DE102016207543A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Halbleitervorrichtung beinhaltet einen Halbleiterchip (11), ein Metallelement (13) und einen Anschluss (14). Der Halbleiterchip (11) hat eine Elektrode (12). Das Metallelement (13) ist elektrisch mit der Elektrode (12) verbunden. Der Anschluss erstreckt sich von dem Metallelement (13), um mit einem externen Verbindungselement verbunden zu werden. Der Anschluss hat einen breitenvergrößerten Abschnitt (141a, 143a) in einem vorbestimmten Bereich beginnend von einem ersten Ende des Anschlusses, welches mit dem Metallelement verbunden ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, welche einen Halbleiterchip, ein mit einer Elektrode des Halbleiterchips elektrisch verbundenes Metallelement und einen Anschluss beinhaltet, welcher sich von dem Metallelement erstreckt, um mit einem externen Verbindungselement verbunden zu werden.
  • Zum Beispiel offenbart JP 2012-235081 A eine Halbleitervorrichtung, welche ein Halbleiterelement als einen Halbleiterchip, einen dicken Plattenabschnitt als ein Metallelement, welches mit einer Elektrode des Halbleiterchips elektrisch verbunden ist, und Anschlüsse beinhaltet, wie beispielsweise einen Hohes-Potential-Energiequellen-Anschluss, eine Niedriges-Potential-Energiequellen-Anschluss und einen Ausgangsanschluss, um mit externen Verbindungselementen verbunden zu werden.
  • In solch einer Halbleitervorrichtung erstrecken sich die Anschlüsse von dem Metallelement mit einer vorbestimmten Breite, wie beispielsweise konstanten Breiten. Die Anschlüsse, welche konstante Breiten haben, werden voraussichtlich wegen externen Vibrationen, welche über die Verbindungselemente übertragen werden, in Schwingungen versetzt. In solch einem Fall werden die Basisabschnitte der Anschlüsse beansprucht. Als ein Ergebnis vermindert sich eine Zuverlässigkeit einer Verbindung der Anschlüsse.
  • In Bezug auf einen elektrischen Strompfad zwischen dem Metallelement und dem Anschluss ändert sich die Breite des elektrischen Strompfades in hohem Maße in der Nähe des Basisabschnitts, und somit erhöht sich die Stromdichte. Die Konzentration von Strömen resultiert in einer Induktivitätserhöhung.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung bereitzustellen, die fähig ist, Vibrationen eines Anschlusses und eine Konzentration von Strömen zu begrenzen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Halbleitervorrichtung einen Halbleiterchip, ein Metallelement und einen Anschluss. Der Halbleiterchip hat eine Elektrode. Das Metallelement ist elektrisch mit der Elektrode verbunden. Der Anschluss erstreckt sich von dem Metallelement, um mit einem externen Verbindungselement verbunden zu werden. Der Anschluss hat einen breitenvergrößerten Abschnitt in einem vorbestimmten Bereich beginnend von einem ersten Ende des Anschlusses, welches benachbart zu dem Metallelement ist.
  • Bei der Halbleitervorrichtung hat der Anschluss den breitenvergrößerten Abschnitt benachbart zu dem ersten Ende, welches mit dem Metallelement verbindet, und somit ist ein Basisabschnitt (Fußabschnitt, Sockelabschnitt) des Anschlusses, welcher mit dem Metallelement verbunden ist, verstärkt. Dadurch wird der Anschluss daran gehindert, wegen von einer externen Vorrichtung übertragenen Vibrationen in Schwingungen versetzt zu werden.
  • Bei dem Anschluss, welcher den breitenvergrößerten Abschnitt hat, ist eine Änderung einer Breite eines Strompfades zwischen dem Anschluss und dem Metallelement kleiner als diejenige bei einem Anschluss, welcher nicht den breitenvergrößerten Abschnitt hat. Deshalb kann eine Stromkonzentration an dem ersten Ende des Anschlusses reduziert werden. Dementsprechend können die Vibrationen des Anschlusses und die Stromkonzentration in dem Anschluss begrenzt werden.
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung, welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gemacht wird, deutlicher werden, in welchen gleiche Teile durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet sind und in welchen:
  • 1 ein schematisches Schaltbild einer Leistungsumrichtervorrichtung (Leistungsumwandlungsvorrichtung) ist, auf welche eine Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewandt ist;
  • 2 eine schematische Draufsicht der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
  • 3 eine Draufsicht der Halbleitervorrichtung, ohne einen einkapselnden Harzkörper zu haben, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
  • 4 eine entlang einer Linie IV-IV in 2 genommene Schnittansicht ist;
  • 5 eine vergrößerte Ansicht eines breitenvergrößerten Abschnitts eines Anschlusses der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist; und
  • 6 eine vergrößerte Schnittansicht eines breitenvergrößerten Abschnitts eines Anschlusses einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden.
