DE69118591T2

DE69118591T2 - Anschlussanordnung für einen auf einer Leiterplatte angeordneten Chip

Info

Publication number: DE69118591T2
Application number: DE69118591T
Authority: DE
Inventors: Robert Joseph Satriano
Original assignee: Harris Semiconductor Patents Inc
Current assignee: Harris Semiconductor Patents Inc
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: KR920001695A; EP0463847B1; EP0463847A3; US5038197A; DE69118591D1; JPH04233254A; EP0463847A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine elektronische Einrichtung und insbesondere ein Gehäuse zum hermetischen Abdichten von elektronischen Bauteilen und Schaltungen.
Elektronische Einrichtungen oder Bauteile, wie Transistoren und Schaltungsverbindungen für diese, werden häufig in einem keramischen Werkstoff ausgebildet, um etwas zu erzeugen, was im allgemeinen als ein Chip oder eine integrierte Schaltung bezeichnet wird. Im folgenden wird hier der Begriff Chip verwendet. Bei vielen Anwendungen, erfährt der Chip weitreichende Temperatur oder Druckänderungen, und bei anderen Anwendungen ist er Feuchtigkeit ausgesetzt. Um die nachteiligen Effekte zu vermindern, welche solche Umweltbedingungen auf den Betrieb hätten, wird der Chip innerhalb eines hermetisch oder luftdicht abgedichteten Gehäuses montiert, das so ausgelegt ist, daß es die strukturelle Integrität des Chips erhält. Dabei ist auch wichtig, daß das Gehäuse so aufgebaut ist, daß die Magnetfelder, welche von den in der Schaltung fließenden Strömen erzeugt werden, deren Betrieb nicht nachteilig beeinflussen.
Aufgrund der starken Wettbewerbsorientierung der chipherstellenden Industrie ist es sehr wichtig, daß das Gehäuse kostengünstig zusammengebaut werden kann, und da der Chip äußerst zuverlässig arbeiten muß, ist es ebenfalls wichtig, daß er geprüft werden kann, bevor die gesamten Montagekosten entstanden sind.
Gehäuse sind im Allgemeinen so aufgebaut, daß sie bequem nur einen Chip unterbringen können, d.h., wenn mehrere Chips eingesetzt werden sollen, muß ein vollständig anderes Konzept entwickelt werden, wodurch sich die Kosten wesentlich erhöhen.
Aus der DE-A-277 546 ist eine Halbleiteranordnung bekannt, mit einer gedruckten Schaltungsplatte, auf der mehrere Leiterstreifen vorgesehen sind, mit mehreren Chips, die jeweils ein elektronisches Element enthalten und obere und untere Anschlüsse aufweisen, und mit Mitteln zum Verbinden der Anschlüsse der chips mit den Leiterstreifen. Aus der DE-A- 35 16 995 ist ferner eine Halbleitereinrichtung bekannt, bei der die Kollektorelektroden von Halbleiterelementen über eine gemeinsame Metallplatte mit einem Gleichstromanschluß verbunden sind, wobei die Platte einen Zwischenraum zu den Halbleiterelementen einhält
Die vorliegende Erfindung sieht eine Anordnung zum Verbinden von Anschlußelementen an die. Anschlusse eines Chips mit den Merkmalen von Anspruch 1 und in einer bevorzugten Ausführungsform ein Gehäuse für mindestens eine Leistungseinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 8 vor.
Es wird ein Gehäuse für einen Chip offenbart, das zusätzlich zu der Tatsache, daß es kostengünstig ist und leicht geprüft werden kann, wenn es nur teilweise zusammengebaut ist, einen stabilen Betrieb garantiert, wenn es erheblichen Änderungen des Druckes und/oder der Temperatur ausgesetzt wird. Das Design ist ferner derart, daß auch mehrere Chips untergebracht werden können.
Obwohl das offenbarte Gehäuse in Verbindung mit Chips für viele verschiedene Zwecke verwendet werden kann, ist es besonders vorteilhaft, wenn es in Verbindung mit Chips eingesetzt wird, die Leistungstransistoren enthalten, welche parallel betrieben werden.
Der Chip weist Anschlüsse auf einer ersten Seite auf, welche als die Unterseite angesehen wird, wobei die Anschlüsse für Elektroden dienen, die miteinander verbunden werden sollen, und die Anschlüsse werden in elektrischem Kontakt zu einem großen Anschlußfleck auf einer gedruckten Schaltungsplatte montiert, welche ein mit ihr verbundenes nach oben abstehendes Anschlußelement aufweist. Wenn die Anschlüsse für die Drainelektroden bestimmt sind, ist das nach oben abstehende Anschlußelement folglich ein Drainanschluß.
