導體芯片平行的連接面。
作為本發(fā)明的進一步改進，可以使這些引線中至少有一根經(jīng)多根平行連接線與至少上述半導體芯片中的一個相連接。也可以將半導體芯片布置在附有焊接盤的陶瓷襯片上，并與其電連接，并且至少這些引線中有一根的連接面經(jīng)多根平行連接線與上述焊接盤之一相連接。
作為本發(fā)明更進一步的改進，在連接面下設置一平臺，該平臺為殼壁的一部分。還可以使管腳的厚度與引線位于殼壁中部份的厚度相同。該管腳可以由引線沖制而成。
下面結合

圖1和圖2對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
圖1為本發(fā)明大功率半導體組件第一側面示意圖。
圖2為本發(fā)明大功率半導體組件第二側面示意圖。
這種大功率半導體組件有一個與絕緣材料制成的外殼相連接的金屬基板1。剖面圖上僅給出外殼的一個殼壁2。在金屬基板上安放了其上疊置有焊接盤的陶瓷襯片3，圖上給出這些焊接盤中的一個，并用附圖標記4來表示，其上固定有半導體芯片5及6。
這種半導體組件有引線7，其中部8四周被包圍在殼壁2中，上部9從殼壁上側伸出。下部10從殼壁內部伸出。下部10有一個最好與半導體芯片5、6相平行的連接面11。為提高其機械穩(wěn)定性，引線7下部10可由一平臺12來支承。該平臺可以是殼壁的一部分，用來承受連接件對連接面11的壓力。連接面11經(jīng)連接線14與半導體芯片5相連接，為清楚起見，此圖中只畫出一根連接線14。
引線7的上部至少有兩個用來為嵌入到線路板孔內的管腳，這些管腳橫截面積之和小于引線7中部8和下部10的橫截面積。
圖2特別描述了帶管腳的引線的形狀。在此情況下，引線有3個從殼壁2上側伸出的管腳9。例如，管腳9寬為1.5毫米，厚為1毫米，其間距最好相應于光柵尺寸(Rastermass)3.83毫米。引線7的中部8完全位于殼壁中。僅僅管腳9和下部的連接面11從殼壁中伸出。其余的相應部分采用了圖1中相同的附圖標記。有更大的電流時，引線管腳可以多于3個。與引線7和管腳9的大電流承載能力相應，半導體芯片5經(jīng)多根(例如10至20根)連接線14與引線7連接。
半導體芯片5的下側借助于連接線24經(jīng)焊接盤4與引線17相接觸，引線17的形狀與引線7的形狀相應。引線17也有一個完全布設在殼壁內的中部18。引線17的上部有3個管腳，下部20也平行于半導體芯片的表面，并有一個連接面21。連接面21經(jīng)多根(例如10至20根)連接線24與焊接盤4電連接。
這些管腳可以用簡單的方式由引線沖制而成。
可用一個所描述的大功率組件來制成半橋、全橋及三相橋。就三相橋而言，對各個交流相以及直流連接需要5個引線9。其它電路可采用相應數(shù)量的引線。
權利要求
1.大功率半導體組件，具有—帶殼壁(2)的外殼，—其上固定有多個半導體芯片(5，6)的基板(1)，—布設在殼壁(2)內的引線(7)，每一引線有一個從殼壁向上伸出的部分(9)，—引線有一個從殼壁(2)向內伸出的下部(10)，—引線(7)的上部構成管腳，—引線(7)的下部與半導體芯片電連接，其特征在于a)每一引線(7)的上部(9)至少由兩個管腳組成，b)引線(7)在殼壁(2)內的部分和下部的橫截面為矩形，其橫截面積大于管腳橫截面積之和。
2.按照權利要求1所述的大功率半導體組件，其特征在于每一個引線(7，17)的管腳彼此之間有一個與給定光柵尺寸(Rastermass)相應的間距。
3.按照權利要求1或2所述的大功率半導體組件，其特征在于引線(7，17)的下部(10)有一個與半導體芯片表面平行的連接面(11，21)。
4.按照權利要求1至3中任何一項所述的大功率半導體組件，其特征在于至少這些引線中的一根經(jīng)多根平行連接線(14)與至少上述半導體芯片(5，6)中的一個連接。
5.按照權利要求1至3中任何一項所述的大功率半導體組件，其特征在于半導體芯片(5，6)布置在附有焊接盤(4)的陶瓷襯片(3)上，并與焊接盤電連接，且至少這些引線(7，17)中有一根的連接面(11，21)經(jīng)多根平行連接線(24)與上述焊接盤之一相連接。
6.按照權利要求1至5中任何一項所述的大功率半導體組件，其特征在于在連接面下設置一平臺(12)，該平臺為殼壁(2)的一部分。
7.按照權利要求1至6中任何一項所述的大功率半導體組件，其特征在于管腳(9)的厚度與引線(7)位于殼壁(2)中部分(8)的厚度相同。
8.按照權利要求1至7中任何一項所述的大功率半導體組件，其特征在于管腳(9)由引線沖制而成。
9.按照權利要求2所述的大功率半導體組件，其特征在于所述光柵尺寸為3.83毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶管腳的大功率半導體組件，它具有從殼壁伸出的管腳(9)，而每一引線(7)至少有兩個管腳，引線的橫截面積大于管腳橫截面積之和。這樣，對于大電流承載能力的組件來說，可以簡單地用波峰焊將該組件焊接到線路板上。
文檔編號H01L25/07GK1146637SQ9611008
公開日1997年4月2日 申請日期1996年6月19日 優(yōu)先權日1995年6月19日
發(fā)明者G·米勒, M·費爾沃斯 申請人:西門子公司