DE102015212663A1 - Halbleitervorrichtung und Halbleitermodul - Google Patents

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Abstract

Entsprechend einer ersten Ausführungsform umfasst eine Halbleitervorrichtung einen ersten Basisabschnitt, einen zweiten Basisabschnitt, einen dritten Basisabschnitt und ein Halbleiterelement. Ein erster Endabschnitt des ersten Basisabschnitts in der ersten Richtung ist näher an einer Seite, an welcher das Halbleiterelement vorgesehen ist, als ein zweiter Endabschnitt an einer Seite, gegenüberliegend dem ersten Endabschnitt des ersten Basisabschnitts, in einer sich mit der ersten Richtung und der zweiten Richtung überschneidenden dritten Richtung positioniert. Ein dritter Endabschnitt an der Seite des ersten Endabschnitts des zweiten Basisabschnitts ist näher an der Seite, an welcher das Halbleiterelement vorgesehen ist, als ein vierter Endabschnitt an der Seite des zweiten Endabschnitts des zweiten Basisabschnitts in der dritten Richtung positioniert. Ein fünfter Endabschnitt an der Seite des ersten Endabschnitts des dritten Basisabschnitts ist näher an der Seite, an welcher das Halbleiterelement vorgesehen ist, als ein sechster Endabschnitt an der Seite des zweiten Endabschnitt des dritten Basisabschnitts in der dritten Richtung positioniert.

Description

  • GEBIET
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen eine Halbleitervorrichtung und ein Halbleitermodul.
  • HINTERGRUND
  • Leistungselektronik wird weit verbreitet in verschiedenen Technologiebereichen, wie beispielsweise Haushaltsgeräten, Automobilen, Schienenverkehr, Energieübertragung und Energieerzeugung, verwendet.
  • Ein in diesem Gebiet von Leistungselektronik verwendetes Halbleitermodul umfasst eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen und jede Halbleitervorrichtung weist eine Platine, auf welcher eine strukturierte Leitung vorgesehen ist, und ein Halbleiterelement, welches auf der Platine vorgesehen ist, auf.
  • Die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen sind miteinander unter Verwendung eines Metalldrahtes gebondet.
  • Es wird gewünscht, dass das Halbleitermodul eine große Stromkapazität aufweist.
  • Allerdings wird, falls die Anzahl von Metalldrähten erhöht wird, um die Stromkapazität zu erhöhen, ein Bereich groß, in welchem die Metalldrähte miteinander gebondet sind, und die Größe des Halbleitermoduls erhöht sich.
  • Wenn der Metalldraht dicker wird, kann eine Zuverlässigkeit für ein Bonden durch Verwenden eines Draht-Bonding-Verfahrens verringert werden.
  • Aus diesem Grund wird eine Entwicklung einer Halbleitervorrichtung und eines Halbleitermoduls gewünscht, welche eine Größenreduktion und eine Zuverlässigkeitsverbesserung erzielen können.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Halbleitervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche einen Basiskörper 3 darstellt;
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, welches das Halbleitermodul 100 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 4 ist eine entlang einer Linie A-A in 3 genommene Querschnittsansicht;
  • 5A bis 5E sind schematische Verarbeitungsdiagramme, welche das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung 1 und das Herstellungsverfahren des Halbleitermoduls 100 darstellen;
  • 6A und 6B sind schematische perspektivische Diagramme, welche die Halbleitervorrichtung 1a darstellen;
  • 7A und 7B sind schematische perspektivische Diagramme, welche die Halbleitervorrichtung 1b darstellen;
  • 8 ist ein schematisches Diagramm, welches die Halbleitervorrichtung 1c darstellt; und
  • 9 ist ein schematisches Diagramm, welches das Halbleitermodul 100a darstellt.
  • DETAILBESCHREIBUNG
  • Im Allgemeinen, gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst eine Halbleitervorrichtung einen ersten Basisabschnitt, einen zweiten Basisabschnitt, einen dritten Basisabschnitt und ein Halbleiterelement. Der erste Basisabschnitt erstreckt sich in einer ersten Richtung. Der zweite Basisabschnitt ist parallel zu dem ersten Basisabschnitt in einer sich mit der ersten Richtung überschneidenden Richtung vorgesehen und erstreckt sich in der ersten Richtung. Der dritte Basisabschnitt ist parallel zwischen dem ersten Basisabschnitt und dem zweiten Basisabschnitt in der zweiten Richtung vorgesehen und erstreckt sich in der ersten Richtung. Das Halbleiterelement ist zumindest an dem ersten Basisabschnitt, dem zweiten Basisabschnitt und dem dritten Basisabschnitt vorgesehen. Ein erster Endabschnitt des ersten Basisabschnitts in der ersten Richtung ist näher an einer Seite, auf welcher das Halbleiterelement vorgesehen ist, als ein zweiter Endabschnitt auf einer dem ersten Endabschnitt des ersten Basisabschnitts gegenüberliegenden Seite in einer sich mit der ersten Richtung und der zweiten Richtung überschneidenden dritten Richtung positioniert. Ein dritter Endabschnitt auf der Seite des ersten Endabschnitts des zweiten Basisabschnitts ist näher an der Seite, auf welcher das Halbleiterelement vorgesehen ist, als ein vierter Endabschnitt auf der Seite des zweiten Endabschnitts des zweiten Basisabschnitts in der dritten Richtung positioniert. Ein fünfter Endabschnitt auf der Seite des ersten Endabschnitts des dritten Basisabschnitts ist näher an der Seite, auf welcher das Halbleiterelement vorgesehen ist, als ein sechster Endabschnitt auf der Seite des zweiten Endabschnitts des dritten Basisabschnitts in der dritten Richtung positioniert.
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren beschrieben werden. In den Figuren sind dieselben Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und Beschreibungen davon werden angemessen ausgelassen werden.
  • In den Figuren stellen Pfeile X, Y und Z drei Richtungen dar, welche senkrecht zueinander sind. Beispielsweise ist eine Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche einer Platine 11 als eine Z-Richtung (zu einem Beispiel einer dritten Richtung gehörend) eingestellt. Eine Richtung in einer Ebene, welche parallel zu der Hauptoberfläche der Platine 11 ist, ist als eine Y-Richtung (zu einem Beispiel einer zweiten Richtung gehörend) eingestellt. Eine Richtung senkrecht zu der Z-Richtung und der Y-Richtung ist als eine X-Richtung (zu einem Beispiel einer ersten Richtung gehörend) eingestellt.
  • Erste Ausführungsform
  • Eine Halbleitervorrichtung 1 entsprechend einer ersten Ausführungsform wird beschrieben werden.
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Halbleitervorrichtung 1 entsprechend der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche einen Basiskörper 3 darstellt.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die Halbleitervorrichtung 1 ein Halbleiterelement 2, den Basiskörper 3, ein Gehäuse 4 und Leitungen 5a1, 5a2 und 5b.
  • Das Halbleiterelement 2 ist an einem Basisabschnitt 3b (zu einem Beispiel eines dritten Basisabschnitts gehörend) vorgesehen.
  • Das Halbleiterelement 2 kann an einem beliebigen eines Basisabschnitts 3a (zu einem Beispiel eines ersten Basisabschnitts gehörend), eines Basisabschnitts 3b und eines Basisabschnitts 3c (zu einem Beispiel eines zweiten Basisabschnitts gehörend) vorgesehen sein.
  • Ein Halbleiterelement 2a kann ein Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOSFET) sein.
  • Wenn dieses ein MOSFET ist, kann das Halbleiterelement 2a Elektroden auf einer Oberfläche und einer hinteren Oberfläche aufweisen.
  • In diesem Fall kann eine Source-Elektrode und eine Gate-Elektrode auf der Oberfläche vorgesehen sein, welche eine zu der Seite des Basisabschnitts 3b gegenüberliegende Oberfläche ist.
  • Das heißt die Source-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOSFET können von dem Gehäuse 4 freigelegt sein.
  • Die Source-Elektrode ist elektrisch mit dem Basisabschnitt 3c über die Leitung 5a1 verbunden.
  • Die Gate-Elektrode ist elektrisch mit dem Basisabschnitt 3a über die Leitung 5a2 verbunden.
  • Eine Drain-Elektrode kann auf der hinteren Oberfläche vorgesehen sein, welche eine Oberfläche auf der Seite des Basisabschnitts 3b ist.
  • Die Drain-Elektrode ist elektrisch mit dem Basisabschnitt 3b durch Verwenden eines Bonding-Elements wie beispielsweise eine Lötstelle verbunden.
  • Ein Halbleiterelement 2b kann beispielsweise eine Diode oder Ähnliches sein.
  • Wenn dieses eine Diode ist, kann das Halbleiterelement 2b Elektroden auf einer Oberfläche und einer hinteren Oberfläche aufweisen.
