DE102008025705B4 - Leistungshalbleitervorrichtung - Google Patents

Leistungshalbleitervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102008025705B4
DE102008025705B4 DE102008025705A DE102008025705A DE102008025705B4 DE 102008025705 B4 DE102008025705 B4 DE 102008025705B4 DE 102008025705 A DE102008025705 A DE 102008025705A DE 102008025705 A DE102008025705 A DE 102008025705A DE 102008025705 B4 DE102008025705 B4 DE 102008025705B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor device
power module
encapsulation
subject
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102008025705A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008025705A1 (de
Inventor
Taishi Sasaki
Mikio Ishihara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE102008025705A1 publication Critical patent/DE102008025705A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008025705B4 publication Critical patent/DE102008025705B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H01L2224/48139—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate with an intermediate bond, e.g. continuous wire daisy chain
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01015—Phosphorus [P]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01059—Praseodymium [Pr]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01068—Erbium [Er]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01074—Tungsten [W]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01075—Rhenium [Re]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H01L2924/1815—Shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Leistungshalbleitervorrichtung mit:
einem Abschnitt (20), der Gegenstand einer Einkapselung ist, mit zumindest einem Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) und
einem Kapselteil (10), welches eine erste und eine zweite Fläche (P1, P2) aufweist, zwischen die der Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, gefügt ist, und das den Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, einkapselt, wobei das Kapselteil (10) auf dem zumindest einen Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) zumindest eine Öffnung (A1, A1N–A3N, A1P–A3P, APR, ATP) aufweist, die einen Teil einer Oberfläche des Abschnitts (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, frei legt, wobei die Oberfläche auf einer Seite der ersten Fläche (P1) ist,
wobei das zumindest eine Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) eine Anschlussfläche (51; 51N, 51P; 52N, 52P; 53N, 53P) aufweist, die dem offenen Ende der zumindest einen Öffnung (A1, A1N–A3N, A1P–A3P, APR, ATP) gegenüberliegt, so dass sie über die zumindest eine Öffnung (A1, A1N–A3N, A1P–A3P, APR, ATP) nach außen freiliegt, zum Ermöglichen einer elektrischen Verbindung zwischen dem zumindest einen Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) und einer externen Struktur (70) über die erste Fläche (P1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungshalbleitervorrichtung mit einem Halbleiterelement, das durch ein Kapselteil eingekapselt wird.
  • Als eine Halbleitervorrichtung zur Verwendung als Wechselrichter gibt es ein Leistungsmodul mit einer Mehrzahl von Halbleiterelementen wie z. B. IGBTs (Bipolartransistoren mit isolierter Gate), Freilaufdioden und dergleichen, welche durch ein Gießharz und eine Isolationsschicht eingekapselt sind. Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-319084 ( JP 2006-319084 A ) solch ein Leistungsmodul.
  • Als eine Methode zum Herabsetzen der Montagefläche einer gekapselten Halbleitervorrichtung wird beispielsweise eine Methode durch die Nr. 08-274219 offenbart ( JP 08-2742219 A ). Die offenbarte Halbleitervorrichtung beinhaltet einen IC-Chip, einen Streifen, auf den der IC-Chip platziert wird, einen Zuleitungsanschluss, einen dünnen Metalldraht, welcher den Zuleitungsanschluss und den IC-Chip verbindet, und eine Harzform. Die Harzform wird mit einem Loch vorgesehen, welches sich von der unteren Oberfläche der Harzform ausgehend erstreckt und den Zuleitungsanschluss erreicht. Ein leitender stabartiger Anschluss wird so eingefügt, dass er durch das Loch hindurch geht. Eine elektrische Verbindung zwischen einer Struktur außerhalb der Halbleitervorrichtung und dem IC-Chip, der durch die Harzform eingekapselt ist, wird über einen Serienschaltungsabschnitt aus dem stabartigen Anschluss, dem Zuleitungsanschluss und dem dünnen Metalldraht hergestellt.
  • Gemäß der Methode der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 08-274219 ( JP 08-274219 A ) ist jedes Loch so vorgesehen, dass es den Zuleitungsanschluss erreicht. Der Zuleitungsanschluss ist an der äußeren Umfangsseite des Streifens vorgesehen, auf welchem der IC-Chip (Halbleiterelement) platziert ist. Entsprechend sind die Löcher ebenfalls auf der äußeren Umfangsseite um die Region herum verteilt, wo das Halbleiterelement und der Streifen vorgesehen sind. Dies bedeutet, der Verteilungsbereich der Löcher ist groß. Dies führt zu dem Problem, dass die Größe eines Substrates anwächst, welches an die Halbleitervorrichtung über die Löcher angeschlossen ist. Da die Harzform und der Zuleitungsanschluss auf der äußeren Umfangsseite vorgesehen werden müssen, gibt es ebenfalls das Problem, dass die Größe der Halbleitervorrichtung anwächst.
  • US 6,597,063 B1 beschreibt ein Gehäuse für eine Halbleiterleistungsvorrichtung. In einer Ausführungsform enthält die Halbleitervorrichtung einen Kühlkörper (eine leitende Grundplatte), ein isolierendes Substrat, das auf dem Kühlkörper angebracht ist, Halleiterleistungschips, die auf dem isolierenden Substrat angebracht sind, externe Anschlüsse, die auf dem isolierende Substrat angeschlossen sind, einen externen Anschluss, der auf einem Halleiterleistungschip angeschlossen ist, ein Steuerschaltungschip, der einen Steuerschaltung enthält und auf dem isolierenden Substrat angebracht ist, und Bonddrähte zum elektrischen Verbinden der Halleiterleistungschips mit der Steuerschaltung. Der gesamte Halbleiter ist mit einem thermoplastischen isolierenden Harz abgedichtet. Äußere Verbindungsenden der externen Anschlüsse sind durch das thermoplastische Harz hindurch, das durch Spritzgießen gebildet wird, an einem oberen Abschnitt des Gehäuses herausgeführt.
  • US 2001/0015478 A1 beschreibt ein Leistungshalbleitermodul mit einer Mehrzahl von Halbleiterchips und einer diese versiegelnden Harzschicht. In einer Ausführungsform ragen elastische Abschnitte von äußeren Anschlüssen aus der Deckfläche der Harzschicht heraus.
  • US 6,700,194 B2 beschreibt eine Halbleitervorrichtung, bei der äußere Anschlüsse mit Schraubenmuttern verbunden sind, um eine elektrische Verbindung mittels einer Schraubverbindung zu ermöglichen.
  • WO 2006/098339 A1 beschreibt eine als Drucksensor dienende Halbleitervorrichtung mit einem Substrat, einem auf dem Substrat angebrachten Halbleiterchip und einem Chipdeckel, der auf dem Substrat so angebracht ist, dass er den Chip bedeckt und, und der einen Hohlraumabschnitt aufweist, der den Chip umgibt. In dem Chipdeckel ist eine im Wesentlichen zylindrische Öffnung gebildet, die sich von dem Hohlraumabschnitt durch den Chipdeckel nach außen erstreckt.
  • US 6,919,329 A beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Chipgehäuses mit zumindest einem Chip. Dabei werden mittels eines Lasers Durchgangslöcher und Blindlöcher in einem geschichteten Substrat gebildet, dass aus abwechselnd angeordneten Schichten eines Leiters und eines Dielektrikums gebildet ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleitervorrichtung vorzusehen, deren Größe verringert werden kann. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung hat das Kapselteil auf dem Halbleiterelement eine Öffnung, welche einen Teil der Oberfläche des Abschnitts, welcher Gegenstand der Einkapselung ist, freilegt, wobei die Öffnung sich auf der Seite der ersten Ebene befindet. Dadurch kann eine elektrische Verbindung zwischen der Halbleitervorrichtung und einer externen Struktur über die erste Fläche auf dem Halbleiterelement des Kapselteils hergestellt werden. Folglich kann verglichen zu dem Fall, in dem die elektrische Verbindung so hergestellt wird, dass die erste Fläche auf dem Halbleiterelement umgangen wird, die elektrische Verbindung auf kleinerem Raum hergestellt werden. Deshalb sind die Halbleitervorrichtung oder der externe Aufbau, der mit der Halbleitervorrichtung verbunden ist, in der Größe verringert.
  • Weitere Aspekte und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Von den Figuren zeigen:
  • 1 und 2 Draufsichten, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Halbleitermoduls als eine Halbleitervorrichtung in einer ersten Ausführungsform zeigen. In 2 ist ein Kapselteil lediglich anhand seines äußeren Umrisses gezeigt.
  • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 1 und 2.
  • 4 zeigt in schematischer Weise einen Schaltungsaufbau des Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in der ersten Ausführungsform.
  • 5 bis 7 zeigen in schematischer Weise einen Schaltungsaufbau eines Leistungsmoduls als eine Halbleitervorrichtung in jeder der ersten bis dritten Abwandlungen der ersten Ausführungsform.
  • 8 zeigt eine schematische Seitenansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem ein Steuersubstrat zu dem Leistungsmodul als die Halbleitervorrichtung in der ersten Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • 9 bis 13 sind schematische perspektivische Ansichten, die aufeinanderfolgend im ersten bis fünften Schritt in einem Herstellungsverfahren des Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in der ersten Ausführungsform zeigen.
  • 14 und 15 sind Draufsichten, die schematisch einen Aufbau eines Leistungsmoduls als eine Halbleitervorrichtung in einem Vergleichsbeispiel zeigen. In 15 ist ein Kapselteil lediglich anhand seines äußeren Umrisses gezeigt.
  • 16 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie XVI-XVI in 14 und 15.
  • 17 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Steuersubstrat zu dem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in dem Vergleichsbeispiel hinzugefügt ist.
  • 18 und 19 sind Draufsichten, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer zweiten Ausführungsform zeigen. In 19 ist ein Kapselteil lediglich anhand seines äußeren Umrisses gezeigt.
  • 20 und 21 sind Draufsichten, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer dritten Ausführungsform zeigen. In 21 ist ein Kapselteil lediglich anhand seines äußeren Umrisses gezeigt.
  • 22 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie XXII-XXII in 20 und 21.
  • 23 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie XXIII-XXIII in 20 und 21.
  • 24 ist eine Draufsicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer vierten Ausführungsform zeigt. In 24 ist ein Kapselteil lediglich anhand seines äußeren Umrisses gezeigt.
  • 25 ist eine Draufsicht, die in schematischer Weise einen Aufbau zeigt, in dem zwei Leistungsmodule als Halbleitervorrichtungen in der vierten Ausführungsform parallel geschaltet sind.
  • 26 ist eine Draufsicht, die in schematischer Weise einen Aufbau zeigt, in dem zwei Leistungsmodule als Halbleitervorrichtungen in dem Vergleichsbeispiel parallel geschaltet sind.
  • 27 und 28 sind Draufsichten, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer fünften Ausführungsform zeigen. In 28 ist ein Kapselteil lediglich durch seinen äußeren Umriss gezeigt.
  • 29 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie XXIX-XXIX in 28.
  • 30 zeigt in schematischer Weise einen Schaltungsaufbau des Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in der fünften Ausführungsform.
  • 31 und 32 sind Draufsichten, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer sechsten Ausführungsform zeigen. In 32 ist ein Kapselteil lediglich durch einen äußeren Umriss gezeigt.
  • 33 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie XXIII-XXIII in 32.
  • 34 ist eine Teilquerschnittsansicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer siebten Ausführungsform zeigt.
  • 35 ist eine schematische Teildraufsicht auf einen Abschnitt um ein Kontaktloch in 34 herum.