Kleinere Anschlußflecken auf der Platte weisen ebenfalls nach oben abstehende Anschlußelemente auf, die auf dieser montiert sind und jeweils mit Läufern verbunden sind, welche sich längs den Rändern des großen Anschlußflecks erstrecken. Unterschiedliche Gruppen von Anschlüssen, die auf der zweiten Seite des Chips vorgesehen sind, die als die Oberseite angesehen wird, sind jeweils auf geeignete Weise, beispielsweise durch Draht- Bondverbindungen, mit den Läufern verbunden. Wenn eine Gruppe von Anschlüssen für die Gateelektroden bestimmt ist, werden diese somit alle über einen Läufer verbunden, und das mit dem Anschlußfleck für diesen Läufer verbundene nach oben abstehende Anschlußelement ist der Gateanschluß. Auf ähnliche Weise ist der Anschluß für eine Leseelektrode oder Sensorelektrode mit einem anderen Läufer verbunden, so daß das mit dem Anschlußfleck für diesen Läufer verbundene, nach oben abstehende Anschlußelement der Sensoranschluß ist.
Ebenfalls auf der zweiten Seite des Chips ist eine weitere Gruppe von Anschlüssen für Elektroden angeordnet, welche miteinander verbunden werden. Ein Bus wird mit einem Zwischenraum zu der zweiten Seite des Chips von Verbindungselementen zwischen dem Bus und den Anschlüssen getragen. Man kann also davon sprechen, daß der Bus schwebt. Ein mit einem Ende des Busses verbundenes nach oben abstehendes Anschlußelement bildet den Sourceanschluß, wenn die Anschlüsse für die Sourceelektroden bestimmt sind. In diesem Fall kann ein nach oben abstehendes Kelvin-Anschlußelement mit der entgegengesetzten Seite des Busses verbunden werden.
Ein Vorteil der gemeinsamen Anordnung der Drain- und Sourceanschlüsse ist die Verminderung der magnetischen Effekte, welche mit den Strömen dieser Anschlüsse verbunden sind. Während der Strom für jede Elektrode so klein ist, daß er nur ein unerhebliches Magnetfeld hat, könnte die Addition dieser Ströme ein größeres Magnetfeld erzeugen, das einen fehlerhaften Betrieb der Einrichtung bewirken würde. Die Ströme von den Anschlüssen der ersten Seite des Chips werden daher so manipuliert, daß sie über mit Zwischenraum angeordnete Wege längs des großen Anschlußflecks zu einem Anschlußelement fließen, das mit diesem verbunden ist, und sie werden nicht addiert, bis sie nicht einen Punkt erreichen, der soweit von dem Chip entfernt ist, daß er keinen nennenswerten negativen magnetischen Effekt haben kann. Ströme von den Anschlüssen auf der zweiten oder oberen Seite des Chips, welche durch die Verbindungselemente fließen, werden addiert, wenn sie den Bus erreichen, dieser ist jedoch von dem chip entfernt, so daß die addierten Ströme nur einen sehr geringen magnetischen Effekt haben. Die Ströme von den Anschlüssen, welche über die Draht-Bondverbindungen mit den Läufern verbunden sind, sind so klein, daß sie nur nicht nennenswerte magnetische Effekte erzeugen.
Ein weiterer Vorteil dieser Struktur ist die Einfachheit, mit der das Gehäuse entworfen werden kann, um eine beliebige Anzahl von Chips unterzubringen. Es ist lediglich notwendig, den großen Anschlußfleck auf der gedruckten Schaltungsplatte mit einer Fläche auszubilden, die gleich der Summe der Flächen der Chlps ist.
Das hermetische oder luftdichte Abschließen der gerade beschriebenen Struktur kann auf viele verschiedene Weisen durchgeführt werden, bei einer besonderen Ausführungsform werden die gedruckte Schaltungsplatte und der Chip jedoch in einem Bereich einer Grundplatte montiert, der von einer Seitenwand umgeben ist, deren Unterseite hermetisch gegenüber der Grundplatte abgedichtet ist. Ein Deckel mit mindestens einer Öffnung darin wird hermetisch an der Oberseite der Seitenwand abgedichtet, und Isolatoren mit Schlitzen, durch welche die verschiedenen Anschlußelemente geführt werden können, dichten die Öffnungen ab. Die Räume zwischen den Anschlußelementen und den Schlitzen werden hermetisch mit Lötmittel abgedichtet.
Das Prüfen des Betriebs eines jeden Chips wird ausgeführt, bevor der Deckel an den Seitenwänden befestigt wird, um die Kosten zu vermindern, wenn ein Fehler auftritt.
Die Erfindung ergibt sich noch klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen dieselben Komponenten durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit einem einzelnen Chip,
Fig. 1A und 1B eine Verbindungsklemme, die zum Kontaktieren der Source-Anschlußflecken auf der oberen Seite des Chips und des schwebenden Source-Busses verwendet wird,