  • In diesem Fall kann eine Anode-Elektrode auf der Oberfläche vorgesehen sein, welches die zu der Seite des Basisabschnitts 3b gegenüberliegende Oberfläche ist.
  • Das heißt, die an Anode-Elektrode der Diode kann von dem Gehäuse 4 freigelegt sein.
  • Die Anode-Elektrode ist elektrisch mit dem Basisabschnitt 3c über die Leitung 5b verbunden.
  • Eine Kathoden-Elektrode kann auf der hinteren Oberfläche vorgesehen sein, welches die Oberfläche auf der Seite des Basisabschnitts 3b ist.
  • Die Kathoden-Elektrode ist elektrisch mit dem Basisabschnitt 3b durch Verwenden eines Bonding-Elements wie beispielsweise eine Lötstelle verbunden. Ein Typ oder ein Bonding-Verfahren des Halbleiterelements 2 ist nicht auf die obige Beschreibung beschränkt und kann angemessen geändert werden.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt sind der Basisabschnitt 3a, der Basisabschnitt 3b und der Basisabschnitt 3c an dem Basiskörper 3 vorgesehen.
  • Der Basisabschnitt 3a, der Basisabschnitt 3b und der Basisabschnitt 3c sind in einem vorbestimmten Abstand getrennt und in der Y-Richtung angeordnet. Jeder des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c erstreckt sich in der X-Richtung.
  • Der Basisabschnitt 3a, der Basisabschnitt 3b und der Basisabschnitt 3c sind durch das Gehäuse 4 einstückig ausgebildet.
  • Ein Endabschnitt 3a1 (zu einem Beispiel eines zweiten Endabschnitt gehörend) des Basisabschnitts 3a, ein Endabschnitt 3b1 (zu einem Beispiel eines sechsten Endabschnitts gehörend) des Basisabschnitts 3b und ein Endabschnitt 3c1 (zu einem Beispiel eines vierten Endabschnitts gehörend) des Basisabschnitts 3c ragen aus einer Stirnseite des Gehäuses 4 in der X-Richtung heraus.
  • Ein Endabschnitt 3a2 (zu einem Beispiel eines ersten Endabschnitts gehörend) des Basisabschnitts 3a, ein Endabschnitt 3b2 (zu einem Beispiel eines fünften Endabschnitts gehörend) des Basisabschnitts 3b und ein Endabschnitt 3c2 (zu einem Beispiel eines dritten Endabschnitts gehörend) des Basisabschnitts 3c ragen aus einer anderen Stirnseite des Gehäuses 4 in der X-Richtung heraus.
  • Der Endabschnitt 3a1 ist in derselben Ebene wie der eines Bereichs des Basisabschnitts 3a, zu welchem die Leitung 5a gebondet ist, in der Z-Richtung.
  • Der Endabschnitt 3b1 ist in derselben Ebene wie der eines Bereichs des Basisabschnitts 3b, bei welcher das Halbleiterelement 2a und 2b vorgesehen sind, in der Z-Richtung.
  • Der Endabschnitt 3c1 ist in derselben Ebene wie der eines Bereichs des Basisabschnitts 3c, zu welchem die Leitung 5a1 und die Leitung 5b gebondet sind, in der Z-Richtung.
  • Ein Spalt 3a3 unter dem Endabschnitt 3a2 vorgesehen.
  • Wenn eine Dickenabmessung des Basisabschnitts 3a als T1a eingestellt ist und eine Abmessung des Spalts 3a3 in der Z-Richtung als T2a eingestellt ist, ist T1a ≤ T2a erfüllt.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass die Abmessung T2a identisch oder etwas länger als die Dickenabmessung T1a ist.
  • Ein Spalt 3b3 ist unter dem Endabschnitt 3b2 vorgesehen.
  • Falls eine Dickenabmessung des Basisabschnitts 3b als T1b eingestellt ist und eine Abmessung des Spalts 3b3 in der Z-Richtung als T2b eingestellt ist, erfüllt T1b ≤ T2b.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass die Abmessung T2b identisch zu oder etwas länger als die Dickenabmessung T1b ist.
  • Ein Spalt 3c3 ist unter dem Endabschnitt 3c2 vorgesehen.
  • Falls eine Dickenabmessung des Basisabschnitts 3c als T1c eingestellt ist und eine Abmessung des Spalts 3c3 in der Z-Richtung als T2c eingestellt ist, erfüllt T1c ≤ T2c.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass die Abmessung T2c identisch zu oder etwas länger als die Dickenabmessung T1c ist.
  • Der Endabschnitt 3a2, der Endabschnitt 3b2 und der Endabschnitt 3c2 können durch eine Kunststoffbearbeitung (Biegeverarbeitung) ausgebildet werden. Materialien des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c sind nicht besonders beschränkt, solange das Material eine Leitfähigkeit aufweist.
  • In diesem Fall, falls ein Ausführen einer Kunststoffbearbeitung, eines Rührreibschweißens oder Ähnliches erwogen wird, sind die Materialien des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c beispielsweise vorzugsweise Aluminium, Kupfer oder Ähnliches.
  • Beispielsweise kann ein Nickelplattieren auf Oberflächen des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c ausgeführt werden. Eine Dickenabmessung bei einem Nickelplattieren kann beispielsweise 10 µm sein.
  • Dickenabmessungen des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c sind nicht besonders beschränkt.
  • In diesem Fall, falls ein Ausführen einer Kunststoffbearbeitung, eines Rührreibschweißens oder Ähnliches erwogen wird, können die Dickenabmessungen des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c beispielsweise ungefähr 1 mm sein.
  • Das Gehäuse 4 deckt einen Teil eines jeden des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c ab, welche in der Y-Richtung angeordnet sind.
  • Ein Ausnehmungsabschnitt 4a (zu einem Beispiel eines ersten Ausnehmungsabschnitts gehörend), ein Ausnehmungsabschnitt 4b (zu einem Beispiel eines dritten Ausnehmungsabschnitts gehörend) und ein Ausnehmungsabschnitt 4c (zu einem Beispiel eines zweiten Ausnehmungsabschnitts gehörend) sind in dem Gehäuse 4 vorgesehen.
  • Der Ausnehmungsabschnitt 4a ist in dem Basisabschnitt 3a vorgesehen.
  • Eine Stirnseite, zu welcher die Leitung 5a2 des Basisabschnitts 3a gebondet ist, ist in dem Ausnehmungsabschnitt 4a freigelegt.
  • Der Ausnehmungsabschnitt 4b ist in dem Basisabschnitt 3b vorgesehen.
  • Eine Stirnseite, zu welcher die Halbleiterelemente 2a und 2b des Basisabschnitts 3b gebondet sind, ist in dem Ausnehmungsabschnitt 4b freigelegt.
  • Der Ausnehmungsabschnitt 4c ist in dem Basisabschnitt 3c vorgesehen.
  • Eine Stirnseite, zu welcher die Leitungen 5a1 und 5b des Basisabschnitts 3c gebondet sind, ist in dem Ausnehmungsabschnitt 4c freigelegt.
  • Der Basisabschnitt 3a ist auf einer Stirnseite des Gehäuses 4, gegenüberliegend zu einer Stirnseite, auf welchem der Ausnehmungsabschnitt 4a geöffnet ist, freigelegt.
  • Der Basisabschnitt 3b ist auf einer Stirnseite des Gehäuses 4, gegenüberliegend zu einer Stirnseite, auf welchem das Ausnehmungsabschnitt 4b geöffnet ist, freigelegt.
  • Der Basisabschnitt 3c ist auf einer Oberfläche des Gehäuses 4, gegenüberliegend einer Stirnseite, auf welcher das Ausnehmungsabschnitt 4c geöffnet ist, freigelegt.
  • Stirnseiten der Basisabschnitte 3a bis 3c, welche von der Stirnseite, gegenüberliegend zu der Stirnseite, auf welcher die Ausnehmungsabschnitte 4a bis 4c geöffnet sind, freigelegt sind, sind als eine Anordnungsoberfläche eingestellt, wenn die Halbleitervorrichtung auf der Platine 11 vorgesehen ist, was später beschrieben werden wird.
  • Ein Material des Gehäuses 4 ist nicht besonders beschränkt, solange das Material Isolationseigenschaften aufweist.
  • In diesem Fall, falls eine Verarbeitbarkeit, wenn der Basisabschnitt 3a, der Basisabschnitt 3b und der Basisabschnitt 3c einstückig ausgebildet sind, erwogen wird, ist das Material des Gehäuses 4 beispielsweise bevorzugt ein Harzmaterial.
  • Ein Beispiel des Harzmaterials umfasst beispielsweise ein Epoxidharz und Ähnliches.
  • Ein Silica-Füllmaterial und Ähnliches kann zu dem Harzmaterial hinzugefügt werden.
