Halbleiterbauteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauteil mit einem ersten Trägerteil, einem gegenüberliegend zum ersten Trägerteil an ^¬ geordneten zweiten Trägerteil, wenigstens einem zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerteil angeordneten Halbleiterelement und wenigstens einer Kontaktfläche aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff, die am Halbleiterelement, am ersten

Trägerteil oder am zweiten Trägerteil angeordnet ist. Die Er ^¬ findung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils, bei dem wenigstens ein Halbleiterelement zwischen einem ersten Trägerteil und einem gegenüberliegend zum ersten Trägerteil angeordneten zweiten Trägerteil angeordnet wird, und wenigstens eine Kontaktfläche aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff am Halbleiterelement, am ersten Trägerteil oder am zweiten Trägerteil angeordnet wird. Halbleiterbauteile der gattungsgemäßen Art sowie Verfahren zu deren Herstellung sind im Stand der Technik umfänglich bekannt, sodass es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür nicht bedarf. Das Halbleiterbauteil ist ein elektronisches Bauteil, welches dazu dient, eine vorgebbare Funktionalität innerhalb einer elektronischen Hardwareschal ^¬ tung realisieren zu können. Zu diesem Zweck weist das Halbleiterbauteil einen oder mehrere elektrische Anschlusskontak ^¬ te auf, mit denen es elektrisch an die elektronische Hard ^¬ wareschaltung angeschlossen werden kann.

Das Halbleiterbauteil umfasst das Halbleiterelement, welches die physikalische, insbesondere elektrische Funktionalität des Halbleiterbauteils bereitstellt. Das Halbleiterelement ist in der Regel durch einen Halbleiterkristall gebildet, der durch physikalische und/oder chemische Prozesse hinsichtlich seines kristallinen Aufbaus ausgestaltet ist, eine vorgegebe ^¬ ne Funktionalität realisieren zu können. Eine solche Funktio ^¬ nalität kann zum Beispiel ein Transistor, eine Diode, ein Thyristor, Kombinationsschaltungen hiervon, beispielsweise auch unter Realisierung von passiven elektronischen Bauteilen wie elektrischen Widerständen, elektrischen Kondensatoren und/oder dergleichen sein. Das Halbleiterbauteil kann somit ein Transistor sein, beispielsweise ein bipolarer Transistor, ein Feldeffekttransistor, insbesondere ein Metal Oxide Semi- conductor Field Effect Transistor (MOSFET) , und/oder dergleichen. Darüber hinaus kann das Halbleiterbauteil auch ein Isolated Gate Bipolar Transistor (IGBT) oder dergleichen sein. Schließlich kann das Halbleiterbauteil auch ein Thyris ^¬ tor sein, beispielsweise ein TRIAC, ein GTO (Gate-turn-off- Thyristor) und/oder dergleichen. Diese Funktionalitäten können natürlich auch in nahezu beliebiger Weise kombiniert durch das Halbleiterbauteil bereitgestellt werden, insbeson- dere, um weitere ergänzende Funktionalitäten bereitstellen zu können. Das Halbleiterbauteil kann zum Beispiel einen bipola ^¬ ren Transistor realisieren, der mittels einer ergänzend integrierten Diode eine Freilauffunktion realisiert, wenn der Transistor reversiert mit elektrischer Spannung beaufschlagt wird.

Das Halbleiterelement ist zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerteil angeordnet, beispielsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerteil eingepresst, eingepresst oder derglei- chen. Das Halbleiterelement kann natürlich nicht nur mittels mechanischer Verbindungstechniken mit einem oder auch beiden der Trägerteile verbunden sein, sondern es kann auch mittels Verbindungstechniken wie Löten, Schweißen, Kleben und/oder dergleichen mit einem oder beiden der Trägerteile verbunden sein. Es können auch Kombinationen hiervon vorgesehen sein.

Die Trägerteile können nicht nur dazu dienen, das Halbleiterelement zu umfassen und/oder festzulegen, sondern sie können auch dazu dienen, eine Gehäusefunktionalität bereitzustellen. Zum Ausbilden eines Gehäuses des Halbleiterbauteils können jedoch auch separate ergänzende Gehäuseteile vorgesehen sein, die zusätzlich zu den Trägerteilen vorgesehen sind. Gleich- wohl können diese Gehäuseteile natürlich auch einstückig mit den Trägerteilen ausgebildet sein.

Die Trägerteile sowie gegebenenfalls auch die Gehäuseteile, sind vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitfähigen, das heißt, isolierenden Werkstoff gebildet. Je nach Anwendung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass wenigstens eines der Trägerteile oder Gehäuseteile aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gebildet ist und hierdurch zugleich einen oder mehrere Anschlusskontakte des Halbleiterbauteils bereit ^¬ stellt. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eines oder beide Trägerteile eine elektrische Verbindung des Halbleiter ^¬ elements zu dem wenigstens einen Anschlusskontakt des Halb ^¬ leiterbauteils bereitstellt. Zu diesem Zweck ist die wenigs- tens eine Kontaktfläche vorgesehen, die es erlaubt, eine elektrische Kontaktierung bereitzustellen, und zwar abhängig von der Anordnung des ersten und des zweiten Trägerteils in Verbindung mit dem Halbleiterelement. Je nach Aufbau des Halbleiterbauteils sowie auch des Halbleiterelements können jedoch auch zwei oder mehrere Kontaktflächen vorgesehen sein, die vorzugsweise gegenüber einander elektrisch isoliert aus ^¬ gebildet sind. Die Kontaktfläche ist vorzugsweise aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gebildet, beispielsweise Kupfer, Silber, Aluminium, Legierungen von den vorgenannten Stoffen und/oder dergleichen. Mittels der Kontaktfläche kann das Halbleiterelement elektrisch und/oder mechanisch kontaktiert werden.

