Chipgehäuse Isolation spart Kosten

Intern isolierte Gehäuse

Um den Herstellern dabei zu helfen, das soeben geschilderte Problem zu lösen und ihren Produktionsdurchsatz zu steigern, haben einige Halbleiterhersteller intern isolierte Gehäuse entwickelt, zu denen die Typen DO-220I oder TO-220I gehören (Bild 2, links). Die Isolation des Gehäuses von seinem Innenleben erfolgt hier durch das Einfügen einer Keramikschicht zwischen dem Die und dem rückwärtigen Lead-Frame (Bild 3). Das Keramikmaterial bietet in der Regel eine Isolationsspannung von 2500 V (Effektivwert) und entspricht damit den üblichen Standards auf dem Markt.

Ein weiterer großer Vorteil ist, dass isolierte Gehäuse dem Gesamtsystem bessere thermische Eigenschaften verleihen als nicht isolierte Gehäuse, die auf eine isolierende Folie angewiesen sind. Ein einfacher Vergleich des Wärmewiderstands Rth(JC) eines isolierten Gehäuses und eines mit Glimmerfolie befestigten nicht isolierten Gehäuses macht deutlich, wie gravierend sich der Gesamt-Wärmewiderstand durch das isolierte Gehäuse verbessert (Tabelle 1).

STMicroelectronics bietet beispielsweise eine ganze Familie von 650-V-Schottky-Dioden auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) sowie ultraschnelle 600-V-Tandemdioden in isolierten Gehäusen der Bauformen DO-220I, TO-220I, DOP3I oder TOP3I an. Gleichrichterdioden dieser Art sind beliebt für den Einsatz in hart geschalteten Leistungsschaltungen mit hoher Schaltfrequenz.

Wer standardisiert Chipgehäuse? 

Standardisiert sind die Chipgehäu­se durch die JEDEC (früher Joint Electron Device Engineering Council, heute JEDEC Solid State Technology Association), das Halbleiter-Standardisierungsgremium der EIA (Electronic Industries Alliance).