  • Die Leitungen 5a, 5a2 und 5b können eine Aluminiumleitung oder Ähnliches sein, welche als eine Durchmesserabmessung ungefähr 500 µm aufweist.
  • Die Leitungen 5a, 5a2 und 5b können durch Verwenden beispielsweise eines Draht-Bonding-Verfahrens gebondet werden.
  • Abmessungen, Materialien, die Anzahl von Leitungen, ein Bonding-Verfahren und Ähnliches der Leitungen 5a1, 5a2 und 5b sind nicht auf die obigen Beschreibungen beschränkt und können angemessen geändert werden.
  • In der Halbleitervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ist ein Endabschnitt 3a1 einer benachbarten Halbleitervorrichtung 1 in dem Spalt 3a3 unter dem Endabschnitt 3a2 vorgesehen. Ein Endabschnitt 3b1 einer benachbarten Halbleitervorrichtung 1 ist in dem Spalt 3b3 unter dem Endabschnitt 3b2 vorgesehen. Ein Endabschnitt 3c1 einer benachbarten Halbleitervorrichtung 1 ist in dem Spalt 3c3 unter dem Endabschnitt 3c2 vorgesehen.
  • Daher können der Endabschnitt 3a1 und der Endabschnitt 3a2, der Endabschnitt 3b1 und der Endabschnitt 3b2 und der Endabschnitt 3c1 und der Endabschnitt 3c2 entsprechend direkt miteinander gebondet werden.
  • Aus diesem Grund, ist es möglich eine Stromkapazität zu erhöhen im Vergleich dazu, wenn ein Bonding über die Leitung und Ähnliches ausgeführt wird. Es ist möglich eine Größenreduktion und eine Zuverlässigkeitsverbesserung zu erhalten.
  • Zweite Ausführungsform
  • Als Nächstes wird ein Halbleitermodul 100 entsprechend einer zweiten Ausführungsform beschrieben werden.
  • In den nachfolgenden Beschreibungen wird ein Fall als ein Beispiel beschrieben werden, bei welchem das Halbleitermodul 100 eine Vielzahl von denselben Typ Halbleitervorrichtungen 1 umfasst.
  • Beispielsweise können die Beschreibungen zum Beispiel auf einen Fall ähnlich angewendet werden, wenn die Halbleitervorrichtung 100 eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen umfasst, welche unterschiedliche Typen von Halbleiterelementen aufweisen
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, welches das Halbleitermodul 100 entsprechend der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • In 3 ist ein Dichtungsabschnitt 12 ausgelassen, um eine Unübersichtlichkeit zu vermeiden.
  • 4 ist eine entlang einer Linie A-A in 3 genommene Querschnittsansicht.
  • Wie in der 3 und der 4 dargestellt, umfasst das Halbleitermodul 100 Halbleitervorrichtung 1, ein Rahmenabschnitt 6, einen Anschluss 7, einen Anschluss 8, eine Verbindungseinheit 9, einen Anschluss 10, die Platine 11, das Dichtungsabschnitt 12 und ein Befestigungsabschnitt 13.
  • Wie in der 3 und der 4 dargestellt, sind die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen auf der Platine 11 vorgesehen.
  • Die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen sind beispielsweise auf die Platine gebondet.
  • Die Vielzahl der Halbleitervorrichtungen 1 sind in der X-Richtung angeordnet.
  • Ein Endabschnitt 3a2 des Basisabschnitts 3a einer benachbarten Halbleitervorrichtung ist an dem Endabschnitt 3a1 des Basisabschnitts 3a vorgesehen.
  • Ein Endabschnitt 3b2 eines Basisabschnitts 3b einer benachbarten Halbleitervorrichtung 1 ist an dem Endabschnitt 3b1 des Basisabschnitts 3b vorgesehen.
  • Ein Endabschnitt 3c2 eines Basisabschnitts 3c einer benachbarten Halbleitervorrichtung 1 ist an dem Endabschnitt 3c1 des Basisabschnitts 3c vorgesehen.
  • Der Endabschnitt 3a1 und der Endabschnitt 3a2, der Endabschnitt 3b1 und der Endabschnitt 3b2 und der Endabschnitt 3c1 und der Endabschnitt 3c2 sind entsprechend gebondet.
  • Das heißt, die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen sind miteinander in der X-Richtung verbunden.
  • Ein Bonding-Verfahren ist nicht besonders beschränkt und ist bevorzugt beispielsweise ein Rührreibschweißverfahren, ein Ultraschall-Bonding-Verfahren oder Ähnliches.
  • Die Anzahl der Halbleitervorrichtungen 1 ist nicht auf die Beschreibung beschränkt und zwei Halbleitervorrichtungen 1 oder mehr können vorgesehen sein.
  • Der Rahmenabschnitt 6 ist auf der Platine 11 vorgesehen.
  • Der Rahmenabschnitt 6 ist auf die Platine 11 beispielsweise gebondet.
  • Der Rahmenabschnitt 6 umgibt die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 1.
  • Ein Material des Rahmenabschnitts 6 ist nicht besonders beschränkt, solange das Material Isolationseigenschaften aufweist.
  • In diesem Fall, falls eine Verarbeitbarkeit erwogen wird, ist das Material des Rahmenabschnitts 6 beispielsweise bevorzugt ein Harzmaterial.
  • Ein Beispiel des Harzmaterials kann Epoxidharz und Ähnliches beispielsweise umfassend.
  • Ein Endabschnitt des Anschluss 7 ist an dem Rahmenabschnitt 6 vorgesehen.
  • Ein Ausnehmungsabschnitt 7a ist auf der Seite des einen Endabschnitts des Anschlusses 7 vorgesehen.
  • Der Ausnehmungsabschnitt 7a ist nur an dem Befestigungsabschnitt 13 vorgesehen, welcher in dem Rahmenabschnitt 6 eingebettet ist. Aus diesem Grund ist der Anschluss 7 zusammen mit einem lötfreien Anschluss (nicht dargestellt) angebracht, wenn der lötfreie Anschluss (nicht dargestellt) und Ähnliches an dem Befestigungsabschnitt 13 befestigt sind. Der eine Endabschnitt des Anschlusses 7 kann an dem Rahmenabschnitt 6 gebondet sein.
  • Ein anderer Endabschnitt des Anschlusses 7 ist an den Endabschnitt 3b1 des Basisabschnitts 3b gebondet.
  • Ein Bonding-Verfahren ist nicht besonders beschränkt und beispielsweise bevorzugt ein Rührreibschweißverfahren, ein Ultraschall-Bonding-Verfahren oder Ähnliches.
  • Der Anschluss 7 kann durch Kunststoffbearbeitung gebildet werden.
  • Ein Endabschnitt des Anschlusses 8 ist an dem Rahmenabschnitt 6 vorgesehen.
  • Ein Ausnehmungsabschnitt 8a ist in dem einen Endabschnitt des Anschlusses 8 vorgesehen.
  • Der Ausnehmungsabschnitt 8a ist nur an dem Befestigungsabschnitt 13 vorgesehen, welcher in dem Rahmenabschnitt 6 eingebettet ist. Aus diesem Grund ist der Anschluss 8 zusammen mit einem lötfreien Anschluss (nicht gezeigt) angebracht, wenn der lötfreie Anschluss (nicht dargestellt) und Ähnliches an dem Befestigungsabschnitt 13 befestigt sind. Der eine Endabschnitt des Anschlusses 8 kann an dem Rahmenabschnitt 6 gebondet sein.
  • Ein anderer Endabschnitt des Anschlusses 8 ist an den Endabschnitt 3c2 des Basisabschnitts 3c gebondet.
  • Ein Bonding-Verfahren ist nicht besonders beschränkt und ist beispielsweise bevorzugt ein Rührreibschweißverfahren, ein Ultraschall-Bonding-Verfahren oder Ähnliches.
  • Der Anschluss 8 kann durch Kunststoffbearbeitung gebildet werden.
  • Materialien des Anschlusses 7 und des Anschlusses 8 sind nicht besonders beschränkt, solange diese eine Leitfähigkeit aufweisen.
  • In dem Fall, falls ein Ausführen einer Kunststoffbearbeitung, eines Rührreibschweißens oder Ähnliches erwogen wird, sind die Materialien des Anschlusses 7 und des Anschlusses 8 beispielsweise bevorzugt aus Aluminium, Kupfer oder Ähnlichem.
  • Dickenabmessungen des Anschlusses 7 und des Anschlusses 8 sind nicht besonders beschränkt.
  • In diesem Fall, falls ein Ausführen einer Kunststoffbearbeitung, eines Rührreibschweißens oder Ähnliches erwogen wird, können die Dickenabmessungen des Anschlusses 7 und des Anschlusses 8 ungefähr 1 mm sein.