Halbleiterbauteile der gattungsgemäßen Art werden häufig auch im Bereich der Leistungselektronik eingesetzt. Derartige

Halbleiterbauteile sind in der Regel im bestimmungsgemäßen Betrieb mit großen elektrischen Spannungen und/oder großen elektrischen Strömen beaufschlagt. Im Stand der Technik werden für einen Aufbau des Halbleiterbauteils sowie auch eine interne Verbindungstechnik zum Kontaktieren des wenigstens einen Halbleiterelements planare elektrische sowie thermische und mechanische Anbindungen genutzt. Diese können beispiels ^¬ weise bei einem chipartigen Aufbau des Halbleiterelements an einer Chipunterseite oder auch an einer Chipoberseite vorge ^¬ sehen sein. Um die Anordnung und einen elektrischen Anschluss des Halbleiterelements zu erreichen, können die Trägerteile zumindest teilweise auch als Verdrahtungsträger ausgebildet sein. Verdrahtungsträger können unterschiedliche Verdrahtungsebenen und Anschlussmöglichkeiten für Kontaktflächen nicht nur für eine Chipunterseite, sondern auch für eine Chipoberseite bereitstellen. Bei der Herstellung des Halbleiterbauteils sowie auch für das Halbleiterbauteil selbst insgesamt erweist es sich als Her ^¬ ausforderung, Toleranzen von entsprechenden Konstruktionselementen sowie die häufige Anwendung eines adaptiven Schlussma ^¬ ßes zur technologischen Beherrschung der Toleranzproblematik derart zu berücksichtigen, dass ein zuverlässiges Halbleiterbauteil bereitgestellt werden kann. Dabei erweisen sich ins ^¬ besondere Toleranzen, die eine Höhe des Halbleiterbauteils quer zum Schichtaufbau aus den Trägerteilen und dem wenigs ^¬ tens einen Halbleiterelement als problematisch zu handhaben, zumal die Höhe des Halbleiterbauteils häufig klein im Ver ^¬ gleich zu anderen übrigen Abmessungen ist.

Im Stand der Technik ist es bekannt, als adaptive Schlussmaße in unterschiedlichsten Konstruktionen der Halbleiterbauteile zum Beispiel Lötverbindungen mit teilweise angepassten Lotvolumina vorzusehen. Auch wenn sich dies bewährt hat, ist der Einsatz begrenzt, insbesondere in Bezug auf maximal aus ^¬ gleichbare Toleranzbereiche. Hiermit können auch zum Teil er ^¬ hebliche Prozessrisiken verbunden sein. Darüber hinaus erfor- dert dies oftmals zusätzliche umfangreiche Inspektionsmaßnah ^¬ men, um die Zuverlässigkeit der Verbindung feststellen zu können .

Ferner erweisen sich Konstruktionen, die beispielsweise Fe- derkontakte oder dergleichen zum Toleranzausgleich nutzen, als sehr aufwendig, insbesondere im Bereich von Halbleiterbauteilen für die Leistungselektronik. Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Verbindungstechnik für Halbleiterbauteile der gattungsgemäßen Art zu verbessern und hierfür auch ein Herstellverfahren anzugeben .

Als Lösung werden mit der Erfindung ein Halbleiterbauteil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

Bezüglich eines gattungsgemäßen Halbleiterbauteils wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass das Halblei- terbauteil eine an dem der Kontaktfläche unmittelbar gegen ^¬ überliegenden Trägerteil angeordnete Kontakthülse aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff, die bezüglich der Kontaktfläche gegenüberliegend positioniert ist, und ferner einen Kontaktstift aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff auf- weist, der an einem axialen Ende eine Stirnseite zum elektrischen Kontaktieren der Kontaktfläche und in einem dem axialen Ende abgewandten Bereich einen Verbindungsbereich zum Verbinden des Kontaktstifts mit der Kontakthülse mittels Presspas ^¬ sung aufweist.

Verfahrensseitig wird für ein gattungsgemäßes Verfahren ins ^¬ besondere vorgeschlagen, dass eine an dem der Kontaktfläche unmittelbar gegenüberliegenden Trägerteil angeordnete Kontakthülse aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff bezüg- lieh der Kontaktfläche gegenüberliegend positioniert wird, ein Kontaktstift aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff derart angeordnet wird, dass eine Stirnseite eines axialen Endes des Kontaktstifts die Kontaktfläche elektrisch kontak ^¬ tiert, und ein Verbindungsbereich des Kontaktstifts in einem dem axialen Ende abgewandten Bereich in der Kontakthülse angeordnet und mittels Presspassung mit der Kontakthülse ver ^¬ bunden wird. Die Erfindung basiert auf der Nutzung des elektrisch leitfähigen Kontaktstifts, der einerseits mittels Presspassung in der Hülse festgelegt wird und andererseits die Kontaktfläche kontaktiert. Dadurch ist es möglich, bereits beim Herstellen des Halbleiterbauteils, insbesondere beim Fügen, einen Tole ^¬ ranzausgleich bereitstellen zu können, weil nämlich beim Fügen des ersten und des zweiten Trägerteils in Verbindung mit dem Halbleiterelement der Kontaktstift die Kontaktfläche kon ^¬ taktierend in der Hülse mittels der Presspassung fixiert wird. Dabei kann durch das Fügen die Position des Verbindungsbereichs des Kontaktstifts in der Kontakthülse festge ^¬ legt werden. Somit stellt die Erfindung für einen möglichen Hubbereich des Verbindungsbereichs in der Kontakthülse einen Toleranzbereich zur Verfügung, der mit der Erfindung ausge- glichen werden kann. Dadurch können insbesondere Toleranzen ausgeglichen werden, die ansonsten bei einem häufig sehr flachen Aufbau des Halbleiterbauteils nur schwer im Stand der Technik gehandhabt werden können. Die Erfindung erlaubt es nämlich, diese Toleranzausgleichsfunktion auch bei sehr ge- ringen Bauhöhen des Halbleiterbauteils bereitstellen zu können. Die im Stand der Technik bekannten, teilweise mit großen Nachteilen verbundenen Toleranzausgleichssysteme können da ^¬ durch vermieden werden, beispielsweise Federelemente oder dergleichen .

Besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung im Bereich von Halbleiterbauteilen, die für die Leistungselektronik vorgesehen sind. Die Erfindung ermöglicht es nämlich, eine elektrische Verbindung bereitzustellen, die auch mit einem großen elektrischen Strom beaufschlagt werden kann, beispielsweise ein elektrischer Strom, der größer als etwa 1 A ist, vorzugsweise ein elektrischer Strom, der größer als etwa 5 A ist, insbesondere ein elektrischer Strom, der größer als etwa 10 A ist. Bei solchen Stromstärken und den geringen zur Verfügung stehenden Hubwegen für zum Beispiel Federelemente kann mit solchen Elementen eine zuverlässige Toleranzaus ^¬ gleichsfunktion dauerhaft in der Regel nur sehr schlecht erreicht werden. Mit der Erfindung können dagegen bei großer elektrischer Belastbarkeit auch bei kleinen Bauhöhen des Halbleiterbauteils gute Toleranzausgleichsmöglichkeiten geschaffen werden. Die Bauhöhe des Halbleiterbauteils ist vorzugsweise eine Ab ^¬ messung, die sich über die Abfolge beziehungsweise eine

Schichtfolge des ersten und des zweiten Trägerteils in Ver ^¬ bindung mit dem dazwischen angeordneten Halbleiterelement erstreckt. In der Regel sind sowohl das erste als auch das zweite Trägerteil sowie auch das Halbleiterelement als fla ^¬ ches, insbesondere scheibenförmiges Teil ausgebildet. Mit ih ^¬ ren großen Oberflächen grenzen diese Teile im fertig montierten Zustand vorzugsweise aneinander. Die Abmessung der Höhe beziehungsweise der Bauhöhe erfolgt dann vorzugsweise quer zu einer Erstreckung der großen Oberflächen.

Das erste und/oder das zweite Trägerteil können aus einem elektrisch nicht leitfähigen Werkstoff gebildet sein, bei ^¬ spielsweise ein Epoxidharz, insbesondere ein faserverstärktes Epoxidharz, beispielsweise FR4, ein Keramikwerkstoff, bei ^¬ spielsweise Aluminiumoxid oder dergleichen, Kombinationen hiervon und/oder dergleichen.

Bezüglich des Halbleiterelements kann das erste und/oder das zweite Trägerteil eine entsprechende Verdrahtung aufweisen, die beispielsweise auf einer jeweiligen, dem Halbleiterele ^¬ ment zugeordneten Oberfläche angeordnet ist oder dergleichen. Natürlich kann auch ein mehrschichtiger Aufbau vorgesehen sein, bei dem auch innerhalb des ersten und/oder des zweiten Trägerteils entsprechend elektrisch leitfähige Verbindungen angeordnet sind.

Das Halbleiterelement ist vorzugsweise durch einen Halblei ^¬ terkristall gebildet, der die gewünschte Funktionalität be- reitstellt. Das Halbleiterelement kann zum Beispiel basierend auf Silizium, Germanium, Galliumarsenid, Indiumgalliumarsenid und/oder dergleichen gebildet sein. Das Halbleiterbauteil braucht natürlich nicht nur ein einzi ^¬ ges Halbleiterelement zu umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass das Halbleiterbauteil zwei oder auch mehrere Halbleiter ^¬ elemente umfasst, die zum Beispiel die gleiche Funktionalität bereitstellen können oder auch eine unterschiedliche Funktio ^¬ nalität bereitstellen können. So kann vorgesehen sein, dass ein Halbleiterelement zum Beispiel die Funktionalität eines bipolaren Transistors bereitstellt, wohingegen ein zweites Halbleiterelement die Funktionalität einer Diode bereit- stellt. Eine Vielzahl von Kombinationen kann hier vorgesehen sein, um das Halbleiterbauteil auszubilden.

Darüber hinaus kann das Halbleiterbauteil natürlich auch Steuerelektronik umfassen, zum Beispiel eine Treiberelektro- nik zum Steuern eines Transistors und/oder dergleichen. Das Halbleiterbauteil weist Anschlusskontakte auf, die dazu die ^¬ nen, das Halbleiterbauteil mit der elektronischen Schaltung, in der es angeordnet werden soll, elektrisch und/oder mechanisch kontaktiert zu werden. Diese Anschlusskontakte sind vorzugsweise über elektrische Leitungen, die insbesondere auch durch das erste und/oder das zweite Trägerteil bereitge ^¬ stellt sein können, mit einem oder mehreren der Halbleiterelemente elektrisch gekoppelt. Die Anschlusskontakte können je nach Bauform zugleich auch eine mechanische Verbindung und/oder eine thermische Ankopplung des Halbleiterbauteils bereitstellen .