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit zwei Chips,
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit vier Chips,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Anordnung ohne Deckel,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Befestigungselement, das in der Anordnung verwendet wird, und
Fig. 7 eine Schnittdarstellung längs der Linie 7-7 in Fig. 6.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist das Gehäuse mit einer Grundplatte 2 aufgebaut, in deren Ecken Löcher vorgesehen sind, durch welche geeignete Mittel hindurchgeführt werden können, um das Gehäuse an einem Chassis zu befestigen. Um die Beanspruchung der Schaltungsplatte 8 bei Auftreten von Änderungen der Umgebungstemperatur zu vermindern, besteht die Grundplatte 2 vorzugsweise aus einem Werkstoff, wie Molybdän, der beinah denselben Ausdehnungskoeffizienten bei Temperaturänderungen hat wie der keramische Werkstoff, aus dem die Schaltungsplatte 8 besteht. Nachdem eine geschlossene Seitenwand 4 aus kaltgewalztem Stahl an der Grundplatte 2 befestigt worden ist, indem die Platte 2 und sich ein nach innen erstreckender Flansch 6 am unteren Rand der Wand angelötet werden, werden die Grundplatte 2 und die Seitenwand 4 mit Nickel plattiert.
Eine Schaltungsplatte 8 aus Berylliumoxid, die auf der Oberseite und der Unterseite mit Kupfer beschichtet ist, wird innerhalb eines Bereichs auf die Oberseite der Grundplatte 2 gelötet, der von dem sich nach innen erstreckenden Flansch 6 vorgesehen wird und von der Seitenwand 4 umschlossen ist. Ein großes Feld (Kontaktfleck) 10 ist in der kupfernen Oberfläche auf der Oberseite der Schaltungsplatte 8 ausgebildet und ein nach oben abstehender, mit Nickel beschichteter kupferner Drainanschluß 12 wird an einen Vorsprung 13' des Feldes angelötet. Ein kleines Feld (Kontaktfleck) 14 ist benachbart zu einer Kante 16 des Feldes 10 ausgebildet und mit einem Läufer 18 verbunden, der sich mit einem Zwischenraum längs einer Kante 20 des Feldes 10 erstreckt, und ein mit Nickel beschichteter, nach oben abstehender kupferner Gateanschluß 22 ist an das Feld 14 angelötet. Ein weiteres kleines Feld 24 ist benachbart zu der Kante 16 des großen Feldes 10 ausgebildet und mit einem Läufer 26 verbunden, der zu dem Läufer 18 parallel verlaufende Teile hat, und ein nach oben abstehender, mit Nickel beschichteter kupferner Sensoranschluß 28 ist an das Feld 24 angelötet. Ein mit Nickel beschichtetes Montageplättchen 30 aus Molybdän, das in das Feld 10 paßt, ist mit dem Feld 10 verlötet. Beim Ausbilden dieser Montagegruppe wird das Löten vor dem Plattieren mit Nickel ausgeführt.
Im folgenden soll eine weitere Montagegruppe betrachtet werden, die den Keramikchip 3 umfaßt. Anschlüsse 5 an der Oberseite des chips 3 werden jeweils mit sechs Sourceelektroden eines Leistungs-FETs verbunden, der in dem Chip 3 vorgesehen ist. Ebenfalls gezeigt sind Anschlüsse g für Gateelektroden für die FETs sowie ein Anschluß S' für einen Sensorbereich, der ein bekannter Teil des aktiven Bereichs des Chips 3 ist. Anschlüsse d für die Drainelektroden der FETs sind nicht dargestellt, weil sie an der Unterseite des chips liegen.
Diese Montagegruppe weist ferner einen Bus 32 auf, der entlang seinen beiden Seiten sich nach oben erstreckende Pfosten 34 hat. Auf die Pfosten 34 sind Leiterklemmen (Leiterclips) 36 aufgesteckt, deren Enden jeweils mit den Sourceanschlüssen 5 verlötet sind. Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, bestehen die Leiterklemmen 36 aus einem mittleren Abschnitt 38 und zwei Armen 40 und 42, welche sich senkrecht und in entgegengesetzte Richtungen von dem mittleren Abschnitt 38 erstrecken (siehe Fig. 1A). Parallele Schlitze 44 und 46 sind in den Arm 40 eingeschnitten, um zwei flexible Kontaktnasen 48 und 50 zu bilden, deren gegenüberliegende Enden 52 und 54 einen Zwischenraum zueinander aufweisen. Wenn die Kontaktnasen 48 und 50 mit den gegenüberliegenden Enden 52 und 54 nach unten auf einen Pfosten 34 gedrückt werden, "beißen" die Kontaktnasen 48 und 50 in den Pfosten 34, wobei sie eine Leiterklemme 36 permanent auf einem zugeordneten Anschluß s des Chips 3 positionieren. Die Klemmen 36 können aus Kupfer hergestellt werden, wobei an der Unterseite eine Lötschicht aufgebracht wird.