  • 36 ist ein Teilquerschnittsansicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer achten Ausführungsform zeigt.
  • 37 ist eine Draufsicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer neunten Ausführungsform zeigt.
  • 38 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie XXXVIII-XXXVIII in 37.
  • 39 ist eine Querschnittsansicht die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer zehnten Ausführungsform zeigt.
  • 40 ist eine Querschnittsansicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer elften nicht erfindungsgemäßen Variante zeigt.
  • 41 ist eine Querschnittsansicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer zwölften nicht erfindungsgemäßen Variante zeigt.
  • 42 ist eine Draufsicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer dreizehnten Ausführungsform zeigt. In 42 ist ein Kapselteil lediglich durch seinen äußeren Umriss gezeigt.
  • 43 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie XLIII-XLIII in 42.
  • 44 ist eine Draufsicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer vierzehnten Ausführungsform zeigt. In 44 ist ein Kapselteil lediglich durch seinen äußeren Umriss gezeigt.
  • 45 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie XLV-XLV in 44.
  • 46 zeigt in schematischer Weise einen Schaltungsaufbau des Leistungsmoduls als Halbleitermodul in der vierzehnten Ausführungsform.
  • 47 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Steuersubstrat zu dem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in der vierzehnten Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • 48 ist eine Draufsicht, die in schematischer Weise einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer fünfzehnten Ausführungsform zeigt. Ein Kapselteil ist lediglich durch seinen äußeren Umriss gezeigt.
  • 49 und 50 sind Draufsichten, die einen Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einer sechzehnten Ausführungsform zeigen. In 50 ist ein Kapselteil lediglich durch seinen äußeren Umriss gezeigt.
  • 51 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie LI-LI in 49 und 50.
  • 52 ist eine Draufsicht, die in schematischer Weise einen Aufbau einer Elektrode zeigt, welche in dem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in der sechzehnten Ausführungsform verwendet wird.
  • 53 ist eine Seitenansicht, die in schematischer Weise einen Aufbau der Elektrode zeigt, die in dem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in der sechzehnten Ausführungsform verwendet wird.
  • 54 ist eine schematische Draufsicht, die einen Herstellungsschritt der Elektrode zeigt, die in dem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in der sechzehnten Ausführungsform verwendet wird.
  • 55 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Herstellungsschritt der Elektrode zeigt, welche in dem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in der sechzehnten Ausführungsform verwendet wird.
  • 56 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Steuersubstrat zu dem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in der sechzehnten Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • 57 ist eine Querschnittsansicht, die in schematischer Weise einen Aufbau zeigt, in dem eine Wärmeableitungsrippe zu dem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in der sechzehnten Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • 58 ist eine Querschnittsansicht, die in schematischer Weise einen Aufbau zeigt, in dem eine Wärmeableitungsrippe zu einem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in einem nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiel hinzugefügt ist.
  • 59 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem zusätzlich ein Steuersubstrat zu einem Leistungsmodul als Halbleitervorrichtung in einer siebzehnten nicht erfindungsgemäßen Variante hinzugefügt ist.
  • Im folgenden werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungen einer Halbleitervorrichtung beschrieben. Davon beschreiben die 1.–10. und die 13.–16. Ausführungsform Halbleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, bei denen eine Anschlussfläche eines Halbleiterelements über eine Öffnung nach außen freiliegt, während die 11.–12. und 17. Ausführungsform Halbleitervorrichtungen beschreiben, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, aber unter Verwendung einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden können und/oder den Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ähnlich sind.
  • Erste Ausführungsform
  • Unter Verwendung von 1–4 wird zunächst ein Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 1–3 beinhaltet ein Leistungsmodul 101 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform einen Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, ein Kapselteil 10, Zuleitungen 61 bis 63 und Aluminiumdrähte 40.
  • Der Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, beinhaltet IGBT-Elemente 21P und 21N, Diodenelemente 23B und 23N und Wärmeverteiler 24P und 24N. Folglich beinhaltet der Abschnitt 20, der der Kapselung unterzogen wird, eine Mehrzahl von Halbleiterelementen.
  • Das Kapselteil 10 hat eine erste Fläche P1, eine zweite Fläche P2 und eine dritte Fläche P3, welche die erste Fläche P1 und die zweite Fläche P2 miteinander verbindet. Der Abschnitt 20, der Gegenstand der Einkapselung ist, ist zwischen der ersten Fläche P1 und der zweiten Fläche P2 angesiedelt und wird durch das Kapselteil 10 eingekapselt.
  • Das Kapselteil 10 hat Kontaktlöcher A1P und Kontaktlöcher A1N, welches Öffnungen auf dem IGBT-Element 21P bzw. dem IGBT-Element 21N sind. Ein Teil der Oberflächen der IGBT-Elemente 21P und 21N auf der Seite der ersten Fläche P1 liegt durch die Kontaktlöcher A1P und A1N frei. Dies bedeutet, der Abschnitt 20, der einer Einkapselung unterzogen wird, liegt in einem Teil seiner Oberfläche auf der Seite der ersten Fläche P1 durch die Kontaktlöcher A1P und A1N frei. Die Kontaktlöcher A1P und A1N haben jeweils parallel zu der ersten Fläche P1 eine kreisförmige Querschnittsgestalt.
  • Das Kapselteil 10 beinhaltet ein Formharz 11 und eine isolierende Schicht oder Platte 12. Das Formharz 11 und die isolierende Schicht 12 sind auf der Seite der ersten Fläche P1 bzw. der Seite der zweiten Fläche P2 bezüglich des Abschnitts 20, der Gegenstand der Einkapselung ist, angeordnet. Das Material der isolierenden Schicht 12 weist eine höhere thermische Leitfähigkeit auf als das Material des Formharzes 11.
  • Das Formharz 11 ist ein Teil, welches Harzmaterial enthält. Das Formharz 11 kann weiterhin einen Füllstoff aus einem anorganischen Material enthalten. Das Material des Formharzes 11 ist vorzugsweise ein Material, das für ein Spritzpressverfahren geeignet ist. Dies bedeutet, ein Material mit einer hinreichenden Fließfähigkeit beim Durchführen der Harzverformung wird bevorzugt.
  • Die isolierende Schicht 12 beinhaltet ein plattenartiges Teil aus einem Isolator. Dieser Isolator ist beispielsweise Epoxidharz. Die isolierende Schicht 12 kann weiterhin eine Schutzschicht (nicht gezeigt) aus einem Metall über der Oberfläche des plattenartigen Teils aufweisen. Dieses Metall kann beispielsweise Kupfer (Cu) sein.
  • Die Aluminiumdrähte 40 sind dünne Metalldrähte, welche zumindest eines der Halbleiterelemente 21P, 21N, 23P und 23N mit der Zuleitung 62 oder 63 verbinden.
  • Bezug nehmend auf 2 und 4 hat das Leistungsmodul 101 einen Schaltungsaufbau S2. Die IGBT-Elemente 21P und 21N in dem Schaltungsaufbau S2 weisen jeweils einen Emitteranschluss und einen Kollektoranschluss als Hauptanschlüsse auf, welches Anschlüsse zum Zuführen und Ausgeben des Hauptstroms sind. Die IGBT-Elemente 21P und 21N sind jeweils ein Halbleiterschaltelement, welches den Strompfad zwischen dem Emitteranschluss und dem Kollektoranschluss umschaltet. Das Schalten wird durchgeführt entsprechend einem Steuersignal, das an das Gate G angelegt wird.
  • Im Schaltungsaufbau S2 sind der Emitter des IGBT-Elementes 21P und der Kollektor des IGBT-Elementes 21N hintereinander geschaltet. In dieser Hintereinanderschaltung entsprechen das Ende auf der Seite des IGBT-Elementes 21P und das Ende auf der Seite des IGBT-Elementes 21N dem Eingangsanschluss P bzw. dem Eingangsanschluss N. Zwischen den IGBT-Elementen 21P und 21N ist ein Ausgangsanschluss U eingezeichnet. An die IGBT-Elemente 21P und 21N sind die Diodenelemente 23P bzw. 23N parallel als Freilaufdioden angeschlossen. Wenn dadurch in dem Schaltungsaufbau S2 in einem Zustand, in dem positive und negative Spannungen entsprechend den Eingangsanschlüssen P und N zugeführt werden, jedem Gate G ein Steuersignal zugeführt wird, wird entsprechend dem Steuersignal eine Ausgabe an dem Ausgangsanschluss U erzeugt.
  • Das IGBT-Element 21P und das IGBT-Element 21N weisen entsprechend Steueranschlussflächen 51P und Steueranschlussflächen 51N auf, die dem Gate G entsprechen. Die Steueranschlussflächen 51P und 51N liegen den Kontaktlöchern A1P bzw. A1N gegenüber. Das IGBT-Element 21P und das IGBT-Element 21N weisen entsprechend Emitteranschlussflächen 52P und Emitteranschlussflächen 52N auf, welche dem Emitteranschluss entsprechen. Die Kollektoranschlüsse des IGBT-Elementes 21P und des IGBT-Elementes 21N sind gegenüberliegend den Wärmeverteilern 24P und 24N angelötet.
  • Das Diodenelement 23P und das Diodenelement 23N haben auf ihrer einen Seite Diodenanschlussflächen (Anode) 53P bzw. Diodenanschlussflächen (Anode) 53N. Das Diodenelement 23P und das Diodenelement 23N sind mit ihrer anderen Seite (Kathodenseite) gegenüberliegend den Wärmeverteilern 24P bzw. 24N angelötet.
  • Bezug nehmend auf 1–4 ragen die Zuleitungen 61 bis 63 von dem Inneren des Kapselteils 10 durch die dritte Fläche P3 zu der Außenseite des Leistungsmoduls 101. Die Zuleitungen 61 bis 63 sind elektrisch mit dem Abschnitt 20, welcher eingekapselt werden soll, in dem Kapselteil 10 verbunden. Speziell sind die P-Zuleitung 61, die N-Zuleitung 62 und die U-Zuleitung 63 so angeschlossen, dass sie im Schaltungsaufbau S2 den Eingangsanschlüssen P und N bzw. dem Ausgangsanschluss U entsprechen.
  • Der Wärmeverteiler 24P ist auf dem IGBT-Element 21P und dem Diodenelement 23P und auf der Seite der zweiten Fläche P2 vorgesehen. Der Wärmeverteiler 24N ist auf dem IGBT-Element 21N und dem Diodenelement 23N und auf der Seite der zweiten Fläche P2 vorgesehen. Die Wärmeverteiler 24P und 24N sind Teile aus einem Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und einer hohen thermischen Leitfähigkeit und können jeweils ein plattenartiges Teil aus Kupfer (Cu) mit beispielsweise einer Dicke von 3 mm sein. Die Wärmeverteiler 24P und 24N haben eine Funktion als Teil des Verdrahtungsweges in dem Schaltungsaufbau S2 und eine Funktion des Erleichterns der Wärmeableitung durch das Verteilen von Wärme von den Halbleiterelementen 21P, 23P, 21N und 23N, die in dem Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, enthalten sind. Die Oberflächen der Wärmeverteiler 24P und 24N, welche in Kontakt zu dem Formharz 11 sein sollen, sind mit einer unebenen Gestalt ausgebildet zum Verbessern der Haftung.
  • Als nächstes wird ein Aufbau beschrieben, bei dem ein Steuersubstrat zu dem Leistungsmodul 101 der vorliegenden Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 8 ist ein Steuersubstrat 70 ein Substrat mit einer Funktion der Ausgabe eines Steuersignals. Das Steuersubstrat 70 ist nahe der ersten Fläche P1 und parallel dazu angeordnet. Das Steuersubstrat 70 ist so angeschlossen, dass es über die Steuersignal-Anschlussstifte 71 Steuersignale an das Leistungsmodul 101 liefert.
  • Speziell ist ein Steuersignalstift 71 in jedes der Kontaktlöcher A1P und A1N (1) des Leistungsmoduls 101 eingeführt. Dadurch ist das Steuersubstrat 70 über die Steuersignalstifte 71 mit jeder der Steueranschlussflächen 51P und 51N verbunden. Jede der Zuleitungen 61, 62 und 63 ist über eine Schraube 81 und eine Mutter 80 mit einem externen Aufbau 82 verbunden.