  • In den folgenden Beschreibungen werden gleiche oder äquivalente Komponenten mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden. In den folgenden Beschreibungen wird eine Dickenrichtung, in welcher eine Dicke eines Halbleiterchips gemessen wird, als eine Z-Richtung bezeichnet werden. Eine Richtung, welche senkrecht zu der Z-Richtung ist und in welcher ein Halbleiterchip eines oberen Arms und ein Halbleiterchip eines unteren Arms angeordnet sind, wird als eine X-Richtung bezeichnet werden und wird auch als eine Anordnungsrichtung bezeichnet werden. Die X-Richtung entspricht einer Richtung, die senkrecht zu der Dickenrichtung ist. Eine Richtung, welche senkrecht zu der Z-Richtung und der X-Richtung ist, wird als eine Y-Richtung bezeichnet werden. Eine Ebene, welche die X-Richtung und die Y-Richtung beinhaltet, wird als eine XY-Ebene bezeichnet werden und ist senkrecht zu der Z-Richtung. Die Form entlang der XY-Ebene wird als eine Ebenenform bezeichnet werden.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Zuerst wird ein Beispiel einer Leistungsumrichtervorrichtung (Leistungsumwandlungsvorrichtung), welche eine Halbleitervorrichtung verwendet, mit Bezug auf 1 beschrieben werden.
  • Eine Leistungsumrichtervorrichtung 1 ist ausgestaltet, eine Gleichspannung, welche von einer Gleichstromquelle 2 eingespeist wird, in Drehströme umzuwandeln und die Drehströme an einen Drehstrommotor 3 auszugeben. Die Leistungsumrichtervorrichtung 1 ist zum Beispiel in einem elektrischen Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug installiert. Die Leistungsumrichtervorrichtung 1 kann eine von dem Motor 3 erzeugte elektrische Leistung (electric power) in einen Gleichstrom umwandeln und die Gleichstromquelle 2 (Batterie) mit dem Gleichstrom laden. Deshalb kann der Motor 3 auch als ein Motorgenerator bezeichnet werden. In 1 bezeichnet Bezugsziffer 4 einen Glättungskondensator.
  • Die Leistungsumrichtervorrichtung 1 beinhaltet einen Drehstromwechselrichter. Der Drehstromwechselrichter hat obere Arme und untere Arme für drei Phasen zwischen einer Hohes-Potential-Energiequellen-Leitung 5, welche mit einem positiven Anschluss der Gleichstromquelle 2 verbunden ist, und einer Niedriges-Potential-Energiequellen-Leitung 6, welche mit einem Niedriges-Potential-Anschluss der Gleichstromquelle 2 verbunden ist. Der obere Arm und der untere Arm, welche jede Phase bilden, sind durch eine Halbleitervorrichtung 10 bereitgestellt.
  • Die Halbleitervorrichtung 10 beinhaltet Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (nachstehend als IGBTs bezeichnet) und Freilaufdioden (nachstehend als FWDs (freewheel diodes) bezeichnet), welche mit den jeweiligen IGBTs antiparallel verbunden sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die IGBTs und die FWDs in Halbleiterchips 11 gebildet. Als ein anderes Beispiel können der IGBT und die FWD in separaten Chips gebildet sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der IGBT ein n-Kanal-Typ. Eine Kathodenelektrode der FWD ist gemeinsam mit einer Kollektor-Elektrode angeschlossen. Eine Anodenelektrode der FWD ist gemeinsam mit einer Emitter-Elektrode angeschlossen.
  • In der Halbleitervorrichtung 10 ist die Kollektor-Elektrode des IGBT des oberen Arms elektrisch mit der Hohes-Potential-Energiequellen-Leitung 5 verbunden, und die Emitter-Elektrode des IGBT des oberen Arms ist mit einer Ausgangsleitung 7 verbunden, welche mit dem Motor 3 verbindet. Die Kollektor-Elektrode des IGBT des unteren Arms ist mit der Ausgangsleitung 7 verbunden, und die Emitter-Elektrode des IGBT des unteren Arms ist elektrisch mit der Niedriges-Potential-Energiequellen-Leitung 6 verbunden.
  • Zusätzlich zu dem Drehstromwechselrichter kann die Leistungsumrichtervorrichtung 1 einen Aufwärtswandler zum Hochsetzen der von der Gleichstromquelle 2 eingespeisten Gleichspannung und eine Steuerung zum Steuern von Operationen von Schaltelementen des Drehstromwechselrichters und des Aufwärtswandlers beinhalten.
  • Als nächstes wird ein schematischer Aufbau der Halbleitervorrichtung 10 mit Bezug auf 2 bis 4 beschrieben werden. In 3 ist ein einkapselnder Harzkörper nicht dargestellt.