Ein aufrechtstehender Sourceanschluß 52 ist an einem Ende des Busses 32 ausgebildet, und nach Bedarf ist ferner ein aufrechtstehender Kelvinanschluß 53 an dem entgegengesetzten Ende des Busses abgebildet. Der Drainanschluß an der Unterseite des Chips 3 wird an das Montageplättchen 30 angelötet.
Ein Deckel 54, der aus mit Nickel plattiertem kaltgewälztem Stahl bestehen kann, ist mit einem Flansch 56 versehen, der mit Preßsitz oben in die Seitenwand 4 gedrückt werden kann und durch Löten hermetisch mit dieser verschlossen wird.
Bei dieser speziellen Ausführungsform erstreckt sich der Sourceanschluß 52 und der Drainanschluß 12 durch eine Öffnung 58 in dem Deckel 54, und sie gehen jeweils durch Schlitze 52' bzw. 12' in einem Isolator 62. Der Sensoranschluß 28, der Gateanschluß 22 und der Kelvinanschluß 53 erstrecken sich durch eine Öffnung 60, und sie gehen jeweils durch Schlitze 28', 22' bzw. 53' in einem Isolator 64. Die Enden des Sourceanschlusses 52 und des Drainanschlusses 12 sind über hexagonalen Öffnungen 66' und 68' des Isolators 62 ausgebildet. Die Schrauben 66 und 68 werden durch hexagonale Muttern (nicht gezeigt) geschraubt, welche in hexagonalen Vertiefungen 66' und 68' gehalten werden, so daß auf einfache Weise feste externe elektrische Verbindungen hergestellt werden können.
Die Isolatoren 62 und 64 sind hermetisch mit dem Deckel 54 versiegelt. Zu diesem Zweck sind an den Unterseiten der Isolatoren 62 und 64 die in Fig. 5 gezeigten Felder (Kontaktflekken) 70 bzw. 72 vorgesehen, welche genau in die Öffnungen 58 und 60 passen, so daß die Oberseiten der Isolatoren Flansche bilden, welche sich über die Ränder der Öffnung hinauserstrecken. Die Unterseiten dieser Flansche können mit Molymangan metallisiert werden und danach mit Nickel plattiert und gelötet werden. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die oberen Kanten der Schlitze eingefaßt, und die Schlitze werden mit Molymangan (moly manganese) metallisiert und mit Nickel plattiert, bevor sie verlötet werden.
Elektrische Verbindungen zwischen den Gateanschlüssen g, welche an der Oberseite oder zweiten Seite des Chips 3 liegen, und den Gateanschlüssen 22 können mittels Aluminium-Bonddrähten hergestellt werden, welche sich von jedem Gateanschluß zu dem Läufer 18 erstrecken, der Einfachheit halber ist hier jedoch nur der Draht 74 gezeigt. Der Sensoranschluß 5 ist auf dieselbe Weise mit einem Draht 76 an den Läufer 26 angeschlossen.
Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit zwei chips 11 und 78. Das Feld 10 und das Montageplättchen 30 sind groß genug, um beide Chips aufzunehmen, so daß alle ihre Drainanschlüsse mit dem Drainanschlußelement 12 verbunden werden. Jeder Chip hat einen Sensoranschluß, der über eine bei 74 und 80 gezeigte Bondverbindung mit Aluminiumdraht an den Läufer 26 angeschlossen ist. Man beachte, daß der Bus 33 mit vier Armen ausgebildet ist, welche ein Rechteck bilden.
Fig. 3 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit mehreren Chips 12, 78, 82 und 84. Um Verwirrung zu vermeiden sind die gebondeten Aluminiumdrähte für die Gate- und Sensoranschlüsse nicht gezeigt. Das Montageplättchen 30 und das Feld 10 sind groß genug, um alle vier Chips aufzunehmen.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 3 gezeigte Anordnung mit vier chips, wobei der Deckel 54 entfernt ist. Man beachte, daß die Chips 11, 78, 82 und 84 jeweils einen einzelnen Sensoranschluß S&sub1;&sub1;, S&sub7;&sub8;, S&sub8;&sub2; und S&sub8;&sub4; haben, der jeweils mit dem Läufer 26 für das Sensoranschlußelement 28 verbunden ist, und daß alle Gateanschlüsse g über Drähte mit dem Läufer 18 verbunden sind. Die Verbindungsklemmen 36 verbinden jeweils die Sourceanschlüsse s mit den Pfosten 34 an dem Bus 83.
Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung längs der Linie 5-5 in Fig. 4, wobei jedoch der Deckel 54 und die Isolatoren 62 und 64 hinzugefügt wurden. Man beachte die Felder 70 und 72 an der Unterseite der Isolatoren 62 und 64 sowie die Fasen 63 an den Isolatoren 62 und 64, welche um jeden Schlitz für die Anschlußelemente herumlaufen. Ferner sind übertrieben hoch die Drainanschlüsse 86 an der Unterseite der Chips 78 und 82 dargestellt, welche, wie gezeigt, über das Montageplättchen 30 und das Feld 10 mit dem Drainanschluß 12 verbunden sind.