Sind mehrere Halbleiterelemente in einem Halbleiterbauteil angeordnet, brauchen diese nicht die gleichen Abmessungen, insbesondere in Bezug auf die Höhe zu haben. Unterschiedliche Abmessungen können durch das erste und/oder das zweite Trägerteil ausgeglichen werden, beispielsweise durch entspre ^¬ chende Vorsprünge und/oder Ausnehmungen. Um die gewünschte elektrische Verschaltung innerhalb des

Halbleiterbauteils bereitstellen zu können, ist die Verdrahtung vorgesehen, die durch elektrisch leitfähige Verbindungen realisiert sind. Die elektrisch leitfähigen Verbindungen kön- nen sowohl zwischen dem wenigstens einen Halbleiterelement und wenigstens dem ersten oder dem zweiten Trägerteil oder auch zwischen den beiden Trägerteilen untereinander vorgesehen sein.

Die Erfindung ermöglicht somit eine einfache Höhenadaption mit einem großen Toleranzbereich, wobei zugleich auch eine hohe elektrische Belastbarkeit der Verbindung erreicht werden kann. Die Realisierung der Verbindung kann zugleich mit dem Fügen beziehungsweise einem Fügeprozess erreicht werden, bei dem zugleich auch höhenadaptive Schichten verformt und/oder ausgehärtet werden können, beispielsweise simultan zu weite ^¬ ren Fügeprozessen wie Sintern, Löten, insbesondere an einer Chipoberseite oder einer Chipunterseite und/oder dergleichen. Dabei erweist sich die Erfindung insofern auch als vorteil ^¬ haft, dass sie die erfindungsgemäße Wirkung auch bei Nutzung etablierter Fertigungsprozesse erreichen kann. Die Erfindung eignet sich also insbesondere auch dazu, in bereits bestehen ^¬ de Fertigungsprozesse auf einfache Weise integriert werden zu können.

Der Kontaktstift ist vorzugsweise ein Kontaktstift mit einem runden Querschnitt. Er kann jedoch auch einen nahezu beliebigen anderen Querschnitt, beispielsweise elliptisch, eckig und/oder dergleichen aufweisen. Die Wahl des Querschnitts kann je nach Ausgestaltung der Presspassung sowie der verfahrensmäßigen Herstellung gegebenenfalls geeignet gewählt ange- passt sein. Entsprechendes gilt für die Kontakthülse, die ei ^¬ ne Öffnung aufweist, die vorzugsweise an den Querschnitt des Kontaktstifts angepasst ausgebildet ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Hülse eine andere

Querschnittskontur aufweist, wobei die Querschnittskontur so ausgewählt ist, dass eine Presspassung des Kontaktstifts in ^¬ nerhalb der Öffnung der Kontakthülse erreicht werden kann. Der Kontaktstift kann aus einem Vollmaterial gebildet sein. Natürlich kann der Kontaktstift auch einen Hohlraum aufweisen, beispielsweise wenn eine Stromverteilung in der

Querschnittsfläche das Vorsehen von einem Hohlraum oder einer Öffnung erlaubt. Natürlich kann dies auch dazu dienen, eine verbesserte Presspassung realisieren zu können, weil dadurch der Kontaktstift mit einer Elastizität versehen werden kann. Gleiches gilt auch für die Kontakthülse.

Die Kontakthülse kann eine durchgehende Kontakthülse sein. Sie ist in der Öffnung des Trägerteils angeordnet und kann zum Beispiel durch Anordnen der Kontakthülse in der Öffnung ausgebildet sein. Darüber hinaus besteht natürlich die Mög- lichkeit, dass die Kontakthülse dadurch ausgebildet wird, dass die Öffnung des Trägerteils mit einer Metallisierung versehen wird. Die Öffnung für die Kontakthülse kann eine Sacköffnung oder auch eine Durchgangsöffnung sein. Die Kontakthülse beziehungsweise die zugeordnete Öffnung des jeweiligen Trägerteils ist derart positioniert, dass der mit der Kontakthülse mittels Presspassung verbundene Kontaktstift die Kontaktfläche zu kontaktieren vermag. Entsprechend ist die Öffnung gegenüber der Kontaktfläche positioniert.

Der Kontaktstift weist vorzugsweise wenigstens eine Stirnsei ^¬ te auf, die zum elektrischen Kontaktieren der Kontaktfläche ausgebildet ist. Hierzu kann die Stirnseite zumindest teil ^¬ weise eben ausgebildet sein, sodass sie in kontaktierendem Zustand an der Kontaktfläche möglichst flächig anliegt. Darü ^¬ ber hinaus besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Stirn ^¬ seite mit geeigneten Vorsprüngen zu versehen, die die Kontaktfläche im elektrisch kontaktierenden Zustand kontaktie ^¬ ren. Vorzugsweise ist die Stirnseite ausgebildet, einen mög- liehst großen Strom von der Kontaktfläche übernehmen zu können. Eine Verbindungsfläche der Stirnseite mit der Kontakt ^¬ fläche ist daher vorzugsweise möglichst groß zu wählen. Hier ^¬ durch kann auch eine Kühlungsfunktion erreicht werden. Der Kontaktstift kann natürlich auch aus einer Werkstoffkom- bination gebildet sein, beispielsweise einen Schichtaufbau oder dergleichen aufweisen. Dabei kann der Schichtaufbau so gewählt sein, dass er an die jeweiligen Erfordernisse beson- ders gut angepasst werden kann, beispielsweise an der Stirn ^¬ seite hinsichtlich einer elektrischen Leitfähigkeit beziehungsweise Kontaktfähigkeit, bezüglich des Verbindungsbe ^¬ reichs ergänzend auch mit geeigneten mechanischen Eigenschaf- ten, die das Herstellen und Aufrechterhalten der Presspassung unterstützen können.

Die Presspassung zwischen dem Verbindungsbereich des Kontaktstifts und der Kontakthülse wird vorzugsweise durch geeignet gewählte äußere Abmessungen des Verbindungsbereichs des Kon ^¬ taktstifts beziehungsweise des Innenbereichs der Kontakthülse realisiert .