  • Die Verbindungseinheit 9 ist elektrisch mit dem Endabschnitt 3a2 des Basisabschnitts 3a und des Anschlusses 10 verbunden.
  • Ein Endabschnitt der Verbindungseinheit 9 ist an dem Endabschnitt 3a2 des Basisabschnitts 3a gebondet.
  • Ein anderer Endabschnitt der Verbindungseinheit 9 ist an den Anschluss 10 gebondet.
  • Bonding der Verbindungseinheit 9 des Endabschnitts 3a2 und Bonding der Verbindungseinheit 9 und des Anschlusses 10 sind nicht besonders beschränkt, beispielsweise ist ein Rührreibschweißverfahren, ein Ultraschall-Bonding Verfahren oder Ähnliches bevorzugt.
  • Der Anschluss 10 ist in dem Rahmenabschnitt 6 eingebettet. Der Anschluss 10 kann in dem Rahmenabschnitt 6 durch Verwenden eines Inserttechnik-Verfahrens und Ähnlichem eingebettet werden.
  • Ein Material des Anschlusses 10 ist nicht besonders beschränkt, solange das Material eine Leitfähigkeit aufweist.
  • Das Material des Anschlusses 10 kann Aluminium, Kupfer oder Ähnliches beispielsweise sein.
  • Die Platine 11 weist eine Plattenform auf.
  • Eine Dickenabmessung der Platine 11 kann ungefähr 2 mm sein.
  • Ein Material der Platine 11 ist nicht besonders beschränkt, solange das Material Isolationseigenschaften aufweist.
  • In diesem Fall, falls eine Abstrahlung eine in der Halbleitervorrichtung 1 erzeugten Wärme erwogen wird, ist das Material der Platine 11 beispielsweise bevorzugt eine Keramik, wie beispielsweise ein Aluminiumoxid und ein Aluminiumnitrid.
  • Der Dichtungsabschnitt 12 ist in dem Rahmenabschnitt 6 vorgesehen und deckt die Vielzahl der Halbleitervorrichtungen 1 ab.
  • Falls der Dichtungsabschnitt 12 vorgesehen ist, können die Halbleiterelemente 2a und 2b und die Leitungen 5a1, 5a2 und 5b abgedeckt werden. Somit ist es möglich zu verhindern, dass Feuchtigkeit, Verunreinigungen und Ähnliches mit den Halbleiterelementen 2a und 2b oder den Leitungen 5a1, 5a2 und 5b in Kontakt gebracht werden. Es ist möglich ein Anlegen einer mechanischen externen Kraft auf die Halbleiterelemente 2a und 2b oder die Leitungen 5a1, 5a2 und 5b zu verhindern. Aus diesem Grund ist es möglich eine Zuverlässigkeit des Halbleitermoduls 100 zu verbessern.
  • Ein Material des Dichtungsabschnitts 12 ist nicht besonders beschränkt, solange das Materialisolationseigenschaften aufweist.
  • In diesem Fall, falls eine Abschwächung von thermischen Spannungen aufgrund einer in der Halbleitervorrichtung 1 erzeugten Wärme erwogen wird, ist das Material des Dichtungsabschnitts 12 bevorzugt ein weiches Harz.
  • Ein Beispiel des weichen Harzes kann ein Silikon-Harz und Ähnliches beispielsweise sein. Der Befestigungsabschnitt 13 ist in dem Rahmenabschnitt 6 eingebettet.
  • Der Befestigungsabschnitt 13 kann in dem Rahmenabschnitt 6 durch Verwenden eines Inserttechnik-Verfahrens und Ähnlichem eingebettet werden.
  • Beispielsweise wird eine weibliche Schraube an dem Befestigungsabschnitt 13 verarbeitet. Der Befestigungsabschnitt 13 kann beispielsweise eine Nuss oder Ähnliches sein.
  • In dem Halbleitermodul 100 gemäß der Ausführungsform überlappen sich entsprechend der Endabschnitt 3a2 und der Endabschnitt 3a1 der benachbarten Halbleitervorrichtung 1, der Endabschnitt 3b2 und der Endabschnitt 3b1 der benachbarten Halbleitervorrichtung 1 und der Endabschnitt 3c2 und der Endabschnitt 3c1 der benachbarten Halbleitervorrichtung 1.
  • Somit sind der Endabschnitt 3a1 und der Endabschnitt 3a2, der Endabschnitt 3b1 und der Endabschnitt 3b2 und der Endabschnitt 3c1 und der Endabschnitt 3c2 entsprechend direkt gebondet.
  • Aus diesem Grund ist es möglich eine Stromkapazität zu erhöhen im Vergleich dazu, wenn ein Bonding durch die Leitung und Ähnliches ausgeführt wird. Es ist möglich eine Größenreduktion und eine Zuverlässigkeitsverbesserung zu erreichen.
  • Dritte Ausführungsform
  • Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung 1 entsprechend einer dritten Ausführungsform und ein Herstellungsverfahren eines Halbleitermoduls 100 beschrieben werden. Die 5A bis 5D sind schematische Verarbeitungsdiagramme, welche das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung 1 und das Herstellungsverfahren des Halbleitermoduls 100 darstellen.
  • 5E ist eine schematische perspektivische Ansicht, welches ein Werkzeug 31 darstellt, welches in dem Rührreibschweißverfahren verwendet wird.
  • Als Erstes wird, wie in 5A dargestellt, ein Basisabschnitt 3a, ein Basisabschnitt 3b und ein Basisabschnitt 3c gebildet, welche entsprechend mit einem Rahmenabschnitt 30 verbunden sind.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird ein Endabschnitt 3a2 gebogen, um einen Spalt 3a3 unter dem Endabschnitt 3a2 vorzusehen.
  • Ein Endabschnitt 3b2 wird gebogen, um einen Spalt 3b3 unter dem Endabschnitt 3b2 vorzusehen.
  • Ein Endabschnitt 3c2 wird gebogen, um einen Spalt 3c3 unter dem Endabschnitt 3c2 vorzusehen.
  • Der Basisabschnitt 3a, der Basisabschnitt 3b, der Basisabschnitt 3c, der Endabschnitt 3a2, der Endabschnitt 3b2 und der Endabschnitt 3c2 können durch Verwenden einer Form bearbeitet werden.
  • Dann wird, wie in 5B dargestellt, ein Gehäuse ausgebildet, um einen Teil eines jeden des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c abzudecken.
  • Ein Ausbilden des Gehäuses 4 verursacht, dass der Basisabschnitt 3a, der Basisabschnitt 3b des Basisabschnitts 3c einstückig ausgebildet werden.
  • Das Gehäuse 4 kann aus einem Epoxidharz und Ähnlichem ausgebildet werden, zu welchem beispielsweise ein Silica-Füllmaterial oder Ähnliches hinzugefügt ist.
  • Ein Ausnehmungsabschnitt 4a, ein Ausnehmungsabschnitt 4b und ein Ausnehmungsabschnitt 4c werden in dem Gehäuse 4 vorgesehen und eine Ausnehmung eines jeden des Basisabschnitts 3a, des Basisabschnitts 3b und des Basisabschnitts 3c ist in dem Gehäuse 4 freigelegt.
  • Ein Endabschnitt 3a1, ein Endabschnitt 3b1, ein Endabschnitt 3c1, der Endabschnitt 3a2, der Endabschnitt 3b2 und der Endabschnitt 3c2 ragen aus dem Gehäuse 4 heraus.
  • Dann wird, wie in 5C dargestellt, ein Halbleiterelement 2 auf einem Basiskörper 3 durch Verwenden eines Diebonding-Verfahrens angebracht und Elektroden des Halbleiterelements 2 und des Basiskörpers 3 werden miteinander mit einer Leitung durch Verwenden eines Draht-Bonding-Verfahrens elektrisch verbunden.
  • Beispielsweise werden Halbleiterelemente 2a und 2b auf dem Basisabschnitt 3b angebracht, welcher in dem Ausnehmungsabschnitt 4b frei liegt. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Drain-Elektrode des Halbleiterelements 2a mit dem Basisabschnitt 3b durch ein Bonding-Element wie beispielsweise eine Lötstelle elektrisch verbunden.
  • Eine Kathoden-Elektrode des Halbleiterelement 2b ist mit dem Basisabschnitt 3b über ein Bonding-Element wie beispielsweise eine Lötstelle verbunden.
  • Dann werden eine Source-Elektrode des Halbleiterelements 2a und der Basisabschnitt 3a, welcher in dem Ausnehmungsabschnitt 4a frei liegt, miteinander durch Verwenden einer Leitung 5a2 miteinander elektrisch verbunden.
  • Eine Gate-Elektrode des Halbleiterelement 2a und des Basisabschnitts 3c, welcher in dem Ausnehmungsabschnitt 4c frei liegt, werden miteinander durch Verwenden einer Leitung 5a1 elektrisch verbunden.