Zusammenbau des Gehäuses

Im folgenden sind die Schritte erläutert, mit denen das Chipgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung zusammengebaut und geprüft werden kann. An geeigneter Stelle wird auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen, welche eine Befestigung zum Halten der verschiedenen Komponenten der Anordnung in gewünschten relativen Positionen zeigen.
1. Löten der Seitenwand 4 an die Grundplatte 2.
2. Löten des kupfernen Drainanschlusses 12, des kupfernen Gateanschlusses 22 und des kupfernen Sensoranschlusses 28 an die Felder 13, 14 bzw. 24 der Schaltungsplatte 8.
3. Löten des Montageplättchens 30 an das große Feld 10.
4. Löten der Schaltungsplatte an die Grundplatte 2.
5. Plattieren der am Ende von Schritt 4 gebildeten Montagegruppe mit Nickel.
6. Plattieren des kupfernen Busses 32, des Sourceanschlusses und des Kelvinanschlusses 22 mit Nickel.
7. Plazieren von mit Lötmittel beschichteten Kupferklemmen 36 in den Pfosten 34 und Pressen der Klemmen in festen Kontakt mit dem Bus 32.
Im folgenden wird auf die in den Fig. 6 und 7 gezeigte Befestigung für die Anordnung Bezug genommen. Sie besteht aus drei Grundteilen, einer Halterung 90 für den Sourceanschluß, einer Halterung 92 für den Kelvinanschluß und einer Grundplatte 94. Die Halterung 90 für den Sourceanschluß hat sich nach unten erstreckende Positionierungspins (nicht gezeigt) bei den Punkten 96 und 98, welche in Positionierungslöcher (nicht gezeigt) in der Grundplatte 94 eingebracht werden können. Die Halterung 92 für den Kelvinanschluß weist sich nach unten erstreckende Positionierungspins (nicht gezeigt) bei den Punkten 100 und 102 auf, welche in Positionierungslöcher (nicht gezeigt) in der Grundplatte 94 eingebracht werden können. Schrauben 104 bzw. 106 gehen vertikal durch die Halterungen 90 und 92 und werden in Gewindelöcher 104' und 106' in der Grundplatte 94 eingeschraubt, um die Anordnung zusammenzuhalten, wenn sie zusammengesetzt worden ist.
Ein zentraler Vorsprung 108 der Halterung 90 für den Sourceanschluß weist eine vertikale Rille 110 an seinem Ende auf, die so dimensioniert ist, daß sie genau an die drei Seiten eines Sourceanschlusses 52 paßt, wenn dieser in der Rille positioniert ist, und ein zentraler Vorsprung 112 der Halterung 92 für den Kelvinanschluß weist eine vertikale Rille 114 an seinem Ende auf, die so dimensioniert ist, daß sie genau an die drei Seiten eines Kelvinanschlusses paßt, wenn dieser in der Rille positioniert ist. Ein horizontaler zylindrischer Durchgang 116 ist in der Halterung 90 für den Sourceanschluß ausgebildet, und er erstreckt sich durch den Vorsprung 108 hindurch, und ein horizontaler zylindrischer Durchgang 118 ist in der Halterung 92 für den Kelvinanschluß ausgebildet, der sich durch den Vorsprung 112 hindurcherstreckt. Die Dürchgänge 116 und 118 fluchten.