Die Kontakthülse ist vorzugsweise in einer Öffnung des Trä- gerteils angeordnet. Dadurch kann sie durch das Trägerteil insbesondere in Bezug auf das Herstellen und auch das Auf ^¬ rechterhalten der Presspassung unterstützt werden. Die Kontakthülse kann daher sehr materialsparend ausgebildet sein. Natürlich kann die Kontakthülse alternativ auch als separates Bauteil am Trägerteil angeordnet sein, welches beispielsweise an einem Ende mit dem Trägerteil verbunden ist, mittels einer geeigneten Verbindungstechnik oder dergleichen.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Stirnseite des Kontaktstifts einen elektrisch leitfähigen Kontaktie- rungshilfsstoff aufweist. Der Kontaktierungshilfsstoff kann dazu dienen, einen Übergangswiderstand zwischen der Kontakt ^¬ fläche und der Stirnseite des Kontaktstifts zu reduzieren. Dadurch kann ein besserer Stromübergang erreicht werden, so- dass eine Verlustleistung am Übergang von der Kontaktfläche zum Kontaktstift beziehungsweise zu dessen Stirnseite redu ^¬ ziert werden kann. Der Kontaktierungshilfsstoff kann bei ^¬ spielsweise ein geeignetes elektrisch gut leitfähiges Materi ^¬ al sein, beispielsweise Lötzinn oder dergleichen, welches be- sonders vorteilhaft eine Verformbarkeit bereitstellt, damit eine Oberfläche der Stirnseite des Kontaktstifts möglichst gut an die Kontaktfläche angepasst werden kann. Die Verform- barkeit kann plastisch und/oder auch elastisch vorgesehen sein .

Vorzugsweise weist der Kontaktstift in einem stirnseitigen Endbereich ein Abstandselement aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff auf. Das Abstandselement kann zum Beispiel als vorkonfektioniertes Preform oder dergleichen ausgebildet sein. Vorzugsweise weist es eine höhenadaptive Eigenschaft auf, sodass es im verbundenen Zustand eine mechanische Ver- bindung zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerteil beziehungsweise zwischen dem Halbleiterelement und dem gegenüber ^¬ liegenden Trägerteil herzustellen vermag. Das Abstandselement kann zum Beispiel aus einem Epoxidharz oder dergleichen gebildet sein. Vorzugsweise ist das Abstandselement am Kontakt- stift, insbesondere im Bereich der Stirnseite fixiert, ange ^¬ ordnet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Ab ^¬ standselement eine Durchgangsöffnung aufweist, in der der Kontaktstift angeordnet ist, insbesondere fixiert ist. Die Fixierung kann sowohl radial als auch axial vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Kontaktstift einen umlaufenden äußeren Absatz aufweist, an dem das Abstandselement anliegt und mit dem es während des Fügens in geeigneter Weise mit einer Kraft beaufschlagt werden kann. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Absatz des Kontakt- stifts dazu genutzt wird, dass das Abstandselement den Kon ^¬ taktstift während des Fügens in seiner Position zum Zwecke des Herstellens der Presspassung hält.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass das erste Trägerteil und/oder das zweite Trägerteil eine an die Kontaktfläche und/oder die Kontakthülse angeschlossene Leiterbahn aufweist. Hierdurch ist es möglich, auf einfache Weise eine Verdrahtung nach Art eines Verdrahtungsträgers bereitstellen zu können. Die Leiterbahn kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Aluminium, Legierungen hiervon und/oder dergleichen. Natürlich können das erste und/oder das zweite Trägerteil auch nach Art einer Lei ^¬ terplatte mit einer Mehrzahl von Leiterbahnen und/oder Kon- taktflächen und/oder Kontakthülsen ausgebildet sein. Vorzugsweise verbindet die Leiterbahn wenigstens eine Kontaktfläche beziehungsweise eine Kontakthülse mit einem Anschlusskontakt des Halbleiterbauteils. Dem Grunde nach kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Leiterbahnen in unterschiedlichen, voneinander elektrisch isolierten Ebenen des ersten und/oder des zweiten Trägerteils angeordnet sind. Dadurch können auch auf einfache Weise Kreuzungen von Leiterbahnen realisiert werden, die keinen elektrischen Kontakt zueinander haben sollen.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Kontaktieren der Kontaktfläche durch die Stirnseite des Kontaktstifts und/oder das Verbindend es Verbindungsbereichs mit der Kontakthülse bei einem Führen des Halbleiterelements, des ersten Trägerteils und des zweiten Trägerteils erfolgt. Auf diese Weise kann mittels lediglich eines einzigen Verfahrensschritts, nämlich dem Fügen der vorgenannten Teile beziehungsweise Elemente, zugleich auch die Presspassung zwischen der Kontakthülse und dem Kontaktstift hergestellt werden.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Kontaktstift in einem stirnseitigen Endbereich ein Abstandselement aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff aufweist, wobei das Ab ^¬ standselement beim Fügen des Halbleiterelements, des ersten Trägerteils und des zweiten Trägerteils ausgehärtet wird. Zu diesem Zweck weist das Abstandselement zumindest teilweise einen aushärtbaren elektrisch isolierenden Werkstoff auf. Der Werkstoff kann zum Beispiel durch Epoxidharz oder dergleichen gebildet sein. Natürlich kann auch ein faserverstärkter Werk- Stoff infragekommen . Vorzugsweise ist Abstandselement derart ausgebildet, dass es im zusammengefügten Zustand des ersten und des zweiten Trägerteils mit dem dazwischenliegenden Halbleiterelement einen Abstand zwischen den Trägerteilen oder zumindest zwischen dem Halbleiterelement und einem gegenüber- liegenden der Trägerelemente bestimmt oder einnimmt. So kann vorgesehen sein, dass das Abstandselement zunächst eine grö ^¬ ßere Abmessung aufweist, als für das fertiggestellte Halblei ^¬ terbauteil benötigt wird. Beim Fügen, welches zum Beispiel mittels Pressen, Schraubverbinden, Nietverbinden und/oder dergleichen erfolgen kann, kann dann das Abstandselement auf den erforderlichen Höhenabstand reduziert werden, beispiels ^¬ weise durch eine Krafteinwirkung aufgrund des Fügens des ers- ten und/oder des zweiten Trägerteils beziehungsweise des