  • Eine Anode-Elektrode des Halbleiterelement 2b und des Basisabschnitts 3c, welcher in dem Ausnehmungsabschnitt 4c frei liegt, werden miteinander durch Verwenden der Leitung 5b elektrisch verbunden.
  • Wie oben beschrieben können eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 1 einstückig hergestellt werden.
  • Dann wird die Halbleitervorrichtung von dem Rahmenabschnitt 30 abgetrennt.
  • Beispielsweise wird die Halbleitervorrichtung 1 von dem Rahmenabschnitt 30 durch Verwenden einer Form abgetrennt.
  • Auf diese Weise kann die in 1 dargestellte Halbleitervorrichtung 1 hergestellt werden.
  • Dann werden, wie in 5D dargestellt, die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 1 verbunden.
  • Ein Endabschnitt 3a2 eines Basisabschnitts 3a einer benachbarten Halbleitervorrichtung 1 wird an dem Endabschnitt 3a1 des Basisabschnitts 3a platziert.
  • Ein Endabschnitt 3b2 eines Basisabschnitts 3b der benachbarten Halbleitervorrichtung 1 wird an dem Endabschnitt 3b1 Basisabschnitts 3b platziert.
  • Ein Endabschnitt 3c2 eines Basisabschnitts 3c des benachbarten weiter bei 3c der benachbarten Halbleitervorrichtung wird an dem Endabschnitt 3c1 des Basisabschnitts 3c platziert.
  • Ein Endabschnitt eines Anschluss 7 wird an dem Endabschnitt 3b1 des Basisabschnitts 3b platziert.
  • Ein Endabschnitt eines Anschlusses 8 wird an dem Endabschnitt 3c2 des Basisabschnitts 3c platziert.
  • Ein Endabschnitt einer Verbindungseinheit 9 wird an dem Endabschnitt 3a des zweiten Basisabschnitts 3a platziert.
  • Der Endabschnitt 3a1 und der Endabschnitt 3a2, der Endabschnitt 3b1 und der Endabschnitt 3b2, der Endabschnitt 3c1 und der Endabschnitt 3c2, der Endabschnitt 3b1 und der Anschluss 7, der Endabschnitt 3c2 und der Anschluss 8, der Endabschnitt 3a2 und die Verbindungseinheit 9 werden entsprechend unter Verwendung eines Rührreibschweißverfahrens gebondet.
  • In 5D werden Bonding-Positionen mit einem „X“ dargestellt.
  • In einem Rührreibschweißverfahren kann das Werkzeug 31, wie in 5E dargestellt, verwendet werden.
  • Das Werkzeug 31 kann eine Probe 32, welche eine Rille auf der Seitenoberfläche aufweist, und eine Schulter 33, welche mit der Probe 32 verbunden ist, umfassen.
  • Die Probe 32 kann beispielsweise eine Durchmesserabmessung von ungefähr 1,5 mm und eine Höhenabmessung von ungefähr 1,2 mm aufweisen.
  • Eine Durchmesserabmessung der Schulter 33 kann beispielsweise ungefähr 4 mm sein.
  • Das Werkzeug 31 wird mit der Umdrehungszahl rotiert, welche ungefähr 2000 Umdrehungen/min ist und das rotierende Werkzeug 31 wird auf einen sich überlappenden Teil gedrückt.
  • Falls das rotierende Werkzeug 31 aufgedrückt wird, verursacht eine Reibungswärme, dass ein Material des überlappenden Teils weich wird.
  • Probe 32 wird in das aufgeweicht Material eingeführt und scannt beispielsweise in einer horizontalen Richtung mit einer Geschwindigkeit von 500 mm/min.
  • Falls ein Scannen ausgeführt wird, wird das aufgeweichte Material gerührt und vermischt und der überlappende Teil wird gebondet.
  • Bonding kann durch Verwenden eines Ultraschall-Bonding-Verfahrens und Ähnlichem ausgeführt werden.
  • Dann wird ein Rahmenabschnitt 6 auf eine Platine 11 gebondet.
  • Dann wird die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 1, welche miteinander verbunden sind, auf einen Teil der Platine 11 gebondet, welcher in dem Rahmenabschnitt 6 frei liegt. Ein Klebstoff kann ein Silikon-Klebstoff mit einer thermischen Leitfähigkeit von ungefähr 6W/m∙k sein.
  • Dann wird die Verbindungseinheit 9 an einen Anschluss 10 gebondet, welcher in dem Rahmenabschnitt 6 eingebettet ist.
  • Bonding kann beispielsweise durch Verwenden eines Rührreibschweißverfahrens, eines Ultraschall-Bonding-Verfahrens und Ähnlichem ausgeführt werden.
  • Dann wird das Innere des Rahmenabschnitts 6 mit einem Silikon-Harz und Ähnlichem gefüllt, um ein Dichtungsabschnitt 12 zu bilden.
  • Auf diese Weise kann das Halbleitermodul 100 hergestellt werden.
  • Das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform und das Herstellungsverfahren des Halbleitermoduls 100 sind beschrieben, sind allerdings nicht auf bestimmte numerische Werte, Materialien und Ähnliches beschränkt.
  • Halbleitervorrichtungen 1a bis 1c und ein Halbleitermodul 100a, welches später beschrieben werden wird, können durch einen ähnlichen Ablauf hergestellt werden.
  • Vierte Ausführungsform
  • Dann wird eine Halbleitervorrichtung 1a entsprechend einer vierten Ausführungsform beschrieben werden.
  • Die 6A und 6B sind schematische perspektivische Diagramme, welche die Halbleitervorrichtung 1a darstellen.
  • 6A ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, welches die Halbleitervorrichtung 1a vor einem Verbinden darstellt.
  • 6B ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, welches die Halbleitervorrichtung 1a nach dem Verbinden darstellt.
  • Halbleiterelemente 2a und 2b, die Leitungen 5a1, 5a2 und 5b die Ausnehmungsabschnitte 4a, 4b und 4c und Ähnliches werden ausgelassen werden, um Unübersichtlichkeit zu vermeiden.
  • Wie in den 6A und 6B dargestellt, sind in der Halbleitervorrichtung 1a ein Vorsprung 3a4 (zu einem Beispiel eines ersten Vorsprungs gehörend), ein Vorsprung 3b4 (zu einem Beispiel eines dritten Vorsprungs gehörend) und ein Vorsprung 3c4 (zu einem Beispiel eines zweiten Vorsprungs gehörend) vorgesehen.
  • Zwei Vorsprünge 3a4 sind entsprechend an Stirnseiten der beiden Seiten des Endabschnitts 3a2 in der Y-Richtung vorgesehen. Die zwei Vorsprünge 3a4 erstrecken sich auf die Seite des Spalts 3a3 (Seite des Endabschnitts 3a1 in der Z-Richtung). Der Endabschnitt 3a1 der benachbarten Halbleitervorrichtung 1a ist zwischen die zwei Vorsprünge 3a4 eingeschoben.
  • Zwei Vorsprünge 3b4 sind entsprechend an Stirnseiten auf beiden Seiten des Endabschnitts 3b2 in der Y-Richtung vorgesehen. Die zwei Vorsprünge 3b4 erstrecken sich in die Seite des Spalts 3b3 (Seite des Endabschnitts 3b1 in der Z-Richtung). Der Endabschnitt 3b1 der benachbarten Halbleitervorrichtung 1a ist zwischen die zwei Vorsprünge 3b4 eingeschoben.
  • Zwei Vorsprünge 3c4 sind entsprechend an Stirnseiten der beiden Seiten des Endabschnitts 3c2 in der Y-Richtung vorgesehen. Die zwei Vorsprünge 3c4 erstrecken sich auf die Seite des Spalts 3c3 (Seite des Endabschnitts 3c1 in der Z-Richtung). Der Endabschnitt 3c1 der benachbarten Halbleitervorrichtung 1a ist zwischen die zwei Vorsprünge gleich 3c4 eingeschoben.
  • Die Vorsprünge können an dem Endabschnitt 3a1, dem Endabschnitt 3b1 und dem Endabschnitt 3c1 vorgesehen sein.
  • Das heißt, ein Vorsprung (zu einem Beispiel eines vierten Vorsprungs gehörend) kann an dem Endabschnitt 3a1 vorgesehen sein und auf der Seite des Endabschnitts 3a2 in der Z-Richtung herausragen.
  • Ein Vorsprung (zu einem Beispiel eines fünften Vorsprungs gehörend) kann an dem Endabschnitt 3b1 vorgesehen sein und auf der Seite des Endabschnitts 3b2 in der Z-Richtung herausragen.
  • Ein Vorsprung (zu einem Beispiel eines sechsten Vorsprungs gehörend) kann an dem Endabschnitt 3c1 vorgesehen sein und auf der Seite des Endabschnitts 3c2 in der Z-Richtung herausragen.