  • Da die Kontaktlöcher A1P und A1N auf der Seite der ersten Fläche P1 des Leistungsmoduls 101 offen sind, sind sie innerhalb eines Bereichs einer Breite W der ersten Fläche P1 angeordnet. Sogar wenn die Größe des Steuersubstrates 70 nicht größer ist als die Breite W, kann folglich das Steuersubstrat 70 gegenüberliegend den Kontaktlöchern A1P und A1N angeordnet sein. Als ein Ergebnis kann in dem Bereich zwischen dem Steuersubstrat 70 und der ersten Fläche P1 des Leistungsmoduls 101 eine elektrische Verbindung über jedes der Kontaktlöcher A1P und A1N hergestellt werden.
  • Als nächstes wird unter Verwendung von 9–13 ein Herstellungsverfahren des Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 9 werden in einem Chip-Anschluss (diebond)-Schritt das IGBT-Element 21P und das Diodenelement 23P auf den Wärmeverteiler 24P gelötet. Obwohl dies nicht in 9 gezeigt ist, werden in ähnlicher Weise das IGBT-Element 21N und das Diodenelement 23N auf den Wärmeverteiler 24N gelötet.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 10 wird in einem Anschlussrahmen-Anschlussschritt jeder der Wärmeverteiler 24P und 24N und der Zuleitungsrahmen 60 mittels Ultraschallschweißens verbunden. Der Anschlussrahmen 60 ist ein Teil, welches Abschnitte aufweist, welche die Zuleitungen 61 bis 63 (2) sein sollen. Das Verfahren zum Verbinden bei diesem Schritt ist nicht auf das Ultraschallschweißen begrenzt und die Teile können mittels Lötens oder dergleichen miteinander verbunden werden.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 11 wird in einem Drahtbond-Schritt eine Verdrahtung durch Aluminiumdrähte 40 vorgenommen. Auf den unteren Oberflächen der Wärmeverteiler 24P und 24N wird die isolierende Schicht 12 (3) befestigt.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 12 wird in einem Formgebungsschritt das Formharz 11 (1–3) durch Spritzpressen ausgebildet. Zunächst wird eine Form so angeordnet, dass ihre Höhlung an einer Position angeordnet ist, an der das Formharz 11 ausgebildet werden soll. Danach werden Wärme und Druck auf das Harz, z. B. Pulver- oder Tabletten-Epoxidharz, ausgeübt, wodurch das Harz geschmolzen wird. Das so in einem Zustand niedriger Viskosität erhaltene Harz wird in die Höhlung injiziert. Danach wird das Formharz 11 ausgebildet, wenn das geschmolzene Harz aushärtet.
  • Bezug nehmend auf 12 und 13 werden in einem Zuleitungsabschneideschritt unnötige Abschnitte des Zuleitungsrahmens 60 abgeschnitten, wodurch die Zuleitungen 61 bis 63 ausgebildet werden.
  • Bezug nehmend auf 13 werden mittels einer Bearbeitung durch Laserlicht L die Kontaktlöcher A1P und A1N auf der Seite der ersten Fläche P1 des Kapselteils 10 ausgebildet.
  • Dadurch wird das Leistungsmodul 101 (1–3) hergestellt.
  • Als nächstes werden Abwandlungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 5 hat ein Leistungsmodul mit einem Schaltungsaufbau S1 eine Baugruppe bestehend aus einem IGBT-Element TR und einer Diode DD, die parallel zueinander geschaltet sind. Dies bedeutet, es ist ein sogenanntes ”1 in 1”-Leistungsmodul. Es sollte bemerkt werden, dass in dem Leistungsmodul 101 in der vorliegenden Ausführungsform mit dem Schaltungsaufbau S2 (4) ein Leistungsmodul 101 zwei Baugruppen des oben beschriebenen IGBT-Elementes TR und der Diode DD aufweist. Dies bedeutet, das Leistungsmodul ist ein sogenanntes ”2 in 1”-Leistungsmodul.
  • Bezug nehmend auf 6 und 7 entsprechen die Schaltungsaufbauten S4 und S6 sogenannten ”4 in 1”- bzw. ”6 in 1”-Leistungsmodulen.
  • Als nächstes wird ein Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in einem Vergleichsbeispiel unter Verwendung von 14–16 beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 14–16 unterscheidet sich ein Leistungsmodul 901 des Vergleichsbeispiels von dem Leistungsmodul 101 in der ersten Ausführungsform darin, dass es nicht Kontaktlöcher A1P und A1N aufweist und stattdessen Steuerzuleitungen 64P und 64N aufweist. Die Steuerzuleitungen 64P und 64N ragen von dem Inneren des Kapselteils 10 durch die dritte Fläche P3 in ähnlicher Weise wie die Zuleitungen 61 bis 63 hervor. Die hervorstehenden Steuerzuleitungen 64P und 64N sind jeweils unter einem rechten Winkel zu der Seite der ersten Fläche P1 hin umgebogen. Die Steuerzuleitungen 64P und 64N sind mit den Steueranschlussflächen 51P bzw. 51N über Aluminiumdrähte 40 innerhalb des Kapselteils 10 verbunden.
  • Als nächstes wird ein Aufbau beschrieben, bei dem ein Steuersubstrat zu dem Leistungsmodul 901 in dem Vergleichsbeispiel hinzugefügt ist.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 17 hat ein Steuersubstrat 970 eine Funktion des Ausgebens eines Steuersignals. Das Steuersubstrat 970 ist nahe der ersten Fläche P1 und parallel dazu angeordnet und mit jeder der Steuerzuleitungen 64P und 64N verbunden.
  • Die Steuerzuleitungen 64P und 64N ragen von dem Inneren des Kapselteils 10 durch die dritte Fläche P3 hervor und erstrecken sich dann umgebogen in der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche P1 zu dem Steuersubstrat 970 hin. Dies bedeutet, zwischen den IGBT-Elementen 21P und 21N und dem Steuersubstrat 970 wird eine elektrische Verbindung so hergestellt, dass die erste Fläche P1 umgangen wird. Folglich ist es schwierig, das Steuersubstrat 970 und jede der Steuerzuleitungen 64P und 64N direkt zu verbinden, wenn nicht die Breite des Steuersubstrates 970 größer als die Breite W der ersten Fläche P1 ist.
  • Wie in 1–3 gezeigt, weist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kapselteil 10 Kontaktlöcher A1P bzw. Kontaktlöcher A1N auf, welche die Steueranschlussflächen 51P und die Steueranschlussflächen 51N freilegen, die ein Teil der Oberfläche des Abschnitts 20, der Gegenstand der Einkapselung ist, auf der Seite der ersten Fläche P1 sind. Wie in 8 gezeigt, können folglich das Steuersubstrat 70 und das Leistungsmodul 101 so angeordnet werden, dass das Steuersubstrat 70 jedem der Kontaktlöcher A1P und A1N gegenüberliegt, sogar wenn die Breite des Steuersubstrats 70 nicht größer ist als die Breite W der ersten Fläche P1. Dadurch kann die elektrische Verbindung zwischen dem Leistungsmodul 101 und dem Steuersubstrat 70 über die erste Fläche P1 hergestellt werden. Verglichen zu dem Vergleichsbeispiel (17), bei dem die elektrische Verbindung über die dritte Fläche P3 und unter Umgehung der ersten Fläche P1 hergestellt wird, kann folglich die elektrische Verbindung auf kleinerem Raum hergestellt werden. Als ein Ergebnis kann das gesamte Leistungsmodul 101 mit hinzugefügtem Steuersubstrat 70 in der Größe verringert werden.
  • Weiterhin sind die Kontaktlöcher A1P und die Kontaktlöcher A1N auf dem IGBT-Element 21P bzw. dem IGBT-Element 21N angeordnet. Dadurch kann die elektrische Verbindung zwischen den IGBT-Elementen 21P, 21N und dem Steuersubstrat 70 über die erste Ebene P1 auf den IGBT-Elementen 21P und 21N des Kapselteils 10 hergestellt werden. Verglichen zu dem Fall, in dem die elektrische Verbindung unter Umgehung der ersten Fläche P1 auf den IGBT-Elementen 21P und 21N des Kapselteils 10 hergestellt wird, kann folglich die elektrische Verbindung auf kleinerem Raum hergestellt werden. Deshalb kann eine Verringerung der Größe des gesamten Leistungsmoduls 101 mit hinzugefügtem Steuersubstrat 70 verwirklicht werden.
  • Wie in 1–3 gezeigt, sind die Zuleitungen oder Drähte nicht auf den Steueranschlussflächen 51P und 51N ausgebildet. Folglich sind die Steuerzuleitungen 64P und 64N und die Aluminiumdrähte 40 für die Steueranschlussflächen 51P und 51N wie in dem in 14 und 15 gezeigten Vergleichsbeispiel nicht notwendig, wodurch die Kosten verringert werden können.
  • Da die Kontaktlöcher A1P und A1N eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen, wird die Konzentrierung der mechanischen Belastung an dem Teil der Außenkante der Kontaktlöcher A1P und A1N verringert, wodurch die Zuverlässigkeit des Leistungsmoduls 101 beibehalten werden kann.
  • Die Steueranschlussflächen 51P und 51N des Leistungsmoduls 101 sind vor der Hinzufügung des Steuersubstrats 70 nicht mit den Abschnitten versehen, die elektrisch mit den Steueranschlussflächen 51P und 51N verbunden werden und von dem Kapselteil 10 hervorragen. Folglich kann eine elektrostatische Zerstörung der IGBT-Elemente 21P und 21N vermieden werden. In dem Vergleichsbeispiel können die Steuerzuleitungen 64P und 64N, die von dem Kapselteil 10 hervorragen, ein externes Element kontaktieren, wodurch den Steueranschlussflächen 51P und 51P statische Elektrizität zugeführt wird, was eine elektrostatische Zerstörung der IGBT-Elemente 21P und 21N verursacht.
  • Das Kapselteil 10 beinhaltet das Formharz 11 aus einem Material mit einer hinreichenden Fließfähigkeit beim Durchführen der Harzformung auf der Seite der ersten Fläche P1 bezogen auf den Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist. Dadurch kann der Abschnitt 20, der Gegenstand der Einkapselung ist, zuverlässiger eingekapselt werden.
  • Das Kapselteil 10 beinhaltet auf der Seite der zweiten Fläche P2 bezogen auf den Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, die isolierende Schicht 12 aus einem Material mit einer höheren thermischen Leitfähigkeit als das Material des Formharzes 11. Folglich kann Wärme von den IGBT-Elementen 21P und 21N und den Diodenelementen 23P und 23N auf effizientere Weise zu der Außenseite des Leistungsmoduls 101 abgeführt werden.
  • Das Leistungsmodul 101 weist Wärmeverteiler 24P zwischen den Halbleiterelementen 21P, 23P und der isolierenden Schicht 12 auf sowie Wärmeverteiler 24N zwischen den Halbleiterelementen 21N, 23N und der isolierenden Schicht 12. Deshalb wird die Warme von den Halbleiterelementen 21P, 21N, 23P und 23N auf einmal durch die Wärmeverteiler 24P und 24N abgeführt und dann zu der isolierenden Schicht 12 geleitet. Dadurch kann die Wärme in effizienter Weise von der zweiten Fläche P2 zu der Außenseite des Leistungsmoduls 101 abgeführt werden.
  • Die Kontaktlöcher A1P und A1N sind auf der Seite der ersten Fläche P1 ausgebildet. Dies bedeutet, sie sind auf der Seite gegenüberliegend der zweiten Fläche P2 ausgebildet, welche als eine Hauptwärmeableitungsoberfläche dient aufgrund des Vorhandenseins der Wärmeverteiler 24P, 24N und der isolierenden Schicht 12. Wie in 8 gezeigt, kann folglich Wärme von der Seite der zweiten Fläche P2 abgeführt werden, ohne durch das Steuersubstrat 70 behindert zu werden, wenn das Steuersubstrat 70 auf der Seite angeordnet ist, auf der die Kontaktlöcher A1P und A1N ausgebildet sind.
  • Weiterhin kann, wie in 57 gezeigt, eine Wärmeableitungsrippe 83 auf der Seite der zweiten Fläche P2, welche die Hauptwärmeableitungsoberfläche ist, hinzugefügt werden, wodurch die Wärmeableitungseffizienz weiter verbessert wird.
  • Da die Zuleitungen 61 bis 63 vorgesehen sind, die durch die dritte Fläche P3 hindurchragen, wie in 8 gezeigt, kann eine nahe der dritten Fläche P3 angeordnete externe Struktur 82 direkt oder mit einem kurzen Weg mit dem Leistungsmodul 101 verbunden werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 19 weisen das IGBT-Element 21P und das IGBT-Element 21N eines Leistungsmoduls 102 in der vorliegenden Ausführungsform Steueranschlussflächen 51Pc bzw. Steueranschlussflächen 51Nc auf. In der Draufsicht auf das Leistungsmodul 102 von 19, betrachtet von der Seite der ersten Fläche P1, sind zwischen den Steueranschlussflächen 51Pc, 51Nc bzw. den Positionen EP, EN Aluminiumdrähte 40 angeordnet, wobei die Positionen EP und EN Positionen auf dem äußeren Rand (dargestellt durch eine Doppelstrichverbindungslinie in der Zeichnung) des Kapselteils 10, die den Steueranschlussflächen 51Pc bzw. 51Nc am nächstgelegensten sind. Diese Positionsbeziehung kann anstelle der Verwendung der IGBT-Elemente 21P und 21N (19), die für die vorliegende Ausführungsform geeignet ist, erhalten werden, indem in der ersten Ausführungsform jede Montagerichtung der IGBT-Elemente 21P und 21N (2) um 90° im Uhrzeigersinn gedreht wird.