Halbleiterelements. In diesem Zustand kann das Abstandsele ^¬ ment dann ausgehärtet werden, sodass es seine eingenommenen Abmessungen dauerhaft beibehält. Ein solches Aushärten kann zum Beispiel mittels Wärmebehandlung, Strahlung und/oder der- gleichen erfolgen. Darüber hinaus kann natürlich vorgesehen sein, dass durch das Fügen selbst ein Aushärten ausgelöst wird. Dies kann zum Beispiel mittels geeigneter Additive oder dergleichen erfolgen. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass vor dem Fügen des Halbleiterelements, des ersten Trägerteils und des zweiten Träger ^¬ teils auf die Stirnseite des Kontaktstifts ein Kontaktie- rungshilfsstoff aufgebracht wird. Der Kontaktierungshilfs- stoff kann, wie zuvor bereits erläutert, durch ein Lot und/oder dergleichen gebildet sein, welches eine zumindest gute elektrische Leitfähigkeit bereitstellt. Darüber hinaus kann natürlich auch eine gute thermische Leitfähigkeit be ^¬ reitgestellt werden, um einen Kontaktübergang von der Kontaktfläche zur Stirnseite des Kontaktstifts möglichst gut kühlen zu können. Die Wärme kann zum Beispiel über den Kontaktstift selbst zur Kontakthülse und damit zum Trägerteil, an dem die Kontakthülse angeordnet ist, abgeführt werden. Diese Ausgestaltung erweist sich insbesondere dann als vor ^¬ teilhaft, wenn die Kontaktfläche durch das Halbleiterelement bereitgestellt wird. Das Halbleiterelement kann somit auch über die Kontaktfläche und den Kontaktstift und die Kontakt ^¬ hülse ergänzend gekühlt werden.

Die für das erfindungsgemäße Halbleiterbauteil angegebenen Vorteile und Wirkungen gelten gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. Insbesondere können für Vorrichtungsmerkmale deshalb auch Verfahrensmerkmale und um ^¬ gekehrt formuliert sein. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich durch das folgende Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Figuren. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.

Es zeigen:

FIG 1 in einer schematischen Seitenansicht ein Halblei- terbauteil mit seinen Bestandteilen vor einem Füge- prozess, und

FIG 2 das Halbleiterbauteil gemäß FIG 1 nach dem Fügepro- zess .

FIG 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht für ein Halbleiterbauteil 10, welches ein erstes Trä ^¬ gerteil 12 sowie ein gegenüberliegend zum ersten Trägerteil 12 angeordnetes, zweites Trägerteil 14 aufweist. Die Träger- teile 12, 14 sind vorliegend als flächig ausgebildete, ebene Teile ausgebildet und stellen zugleich auch ein Gehäuseteil dar, sodass nach einem Fügeprozess das erste und das zweite Trägerteil 12, 14 ein nicht weiter dargestelltes Gehäuse bil ^¬ den .

Zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerteil 12, 14 sind zwei Halbleiterelemente 16 angeordnet, die vorliegend Leis ^¬ tungsbauteile bereitstellen, zum Beispiel einen bipolaren Transistor in Verbindung mit einer separaten Inversdiode. In der vorliegenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Halbleiterelemente 16 an ihnen zugeordneten Kontaktflächen 34 befestigt werden, die ihrerseits am zweiten Trägerteil 14 be ^¬ festigt sind. Die Halbleiterelemente 16 sind mit bekannter Verbindungstechnik an den Kontaktflächen 34 befestigt. Im rechten mittleren Bereich der FIG 1 ist eines der beiden

Halbleiterelemente 16 dargestellt, bevor es an der ihm zu ^¬ geordneten Kontaktfläche 34 befestigt wird. Im linken Bereich der FIG 1 ist das zweite Halbleiterelement 16 dargestellt, wie es beispielsweise an der zugeordneten Kontaktfläche 34 befestigt ist.

Bei den Halbleiterelementen 16 handelt es sich vorliegend um Halbleiterelemente, die durch Silizium-Chips gebildet sind. Diese sind planar und stoffschlüssig an ihre jeweilige Kon ^¬ taktfläche 34 angebunden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Verbindung kraftschlüssig erfolgt, und zwar indem sie durch das Fügen des Halbleiterbauteils 10 bereitgestellt wird, wobei das erste Trägerteil 12 eine entsprechende Kraft auf das Halbleiterelement 16 ausübt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Halbleiterelemente 16 vor dem Fügen bereits einseitig an den jeweiligen zugeordneten Kontaktflächen 34 befestigt sind. Darüber hinaus ist es möglich, eine Verbin- dung der Halbleiterelemente 16 sowohl zum ersten als auch zum zweiten Trägerteil 14 herzustellen, beispielsweise unter Nut ^¬ zung von Fügematerial, beispielsweise Sinter-Preform oder dergleichen . In dieser Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass das zweite Trägerteil 14 Kontaktflächen 18 aufweist. Die Kontaktflä ^¬ chen 18 sind in einer nicht weiter dargestellten Weise elektrisch mit den Kontaktflächen 34 verbunden. Die Kontaktflächen 34 stellen zugleich eine mechanische Verbindung mit dem Halbleiterelement 16 sowie auch eine elektri ^¬ sche Verbindung mit dem Halbleiterelement 16 bereit. Zu die ^¬ sem Zweck weist jedes der Halbleiterelemente 16 eine jeweili ^¬ ge Verbindungsfläche 36 auf, die zur Verbindung mit der Kon- taktfläche 34 dient und neben der mechanischen Verbindung auch eine elektrische Verbindung bereitstellen.