  • Wie in 2 bis 4 gezeigt, beinhaltet die Halbleitervorrichtung 10 Halbleiterchips 11, welche Elektroden 12 haben, Wärmesenken 13, welche elektrisch mit den Elektroden 12 verbunden sind, Hauptanschlüsse 14, welche sich von den Wärmesenken 13 erstrecken, um mit externen Verbindungselementen elektrisch verbunden zu werden. Als die Hauptanschlüsse 14 beinhaltet die Halbleitervorrichtung 10 einen Hohes-Potential-Energieversorgungs-Anschluss 141, welcher mit der Hohes-Potential-Energiequellen-Leitung 5 verbunden ist, einen Niedriges-Potential-Energieversorgungs-Anschluss 142, welcher mit der Niedriges-Potential-Energiequellen-Leitung 6 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss 143, welcher mit der Ausgangsleitung 7 verbunden ist. Nachstehend wird der Hohes-Potential-Energieversorgungs-Anschluss 141 auch als ein P-Anschluss 141 bezeichnet werden. In gleicher Weise wird der Niedriges-Potential-Energieversorgungs-Anschluss 142 auch als ein N-Anschluss 142 bezeichnet werden, und der Ausgangsanschluss 143 wird auch als ein O-Anschluss 143 bezeichnet werden. Die Hauptanschlüsse 14 entsprechenden Anschlüssen. Von den Hauptanschlüssen 14 entsprechen der P-Anschluss 141 und der O-Anschluss 143 Anschlüssen, welche breitenvergrößerte Abschnitte haben. Ferner entspricht der P-Anschluss 141 einem ersten Hauptanschluss, der O-Anschluss 143 entspricht einem zweiten Hauptanschluss, und der N-Anschluss 142 entspricht einem dritten Hauptanschluss.
  • Die Halbleitervorrichtung 10 beinhaltet ferner Anschlüsse 15, Signalanschlüsse 16 und einen einkapselnden Harzkörper 17. Die Anschlüsse 15 sind zwischen den Wärmesenken 13 und den Halbleiterchips 11 angeordnet. Die Anschlüsse 15 verbinden elektrisch und thermisch zwischen den Wärmesenken 13 und den Halbleiterchips 11. Der einkapselnde Harzkörper 17 kapselt die Halbleiterchips 11 darin ein. Als die Halbleiterchips 11 beinhaltet die Halbleitervorrichtung 10 einen Halbleiterchip 111 des oberen Arms und einen Halbleiterchip 112 des unteren Arms. Als die Anschlüsse 15 beinhaltet die Halbleitervorrichtung 10 einen Anschluss 151, welcher dem Halbleiterchip 111 zugehörig ist, und einen Anschluss 152, welcher dem Halbleiterchip 112 zugehörig ist.
  • Als die Hauptanschlüsse 14 beinhaltet die Halbleitervorrichtung 10 den Hohes-Potential-Energieversorgungs-Anschluss 141, welcher mit der Hohes-Potential-Energiequellen-Leitung 5 verbunden ist, den Niedriges-Potential-Energieversorgungs-Anschluss 142, welcher mit der Niedriges-Potential-Energiequellen-Leitung 6 verbunden ist, und den Ausgangsanschluss 143, welcher mit der Ausgangsleitung 7 verbunden. Nachstehend wird der Hohes-Potential-Energieversorgungs-Anschluss 141 auch als der P-Anschluss 141 bezeichnet. In gleicher Weise wird der Niedriges-Potential-Energieversorgungs-Anschluss 142 auch als der N-Anschluss 142 bezeichnet, und der Ausgangsanschluss 143 wird auch als der O-Anschluss 143 bezeichnet.
  • Der Halbleiterchip 11 beinhaltet ein Halbleitersubstrat, welches aus Silicium (Si) oder Siliciumkarbid (SiC) hergestellt ist, und einen IGBT und eine FWD, welche auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet sind. Die FWD ist antiparallel mit dem IGBT verbunden. D. h. der Halbleiterchip 11 ist mit einem RC(reverse conducting, rückwärts leitenden)-IGBT ausgebildet. Der IGBT und die FWD haben einen sogenannten vertikalen Aufbau, der es einem elektrischen Strom erlaubt, in der Dickenrichtung des Halbleiterchips 11, d. h. in der Z-Richtung, zu fließen. Als die Elektroden 12 hat der Halbleiterchip 11 eine Kollektor-Elektrode 12a auf einer Oberfläche und eine Emitter-Elektrode 12b auf einer anderen Oberfläche (Rückfläche) entgegengesetzt zu der einen Oberfläche, auf welcher die Kollektor-Elektrode 12a angeordnet ist, in Bezug auf die Dickenrichtung (Z-Richtung). Die Kollektor-Elektrode 12a ist auf beinahe der gesamten Oberfläche des Halbleiterchips 11 ausgebildet. Die Emitter-Elektrode 12b ist in einem aktiven Bereich der Rückfläche des Halbleiterchips 11 ausgebildet. Eine Vielzahl von Pads ist an einem Umfangsbereich, welcher unterschiedlich zu dem aktiven Bereich ist, an der Rückfläche des Halbleiterchips 11 vorgesehen. Die Pads beinhalten einen Pad, welcher elektrisch mit der Gate-Elektrode verbunden ist.