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch identische Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Wie in 19 gezeigt, können gemäß der vorliegenden Ausführungsform Steueranschlussflächen 51Pc und 51Nc nah beieinander nahe dem Mittelabschnitt des Leistungsmoduls 102 ausgebildet werden. Sogar wenn das Steuersubstrat 70 (8) kleiner ist, kann folglich das Steuersubstrat 70 gegenüber jedem der Kontaktlöcher A1P und A1N (18) auf den Steueranschlussflächen 51Pc bzw. 51Nc angeordnet werden. Folglich kann das Leistungsmodul 102 mit hinzugefügtem Steuersubstrat 70 weiter in der Größe verringert werden.
  • Zwischen den Steueranschlussflächen 51Pc und 51Nc bzw. den Positionen EP und EN sind Aluminiumdrähte 40 angeordnet. Unter der Voraussetzung, dass elektrische Pfade (die Pfade entlang der gestrichelten Linie in der Zeichnung) von den Steueranschlussflächen 51Pc und 51Nc zu dem äußeren Rand des Kapselteils 10 ausgebildet werden, ist es hochwahrscheinlich, dass ein Kurzschluss zwischen den elektrischen Pfaden und den Aluminiumdrähten 40 auftritt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die von den Steueranschlussflächen 51Pc und 51Nc ausgehenden elektrischen Pfade über die Kontaktlöcher A1P bzw. A1N vorgesehen. Deshalb sind die elektrischen Pfade so vorgesehen, dass sie sich ausgehend von den Steueranschlussflächen 51Pc und 51Nc nicht zu dem äußeren Rand des Kapselteils 10 hin erstrecken, sondern zu der ersten Fläche P1 hin. Deshalb kann der oben beschriebene Kurzschluss vermieden werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 20 und 21 unterscheidet sich ein Leistungsmodul 103 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform von dem Leistungsmodul 101 in der ersten Ausführungsform darin, dass Kontaktlöcher A2N und A3N anstelle der N-Zuleitung 62 vorhanden sind und das Leistungsmodul 103 Kontaktlöcher A2P und A5 anstelle der U-Zuleitung 63 aufweist.
  • Der Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, beinhaltet einen Anschlussrahmen 25 auf dem Diodenelement 23P zum elektrischen Verbinden des Diodenelementes 23P mit sowohl dem Diodenelement 23N als auch dem IGBT-Element 21N auf der Seite der ersten Fläche P1. Dies bedeutet, der Abschnitt 20, der Gegenstand der Einkapselung ist, beinhaltet den Anschlussrahmen 25 zum elektrischen Verbinden zumindest eines Paares der Halbleiterelemente miteinander. Die Reihenschaltung des Anschlussrahmens 25 und des Wärmeverteilers 24N gestattet die elektrische Verbindung des Diodenelementes 23P mit sowohl dem Diodenelement 23N als auch dem IGBT-Element 21N.
  • Bezug nehmend auf 4 und 20 hat das Leistungsmodul 103 einen Aufbau entsprechend der Schaltungskonfiguration S2, d. h. den oben beschriebenen ”2 in 1”-Aufbau. Speziell entsprechen die Kontaktlöcher A2P und A5 dem Ausgangsanschluss U und die Kontaktlöcher A2N und A3N entsprechen dem Eingangsanschluss N.
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener bei der ersten Ausführungsform und deshalb sind gleiche oder entsprechende Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Teil der Verdrahtung so ausgestaltet werden, dass der Anschlussrahmen 25 der Schaltungskonfiguration S2 entspricht, die als ”2 in 1” bezeichnet wird.
  • Da die elektrische Verbindung zwischen den IGBT-Elementen 21P und 21N und den Diodenelementen 23P und 23N über die Kontaktlöcher A2N und A3N, welche die N-Zuleitung 62 (1) ersetzen und die Kontaktlöcher A2P und A5, welche die U-Zuleitung 63 (1) ersetzen, hergestellt werden kann, kann verglichen zu dem Fall, in dem die elektrische Verbindung über Aluminiumdrähte 40 (2) hergestellt wird, welches dünne Drähte sind, der Stromverlust verringert werden.
  • Vierte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 24 ist eine P-Zuleitung 61 eines Leistungsmoduls 104 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform an einer Position vorgesehen, die unterschiedlich zu jener in dem Leistungsmodul 103 in der dritten Ausführungsform ist. Dies bedeutet, in der Draufsicht auf das Leistungsmodul 104, die in 24 von der Seite der ersten Fläche P1 gezeigt ist, teilen sich der äußere Rand (dargestellt durch eine Doppelstrich-Verbindungslinie in der Zeichnung) des Kapselteils 10 und ein Abschnitt der P-Zuleitung 61, der von der dritten Fläche P3 hervorragt, die gleiche Mittellinie (dargestellt durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in der Zeichnung).
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Bezug nehmend auf 25 sind zwei Leistungsmodule 104 nahe beieinander angeordnet zur Berücksichtigung eines hohen Stroms. Die P-Zuleitungen 61 überlappen miteinander, so dass ihre hervorragenden Spitzen einander kontaktieren. Zwei Leistungsmodule 104 sind so angeordnet, dass die Mittellinien (durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in der Zeichnung dargestellt) der entsprechenden Kapselteile 10 einander entsprechen bzw. zusammenfallen.
  • Wenn, Bezug nehmend auf 26, zwei Leistungsmodule 103 (das Leistungsmodul in der dritten Ausführungsform) so angeordnet sind, dass die Mittellinien (dargestellt durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in der Zeichnung) der entsprechenden Kapselteile 10 einander entsprechen, fallen die Mittellinien (nicht gezeigt) der entsprechenden P-Anschlüsse 61 nicht zusammen bzw. entsprechen nicht einander. Dadurch ist es schwierig, die P-Anschlüsse 61 miteinander zu verbinden.
  • Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei Leistungsmodule 104 so angeordnet werden, dass sie parallel geschaltet sind, können sie so angeordnet werden, dass die Mittellinien der entsprechenden Kapselteile 10 zusammenfallen bzw. einander entsprechen. Folglich können zwei Leistungsmodule 104 entlang der Form der Kapselteile 10 ausgerichtet werden.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 27–29 weist das Kapselteil 10 eines Leistungsmoduls 105 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform Kontaktlöcher A4P und Kontaktlöcher A4N auf dem Wärmeverteiler 24P bzw. dem Wärmeverteiler 24N auf. Ein Teil der Oberflächen der Wärmeverteiler 24P und 24N auf der Seite der ersten Fläche P1 liegt über die Kontaktlöcher A4F bzw. A4N frei.
  • Die Wärmeverteiler 24P und 24N weisen jeweils in einer Region gegenüberliegend den Kontaktlöchern A4P bzw. A4N eine flache Gestalt auf und jeder weist auf der dem Formharz 11 gegenüberliegenden Oberfläche für eine verbesserte Haftung eine unebene Gestalt auf. Die unebene Gestalt weist Vorsprünge und Vertiefungen einer Periode auf, die kleiner ist als der Durchmesser jedes der Kontaktlöcher A4P und A4N.
  • Bezug nehmend auf 27–30 kann die elektrische Verbindung der Abschnitte, welche durch die Pfeile KP und KN bezeichnet sind, über die Kontaktlöcher A4P bzw. A4N hergestellt werden.
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und deshalb werden identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Da gemäß der vorliegenden Ausführungsform die elektrische Verbindung der durch die Pfeile KP und KN bezeichneten Abschnitte hergestellt werden kann, können über die Vierpunktmessung (im Kelvin-Sinne) unter Verwendung dieser elektrischen Verbindung die tatsächlichen Eigenschaften der Halbleiterelemente 21P, 21N, 23P und 23N genauer ermittelt werden.
  • Da die den Kontaktlöchern A4P bzw. A4N gegenüberliegenden Regionen der Wärmeverteiler 24P und 24N eine flache Gestalt aufweisen, kann die Bearbeitung zum Vorsehen der Kontaktlöcher A4P und A4N als Bearbeitung über einer flachen Ebene durchgeführt werden. Folglich kann die Bearbeitung zum Vorsehen der Kontaktlöcher A4P und A4N auf einfache Weise durchgeführt werden.
  • Da die den Kontaktlöchern A4P und A4N gegenüberliegenden Regionen der Wärmeverteiler 24P bzw. 24N eine flache Gestalt aufweisen, können die in die Kontaktlöcher A4P und A4N für eine elektrische Verbindung eingeführten Verdrahtungsteile fest mit den Wärmeverteilern 24P bzw. 24N verbunden werden.
  • Sechste Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 31 und 32 weist ein Leistungsmodul 106 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform IGBT-Elemente 21P und 21N als Halbleiterschaltelemente auf, welche die elektrischen Pfade schalten können, die durch die Hauptanschlüsse hindurchgehen. Das IGBT-Element 21P und das IGBT-Element 21N haben als Hauptanschlüsse Emitteranschlussflachen 52P bzw. Emitteranschlussflachen 52N. Das IGBT-Element 21P und das IGBT-Element 21N haben als Steueranschlüsse Steueranschlussflächen 51P bzw. Steueranschlussflächen 51N. Da der durch die Steueranschlüsse hindurchgehende Strom einem Steuersignal entspricht, ist es ein relativ kleiner Strom. Da andererseits die Hauptanschlüsse in den elektrischen Pfaden angeordnet sind, welche durch das Leistungsmodul 106 gesteuert werden, geht durch sie ein größerer Strom als jener in den Steueranschlüssen hindurch.
  • Das Leistungsmodul 106 unterscheidet sich von dem Leistungsmodul 101 in der ersten Ausführungsform darin, dass es die Kontaktlöcher A2P, A2N, A3P, A3N, A4P und A4N anstelle der P-Zuleitung 61, der N-Zuleitung 62 und der U-Zuleitung 63 (2) aufweist. Die Kontaktlöcher A2P, A2N, A3P, A3N, A4P und A4N sind auf den Emitteranschlussflächen 52P und 52N, den Diodenanschlussflächen 53P und 53N und den Wärmeverteilern 24P und 24N entsprechend angeordnet. Dies bedeutet, die Kontaktlöcher A2P und A2N sind auf den Hauptanschlüssen der Halbleiter-Schaltelemente angeordnet.
  • Das Leistungsmodul 106 unterscheidet sich von dem Leistungsmodul 101 in der ersten Ausführungsform darin, dass es Steueranschlüsse 64P bzw. 64N aufweist, die mit den Steueranschlussflächen 51P und 51N über Aluminiumdrähte 40 verbunden sind anstelle der Kontaktlöcher A1P und A1N (1). Die Steuerzuleitung 64P und die Steuerzuleitung 64N ragen jeweils von dem Inneren des Kapselteils 10 durch die dritte Fläche P3 hindurch zu der Außenseite des Leistungsmoduls 101.
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch identische Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das Leistungsmodul 106 Kontaktlöcher A2P und A2N anstelle der Zuleitungen 61 bis 63 (die erste Ausführungsform) für die elektrische Verbindung zwischen den Hauptanschlüssen auf. Folglich ist es nicht notwendig, Zuleitungen einer großen Größe auszubilden, um einem großen Strom zu begegnen, der durch die Hauptanschlüsse hindurchgeht und deshalb kann das Leistungsmodul 106 in der Größe verringert werden.
  • Siebte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 34 und 35 weist das Kapselteil 10 eines Leistungsmoduls 107 in der vorliegenden Ausführungsform ein Kontaktloch ATP auf. Das Kontaktloch ATP ist beispielsweise in der ersten Ausführungsform als Kontaktloch A1N (1) vorgesehen. Das Kontaktloch ATP weist parallel zu der ersten Fläche P1 eine kreisförmige Querschnittsgestalt auf und verjüngt sich so, dass der Durchmesser des Kreises umso größer ist, je näher die erste Fläche P1 ist. Dies bedeutet, das Kontaktloch ATP hat eine Querschnittsgestalt parallel zu der ersten Fläche P1, deren Fläche größer ist, je näher die erste Fläche P1 ist.
  • Obwohl der Fall beschrieben wurde, in dem das Kontaktloch ATP als Kontaktloch A1N (1) vorgesehen ist, kann jedes der Kontaktlöcher A1P, A1N, A2P, A2N, A3P, A3N, A4P, A4N und A5 in der ersten bis sechsten Ausführungsform die Gestalt von ATP haben.
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener der ersten bis sechsten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden, und deshalb werden identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Obwohl gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Fläche, mit welcher die IGBT-Elemente 21P und 21N und die Diodenelemente 23P und 23N in dem Kapselteil 10 frei liegen, verringert wird, kann die Öffnungsfläche des Kontaktlochs ATP in der ersten Fläche P1 vergrößert werden. Durch die vergrößerte Öffnungsfläche kann eine elektrische Verbindung über das Kontaktloch ATP auf einfachere Weise vorgesehen werden.
  • Achte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 36 weist das Kapselteil 10 eines Leistungsmoduls 108 in der vorliegenden Ausführungsform ein Kontaktloch APR auf. Das Kontaktloch APR ist beispielsweise als Kontaktloch A1N (1) in der ersten Ausführungsform vorgesehen.
  • Auf der Seitenfläche des Kontaktlochs APR als Teil des Bereichs des Kontaktlochs APR ist ein Bereich ausgebildet, in dem das Kapselteil 10 zurückgesetzt ist. Dies bedeutet, die Seitenfläche des Kontaktlochs APR hat einen Vorsprung PR, der in das Kapselteil 10 ragt.