Darüber hinaus ist gegenüberliegend zur Verbindungsfläche 36 bei den Halbleiterelementen 16 vorgesehen, dass diese weitere Verbindungsflächen 38 aufweisen, die mit entsprechenden

Strukturen des ersten Trägerteils 12 im gefügten Zustand verbunden sind (vergleiche FIG 2) . Dadurch wird nicht nur eine mechanische Fixierung der Halbleiterelementen 16 im Halblei- terbauteil 10 erreicht, sondern die Halbleiterelemente 16 werden hierdurch auch elektrisch angeschlossen.

Zu diesem Zweck weist das erste Trägerteil 12 eine Struktur aus Leiterbahnen 32 auf, die nicht weiter bezeichnete Kon ^¬ taktflächen zum Kontaktieren der Verbindungsflächen 38 umfassen .

Die Kontaktflächen 18, 34 sowie auch die Leiterbahnen 32 sind aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gebildet, vorlie ^¬ gend einer Kupferlegierung. Alternativ oder ergänzend können auch weitere elektrisch leitfähige Verbindungen vorgesehen sein, beispielsweise Silberlegierungen, Aluminiumlegierungen, Kombinationen hiervon und/oder dergleichen, um die elektri- sehe Kontaktierung der Halbleiterelemente 16 sowie auch die mechanische Fixierung der Halbleiterelemente 16 zu ermögli ^¬ chen .

Das erste Trägerteil 12 weist ferner eine an dem der Kontakt- fläche 18 unmittelbar gegenüberliegenden Trägerteil 12 angeordnete Kontakthülse 20 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff auf. Der elektrisch leitfähige Werkstoff kann eben ^¬ so wie die Leiterbahnen 32 sowie die Kontaktflächen 18 ausgebildet sein. Je nach Bedarf können jedoch auch abweichende Werkstoffe hier vorgesehen sein. Die Kontakthülse 20 ist be ^¬ züglich der Kontaktfläche 18 gegenüberliegend positioniert. Wenn also das erste und das zweite Trägerteil 12, 14 in der entsprechend zueinander angeordneten Fügeposition positioniert sind, stehen sich somit die Kontaktfläche 18 und die Kontakthülse 20 gegenüber.

Um eine elektrische Verbindung zwischen der Kontaktfläche 18 und der Kontakthülse 20 herzustellen, umfasst das Halbleiter ^¬ bauteil 10 zwei Kontaktstifte 22 aus ebenfalls einem elekt- risch leitfähigen Werkstoff. Der Werkstoff kann wie der Werkstoff der Kontakthülse 20 beziehungsweise der Kontaktfläche 18 gewählt sein oder auch hiervon abweichen. Jeder der beiden Kontaktstifte 22 weist an einem axialen Ende eine Stirnseite 24 zum elektrischen Kontaktieren der Kontaktfläche 18 auf. Ferner umfasst jeder der Kontaktstifte 22 in einem dem axialen Ende abgewandten Bereich einen Verbindungsbereich 26 zum Verbinden des Kontaktstifts 22 mit der Kontakthülse 20. Die mechanischen Abmessungen der Kontakthülse 20 und des Verbindungsbereichs 22 sowie auch die Auswahl der jeweiligen Werkstoffe sind derart vorgesehen, dass der Verbindungsbereich 26 im in die Kontakthülse 20 eingeführten Zustand eine Presspas ^¬ sung bereitstellt. Diese wird mit dem Fügen des Halbleiter- bauteils 10 hergestellt, wobei die Leiterbahn 32, die die

Kontakthülse 20 abdeckt, durchstoßen wird (vergleiche FIG 2) . Alternativ kann die Öffnung der Kontakthülse 22 auch freiliegen, so dass die Leiterbahn 32 nicht durchstoßen wird (nicht dargestellt) . Vorliegend ist vorgesehen, dass ein Querschnitt des Kontaktstifts 22 im Verbindungsbereich 26 größer als ein Querschnitt an einem der Stirnseite 24 zugeordneten Bereich ist .

Die Kontakthülse 20 ist vorliegend in einer nicht bezeichne- ten Öffnung des ersten Trägerteils 12 angeordnet. Dem Grunde nach kann hier natürlich auch eine umgekehrte Anordnung vorgesehen sein, bei der die Kontakthülse 20 im zweiten Trägerteil 14 und die Kontaktfläche 18 am ersten Trägerteil 12 an ^¬ geordnet sind.