  • Die Endabschnitte der Basisabschnitte der benachbarten Halbleitervorrichtung überlappen sich in einem Teil, an welchem ein Bonding durch Verwenden eines Rührreibschweißverfahrens, eines Ultraschall-Bonding-Verfahrens oder Ähnlichem ausgeführt wird.
  • In diesem Fall wird eine Kraft, wenn eine Bonding-Verarbeitung ausgeführt wird, auf den Endabschnitt ausgeübt.
  • Aus diesem Grund kann sich eine Position des Endabschnitts verschieben.
  • Der Teil, bei welchem Bonding ausgeführt wird, kann durch Verwenden eines Verarbeitungsgestells unterstützt werden, aber ein Platz für das den Teil unterstützendes Verarbeitungsgestell ist notwendig und die Abmessungen der Halbleitervorrichtung in der Y-Richtung können erhöht werden.
  • In der Halbleitervorrichtung 1a entsprechend der Ausführungsform ist es möglich, da Vorsprünge 3a4, 3b4, 3c4 vorgesehen sind, ein Verschieben der Position des Teils, an welchem Bonding ausgeführt wird, zu verhindern.
  • Aus diesem Grund ist es möglich eine Verbesserung einer Bonding-Qualität und eine Größenreduktion der Halbleitervorrichtung 1a zu erhalten.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Eine Halbleitervorrichtung 1b gemäß einer fünften Ausführungsform wird beschrieben werden.
  • Die 7A und 7B sind schematische perspektivische Diagramme, welche die Halbleitervorrichtung 1b darstellen.
  • 7A ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, welches die Halbleitervorrichtung 1b vor einem Verbinden darstellt.
  • 7B ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, welches die Halbleitervorrichtung 1b nach einem Verbinden darstellt.
  • Die Halbleiterelemente 2a und 2b, die Leitungen 5a1, 5a2 und 5b und die Ausnehmungsabschnitte 4a, 4b und 4c und Ähnliches werden ausgelassen werden, um Unübersichtlichkeit zu vermeiden.
  • Wie in den 7A und 7B dargestellt, sind in der Halbleitervorrichtung 1b ein Vorsprung 3a5 (zu einem Beispiel eines ersten Vorsprungs gehörend), ein Vorsprung 3b5 (zu einem Beispiel eines dritten Vorsprungs gehörend) und ein Vorsprung 3c5 (zu einem Beispiel eines zweiten Vorsprungs gehörend), ein Ausnehmungsabschnitt 3a6 (zu einem Beispiel eines ersten Ausnehmungsabschnitts gehörend), ein Ausnehmungsabschnitt 3b6 (zu einem Beispiel eines dritten Ausnehmungsabschnitts gehörend) und ein Ausnehmungsabschnitt 3c6 (zu einem Beispiel eines zweiten Ausnehmungsabschnitts gehörend) vorgesehen.
  • Die Ausnehmung 3a5 erstreckt sich von dem Endabschnitt 3a2 zu der Seite des Spalts 3a3 (Seite des Endabschnitts 3a1 in der Z-Richtung).
  • Die Ausnehmung 3b5 erstreckt sich von dem Endabschnitt 3b2 zu der Seite des Spalts 3b3 (der Seite des Endabschnitts 3b1 in der Z-Richtung).
  • Der Vorsprung 3c5 erstreckt sich von dem Endabschnitt 3c2 zu der Seite des Spalts 3c3 (der Seite des Endabschnitt 3c1 in der Z-Richtung).
  • Der Ausnehmungsabschnitt 3a6 zum Einfügen des Vorsprungs 3a5 ist in dem Endabschnitt 3a1 vorgesehen.
  • Der Ausnehmungsabschnitt 3b6 zum Einfügen des Vorsprungs 3b5 ist in dem Endabschnitt 3b1 vorgesehen.
  • Der Ausnehmungsabschnitt 3c6 zum Einfügen des Vorsprungs 3c5 ist in dem Endabschnitt 3c1 vorgesehen.
  • Ein Gehäuse, bei welchem jeder der Vorsprünge 3a5, 3b5, 3c5 und der Ausnehmungsabschnitte 3a6, 3b6 und 3c6 zweimal vorgesehen ist, wird beschrieben. Allerdings können die Vorsprünge 3a5, 3b5 und 3c5 und die Ausnehmungsabschnitte 3a6, 3b6 und 3c6 jeweils einmal vorgesehen sein.
  • Eine Verjüngung zum einfachen Einführen kann an den Vorsprüngen 3a5, 3b5 und 3c5 vorgesehen sein.
  • Die Vorsprünge können an dem Endabschnitt 3a1, dem Endabschnitt 3b1 und dem Endabschnitt 3c1 vorgesehen sein und die Ausnehmungsabschnitte können an den Endabschnitten 3a2, 3b2 und 3c2 vorgesehen sein.
  • Das heißt, der Vorsprung (zu einem Beispiel eines vierten Vorsprungs gehörend) kann an dem Endabschnitt 3a1 vorgesehen seien und auf der Seite des Endabschnitts 3a2 in der Z-Richtung herausragen.
  • Der Vorsprung (zu einem Beispiel eines fünften Vorsprungs gehörend) kann an dem Endabschnitt 3b1 vorgesehen sein und auf der Seite des Endabschnitts 3b2 in der Z-Richtung herausragen.
  • Der Vorsprung (zu einem Beispiel eines sechsten Vorsprungs gehörend) kann an dem Endabschnitt 3c1 vorgesehen sein und auf der Seite des Endabschnitts 3c2 in der Z-Richtung herausragen.
  • Ein Ausnehmungsabschnitt (zu einem Beispiel eines vierten Ausnehmungsabschnitts gehörend), welcher an dem Endabschnitt 3a2 vorgesehen ist, ein Ausnehmungsabschnitt (zu einem Beispiel eines sechsten Ausnehmungsabschnitts gehörend), welcher an dem Endabschnitt 3b2 vorgesehen ist, und ein Ausnehmungsabschnitt (zu einem Beispiel eines fünften Ausnehmungsabschnitts gehörend), welcher an dem Endabschnitt 3c2 vorgesehen ist, können vorgesehen sein.
  • In der Halbleitervorrichtung 1b gemäß der Ausführungsform ist es möglich, da die Vorsprünge 3a5, 3b5 und 3c5 und die Ausnehmungsabschnitte 3a6, 3b6, 3c6 vorgesehen sind, eine Verschiebung der Position des Teils, an welchem ein Bonding ausgeführt wird, zu verhindern.
  • Aus diesem Grund ist es möglich eine Verbesserung einer Bonding-Qualität und eine Größenreduktion der Halbleitervorrichtung 1b zu erhalten.
  • Sechste Ausführungsform
  • Als Nächstes wird eine Halbleitervorrichtung 1c und ein Halbleitermodul 100a entsprechend einer sechsten Ausführungsform beschrieben werden.
  • 8 ist ein schematisches Diagramm, welcher die Halbleitervorrichtung 1c darstellt.
  • 9 ist ein schematisches Diagramm, welcher das Halbleitermodul 100a darstellt.
  • Die Ausnehmungsabschnitte 4a, 4b und 4c, der Dichtungsabschnitt 12 und Ähnliches werden ausgelassen werden, um Unübersichtlichkeit zu vermeiden.
  • Wie in 8 dargestellt, umfasst die Halbleitervorrichtung 1c ein Halbleiterelement 2, einen Basiskörper 3, ein Gehäuse 4 und Leitungen 5a1, 5a2 und 5b.
  • Einen Drain-Elektrode eines Halbleiterelements 2a ist elektrisch mit einem Basisabschnitt 3a in der Halbleitervorrichtung 1c verbunden.
  • Eine Source-Elektrode ist elektrisch mit einem Basisabschnitt 3c über die Leitung 5a1 verbunden.
  • Eine Gate-Elektrode ist elektrisch mit einem Basisabschnitt 3b über die Leitung 5a2 verbunden.
  • Eine Kathoden-Elektrode eines Halbleiterelements 2b ist elektrisch mit dem Basisabschnitt 3a verbunden.
  • Eine Anode-Elektrode ist elektrisch mit dem Basisabschnitt 3c durch die Leitung 5b verbunden.
  • Die Halbleitervorrichtung 1c umfasst weiter einen Vorsprung 3a7 (zu einem Beispiel eines siebten Vorsprungs gehörend) und einen Vorsprung 3c7 (zu einem Beispiel eines achten Vorsprungs gehörend).
  • Der Vorsprung 3a7 ragt auf einer Stirnseite des Endabschnitts 3a1 und einer Stirnseite des Endabschnitts 3a2 in der Y-Richtung zu der Außenseite der Halbleitervorrichtung 1c heraus.