  • Vorzugsweise weist das Kontaktloch APR eine Region auf, die ähnlich gestaltet ist wie das Kontaktloch ATP in der siebten Ausführungsform (34 und 35) sowie den Vorsprung PR, der von der Seitenfläche jener Region in das Kapselteil 10 ragt. Dies bedeutet, das Kontaktloch APR weist auf: eine sich verjüngende Region mit einer Querschnittsgestalt parallel zu der ersten Fläche P1, bei der die Querschnittsgestalt mit Annäherung an die erste Fläche P1 anwächst, und einen Vorsprung PR, der von der Seitenfläche der sich verjüngenden Region in das Kapselteil 10 ragt.
  • Obwohl der Fall beschrieben wurde, bei dem das Kontaktloch APR als Kontaktloch A1N (1) vorgesehen ist, kann jedes der Kontaktlöcher A1P, A1N, A2P, A2N, A3P, A3N, A4P, A4N und A5 in der ersten bis sechsten Ausführungsform die Gestalt von ATP haben.
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener der ersten bis sechsten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden. Deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kontaktloch APR mit einem Verdrahtungsteil ausgefüllt wird, das beispielsweise aus Lot besteht, dann dient der gefüllte Abschnitt innerhalb des Vorsprungs PR des Kontaktlochs APR als ein Anker. Dies bedeutet, wenn eine Zugkraft auf das Verdrahtungsteil ausgeübt wird, dient der gefüllte Abschnitt als ein Anker zum Verhindern, dass das Verdrahtungsteil herausgezogen wird.
  • Da das Kontaktloch APR die sich verjüngende Region aufweist, kann zusätzlich die gleiche Wirkung wie bei der siebten Ausführungsform erzielt werden.
  • Neunte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 37 und 38 weist ein Leistungsmodul 109 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von Kontaktlöchern A1P und eine Mehrzahl von Kontaktlöchern A1N auf. Die Mehrzahl der Kontaktlöcher A1P und A1N ist so ausgebildet, dass sie bezüglich der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche P1 (durch die gestrichelte Linie in 38 bezeichnet) geneigt ist, so dass bei jedem der Mehrzahl der Kontaktlöcher A1P und A1N benachbarte Löcher in wachsendem Maße sich voneinander entfernen, je näher sie zu der ersten Fläche P1 sind. Dadurch sind die Positionen der Kontaktlöcher A1P und A1N der vorliegenden Ausführungsform auf der ersten Fläche P1 bezogen auf die Positionen in der ersten Ausführungsform (die Positionen auf der gestrichelten Linie in 37) in die durch die Pfeile in der Zeichnung bezeichneten Richtungen verschoben.
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Verglichen zu dem Fall, in dem die gesamte Mehrzahl der Kontaktlöcher A1P und A1N so ausgebildet ist, dass sie sich in einer Richtung senkrecht zu der ersten Fläche P1 erstreckt, können gemäß der vorliegenden Ausführungsform benachbarte Löcher auf der ersten Fläche P1 bei jedem Kontaktloch der Mehrzahl der Kontaktlöcher A1P und A1N weiter voneinander beabstandet werden. Wenn bei jedem der Mehrzahl der Kontaktlöcher A1P und A1N die benachbarten Löcher mit einer Verdrahtung versehen werden, kann folglich eine gegenseitige Behinderung vermieden werden.
  • Zehnte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 39 beinhaltet ein Abschnitt 20, der Gegenstand einer Einkapselung ist, eines Leistungsmoduls 110 einer Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform einen Leiterabschnitt 26 gegenüberliegend dem Kontaktloch A1N. Der Leiterabschnitt 26 ist eine Metalllage, welche das IGBT-Element 21N auf der Steueranschlussfläche 51N (nicht gezeigt in 39) aufweist, oder ein in dem Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, enthaltener Block.
  • Die Metalllage ist eine Leiterschicht aus beispielsweise Gold (Au) oder Silber (Ag). Der Block ist ein Leiterblock aus beispielsweise Kupfer (Cu).
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kontaktloch A1N ausgebildet wird oder wenn die Verbindung unter Verwendung des Kontaktlochs A1N hergestellt wird, kann durch den Leiterabschnitt 26 eine dem IGBT-Element 21N zugefügte Schädigung verringert werden.
  • Durch das Vorsehen des Leiterabschnitts 26 gegenüberliegend jedem der Kontaktlöcher A1P, A1N, A2P, A2N, A3P, A3N, A4P, A4N und A5 bei der ersten bis sechsten Ausführungsform kann der den IGBT-Elementen 21P, 21N und den Diodenelementen 23P und 23N zugefügte Schaden verringert werden.
  • Elfte nicht erfindungsgemäße Variante
  • Bezug nehmend auf 40 ist das auf dem IGBT-Element 21N auf einem Leistungsmodul 111 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden nicht erfindungsgemäßen Variante angeordnete Kontaktloch A1N mit einem Füllabschnitt 31 aus einem Leiter wie z. B. Lot oder leitendem Harz ausgefüllt.
  • Vorzugsweise ist der Schmelzpunkt des den Leiter ausbildenden Füllstoffs 31 niedriger als jener des Lots (nicht gezeigt), mit dem das IGBT-Element 21N mit dem Wärmeverteiler 24N verbunden wird.
  • Vorzugsweise beinhaltet der Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, einen Leiterabschnitt 26 (nicht in 40 gezeigt) gegenüberliegend dem Kontaktloch A1N, wie in 39 gezeigt.
  • Der Rest des Aufbaus ist im Wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Gemäß der vorliegenden nicht erfindungsgemäßen Variante kann durch Verwenden des Füllerabschnitts 31 innerhalb des Kontaktlochs A1N als Verdrahtung das IGBT-Element 21N auf einfache Weise elektrisch mit einem Element verbunden werden, das außerhalb des Leistungsmoduls 111 liegt.
  • Der Schmelzpunkt des den Leiter bildenden Füllerabschnitts 31 ist niedriger als jener des Lots, mit welchem das IGBT-Element 21N mit dem Wärmeverteiler 24N verbunden wird. Dadurch ist es möglich, dass der Leiter, der der Füllerabschnitt 31 sein soll, zum Ausbilden des Füllerabschnitts 31 schmilzt, ohne dass das Lot, welches das IGBT-Element 21N mit dem Wärmeverteiler 24N verbindet, erneut schmilzt. Dadurch kann eine Verringerung in der Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen dem IGBT-Element 21N und dem Wärmeverteiler 24N herabgesetzt werden.
  • Da der Leiterabschnitt 26 zwischen dem Füllerabschnitt 31 und dem IGBT-Element 21N vorgesehen ist, können der Füllerabschnitt 31 und das IGBT-Element 21N noch zuverlässiger elektrisch miteinander verbunden werden.
  • Durch jedes der Kontaktlöcher A1P, A1N, A2P, A2N, A3P, A3N, A4P, A4N und A5 in der ersten bis sechsten Ausführungsform, das mit dem Füllerabschnitt 31 ausgefüllt ist, kann jedes der IGBT-Elemente 21P, 21N und der Diodenelemente 23P und 23N auf einfache Weise elektrisch mit einem Element verbunden werden, das außerhalb des Leistungsmoduls 111 liegt.
  • Zwölfte nicht erfindungsgemäße Variante
  • Bezug nehmend auf 41 weist ein Leistungsmodul 112 als eine Halbleitervorrichtung in der vorliegenden nicht erfindungsgemäßen Variante eine Metallfeder 32 und ein Steuersubstrat 70 auf.
  • Die Metallfeder 32 ist innerhalb des Kontaktlochs A1N so vorgesehen, dass sie sich elastisch in der Richtung verformen kann, die die erste Fläche P1 kreuzt. Dies bedeutet, das Leistungsmodul 112 weist innerhalb des Kontaktlochs A1N ein Verbindungsteil aus einem Leiter auf, der sich elastisch in der Richtung verformen kann, welche die erste Fläche P1 (beispielsweise unter einem rechten Winkel) kreuzt.
  • Das Steuersubstrat 70 ist so angeordnet, dass es das Kontaktloch A1N bedeckt. Die Metallfeder wird zwischen dem Steuersubstrat 70 und dem IGBT-Element 21N zusammengedrückt. Deshalb wird das eine Ende der Metallfeder 32 gegen die Seite des Kontrollsubstrats 70 gedrückt und das andere Ende wird gegen die Seite des IGBT-Elements 21N gedrückt.
  • Wie in 41 gezeigt, ist vorzugsweise die Seite der zweiten Fläche P2 des Kontaktlochs A1N mit einem Füllerabschnitt 31p aus dem gleichen Material wie der Füllerabschnitt 31 bei der elften Ausführungsform ausgefüllt und die oben beschriebene Metallfeder 32 ist auf der Seite der ersten Fläche P1 vorgesehen.
  • Der Rest des Aufbaus ist im wesentlichen der gleiche wie jener in der oben beschriebenen elften nicht erfindungsgemäßen Variante und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Gemäß der vorliegenden nicht erfindungsgemäßen Variante sind das Steuersubstrat 70 und das IGBT-Element 21N über die Metallfeder 32 elektrisch miteinander verbunden. Da sich die Metallfeder 32 beim Einführen in das Kontaktloch A1N selbst platziert, kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Steuersubstrat 70 und dem IGBT-Element 21N auf einfache Weise hergestellt werden.
  • Da sich die Metallfeder 32 elastisch verformen kann, kann sie eine zwischen dem IGBT-Element 21N und dem Steuersubstrat 70 erzeugte Kraft absorbieren. Folglich kann die aus der Kraft resultierende mechanische Belastung des Leistungsmoduls 112 verringert werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Leistungsmoduls 112 verbessert ist.
  • Da der Füllerabschnitt 31p zwischen der Metallfeder 32 und dem IGBT-Element 21N vorgesehen ist, wird die Ausdehnungskraft der Metallfeder 32 nicht direkt dem IGBT-Element 21N zugeführt. Folglich kann eine Schädigung des IGBT-Elementes 21N vermieden werden.
  • Dreizehnte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 42 und 43 unterscheidet sich ein Leistungsmodul 113 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform von dem Leistungsmodul 101 in der ersten Ausführungsform darin, dass Kontaktlöcher A8 und A7 anstelle der P-Zuleitung 62 und der U-Zuleitung 63 vorgesehen sind.
  • Der Abschnitt 20 des Leistungsmoduls 113, der Gegenstand der Kapselung ist, weist das eine Elementepaar aus dem IGBT-Element 21P und dem Diodenelement 23P auf und das andere Elementepaar aus dem IGBT-Element 21N und dem Diodenelement 23N.
  • Der Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, weist die Anschlussrahmen 27 und 28 auf. Der Anschlussrahmen 27 ist auf dem einen Paar und auf der Seite der ersten Flache P1 positioniert. Der Anschlussrahmen 28 ist auf dem anderen Paar und auf der Seite der ersten Fläche P1 positioniert. Der Anschlussrahmen 27 verbindet das eine Paar elektrisch miteinander. Der Anschlussrahmen 27 hat ebenfalls die Funktion, dass er das eine Paar mit dem Wärmeverteiler 24N elektrisch verbindet. Der Anschlussrahmen 28 verbindet das andere Paar elektrisch miteinander.
  • Das Kapselteil 10 weist Kontaktlöcher A7 und A8 auf. Ein Teil der Oberflächen der Anschlussrahmen 27 und 28 auf der Seite der ersten Fläche P1 liegt über die Kontaktlöcher A7 bzw. A8 frei. Das Kontaktloch A7 ist mit dem dazwischengefügten Anschlussrahmen 27 auf dem IGBT-Element 21P und dem Diodenelement 23P des einen Paares vorgesehen. Das Kontaktloch A8 ist mit dem dazwischengefügten Anschlussrahmen 28 auf dem IGBT-Element 21N und dem Diodenelement 23N des anderen Paares vorgesehen.
  • Der Rest des Aufbaus ist im wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch identische Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Kontaktloch A7 mit dem dazwischengefügten Anschlussrahmen 27 auf dem IGBT-Element 21P und dem Diodenelement 23P ausgebildet. Das Kontaktloch A8 ist mit dem dazwischengefügten Anschlussrahmen 28 auf dem IGBT-Element 21N und dem Diodenelement 23N ausgebildet. Verglichen zu dem Fall, in dem das Kontaktloch auf dem IGBT-Element 21P/21N und den Diodenelementen 23P/23N ohne einen dazwischengefügten Rahmen 27/28 ausgebildet ist, kann folglich eine Beschädigung der IGBT-Elemente 21P, 21N und der Diodenelemente 23P, 23N verringert werden.
  • Das Kontaktloch A7 wird als ein elektrischer Pfad für sowohl das IGBT-Element 21P als auch das Diodenelement 23P verwendet, die durch den Anschlussrahmen 27 zu einem Paar verbunden werden. Das Kontaktloch A9 wird als ein elektrischer Pfad für sowohl das IGBT-Element 21N als auch das Diodenelement 23N verwendet, die durch den Anschlussrahmen 28 zu einem Paar verbunden werden. Verglichen zu dem Fall, in dem ein Kontaktloch für jedes der Halbleiterelemente 21P, 21N, 23P und 23N ausgebildet ist, kann die Anzahl der Kontaktlöcher verringert werden.
  • Vierzehnte Ausführungsform