Wie in der Schnittdarstellung von Fig. 7 gezeigt, weisen die Unterseiten der Halterung 90 für den Sourceanschluß und der Halterung 92 für den Kelvinanschluß Aussparungen auf, welche sich im rechten Winkel zu den Durchgängen 116 bzw. 118 erstrecken, und in die der linke und der rechte Teil der Seitenwand 4 eingebracht werden können. Ein vertikaler Kanal 120 ist in der Halterung 90 für den Sourceanschluß neben dem Vorsprung 108 bei der Position ausgebildet, welche der Drainanschluß 12 einnehmen soll, und eine Platte 122 bedeckt den Kanal 120, wodurch ein Durchgang gebildet wird. Die Platte 122 wird von einer Flügelschraube 124 in ihrer Position gehalten, welche durch einen Durchgang in der Halterung 90 für den Sourceanschluß geht und deren Enden in ein verschlossenes Loch in der Platte 122 eingeschraubt ist. Wir kehren nun zum Montagevorgang zurück.
10. Die Montagegruppe aus der Grundplatte 12, der Seitenwand 4, der gedruckten Schaltungsplatte 8, dem Drainanschluß 12, dem Sensoranschluß 28, dem Gateanschluß 22 und dem Montageplättchen 30 werden in der Befestigungsanordnung wie folgt montiert. Die Montagegruppe wird auf die Grundplatte 94 der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Befestigungsanordnung plaziert. Dann wird die Halterung 90 für den Sourceanschluß auf die Grundplatte 94 abgesenkt, so daß sich der Drainanschluß 12 durch den Durchgang erstreckt, welcher von dem Kanal 120 und der Platte 122 gebildet wird, und zwar so, daß der Sourceanschluß 52 in dem Kanal 110 am Ende des Vorsprungs 108 liegt. Die Positionierungspins der Halterung 90 für den Sourceanschluß werden dann in den Positionierungslöchern in der Grundplatte 94 positioniert. Dann wird die Halterung 92 für den Kelvinanschluß auf der Grundplatte 94 plaziert, so daß der Kelvinanschluß 53 in der Rille 114 am Ende des Vorsprungs 112 ausgerichtet ist, und ihre Positionierungspins werden in den Positionierungslöchern in der Grundplatte 94 positioniert. Eine endgültige Positionierung der Montagegruppe innerhalb der Befestigungsanordnung wird erreicht, indem ein Positionierungspin 126 durch den Durchgang 116 in der Halterung 90 für den Sourceanschluß, durch ein Loch 128 am Ende des Sourceanschlusses 52, ein Loch 130 am Ende des Kelvinanschlusses 53 und den Durchgang 118 geführt wird. Dann werden die Schrauben 104 und 106 in die Grundplatte 94 eingeschraubt.
11. Die Verbindungklemmen 36 werden dann gedreht, bis ihre Enden 42 bei den jeweiligen Sourceanschlüssen liegen, und die Klemmen werden an die Anschlüsse und die Pfosten 34 angelötet.
12. Die Draht-Bondverbindungen zwischen jedem Sensoranschluß S an dem Chip 30 und dem Läufer 26 werden hergestellt, und Draht-Bondverbindungen zwischen allen Gateanschlüssen an dem Chip 30 und dem Läufer 18 werden hergestellt.
13. Es werden elektrische Tests durchgeführt.
14. Dann wird der Deckel 54 im Preßsitz auf die Oberseite der Seitenwand 4 aufgebracht.
15. Die Isolatoren 62 und 64 werden in den Öffnungen 58 und 60 positioniert, wobei sich die Anschlüsse durch die Öffnungen in diesen erstrecken.
16. Die Anordnung wird zum Verflüssigen des Lötmittels in einen Ofen eingebracht.
17. Die Anordnung wird zum Ausgasen in einem Vakuum "gebacken".
18. Dann wird der Deckel 54 an die Seitenwand 4 angelötet
Die hier beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung dienen lediglich deren Erläuterung, nicht deren Einschränkung. Für den Fachmann auf diesem Gebiet können sich innerhalb des allgemeinen Bereichs der Erfindung Modifikationen der gezeigten Ausführungsformen ergeben.