  • Der Vorsprung 3c7 ragt auf einer Stirnseite des Endabschnitts 3c1 und einer Stirnseite des Endabschnitts 3c2 in der Y-Richtung zu der Außenseite der Halbleitervorrichtung 1c heraus.
  • Wie in 9 dargestellt, sind in dem Halbleitermodul 100a drei miteinander in der X-Richtung verbundene Halbleitervorrichtung 1c angeordnet, um zwei Sätze in der Y-Richtung zu bilden.
  • Daher kommen der Vorsprung 3c7 und ein Vorsprung 3a7 einer benachbarten Halbleitervorrichtung 1c miteinander in der Y-Richtung in Kontakt.
  • Das heißt, das Halbleitermodul 100a weist eine 2-in-1 Konfiguration auf, bei welcher eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 1c in Serie miteinander verbunden sind, um zwei Stufen aufzuweisen.
  • Die Halbleitervorrichtung 1c entsprechend der Ausführungsform umfasst die Vorsprünge 3a7 und 3c7 und somit ist es einfach, dass die Halbleitervorrichtung 1c in einer Matrix unter Verwendung einer Serien- und Parallel-Anordnung angeordnet werden.
  • Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, wurden diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargestellt und sind nicht gedacht den Schutzbereich der Erfindungen zu beschränken. In der Tat können die neuen hierin beschriebenen Ausführungsformen in einer Vielzahl von anderen Formen ausgeführt werden; weiterhin können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der hierin beschriebenen Ausführungsformen gemacht werden, ohne von dem Geist der Erfindungen abzuweichen. Die beigefügten Ansprüche und deren äquivalente dienen dazu solche Formen oder Modifikationen abzudecken, als diese innerhalb des Schutzbereichs und des Geistes der Erfindungen fallen würden.
  • Darüber hinaus können die oben genannten Ausführungsformen wechselseitig kombiniert werden und können ausgeführt werden.

Claims (20)

  1. Eine Halbleitervorrichtung (1 und 1a bis 1c), umfassend: einen ersten Basisabschnitt (3a), welcher sich in einer ersten Richtung erstreckt; einen zweiten Basisabschnitt (3c), welcher parallel zu dem ersten Basisabschnitt (3a) in einer sich mit der ersten Richtung überschneidenden zweiten Richtung vorgesehen ist und sich in der ersten Richtung erstreckt; einen dritten Basisabschnitt (3b), welcher parallel zwischen dem ersten Basisabschnitt (3a) und dem zweiten Basisabschnitt (3c) in der zweiten Richtung vorgesehen ist und sich in der ersten Richtung erstreckt; und ein Halbleiterelement (2, 2a und 2b), welches zumindest an dem ersten Basisabschnitt (3a), dem zweiten Basisabschnitt (3c) und/oder dem dritten Basisabschnitt (3b) vorgesehen ist, wobei ein erster Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a) in der ersten Richtung näher zu einer Seite, auf welcher das Halbleiterelement (2, 2a und 2b) vorgesehen ist, als ein zweiter Endabschnitt (3a1) an einer Seite, gegenüberliegend dem ersten Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a), in einer sich mit der ersten Richtung und der zweiten Richtung überschneidenden dritten Richtung positioniert ist, ein dritter Endabschnitt (3c2) auf der Seite des ersten Endabschnitts (3a2) des zweiten Basisabschnitts (3c) näher zu der Seite, an welcher das Halbleiterelement (2, 2a und 2b) vorgesehen ist, als ein vierter Endabschnitt (3c1) an der Seite des zweiten Endabschnitts (3a1) des zweiten Basisabschnitts (3c) in der dritten Richtung positioniert ist und ein fünfter Endabschnitt (3b2) auf der Seite des ersten Endabschnitts (3a2) des dritten Basisabschnitts (3b) näher zu der Seite, an welcher das Halbleiterelement (2, 2a und 2b) vorgesehen ist, als ein sechster Endabschnitt (3b1) an der Seite des zweiten Endabschnitts (3a1) des dritten Basisabschnitts (3b) in der dritten Richtung positioniert ist.
  2. Die Vorrichtung (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 1, wobei wenn eine Dickenabmessung des ersten Basisabschnitts (3a) auf T1a eingestellt ist, eine Abmessung eines Spalts (3a3) des ersten Endabschnitts (3a2), welcher an einer zu der Seite gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, auf welcher das Halbleiterelement (2, 2a und 2b) vorgesehen ist, auf T2a eingestellt ist, eine Dickenabmessung des zweiten Basisabschnitts (3c) auf T1b eingestellt ist, eine Abmessung eines Spalts (3c3) des dritten Endabschnitts (3c2), welcher auf einer zu der Seite gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, auf welcher das Halbleiterelement (2, 2a und 2b) vorgesehen ist, auf T2b eingestellt ist, eine Dickenabmessung des dritten Basisabschnitts (3b) auf T1c eingestellt ist und eine Abmessung eines Spalts (3b3) des vierten Endabschnitts (3b2), welcher auf einer Seite gegenüberliegend zu der Seite vorgesehen ist, auf welcher das Halbleiterelement (2, 2a, 2b) vorgesehen ist, auf T2c eingestellt ist, die folgende Gleichung erfüllt ist. T1a ≤ T2a T1b ≤ T2b T1c ≤ T2c
  3. Die Vorrichtung (1a und 1b) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: einen ersten Vorsprung (3a4), welcher an dem ersten Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a) vorgesehen ist und auf der Seite des zweiten Endabschnitts (3a1) in die dritte Richtung herausragt; einen zweiten Vorsprung (3c4), welcher an dem dritten Endabschnitt (3c2) des zweiten Basisabschnitts (3c) vorgesehen ist und auf der Seite des vierten Endabschnitts (3c1) in der dritten Richtung herausragt; und einen dritten Vorsprung (3b4), welcher an dem fünften Endabschnitt (3b2) des dritten Basisabschnitts (3b) vorgesehen ist und auf der Seite des sechsten Endabschnitts (3b1) in der dritten Richtung herausragt.
  4. Die Vorrichtung (1b) gemäß Anspruch 3, weiter umfassend: einen ersten Ausnehmungsabschnitt (3a6), welcher in dem zweiten Endabschnitt (3a1) des ersten Basisabschnitts (3a) vorgesehen ist; einen zweiten Ausnehmungsabschnitt (3c6), welcher in dem vierten Endabschnitt (3c1) des zweiten Basisabschnitts (3c) vorgesehen ist; und einen dritten Ausnehmungsabschnitt (3b6), welcher in dem sechsten Endabschnitt (3b1) des dritten Basisabschnitts (3b) vorgesehen ist.
  5. Die Vorrichtung (1a) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: einen vierten Vorsprung (3a4), welcher an dem zweiten Endabschnitt (3a1) des ersten Basisabschnitts (3a) vorgesehen ist und auf der Seite des ersten Endabschnitts (3a2) in der dritten Richtung herausragt; einen fünften Vorsprung (3c4), welcher an dem vierten Endabschnitt (3c1) des zweiten Basisabschnitts (3c) vorgesehen ist und auf der Seite des dritten Endabschnitts (3c2) in der dritten Richtung herausragt; und einen sechsten Vorsprung (3b4), welcher an dem sechsten Endabschnitt (3b1) des dritten Basisabschnitts (3b) vorgesehen ist und auf der Seite des fünften Endabschnitts (3b2) in der dritten Richtung herausragt.
  6. Die Vorrichtung (1b) gemäß Anspruch 5, weiter umfassend: einen vierten Ausnehmungsabschnitt (3a6), welcher in dem ersten Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a) vorgesehen ist; einen fünften Ausnehmungsabschnitt (3c6), welcher in dem dritten Endabschnitt (3c2) des zweiten Basisabschnitts (3c) vorgesehen ist; und einen sechsten Ausnehmungsabschnitt (3b6), welcher in dem fünften Endabschnitt (3b2) des dritten Basisabschnitts (3b) vorgesehen ist.
  7. Die Vorrichtung (1c) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: einen siebten Vorsprung (3a7), welcher an dem ersten Basisabschnitt (3a) vorgesehen ist und auf einer zu der Seite des dritten Basisabschnitts (3b) gegenüberliegenden Seite des ersten Basisabschnitts (3a) herausragt; und einen achten Vorsprung (3c7), welcher an dem zweiten Basisabschnitt (3c) vorgesehen ist und auf einer zu der Seite des dritten Basisabschnitts (3b) gegenüberliegenden Seite des zweiten Basisabschnitts (3c) herausragt.