  • Zunächst wird ein Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung von 44 und 45 beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 44 und 45 beinhaltet ein Leistungsmodul 114 als Halbleitervorrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform einen Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, ein Kapselteil 10 und eine Zuleitung 65.
  • Der Abschnitt 20, der Gegenstand der Kapselung ist, beinhaltet zwei Wärmeverteiler 24 und ein IGBT-Element 21, ein Diodenelement 23 und einen Anschlussrahmen 28, die auf jedem der Wärmeverteiler 24 vorgesehen sind.
  • Jedes IGBT-Element hat einen Hauptanschluss und einen Steueranschluss, die eine Steueranschlussfläche 51 darstellen. Jedes Diodenelement 23 hat einen Hauptanschluss. Jeder Anschlussrahmen 28 ist auf dem IGBT-Element 21 und dem Diodenelement 23 und auf der Seite der ersten Fläche P1 positioniert zum elektrischen Verbinden des Hauptanschlusses des IGBT-Elementes 21 und des Hauptanschlusses des Diodenelementes 23 miteinander. Jeder Wärmeverteiler 24 ist auf der Seite der zweiten Fläche P2 relativ zu dem IGBT-Element 21 und dem Diodenelement 23 positioniert.
  • Die Zuleitung 65 ragt von innerhalb des Kapselteils 10 durch die dritte Fläche P3 und verbindet die beiden Wärmeverteiler 24 in dem Kapselteil 10 miteinander. In der Draufsicht auf das Leistungsmodul 114 von 44 bei Betrachtung von der Seite der ersten Fläche P1 teilen sich der äußere Rand (in der Zeichnung durch eine Doppelstrich-Verbindungslinie dargestellt) des Kapselteils 10 und ein Abschnitt der Zuleitung 65, der von der dritten Fläche P3 hervorragt, die gleiche Mittellinie (dargestellt durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie CL in der Zeichnung).
  • Das Kapselteil 10 weist eine Mehrzahl von Kontaktlöchern A8 und A1 auf. Jedes Kontaktloch A8 ist mit dem dazwischengefügten Anschlussrahmen 28 auf dem IGBT-Element 21 und dem Diodenelement 23 vorgesehen. Jedes Kontaktloch A1 ist auf der Steueranschlussfläche 51 vorgesehen.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 46 weist das Leistungsmodul 114 eine Schaltungskonfiguration S2p auf, in der die Schaltungskonfigurationen S1 (5) an dem Verbindungspunkt CP miteinander verbunden sind und parallel zueinander angeordnet sind.
  • Als nächstes wird eine Konfiguration beschrieben, in der das Steuersubstrat 70 zu dem Leistungsmodul 114 bei der vorliegenden Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 47 ist das Steuersubstrat 70 so angeordnet, dass es zwischen die entsprechenden ersten Flächen P1 der beiden Leistungsmodule 114 gefügt ist. Das Steuersubstrat 70 weist einen Steuersignalpin 71 (bzw. Steuersignalanschlussstift 71) auf und einen Emitteranschlussstift 72. Die Zuleitung 65 jedes Leistungsmoduls 114 ist mit der externen Struktur 82 über eine Schraube 81 und eine Mutter 80 verbunden.
  • Das Steuersubstrat 70 weist einen Steuersignalanschlussstift 71 auf, der für den elektrischen Anschluss jedes Leistungsmoduls 114 über das Kontaktloch A1 (45) verwendet wird. Das Steuersubstrat 70 weist den Emitteranschlussstift 72 auf, der für den elektrischen Anschluss jedes Leistungsmoduls 114 über das Kontaktloch A8 (44 und 45) verwendet wird.
  • Der Rest des Aufbaus ist im wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Wie in 46 gezeigt verzweigt sich gemäß der vorliegenden Ausführungsform der elektrische Pfad von der Zuleitung 65 zu jedem IGBT-Element 21 an dem Verbindungspunkt CF. Verglichen zu dem Fall, in dem solch eine Verzweigung nicht vorgesehen ist, kann ein größerer Strom durch das Leistungsmodul 114 fließen.
  • Da die äußere Form des Formharzes 11 in einer ähnlichen Gestalt wie jener bei der ersten bis dreizehnten Ausführungsform ausgebildet werden kann, kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Form für das Formharz 11 bei der ersten bis dreizehnten Ausführungsform verwendet werden. Es soll bemerkt werden, dass, wenn ohne solch eine Verzweigung wie dem Verbindungspunkt CF einem größeren Strom begegnet werden soll, es notwendig ist, die Querschnittsfläche des elektrischen Pfades in dem Kapselteil 10 zu vergrößern zum Gewährleisten der Zuverlässigkeit. Dies macht eine getrennte (Gieß-)Form für das Formharz 11 notwendig, die dem elektrischen Pfad mit der vergrößerten Querschnittsfläche Rechnung trägt.
  • Wie in 44 in der Draufsicht von der Seite der ersten Fläche P1 gezeigt, teilen sich der äußere Rand des Kapselteils 10 und der Abschnitt der Zuleitung 65, der von der dritten Fläche P3 hervorragt, die gleiche Mittellinie CL. Wenn zwei Leistungsmodule 114 so angeordnet sind, dass entsprechende erste Flächen P1 einander gegenüberliegen, können dadurch zwei Leistungsmodule entlang der Gestalt des Kapselteils 10 ausgerichtet werden.
  • Fünfzehnte Ausführungsform
  • Bezug nehmend auf 48 beinhaltet ein Leistungsmodul 115 als Halbleitervorrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform einen Wärmeverteiler 24W, der aus zwei Wärmeverteilern 24 der vierzehnten Ausführungsform besteht, die zusammen integriert sind. Dies bedeutet, eine Mehrzahl der IGBT-Elemente 21 ist auf dem Wärmeverteiler 24W so vorgesehen, dass die Kollektoranschlüsse als entsprechende Hauptanschlüsse der Mehrzahl der IGBT-Elemente 21 über den Wärmeverteiler 24W elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Der Rest des Aufbaus ist im wesentlichen der gleiche wie jener bei der oben beschriebenen vierzehnten Ausführungsform und deshalb sind die identischen oder entsprechenden Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Da gemäß der vorliegenden Ausführungsform der integrierte Wärmeverteiler 24W verwendet wird, kann der Wärmeverteiler 24W eine Mehrzahl der IGBT-Elemente 21 miteinander verbinden. Folglich ist keine getrennte eigene Struktur zum Verbinden der IGBT-Elemente 21 miteinander notwendig, wodurch eine Verringerung der Größe und der Kosten des Leistungsmoduls 115 realisiert wird.
  • Sechzehnte Ausführungsform
  • Zunächst wird ein Aufbau eines Leistungsmoduls als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung der 49 bis 51 beschrieben.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 49 und 50 weist ein Leistungsmodul 116 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl der Elektroden 33 und der Füller-Harzabschnitte 34 auf. Das Kapselteil 10 beinhaltet die Kontaktlöcher A1, A4 und A8. Das Kontaktloch A4 erstreckt sich über zwei Wärmeverteiler 24, wodurch ein Teil der Oberfläche auf der Seite der ersten Fläche P1 jedes Wärmeverteilers 24 in dem Kapselteil 10 frei liegt.
  • Der Füllstoff-Harzabschnitt 34 ist ein Füllstoffteil, das aus einem Isolator besteht, der zum Ausfüllen eines Hohlabschnitts der Kontaktlöcher A4 und A8 dort injiziert ist, wo die Elektroden 33 vorgesehen sind.
  • Die Elektroden 33 sind so vorgesehen, dass sie von der ersten Fläche P1 durch die Kontaktlöcher A4 bzw. A8 ragen. Die durch die Kontaktlöcher A8 gehenden Elektroden 33 sind elektrisch mit dem Anschlussrahmen 28 verbunden. Die Elektrode 33, die durch das Kontaktloch A4 geht, ist elektrisch mit den beiden Wärmeverteilern 24 verbunden. Jede Elektrode 33 ist mit einem Schraubloch TH (52 und 53) einer identischen Gestalt vorgesehen.
  • Wie in 54 und 55 gezeigt, kann die Elektrode 33 mit einem umgebogenen plattenartigen Teil 33P und der Mutter 80 mit einem Schraubloch hergestellt werden.
  • Der Rest des Aufbaus ist im wesentlichen der gleiche wie jener bei der vierzehnten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente durch die identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Als nächstes wird ein Aufbau beschrieben, bei dem das Steuersubstrat 70 zu dem Leistungsmodul 116 in der vorliegenden Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 56 ist das Steuersubstrat 70 an dem Leistungsmodul 116 mittels Schrauben 81, die in Schraublöcher TH geschraubt sind (52 und 53), angebracht.
  • Als nächstes wird ein Aufbau beschrieben, bei dem eine Wärmeableitungsrippe zu dem Leistungsmodul 116 in der vorliegenden Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • Bezug nehmend auf 57 ist eine Wärmeableitungsrippe 83 zu der zweiten Fläche P2 des Leistungsmoduls 116 hinzugefügt. Die Wärmeableitungsrippe 83 hat die Funktion der Verbesserung der Wärmeableitungseffizienz von der Seite der zweiten Fläche P2 des Leistungsmoduls 116.
  • Hauptsächlich Bezug nehmend auf 58 ist an die zweite Fläche P2 des Leistungsmoduls 901 (14–16) die Wärmeableitungsrippe 83 gefügt. Die Zuleitung 62 ragt von der dritten Fläche P3 des Leistungsmoduls 901 hervor. Die Oberfläche der Wärmeableitungsrippe 83 ist an einer Position angeordnet, die von der Zuleitung 82 mit einem räumlichen Abstand SP beabstandet ist. Damit das Leistungsmodul 901 größeren Spannungen standhält, muss eine hinreichende räumliche Distanz SP beibehalten werden. Eine größere räumliche Distanz SP vergrößert jedoch das Leistungsmodul 901 in der Größe.
  • Wie in 51 gezeigt, sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterschiedlich zu dem Leistungsmodul 901 (16) in dem Vergleichsbeispiel die Drähte 40 (16) nicht innerhalb des Endabschnitts E auf der Seite der dritten Fläche P3 des Kapselteils 10 vorgesehen. Folglich ist es nicht notwendig, das Kapselteil 10 zum Schutz der Drähte 40 an dem Endabschnitt E vorzusehen. Dies liefert einen Aufbau, bei dem der Endabschnitt E des Kapselteils 10 weggelassen ist, wodurch das Leistungsmodul 116 in der Größe verringert werden kann.
  • Da die Elektrode 33 von der ersten Fläche P1 hervorragt, wie in 51 gezeigt, können das Leistungsmodul 116 und das Steuersubstrat 70, das auf der Seite der ersten Fläche P1 angeordnet ist, auf einfache Weise miteinander verbunden werden, wie in 56 gezeigt.
  • Da die von der Seite der dritten Fläche P3 hervorragende Zuleitung weggelassen werden kann, wie in 57 gezeigt, ist es nicht notwendig, das Design so auszulegen, dass ein räumlicher Abstand SP eingehalten wird (58), so dass das Leistungsmodul 116 in der Größe verringert werden kann.
  • Wie in 52 und 53 gezeigt, weist die Elektrode 33 ein Schraubloch TH auf. Dadurch können das Leistungsmodul 116 und das Steuersubstrat 70 durch die Schraube 81 miteinander verbunden werden, wie in 56 gezeigt.
  • Wie in 54 und 55 gezeigt, wird jede Elektrode 33 unter Verwendung der Mutter 80 einer identischen Gestalt als Teil hergestellt. Diese Verwendung eines gemeinsamen Teils verringert die Herstellungskosten des Leistungsmoduls 116. Da Muttern 80 einer identischen Gestalt verwendet werden, wie in 56 gezeigt, können die Schrauben zum Befestigen des Steuersubstrats 70 an dem Leistungsmodul 116 identisch sein.
  • Die Elektroden 33 sind entsprechend mit dem dazwischengefügten Anschlussrahmen 28 elektrisch mit dem IGBT-Element 21 und dem Diodenelement 23 verbunden. Da der Anschlussrahmen 28 die Breite des elektrischen Pfades vergrößert, kann die Induktanz in dem elektrischen Pfad herabgesetzt werden.
  • Der Füllstoff-Harzabschnitt 34 wird so injiziert, dass er den Hohlraumabschnitt jedes Kontaktloches A4 und A8, in dem die Elektroden 33 vorgesehen sind, ausfüllt. Wenn eine Kraft ausgeübt wird, die an der Elektrode 33 zieht, verteilt der Füllstoff-Harzabschnitt 34 die Kraft und es wird verhindert, dass die Elektrode 33 herausgezogen wird.
  • Siebzehnte nicht erfindungsgemäße Variante
  • Bezug nehmend auf 59 weist in einem Leistungsmodul 117 als Halbleitervorrichtung in der vorliegenden nicht erfindungsgemäßen Variante das Formharz 11 des Kapselteils 10 Vorsprünge 11PR auf der ersten Fläche P1 auf.
  • Das Steuersubstrat 70H weist Löcher auf, in welche die Vorsprünge 11PR eingeführt werden. Das Steuersubstrat 70H weist eine ähnliche Konfiguration zu jener des Steuersubstrates 70 auf, mit der Ausnahme, dass es Vorsprünge 11PR aufweist.
  • Der Rest des Aufbaus ist im wesentlichen der gleiche wie jener der sechzehnten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, und deshalb sind identische oder entsprechende Elemente mit den identischen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch die Einführung der Vorsprünge 11PR in die Löcher des Steuersubstrates 70H eine Positionierung des Leistungsmoduls 117 bezüglich sowohl des Steuersubstrates 70H als auch des Steuersignalanschlussstifts 71 erreicht.