Claims

1. Anordnung zum Verbinden von Anschlußelementen an die Anschlüsse eines Chips, mit

einer gedruckten Schaltungsplatte (8) mit einer Vielzahl von getrennten leitenden Bereichen (10, 14, 24, 26) auf einer Seite der Schaltungsplatte,

einem Chip (3), welcher eine Vielzahl von elektronischen Elementen enthält und eine Vielzahl von gleichen Anschlüssen (g) auf einer ersten Seite des Chips sowie eine Vielzahl von gleichen Anschlüssen (g, s) auf einer zweiten Seite des Chips aufweist,

Mitteln (12, 30) zum Verbinden der Anschlüsse (d) auf der ersten Seite des Chips (30) mit einem der leitenden Bereiche (10) auf der Schaltungsplatte (8),

einem ersten Anschlußelement (12), das an dem einen leitenden Bereich (10) montiert ist,

leitenden Mitteln (74, 76), welche jeweils ausgewählte Anschlüsse (g, s) auf der zweiten Seite-des Chips (3) mit anderen leitenden Bereichen (14, 24) auf der gedruckten Schaltungsplatte (8) verbinden,

Anschlußelementen (22, 28), welche jeweils mit den anderen leitenden Bereichen (14, 24) auf der gedruckten Schaltungsplatte (8) verbunden sind,

einem Bus (32), der mindestens ein Anschlußelement (52, 53) aufweist, das sich von diesem erstreckt,

Leitern (36), um sowohl eine Anzahl von gleichen Anschlüssen (s) auf der zweiten Seite des Chips (3) mit dem Bus (32) zu verbinden als auch den Bus (32) mit einem vorgegebenen Abstand zu dem Chip (3) zu halten,

wobei die Mittel (12, 30) zum Verbinden der Anschlüsse auf der ersten Seite des Chips (3) ein leitendes Montageplättchen (30) aufweisen, dessen eine Seite in Kontakt mit den Anschlüssen (g) auf der ersten Seite des Chips (3) steht und dessen andere Seite in Kontakt mit dem einen leitenden Bereich (10) auf der gedruckten Schaltungsplatte (8) ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (2); eine durchlaufende Seitenwand (4), deren Unterseite hermetisch mit der Grundplatte abschließt; wobei die gedruckte Schaltüngsplatte (8) angrenzend an die Grundplatte (2) und innerhalb der Seitenwand (4) montiert ist; einen Deckel (54), der dicht auf der Oberseite der Seitenwand sitzt; Mittel (58, 60), welche mindestens eine Öffnung in dem Deckel definieren, wobei jede Öffnung einen Umfangsrand aufweist; Isolatoren (62, 64), die in dem Deckel montiert sind, um Dichtungen um den Umfang jeder Öffnung zu bilden; Mittel (12'; 52'; 22'; 28', 53'), welche Schlitze in den Isolatoren definieren, wobei sich die Anschlußelemente jeweils durch diese Schlitze erstrecken; und Mittel, welche eine hermetische Dichtung zwischen den Anschlußelementen und den Schlitzen bilden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) und das Montageplättchen (30) aus Molybdän bestehen, so daß sie einen Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten haben, der sehr nahe bei dem Ausdehnungskoeffizienten des chips liegt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (12, 22, 28) aus mit Nickel verkleide tem Kupfer bestehen, die Seitenwand (4) und der Deckel (54) aus mit Nickel plattiertem kaltgewalztem Stahl bestehen, und die Anschlußelemente an die jeweiligen leitenden Oberflächen (10, 14, 24) auf der gedruckten Schaltungsplatte (8) gelötet sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Chip (8) enthaltenen elektronischen Komponenten Leistungstransistoren sind, mit Drainelektroden, welche mit den Anschlüssen (d) auf der ersten oder Unterseite des Chip (3) verbunden sind, Sourceelektroden, welche mit den Anschlüssen (5) auf der zweiten oder Oberseite des Chip (3) verbunden sind und über die Leiter (36) mit dem Bus (32) verbunden sind, und Gateelektroden, welche jeweils mit den leitenden Mitteln (74) verbunden sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mindestens einen zusätzlichen Chip mit Anschlüssen an seiner ersten und seiner zweiten Seite, wobei die Anschlüsse an der zweiten Seite mit anderen leitenden Bereichen auf der gedruckten Schaltungsplatte und mit dem Bus auf dieselbe Weise verbunden sind, wie die Anschlüsse des zuerst genannten Chips.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Anschlüsse auf der zweiten Seite des Chips ein Sensoranschluß (S') für den Chip ist, wobei ein Sensoranschlußelement (28) mit dem leitenden Bereich auf der Schaltungsplatte verbunden ist, mit dem dieser Sensoranschluß verbunden ist, und wobei ein Kelvinanschluß (23) mit einem anderen Punkt auf den Bus (32) verbunden ist.