  8. Die Vorrichtung (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: ein Gehäuse (4), welches Teile des ersten Basisabschnitts (3a), des zweiten Basisabschnitts (3c) und des dritten Basisabschnitts (3b) abdeckt, wobei der erste Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a), der dritte Endabschnitt (3c2) des zweiten Basisabschnitts (3c) und der vierte Endabschnitt (3b2) des dritten Basisabschnitts (3b) aus einer Stirnfläche des Gehäuses (4) in der ersten Richtung herausragen, und der zweite Endabschnitt (3a1) des ersten Basisabschnitts (3a), der vierte Endabschnitt (3c1) des zweiten Basisabschnitts (3c) und der sechste Endabschnitt (3b1) des dritten Basisabschnitts (3b) aus einer anderen Stirnseite des Gehäuses (4) in der ersten Richtung herausragen.
  9. Die Vorrichtung (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 8, wobei das Gehäuse (4) einen ersten Expositionsabschnitt (4a), einen zweiten Expositionsabschnitt (4c) und einen dritten Expositionsabschnitt (4b) umfasst, der erste Basisabschnitt (3a) in dem ersten Expositionsabschnitt (4a) frei liegt, der zweite Basisabschnitt (3c) in dem zweiten Expositionsabschnitt (4c) frei liegt und der dritte Basisabschnitt (3b) in dem dritten Expositionsabschnitt (4b) frei liegt.
  10. Die Vorrichtung (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 9, wobei der erste Basisabschnitt (3a) auf einer zu einer Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche, auf welcher der erste Expositionsabschnitt (4a) des Gehäuses (4) geöffnet ist, frei liegt, der zweite Basisabschnitt (3c) auf einer zu einer Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche, auf welcher der zweite Expositionsabschnitt (4c) des Gehäuses (4) geöffnet ist, frei liegt und der dritte Basisabschnitt (3b) auf einer zu einer Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche, auf welcher der dritte Expositionsabschnitt (4b) des Gehäuses (4) geöffnet ist, frei liegt.
  11. Die Vorrichtung (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Halbleiterelementen (2, 2a und 2b) vorgesehen ist und die Vielzahl von Halbleiterelementen (2, 2a und 2b) zu einem MOSFET und/oder eine Diode gehören.
  12. Die Vorrichtung (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 11, wobei eine Source-Elektrode und eine Gate-Elektrode des MOSFET aus dem Gehäuse frei liegen.
  13. Die Vorrichtung (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 11, wobei eine Anode-Elektrode der Diode aus dem Gehäuse frei liegt.
  14. Die Vorrichtung (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 8, wobei der erste Basisabschnitt (3a), der zweite Basisabschnitt (3c) und der dritte Basisabschnitt (3b) eine Leitfähigkeit aufweisen und Aluminium und/oder Kupfer enthalten und das Gehäuse (4) Isolationseigenschaften aufweist.
  15. Ein Halbleitermodul (100 und 100a), umfassend: eine Vielzahl der Halbleitervorrichtungen (1 und 1a bis 1c) gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen (1 und 1a bis 1c) miteinander in der ersten Richtung verbunden sind, der erste Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a) an der zweite Endabschnitt (3a1) des ersten Basisabschnitts (3a) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1 und 1a bis 1c) in der ersten Richtung gebondet ist, der dritte Endabschnitt (3c2) des zweiten Basisabschnitts (3c) an der vierte Endabschnitt (3c1) des zweiten Basisabschnitts (3c) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1 und 1a bis 1c) gebondet ist und der fünfte Endabschnitt (3b2) des dritten Basisabschnitts (3b) an den sechsten Endabschnitt (3b1) des dritten Basisabschnitts (3b) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1 und 1a bis 1c) gebondet ist.
  16. Das Modul (100) gemäß Anspruch 15, wobei ein erster Vorsprung (3a4), welcher an dem ersten Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a) vorgesehen ist, mit einer Stirnseite des zweiten Endabschnitts (3a1) des ersten Basisabschnitts (3a) der benachbarten Halbleitervorrichtung (1a) in der sich mit der ersten Richtung überschneidenden zweiten Richtung in Kontakt kommt, ein zweiter Vorsprung (3c4), welcher an dem dritten Endabschnitt (3c2) des zweiten Basisabschnitts (3c) vorgesehen ist, mit einer Stirnseite des vierten Endabschnitts (3c1) des zweiten Basisabschnitts (3c) der benachbarten Halbleitervorrichtung (1a) in der zweiten Richtung in Kontakt kommt und ein dritter Vorsprung (3b4), welcher an dem fünften Endabschnitt (3b2) des dritten Basisabschnitts (3b) mit einer Stirnseite des sechsten Endabschnitts (3b1) des dritten Basisabschnitts (3b) der benachbarten Halbleitervorrichtung (1a) in der zweiten Richtung in Kontakt kommt.
  17. Das Modul (100) gemäß Anspruch 15, wobei der erste Vorsprung (3a4), welcher an dem ersten Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a) vorgesehen ist, in einem ersten Ausnehmungsabschnitt (3a6) vorgesehen ist, welcher in dem zweiten Endabschnitt (3a1) des ersten Basisabschnitts (3a) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1b) vorgesehen ist, der zweite Vorsprung (3c4), welcher an dem dritten Endabschnitt (3c2) des zweiten Basisabschnitts (3c) vorgesehen ist, in einem zweiten Ausnehmungsabschnitt (3c6) vorgesehen ist, welcher in dem vierten Endabschnitt (3c1) des zweiten Basisabschnitts (3c) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1b) vorgesehen ist, und der dritte Vorsprung (3b4), welcher an dem fünften Endabschnitt (3b2) des dritten Basisabschnitts (3b) vorgesehen ist, in einem dritten Ausnehmungsabschnitt (3b6) vorgesehen ist, welcher in dem sechsten Endabschnitt (3b1) des dritten Basisabschnitts (3b) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1b) vorgesehen ist.
  18. Das Modul (100) gemäß Anspruch 15, wobei ein vierter Vorsprung (3a4), welcher an dem zweiten Endabschnitt (3a1) des ersten Basisabschnitts (3a) vorgesehen ist, mit einer Stirnseite des ersten Endabschnitts (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a) der benachbarten Halbleitervorrichtung (1a) in der zweiten Richtung in Kontakt kommt, ein fünfter Vorsprung (3c4), welcher an dem vierten Endabschnitt (3c1) des zweiten Basisabschnitts (3c) vorgesehen ist, mit einer Stirnseite des dritten Endabschnitts (3c2) des zweiten Basisabschnitts (3c) der benachbarten Halbleitervorrichtung (1a) in der zweiten Richtung in Kontakt kommt und ein sechster Vorsprung (3b4), welcher an dem sechsten Endabschnitt (3b1) des dritten Basisabschnitts (3b) vorgesehen ist, mit einer Stirnseite des fünften Endabschnitts (3b2) des dritten Basisabschnitts (3b) der benachbarten Halbleitervorrichtung (1a) in der zweiten Richtung in Kontakt kommt.
  19. Das Modul (100) gemäß Anspruch 15, wobei der vierte Vorsprung (3a4), welcher an dem zweiten Endabschnitt (3a1) des ersten Basisabschnitts (3a) in einem vierten Ausnehmungsabschnitt (3a6) vorgesehen ist, welcher in dem ersten Endabschnitt (3a2) des ersten Basisabschnitts (3a) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1b) vorgesehen ist, der fünfte Vorsprung (3c4), welcher an dem vierten Endabschnitt (3c1) des zweiten Basisabschnitts (3c) vorgesehen ist, in einem fünften Ausnehmungsabschnitt (3c6) vorgesehen ist, welcher in dem dritten Endabschnitt (3c2) des zweiten Basisabschnitts (3c) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1b) vorgesehen ist, und der sechste Vorsprung (3b4), welcher an dem sechsten Endabschnitt (3b1) des dritten Basisabschnitts (3b) vorgesehen ist, in einem sechsten Ausnehmungsabschnitt (3b6) vorgesehen ist, welcher in dem fünften Endabschnitt (3b2) des dritten Basisabschnitts (3b) in der benachbarten Halbleitervorrichtung (1b) vorgesehen ist.
  20. Das Modul (100a) gemäß Anspruch 15, wobei die Vielzahl von miteinander in der ersten Richtung verknüpften Halbleitervorrichtungen (1c) angeordnet sind, um zwei Sätze in der zweiten Richtung zu bilden, und ein siebter Vorsprung (3a7), welcher an dem ersten Basisabschnitt (3a) vorgesehen ist und auf einer der Seite des dritten Basisabschnitts (3b) gegenüberliegenden Seite des ersten Basisabschnitts (3a) herausragt, und ein achter Vorsprung (3c7), welcher an dem zweiten Basisabschnitt (3c) der benachbarten Halbleitervorrichtung (1c) in der zweiten Richtung vorgesehen ist und auf einer der Seite des dritten Basisabschnitts (3b) gegenüberliegenden Seite des zweiten Basisabschnitts (3c) herausragt, in Kontakt miteinander kommen.
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