Claims (10)

  1. Leistungshalbleitervorrichtung mit: einem Abschnitt (20), der Gegenstand einer Einkapselung ist, mit zumindest einem Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) und einem Kapselteil (10), welches eine erste und eine zweite Fläche (P1, P2) aufweist, zwischen die der Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, gefügt ist, und das den Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, einkapselt, wobei das Kapselteil (10) auf dem zumindest einen Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) zumindest eine Öffnung (A1, A1N–A3N, A1P–A3P, APR, ATP) aufweist, die einen Teil einer Oberfläche des Abschnitts (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, frei legt, wobei die Oberfläche auf einer Seite der ersten Fläche (P1) ist, wobei das zumindest eine Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) eine Anschlussfläche (51; 51N, 51P; 52N, 52P; 53N, 53P) aufweist, die dem offenen Ende der zumindest einen Öffnung (A1, A1N–A3N, A1P–A3P, APR, ATP) gegenüberliegt, so dass sie über die zumindest eine Öffnung (A1, A1N–A3N, A1P–A3P, APR, ATP) nach außen freiliegt, zum Ermöglichen einer elektrischen Verbindung zwischen dem zumindest einen Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) und einer externen Struktur (70) über die erste Fläche (P1).
  2. Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Kapselteil (10) beinhaltet: ein Harzteil (11), das auf der Seite der ersten Fläche (P1) bezogen auf den Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, positioniert ist, und ein Isolationsteil (12), das auf einer Seite der zweiten Fläche (P2) bezogen auf den Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, positioniert ist, und aus einem Material besteht, das eine höhere thermische Leitfähigkeit aufweist als ein Material des Harzteils (11).
  3. Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das zumindest eine Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) zumindest ein Halbleiter-Schaltelement (21, 21N, 21P) beinhaltet, welches eine Steueranschlussfläche (51N, 51Nc, 51P, 51Pc) aufweist, welche ein Steuersignal empfängt, wobei das zumindest eine Halbleiter-Schaltelement (21, 21N, 21P) einen Schaltvorgang entsprechend dem Steuersignal durchführt und die Steueranschlussfläche (51N, 51Nc, 51P, 51Pc) des zumindest einen Halbleiter-Schaltelements (21, 21N, 21P) der zumindest einen Öffnung (A1, A1N, A1P) gegenüberliegt.
  4. Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das zumindest eine Halbleiterelement (21, 21N, 21P, 23, 23N, 23P) ein Paar von Halbleiterelementen beinhaltet und der Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, einen Anschlussrahmen (25) auf dem Paar von Halbleiterelementen und auf der Seite der ersten Fläche (P1) aufweist, welcher das Paar von Halbleiterelementen elektrisch miteinander verbindet.
  5. Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Kapselteil (10) eine dritte Fläche (P3) aufweist, welche die erste und die zweite Fläche (P1, P2) miteinander verbindet, wobei die Halbleitervorrichtung weiterhin eine Zuleitung (61–63, 64N, 64P) aufweist, welche elektrisch mit dem Abschnitt (20), welcher Gegenstand der Einkapselung ist, verbunden ist und vom Innern des Kapselteils (10) durch die dritte Fläche (P3) ragt.
  6. Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 5, bei der in einer Draufsicht von der Seite der ersten Fläche (P1) eine Mittellinie der Zuleitung (61) entlang einer Richtung, in der die Zuleitung (61) hervorragt, und eine Mittellinie des Kapselteils (10) identisch sind.
  7. Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die zumindest eine Öffnung (A1, A1N–A3N, A1P–A3P) eine kreisförmige Querschnittsgestalt aufweist.
  8. Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, eine Metallisierungsschicht (26) aufweist, die zu der zumindest einen Öffnung (A1N) zeigt.
  9. Leistungshalbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, einen Block (26) aus einem Leiter aufweist, welcher zu der mindestens einen Öffnung (A1N) zeigt.
  10. Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Abschnitt (20), der Gegenstand der Einkapselung ist, eine Mehrzahl von Wärmeverteilern (24) aufweist, von denen jeder aus einem Leiter besteht, wobei die Mehrzahl der Wärmeverteiler (24) auf einer Seite der zweiten Fläche (P2) bezogen auf das zumindest eine Halbleiterelement (21, 23) angeordnet ist, und das Kapselteil (10) eine dritte Fläche (P3) aufweist, die die erste und die zweite Fläche (P1, P2) miteinander verbindet, wobei die Halbleitervorrichtung weiterhin eine Zuleitung (65) aufweist, welche so angeordnet ist, dass sie von dem Innern des Kapselteils (10) durch die dritte Fläche (P3) ragt und die Mehrzahl der Wärmeverteiler (24) elektrisch miteinander verbindet.
DE102008025705A 2007-08-31 2008-05-29 Leistungshalbleitervorrichtung Active DE102008025705B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-226353 2007-08-31
JP2007226353A JP5272191B2 (ja) 2007-08-31 2007-08-31 半導体装置および半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008025705A1 DE102008025705A1 (de) 2009-03-05
DE102008025705B4 true DE102008025705B4 (de) 2013-09-05