Um eine gute elektrische Verbindung der Stirnseite 24 des je ^¬ weiligen Kontaktstifts 22 an der Kontaktfläche 18 erreichen zu können, weist die Stirnseite 24 des jeweiligen Kontakt ^¬ stifts 22 einen elektrisch leitfähigen Kontaktierungshilfs- Stoff 28 auf, der vorliegend durch Lot gebildet ist. Alterna ^¬ tiv kann an dieser Stelle auf eine Sinterverbindung, eine Diff-Lötverbindung, eine reaktive Nanofoil-Lötverbindung oder dergleichen vorgesehen sein. Durch den Kontaktierungshilfsstoff 28 ist es möglich, einen guten elektrischen Kontakt der Kontaktfläche 18 zum Kontakt ^¬ stift 22, insbesondere zu seiner Stirnseite 24, herstellen zu können. Zu diesem Zweck ist der Kontaktierungshilfsstoff 28 vorzugsweise elastisch oder auch plastisch verformbar, sodass er sich im gefügten Zustand gut an die Kontaktierungsflache 28 anpassen kann. Jeder der Kontaktstifte 22 weist zumindest in einem stirnsei ^¬ tigen Endbereich ein Abstandselement 30 aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff auf. Vorliegend ist vorgesehen, dass das Abstandselement 30 aus einem Epoxidharz gebildet ist und zugleich eine gewisse Höhenadaptivität bereitstellt. Dabei ist vorgesehen, dass die Höhe des Abstandselements 30 so ge ^¬ wählt ist, dass sie geringfügig größer als der zur Verfügung stehende Abstand zwischen der Kontaktfläche 18 und der Kon ^¬ takthülse 20 im gefügten Zustand ist. Dadurch wird eine kraftschlüssige Verbindung des Abstandselements mit dem ers- ten und dem zweiten Trägerteil 12, 14 im gefügten Zustand erreicht. Zu diesem Zweck ist ferner vorgesehen, dass das Abstandselement 30 durch ein vorkonfektioniertes Preform gebil ^¬ det ist, welches im gefügten Zustand oder auch während des Fügens ausgehärtet wird.

Das Kontaktieren der Kontaktfläche durch die Stirnseite des Kontaktstifts 22 sowie auch das Verbinden des Verbindungsbe ^¬ reichs 26 mit der Kontakthülse 20 erfolgt vorliegend bei ei ^¬ nem Fügen des Halbleiterelements 16, des ersten Trägerteils 12 und des zweiten Trägerteils 14. Mit dem Fügen werden also durch Krafteinwirkung die vorgenannten Teile, wie sie in FIG 1 separiert dargestellt sind, zusammengefügt, um das Halblei ^¬ terbauteil 10 zu bilden (FIG 2) . Aus FIG 2 ist ersichtlich, dass das der Stirnseite 24 gegen ^¬ überliegende Ende des Kontaktstifts 22 die Kontakthülse 20 nicht vollständig durchragt. Dadurch ist ein Toleranzaus ^¬ gleich möglich. Die Kontakthülse 20 ist ferner an die Leiterbahn 32 angeschlossen.

Aus FIG 2 ist ersichtlich, dass mit dem Fügen der Verbindungsbereich 26 in die Kontakthülse 20 eingepresst wird, und auf diese Weise die Pressverbindung hergestellt wird. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, dass Höhentoleranzen auf einfache Weise ausgeglichen werden können, nämlich dadurch, dass durch die Kontakthülse 20 ein bestimmter vorgegebener Bereich zum Einführen des Verbindungsbereichs 26 des Kontakt- Stifts 22 zur Verfügung gestellt wird. Auf diese Weise ist es möglich, Höhentoleranzen zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerteil 12, 14 nahezu beliebig ausgleichen zu können. Zu ^¬ gleich können eine entsprechende Anpassung durch das Abstandselement 30 sowie auch eine hohe elektrische Belastbar- keit, insbesondere bezüglich eines elektrischen Stromes, er ^¬ reicht werden.

Die Erfindung eignet sich somit nicht nur, aber besonders bei Halbleiterbauteilen 10, die Leistungshalbleiter oder Leis- tungsbauteile bereitstellen, bei denen große Ströme geführt werden können müssen.

Vorzugsweise ist das Halbleiterbauteil ausgebildet, einen elektrischen Strom von 5 A oder mehr, insbesondere 10 A oder mehr, führen zu können. Deshalb sind auch der Kontaktstift

22, die Kontakthülse 20 sowie auch die Kontaktfläche 18 vor ^¬ zugsweise für die Führung eines solchen elektrischen Stroms ausgebildet. Durch die Erfindung ist es möglich, im Wesentli ^¬ chen unabhängig von Höhentoleranzen eine gute, zuverlässige und mit einem großen elektrischen Strom beaufschlagbare elektrische Verbindung bereitstellen zu können. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des Halbleiterbauteils 10 insgesamt auch im bestimmungsgemäßen Betrieb verbessert werden. Nicht dargestellt in den FIG sind Anschlusskontakte des Halb ^¬ leiterbauteils 10, mittels denen das Halbleiterbauteil 10 in einer vorgegebenen Weise mit einer weiteren elektronischen Hardwareschaltung elektrisch gekoppelt werden kann. Diese Anschlusskontakte sind in geeigneter Weise an die Leiterbahnen 32 und/oder die Kontaktflächen 18 und/oder die Kontakthülsen 20 angeschlossen. Die Beschreibung dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und soll diese nicht beschränken. Natürlich eignet sich die Erfindung insbesondere für Leistungshalbleiter, jedoch ist ihre Anwendung nicht hierauf beschränkt. Sie kann natür- lieh auch bei anderen Anwendungen im Bereich der Elektronik eingesetzt werden, bei denen es unter anderem auf einen Ausgleich kritischer Toleranzen, besonders in der Höhe, ankommen kann .

Bezugs zeichenliste

10 Halbleiterbauteil

12 erstes Trägerteil

14 zweites Trägerteil

16 Halbleiterelemente

18 Kontaktfläche

20 Kontakthülse

22 Kontaktstift

24 Stirnseite

26 Verbindungsbereich

28 Kontaktierungshilfsstoff

30 Abstandselement

32 Leiterbahn

34 Kontaktfläche

36 Verbindungsbereich

38 Verbindungsbereich