  • Als die Halbleiterchips 11 beinhaltet die Halbleitervorrichtung 10 den Halbleiterchip 111 des oberen Arms und den Halbleiterchip 112 des unteren Arms. Jeder der Halbleiterchips 111, 112 ist mit dem IGBT und der FWD ausgebildet. Der Halbleiterchip 111 entspricht einem ersten Halbleiterchip, und der Halbleiterchip 112 entspricht einem zweiten Halbleiterchip 112. Die Halbleiterchips 111, 112 haben im Wesentlichen die gleiche ebene Form, wie beispielsweise eine rechteckige Form, und im Wesentlichen die gleiche Größe und Dicke. Der Halbleiterchip 111 und der Halbleiterchip 112 sind so angeordnet, dass die jeweiligen Kollektor-Elektroden 12a in Bezug auf die Z-Richtung in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, d. h. die jeweiligen Kollektor-Elektroden 12a sind in Bezug auf die Z-Richtung auf der gleichen Seite angeordnet. Ferner sind der Halbleiterchip 111 und der Halbleiterchip 112 in der Z-Richtung auf im Wesentlichen der gleichen Höhe angeordnet, und sie sind in der X-Richtung nebeneinander angeordnet.
  • Die Wärmesenken 13 sind elektrisch mit den Elektroden 12 der jeweiligen Halbleiterchips 11 verbunden. Die Wärmesenken 13 fungieren als Verdrahtungen, um die Halbleiterchips 11 elektrisch mit externen Vorrichtungen zu verbinden. Die Wärmesenken 13 fungieren auch, um von den Halbleiterchips 11 erzeugte Wärme nach außerhalb der Halbleitervorrichtung 10 abzuleiten. Deshalb sind die Wärmesenken 13 aus einem Metallmaterial, wie beispielsweise Kupfer, hergestellt, welches eine thermische Leitfähigkeit und eine elektrische Leitfähigkeit hat. Die Wärmesenken 13 entsprechen einem Metallelement.
  • Als die Wärmesenken 13 beinhaltet die Halbleitervorrichtung 10 Wärmesenken 131, 132, welche benachbart zu den Kollektor-Elektroden 12a der Halbleiterchips 11 angeordnet sind, und Wärmesenken 133, 134, welche benachbart zu den Emitter-Elektroden 12b der Halbleiterchips 11 angeordnet sind. Insbesondere ist die Wärmesenke 131 benachbart zu der Kollektor-Elektrode 12a des Halbleiterchips 111 angeordnet, und die Wärmesenke 133 ist benachbart zu der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 111 angeordnet. In diesem Fall entspricht die Wärmesenke 131 einer ersten Wärmesenke und die Wärmesenke 133 entspricht einer zweiten Wärmesenke. In gleicher Weise ist die Wärmesenke 132 benachbart zu der Kollektor-Elektrode 12a des Halbleiterchips 112 angeordnet, und die Wärmesenke 134 ist benachbart zu der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 112 angeordnet. In diesem Fall entspricht die Wärmesenke 132 einer dritten Wärmesenke, und die Wärmesenke 134 entspricht einer vierten Wärmesenke. Jede der Wärmesenken 13, wie beispielsweise die ersten bis vierten Wärmesenken 131, 132, 133 und 134, hat eine rechteckige Form in einer Draufsicht.