8. Gehäuse, welches die Anordnung nach Anspruch 1 für eine Vielzahl von Leistungs-FETs aufweist, mit

einer Grundplatte (2);

einer Seitenwand (4), welche dicht an der Grundplatte (2) montiert ist und einen gegebenen Bereich dieser Grundplatte umschließt,

wobei die gedruckte Schaltungsplatte (8) auf der Grundplatte (2) innerhalb dieses gegebenen Bereiches montiert ist; wobei die mehreren elektronischen Elemente Leistungs-FETs sind, die mehreren gleichen Anschlüsse (d) auf der ersten Seite des Chips Drainelektroden dieser FETs sind und die mehreren gleichen Anschlüsse (g, 5) auf der zweiten Seite des Chips die Source- und Gateelektroden sind;

einer Sensorelektrode (S') für den Chip, welche von der zweiten Oberfläche des Chips zugänglich ist;

wobei das erste Anschlußelement (12) ein Drainanschluß ist und sich in einer gegebenen Richtung von der einen Seite der gedruckten Schaltungsplatte erstreckt;

die Verbindungsmittel (30) ein leitendes Plättchen sind; die Leiter (36) Klemmittel sind und den Bus (32) elektrisch mit den Sourceelektroden verbinden;

eines (52) des mindestens einen, sich von dem Bus erstreckenden Anschlußelementes (52, 53) ein Sourceanschluß ist und sich bei einem ersten Punkt in der gegebenen Richtung von dem Bus erstreckt; und

ein weiteres (53) des mindestens einen, sich von dem Bus erstreckenden Anschlußelementes (52, 53) ein Kelvinanschluß ist und sich bei einem zweiten, von dem ersten Punkt entfernten Punkt in der gegebenen Richtung von dem Bus erstreckt;

einem Gate-Läufer (18), der auf der gedruckten Schaltungsplatte ausgebildet ist;

wobei eines der leitenden Mittel (74) als Draht-Bondverbindung ausgebildet ist und jeweils die Gateelektroden (g) mit dem Gate-Läufer (18) verbinden;

eines der Anschlußelemente (22, 28), welche mit den anderen leitenden Bereichen (14, 24) verbunden sind, ein Gateanschluß (22) ist, der so an dem Gate-Läufer (18) montiert ist, daß er sich von der einen Seite der gedruckten Schaltungsplatte erstreckt;

ein anderes der Anschlußelemente (22, 28), welche mit den anderen leitenden Bereichen (14, 24) verbunden sind, ein Sensoranschluß (28) ist, der an der einen Seite der gedruckten Schaltungsplatte montiert ist; und

ein weiteres der leitenden Mittel (76) als ein Draht ausgebildet ist, welcher eine der Sourceelektroden (S) mit dem Sensoranschluß (28) verbindet;

einem Deckel (34), der so an der Seitenwand (4) montiert ist, daß er eine hermetische Dichtung mit dieser bildet; Mitteln (58, 60), welche wenigstens eine Öffnung in dem Deckel definieren;

einem keramischen Isolator (62, 64), der in jeder Öffnung derart montiert ist, daß diese Öffnung hermetisch abgedichtet ist;

Mitteln (12', 52', 22', 28', 53'), welche Schlitze in jedem Isolator definieren, die mit den Anschlußelementen (12, 52, 22, 28, 53) fluchten, wobei die Anschlußelemente jeweils durch diese Schlitze hindurchgehen; und

Mitteln zum hermetischen Abdichten der Anschlußelemente in ihren jeweiligen Schlitzen.