Family

ID=40299255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008025705A Active DE102008025705B4 (de) 2007-08-31 2008-05-29 Leistungshalbleitervorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7884455B2 (de)
JP (1) JP5272191B2 (de)
CN (1) CN101378040B (de)
DE (1) DE102008025705B4 (de)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2951375B2 (ja) * 1990-07-31 1999-09-20 古河電気工業株式会社 低風騒音低コロナ騒音架空電線
JP5345017B2 (ja) * 2009-08-27 2013-11-20 三菱電機株式会社 電力用半導体装置とその製造方法
JP5171777B2 (ja) * 2009-09-30 2013-03-27 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
KR101387515B1 (ko) * 2010-01-18 2014-04-21 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 파워 반도체 모듈, 전력 변환 장치, 및 철도 차량
JP5261851B2 (ja) * 2010-04-08 2013-08-14 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP5253455B2 (ja) 2010-06-01 2013-07-31 三菱電機株式会社 パワー半導体装置
KR101410553B1 (ko) 2010-07-01 2014-06-20 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 파워 반도체 모듈, 전력 변환 장치, 및 철도 차량
CN102340233B (zh) * 2010-07-15 2014-05-07 台达电子工业股份有限公司 功率模块
KR20130096280A (ko) * 2010-11-09 2013-08-29 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 패키지
JP5798412B2 (ja) * 2011-08-25 2015-10-21 日産自動車株式会社 半導体モジュール
JP2013232445A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Toshiba Corp 半導体装置
FR2990795B1 (fr) * 2012-05-16 2015-12-11 Sagem Defense Securite Agencement de module electronique de puissance
JP6016611B2 (ja) * 2012-12-20 2016-10-26 三菱電機株式会社 半導体モジュール、その製造方法およびその接続方法
JP5490276B2 (ja) * 2013-03-05 2014-05-14 三菱電機株式会社 パワー半導体装置
DE112013007243B4 (de) * 2013-07-16 2023-10-05 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitervorrichtung
DE112013007390B4 (de) * 2013-08-29 2020-06-25 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitermodul, Halbleitervorrichtung und Fahrzeug
CN105122446B (zh) * 2013-09-30 2019-07-19 富士电机株式会社 半导体装置、半导体装置的组装方法、半导体装置用部件以及单位模块
JP6187819B2 (ja) * 2013-12-19 2017-08-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 回路モジュール、電力制御装置及び電力制御回路の製造方法
JP5918797B2 (ja) * 2014-03-31 2016-05-18 株式会社加藤電器製作所 電子デバイス及び電子デバイスの製造方法
DE112015006979B4 (de) * 2015-09-28 2021-02-25 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitervorrichtung
JP6634778B2 (ja) * 2015-11-06 2020-01-22 富士電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP6604184B2 (ja) 2015-12-17 2019-11-13 富士電機株式会社 半導体モジュール
WO2018020640A1 (ja) * 2016-07-28 2018-02-01 三菱電機株式会社 半導体装置
TWI624152B (zh) * 2016-11-11 2018-05-11 Excel Cell Electronic Co Ltd Photoelectric relay
JP6673246B2 (ja) * 2017-02-06 2020-03-25 株式会社デンソー 半導体装置
JP2019012767A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体モジュールの製造方法および半導体モジュール
JP6804421B2 (ja) * 2017-10-06 2020-12-23 三菱電機株式会社 半導体装置
JP6819540B2 (ja) * 2017-10-23 2021-01-27 三菱電機株式会社 半導体装置
US10438877B1 (en) * 2018-03-13 2019-10-08 Semiconductor Components Industries, Llc Multi-chip packages with stabilized die pads
JP7185894B2 (ja) * 2018-06-26 2022-12-08 北川工業株式会社 出力ノイズ低減装置
JP7134131B2 (ja) * 2019-04-26 2022-09-09 三菱電機株式会社 半導体装置
JP7298467B2 (ja) * 2019-12-17 2023-06-27 三菱電機株式会社 半導体モジュールおよび半導体装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5919329A (en) * 1997-10-14 1999-07-06 Gore Enterprise Holdings, Inc. Method for assembling an integrated circuit chip package having at least one semiconductor device
US20010015478A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-23 Tetsujiro Tsunoda Power semiconductor module for use in power conversion units with downsizing requirements
US6597063B1 (en) * 1997-12-08 2003-07-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Package for semiconductor power device and method for assembling the same
US6700194B2 (en) * 2001-06-19 2004-03-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
WO2006098339A1 (ja) * 2005-03-16 2006-09-21 Yamaha Corporation 半導体装置、半導体装置の製造方法、および蓋体フレーム

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6418247A (en) * 1987-07-14 1989-01-23 Fuji Electric Co Ltd Plastic sealed semiconductor device
US5612576A (en) * 1992-10-13 1997-03-18 Motorola Self-opening vent hole in an overmolded semiconductor device
JP3150253B2 (ja) * 1994-07-22 2001-03-26 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法並びに実装方法
US5491361A (en) * 1994-10-14 1996-02-13 The Aerospace Corporation Hydrogen out venting electronic package
JP3414017B2 (ja) * 1994-12-09 2003-06-09 ソニー株式会社 半導体装置
JPH08274219A (ja) 1995-03-31 1996-10-18 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法
JPH08279575A (ja) * 1995-04-10 1996-10-22 Sony Corp 半導体パッケージ
US5721450A (en) * 1995-06-12 1998-02-24 Motorola, Inc. Moisture relief for chip carriers
JP2798630B2 (ja) * 1995-07-18 1998-09-17 九州日本電気株式会社 樹脂封止型半導体装置
KR0170024B1 (ko) * 1995-10-27 1999-02-01 황인길 관통 슬롯 둘레에 에폭시 배리어가 형성된 기판 및 이를 이용한 향상된 습기 방출 특성을 갖는 볼 그리드 어레이 반도체 패키지
JP3410969B2 (ja) * 1997-06-30 2003-05-26 株式会社東芝 半導体装置
JPH11186294A (ja) * 1997-10-14 1999-07-09 Sumitomo Metal Smi Electron Devices Inc 半導体パッケージ及びその製造方法
JP4098414B2 (ja) * 1998-09-10 2008-06-11 株式会社東芝 半導体装置
US5994784A (en) * 1997-12-18 1999-11-30 Micron Technology, Inc. Die positioning in integrated circuit packaging
JP2000227457A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Rohm Co Ltd 半導体装置
JP4334047B2 (ja) * 1999-02-19 2009-09-16 三洋電機株式会社 半導体装置とその製造方法
JP3012643B1 (ja) * 1999-03-16 2000-02-28 九州日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP2001127212A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Hitachi Ltd 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP3971568B2 (ja) * 1999-11-29 2007-09-05 松下電器産業株式会社 半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法
JP4007741B2 (ja) * 2000-01-12 2007-11-14 三菱電機株式会社 半導体装置
US6882041B1 (en) * 2002-02-05 2005-04-19 Altera Corporation Thermally enhanced metal capped BGA package
JP3858732B2 (ja) * 2002-03-08 2006-12-20 株式会社日立製作所 半導体装置
JP2005217072A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP4583122B2 (ja) * 2004-09-28 2010-11-17 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2006319084A (ja) 2005-05-12 2006-11-24 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2007165426A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP4569473B2 (ja) * 2006-01-04 2010-10-27 株式会社日立製作所 樹脂封止型パワー半導体モジュール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5919329A (en) * 1997-10-14 1999-07-06 Gore Enterprise Holdings, Inc. Method for assembling an integrated circuit chip package having at least one semiconductor device
US6597063B1 (en) * 1997-12-08 2003-07-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Package for semiconductor power device and method for assembling the same
US20010015478A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-23 Tetsujiro Tsunoda Power semiconductor module for use in power conversion units with downsizing requirements
US6700194B2 (en) * 2001-06-19 2004-03-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
WO2006098339A1 (ja) * 2005-03-16 2006-09-21 Yamaha Corporation 半導体装置、半導体装置の製造方法、および蓋体フレーム

Also Published As

Publication number Publication date
JP5272191B2 (ja) 2013-08-28
JP2009059923A (ja) 2009-03-19
CN101378040A (zh) 2009-03-04
US7884455B2 (en) 2011-02-08
US20090057929A1 (en) 2009-03-05
CN101378040B (zh) 2012-03-28
DE102008025705A1 (de) 2009-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008025705B4 (de) Leistungshalbleitervorrichtung
DE102009032973B4 (de) Leistungshalbleitervorrichtung
DE102007049481B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleiterbauelementes
DE102009011233B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
DE102007006447B4 (de) Elektronisches Modul und Verfahren zur Herstellung des elektronischen Moduls
DE112012007339B3 (de) Halbleitermodul und Verfahren zur Herstellung des Halbleitermoduls
DE102009033321B4 (de) Leistungshalbleitervorrichtung
DE10310809B4 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
DE69735361T2 (de) Harzverkapselte halbleiteranordnung und herstellungsverfahren dafür
DE10058446B4 (de) Halbleitervorrichtung mit Abstrahlungsbauteilen
DE102007025950B4 (de) Halbleitervorrichtung und ihr Herstellungsverfahren
DE102009055691B4 (de) Leistungshalbleitermodul
DE102014118836B4 (de) Halbleiter-packaging-anordnung und halbleiter-package
DE102004043523B4 (de) Halbleitervorrichtung mit Wärmeabstrahlplatte und Anheftteil
DE102009009874B4 (de) Elektronikbauelement mit einem Halbleiterchip und mehreren Zuleitungen
DE112016002302B4 (de) Leistungs-Halbleitervorrichtung
DE102004060378B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
DE102008035911B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines integrierten Schaltungsmoduls
DE102006051454A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE102006047989A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE102008023127A1 (de) Halbleiterbauelement
DE102008058835A1 (de) Elektronikbauelement
DE102011113269A1 (de) Halbleitermodul und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102004060935B4 (de) Leistungshalbleitervorrichtung
DE102015122259A1 (de) Halbleitervorrichtungen mit einer verbesserten thermischen und elektrischen Funktionsweise

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0023280000

Ipc: H01L0023310000

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0023280000

Ipc: H01L0023310000

Effective date: 20130430

R020 Patent grant now final

Effective date: 20131206

R084 Declaration of willingness to licence