  • Die Wärmesenke 131, welche benachbart zu der Kollektor-Elektrode 12a des Halbleiterchips 111 angeordnet ist, ist angeordnet, den Halbleiterchip 111 (Kollektor-Elektrode 12a) in einer in der Z-Richtung projizierten Ansicht zu umgeben. Ein Lötmittel 18 ist zwischen einer Oberfläche 131a der Wärmesenke 131 und der Kollektor-Elektrode 12a des Halbleiterchips 111 angeordnet. Das Lötmittel 18 verbindet die Wärmesenke 131 und die Kollektor-Elektrode 12a des Halbleiterchips 111 elektrisch und thermisch. Der einkapselnde Harzkörper 17 hat eine erste Oberfläche 17a und eine zweite Oberfläche (Rückfläche) 17b, welche in Bezug auf die Z-Richtung entgegengesetzt zu der ersten Oberfläche 17a ist. Die Wärmesenke 131 hat eine zu dem Halbleiterchip 111 benachbarte Oberfläche 131a und eine Wärmeabstrahlungsoberfläche 131b, die entgegengesetzt zu der Oberfläche 131a ist. Die Wärmeabstrahlungsoberfläche 131b der Wärmesenke 131 ist von der ersten Oberfläche 17a des einkapselnden Harzkörpers 17 freigelegt. Die Wärmeabstrahlungsoberfläche 131b ist im Wesentlichen koplanar mit der ersten Oberfläche 17a.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der P-Anschluss 141 mit der Wärmesenke 131 verbunden. Das heißt, der P-Anschluss 141 ist elektrisch mit der Wärmesenke 131 verbunden. Der P-Anschluss 141 kann integral (einstückig) mit der Wärmesenke 131 ausgebildet sein. Alternativ können der P-Anschluss 141 und die Wärmesenke 131 aus unterschiedlichen Teilen hergestellt sein und miteinander verbunden sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der P-Anschluss 141 einstückig mit der Wärmesenke 131 ausgebildet. Der P-Anschluss 141 hat eine kleinere Dicke als diejenige der Wärmesenke 131. Der P-Anschluss 141 erstreckt sich von einer der Seitenoberflächen der Wärmesenke 131 in der Y-Richtung. Wie in 2 gezeigt, steht der P-Anschluss 141 von einer Seitenoberfläche 17c des einkapselnden Harzkörpers 17 nach außen von dem einkapselnden Harzkörper 17 vor.
  • Die Wärmesenke 131 und die Wärmesenke 132 sind in der X-Richtung angeordnet. Die Wärmesenke 132 ist benachbart zu der Kollektor-Elektrode 12a des Halbleiterchips 112 angeordnet. Die Wärmesenke 132 ist angeordnet, den Halbleiterchip 112 (Kollektor-Elektrode 12a) in einer in der Z-Richtung projizierten Ansicht zu umgeben. Ein Lötmittel 19 ist zwischen einer Oberfläche 132a der Wärmesenke 132 und der Kollektor-Elektrode 12a des Halbleiterchips 112 angeordnet. Das Lötmittel 19 verbindet elektrisch und thermisch die Wärmesenke 132 und die Kollektor-Elektrode 12a des Halbleiterchips 112. Die Wärmesenke 132 hat eine zu dem Halbleiterchip 112 benachbarte Oberfläche 132a und eine Wärmeabstrahlungsoberfläche 132b, welche zu der Oberfläche 132a entgegengesetzt ist. Die Wärmeabstrahlungsoberfläche 132b ist von der ersten Oberfläche 17a des einkapselnden Harzkörpers 17 freigelegt. Die Wärmeabstrahlungsoberfläche 132b ist ebenfalls im Wesentlichen koplanar zu der ersten Oberfläche 17a des einkapselnden Harzkörpers 17.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt, hat die Wärmesenke 132 einen Verbindungsabschnitt 132c. Der Verbindungsabschnitt 132c hat eine kleinere Dicke als der andere Teil (Körperteil) der Wärmesenke 132. Der Verbindungsabschnitt 132c erstreckt sich von einer der Seitenoberflächen der Wärmesenke 132 zu der Wärmesenke 133. Der Verbindungsabschnitt 132c hat zwei gebogene Abschnitte.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der O-Anschluss 143 mit der Wärmesenke 132 verbunden. D. h. der O-Anschluss 143 ist elektrisch mit der Wärmesenke 132 verbunden. Der O-Anschluss 143 kann integral (einstückig) mit der Wärmesenke 132 ausgebildet sein. Alternativ können der O-Anschluss 143 und die Wärmesenke 132 aus unterschiedlichen Teilen hergestellt sein und miteinander verbunden sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der O-Anschluss 143 einstückig mit der Wärmesenke 132 ausgebildet. Der O-Anschluss 143 hat eine kleinere Dicke als diejenige der Wärmesenke 132. Der O-Anschluss 143 erstreckt sich von einer der Seitenoberflächen der Wärmesenke 132 in der Y-Richtung. Wie in 2 gezeigt, steht der O-Anschluss 143 von der Seitenoberfläche 17c des einkapselnden Harzkörpers 17, welches die gleiche Seitenoberfläche ist, von welcher der P-Anschluss 141 vorsteht, nach außen von dem einkapselnden Harzkörper 17 vor.
  • Die Wärmesenke 133 ist benachbart zu der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 111 angeordnet. Die Wärmesenke 133 ist angeordnet, den Halbleiterchip 111 in einer in der Z-Richtung projizierten Ansicht zu umgeben. Der Anschluss 151 ist zwischen einer Oberfläche 133a der Wärmesenke 133, welche benachbart zu dem Halbleiterchip 111 ist, und der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 111 angeordnet. Der Anschluss 151 stellt die Höhe sicher, welche notwendig ist, um die Signalanschlüsse 16 und die Pads des Halbleiterchips 111 über Bonding-Drähte 20 zu verbinden. Der Anschluss 151 ist aus einem Material hergestellt, welches zumindest ein Metallmaterial beinhaltet, um elektrische Leitfähigkeit und thermische Leitfähigkeit zu haben. Der Anschluss 151 verbindet die Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 111 und die Wärmesenke 133 elektrisch und thermisch. Der Anschluss 151 ist angeordnet, der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 111 gegenüberzuliegen, und ist über ein Lötmittel 21 elektrisch mit der Emitter-Elektrode 12b verbunden.
  • Die Wärmesenke 133 ist so angeordnet, dass der meiste Teil der Wärmesenke 133 die Wärmesenke 131 überlappt, wenn in der Z-Richtung projiziert. Die Wärmesenke 133 ist angeordnet, der Oberfläche des Anschlusses 151, welche dem Halbleiterchip 111 entgegengesetzt ist, gegenüber zu liegen. Die Oberfläche 133a der Wärmesenke 133 ist über ein Lötmittel 22 elektrisch mit dem Anschluss 151 verbunden. Die Wärmesenke 133 hat eine Wärmeabstrahlungsoberfläche 133b, welche zu der dem Anschluss 151 benachbarten Oberfläche 133a entgegengesetzt ist. Die Wärmeabstrahlungsoberfläche 133b ist von der zweiten Oberfläche 17b des einkapselnden Harzkörpers 17 freigelegt. Die Wärmeabstrahlungsoberfläche 133b ist im Wesentlichen koplanar mit der zweiten Oberfläche 17b.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt, hat die Wärmesenke 133 einen Verbindungsabschnitt 133c. Der Verbindungsabschnitt 133c hat eine kleinere Dicke als diejenige des anderen Teils (Körperteil) der Wärmesenke 133. Der Verbindungsabschnitt 133c erstreckt sich von einer der Seitenoberflächen der Wärmesenke 133 zu der Wärmesenke 134 in der X-Richtung. Ein Spitzenendabschnitt der Verbindung 133c und ein Spitzenendabschnitt der Verbindung 132c sind in der Z-Richtung einander gegenüberliegend und über ein Lötmittel 23 elektrisch miteinander verbunden.
  • Die Wärmesenke 134 ist benachbart zu der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 112 angeordnet. Die Wärmesenke 134 ist angeordnet, den Halbleiterchip 112 in einer in der Z-Richtung projizierten Ansicht zu umgeben. Der Anschluss 152 ist zwischen einer Oberfläche 134a der Wärmesenke 134, welche benachbart zu dem Halbleiterchip 112 ist, und der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 112 angeordnet. Der Anschluss 152 stellt die Höhe sicher, die nötig ist, um die Signalanschlüsse 16 und die Pads des Halbleiterchips 112 über die Bonding-Drähte 20 zu verbinden. Der Anschluss 152 ist aus einem Material hergestellt, welches zumindest ein Metallmaterial beinhaltet, um elektrische Leitfähigkeit und thermische Leitfähigkeit zu haben. Der Anschluss 152 verbindet elektrisch und thermisch zwischen der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 112 und der Wärmesenke 134. Der Anschluss 152 ist angeordnet, der Emitter-Elektrode 12b des Halbleiterchips 112 gegenüberzuliegen. Der Anschluss 152 ist über ein Lötmittel 24 mit der Emitter-Elektrode 12b elektrisch verbunden.
  • Die Wärmesenke 134 ist so angeordnet, dass der meiste Teil der Wärmesenke 134 mit der Wärmesenke 132 in der in der Z-Richtung projizierten Ansicht überlappt. Die Wärmesenke 134 ist angeordnet, der Oberfläche des Anschlusses 152, welche zu dem Halbleiterchip 112 entgegengesetzt ist, gegenüberzuliegen. Die Oberfläche 134a der Wärmesenke 134 ist über das Lötmittel 25 elektrisch mit dem Anschluss 152 verbunden. Die Wärmesenke 134 hat eine Wärmeabstrahlungsoberfläche 134b, welche entgegengesetzt zu der Oberfläche 134a ist. Die Wärmeabstrahlungsoberfläche 134b ist von der zweiten Oberfläche 17b des einkapselnden Harzkörpers 17 freigelegt. Die Wärmeabstrahlungsoberfläche 134b ist im Wesentlichen koplanar mit der zweiten Oberfläche 17b.
  • Wie in 3 gezeigt, hat die Wärmesenke 134 einen Verbindungsabschnitt 134c. Der Verbindungsabschnitt 134c hat eine kleinere Dicke als der andere Teil (Körperteil) der Wärmesenke 134. Der Verbindungsabschnitt 134c erstreckt sich von einer der Seitenoberflächen der Wärmesenke 134 zu der Wärmesenke 133 und in der X-Richtung. Der Verbindungsabschnitt 134c in der Y-Richtung von dem Verbindungsabschnitt 133c verschoben.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der N-Anschluss 142 elektrisch mit dem Verbindungsabschnitt 134c verbunden. Der N-Anschluss 142 erstreckt sich in der Y-Richtung und steht von der Seitenoberfläche 17c des einkapselnden Harzkörpers 17, welches die gleiche Seitenoberfläche ist, von welcher der P-Anschluss 141 und der O-Anschluss 143 vorstehen, nach außen von dem einkapselnden Harzkörper 17 vor. Die vorstehenden Abschnitte der Hauptanschlüsse 14 (141, 142, 143), welche von dem einkapselnden Harzkörper 17 vorstehen, sind in Bezug auf die Z-Richtung an im Wesentlichen der gleichen Position angeordnet. Auch sind die vorstehenden Abschnitte der Hauptanschlüsse 14 (141, 142, 143) in der Y-Richtung so angeordnet, dass der N-Anschluss 142 zwischen dem P-Anschluss 141 und dem O-Anschluss 143 angeordnet ist.
  • Die Signalanschlüsse 16 sind elektrisch mit den Pads der jeweiligen Halbleiterchips 11 (111, 112) über die Bonding-Drähte 20 verbunden. Wie in 2 und 3 gezeigt, erstrecken sich die Signalanschlüsse 16 in der Y-Richtung. Die Signalanschlüsse 16 stehen nach außen von dem einkapselnden Harzkörper 17 von einer Seitenoberfläche 17d des einkapselnden Harzkörpers 17 vor, welche entgegengesetzt zu der Seitenoberfläche 17c ist.
  • Der einkapselnde Harzkörper 17 kapselt die Halbleiterchips 11 (111, 112), welche die Elektroden 12 haben, Teile der Wärmesenken 13 (131, 132, 133, 134), Teile der Hauptanschlüsse 14 (141, 142, 143), die Anschlüsse 15 (151, 152) und Teile der Signalanschlüsse 16 integral ein. Der einkapselnde Harzkörper 17 wird zum Beispiel aus einem Epoxidharz durch ein Transferpressverfahren hergestellt. Wie in 2 gezeigt, hat der einkapselnde Harzkörper 17 in der Draufsicht die rechteckige Form. Der P-Anschluss 141, der N-Anschluss 142 und der O-Anschluss 143, welche als die Hauptanschlüsse dienen, erstrecken sich von der Seitenoberfläche 17c des einkapselnden Harzkörpers 17, welche im Wesentlichen parallel zu der X-Richtung ist, auswärts. Die Signalanschlüsse 16 erstrecken sich von der Seitenoberfläche 17d des einkapselnden Harzkörpers 17, welche entgegengesetzt zu der Seitenoberfläche 17c ist, auswärts.
  • Die Halbleitervorrichtung 10, welche den oben beschriebenen Aufbau hat, ist ein sogenanntes „2-in-1-Package”, welches die zwei Halbleiterchips 11 in einem Gehäuse (Package) hat. Die Wärmesenken 13 sind an entgegengesetzten Seiten von jedem der Halbleiterchips 11 in Bezug auf die Z-Richtung angeordnet. Die Wärme der Halbleiterchips 11 kann von den entgegengesetzten Seiten von jedem Halbleiterchip 11 abgeleitet werden. Insbesondere sind in dem oberen Arm die Wärmesenke 131, das Lötmittel 18, der Halbleiterchip 111, das Lötmittel 21, der Anschluss 151, das Lötmittel 22, die Wärmesenke 133 in dieser Reihenfolge von der ersten Oberfläche 17a des einkapselnden Harzkörpers 17 in der Z-Richtung aufeinander angeordnet. In dem unteren Arm sind die Wärmesenke 132, das Lötmittel 19, der Halbleiterchip 112, das Lötmittel 24, der Anschluss 152, das Lötmittel 25 und die Wärmesenke 134 in dieser Reihenfolge von der Oberfläche 17a des einkapselnden Harzkörpers 17 in der Z-Richtung aufeinander angeordnet. D. h. zwischen dem oberen Arm und dem unteren Arm sind die Komponenten in der gleichen Reihenfolge in der Z-Richtung angeordnet.
  • Als nächstes werden die Hauptanschlüsse 14 mit Bezug auf 3 und 5 beschrieben werden.
  • In der folgenden Beschreibung gibt „Breite” eine Dimension (Größe) in einer Richtung (X-Richtung) an, die senkrecht zu einer Längsrichtung (Y-Richtung) der Hauptanschlüsse 14 und senkrecht zu einer Dickenrichtung (Z-Richtung) der Hauptanschlüsse 14 ist. In 3 sind breitenvergrößerte Abschnitte 141a, 143a mit Schraffuren gezeigt, um Bildungsbereiche klarzustellen.
  • Wie in 3 und 5 gezeigt, sind der P-Anschluss 141 und der O-Anschluss 143, welche an entgegengesetzten Enden von drei Hauptanschlüssen 14 angeordnet sind, die in der X-Richtung nebeneinander angeordnet sind, entsprechend mit den Körperabschnitten (Körperteilen) der Wärmesenken 13 verbunden. Es soll bemerkt werden, dass der Körperabschnitt ein Abschnitt der Wärmesenke ausgenommen die Verbindungsabschnitte 132c, 133c und 134c ist. D. h. der Körperabschnitt ist der im Wesentlichen rechteckige Abschnitt der Wärmesenke. Insbesondere ist der P-Anschluss 141 mit dem Körperabschnitt der Wärmesenke 131 verbunden, und der O-Anschluss 143 ist mit dem Körperabschnitt der Wärmesenke 132 verbunden. Der N-Anschluss 142, welcher zwischen dem P-Anschluss 141 und dem O-Anschluss 143 angeordnet ist, ist mit dem Verbindungsabschnitt 134c der entsprechenden Wärmesenke 134 verbunden, anstatt mit dem Körperabschnitt der Wärmesenke 134 verbunden zu sein.
  • Der P-Anschluss 141 hat einen breitenvergrößerten Abschnitt 141a in einem vorbestimmten Bereich von dem mit der Wärmesenke 131 verbundenen Ende. Ebenso hat der O-Anschluss 143 einen breitenvergrößerten Abschnitt 143a in einem vorbestimmten Bereich von dem mit der Wärmesenke 132 verbundenen Ende.
  • Der breitenvergrößerte Abschnitt 141a hat ein erstes Ende 141a1, welches ein Verbindungsende definiert, das in der Y-Richtung mit der Wärmesenke 131 verbunden ist, und ein zu dem ersten Ende 141a1 entgegengesetztes zweites Ende 141a2. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Breite des zweiten Endes 141a2 die kleinste Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 141a. Die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 141a vergrößert sich in Richtung auf die Wärmesenke 131. D. h. die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 141a vergrößert sich von dem zweiten Ende 141a2 zu dem ersten Ende 141a1 und ist an dem ersten Ende 141a1 maximal.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der breitenvergrößerte Abschnitt 141a mehr innerhalb (zu einer Innenseite) des einkapselnden Harzkörpers 17 angeordnet als ein eingekapselter Endabschnitt 141b des P-Anschlusses 141, welcher an der Seitenoberfläche 17c des einkapselnden Harzkörpers 17 angeordnet ist. D. h. der breitenvergrößerte Abschnitt 141a ist an einer Position ausgebildet, welche mit dem einkapselnden Harzkörper 17 bedeckt ist. Ein Verbindungsabschnitt 141c des P-Anschlusses 141, welcher nach außen von dem einkapselnden Harzkörper 17 vorsteht, ist mit einem Verbindungselement (nicht gezeigt), wie beispielsweise einer Stromschiene (Sammelschiene), verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der P-Anschluss 141 eine konstante Breite von dem zweiten Ende 141a2 zu dem Spitzenende des Verbindungsabschnitts 141c. Das heißt, die Breite des eingekapselten Endabschnitts 141b und die Breite des Verbindungsabschnitts 141c sind die gleiche wie die Breite des zweiten Endes 141a2 des breitenvergrößerten Abschnitts 141a.
  • Insbesondere hat ein Seitenende des breitenvergrößerten Abschnitts 141a, welches zu dem N-Anschluss 142 in der X-Richtung benachbart ist, eine sich verjüngende (angeschrägte) Form. Ein zu dem N-Anschluss 142 entgegengesetztes Seitenende des breitenvergrößerten Abschnitts 141a ist in der Y-Richtung gerade und verbindet die Wärmesenke 131 und den Verbindungsabschnitt 141c gerade. D. h. der breitenvergrößerte Abschnitt 141a hat in einer Draufsicht im Wesentlichen eine trapezoide Form. Somit reduziert sich die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 141a graduell (fortschreitend, allmählich) von dem Körperabschnitt der Wärmesenke 131 zu dem Verbindungsabschnitt 141c.
  • Der breitenvergrößerte Abschnitt 143a hat im Wesentlichen einen ähnlichen Aufbau wie der breitenvergrößerte Abschnitt 141a. Der breitenvergrößerte Abschnitt 143a hat ein erstes Ende 143a1, welches ein Verbindungsende definiert, das in der Y-Richtung mit der Wärmesenke 132 verbunden ist, und ein zweites Ende 143a2, welches zu dem ersten Ende 143a1 entgegengesetzt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Breite des zweiten Endes 143a2 die kleinste des breitenvergrößerten Abschnitts 143a. Die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 143a nimmt in Richtung auf die Wärmesenke 132 zu. D. h. die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 143a vergrößert sich von dem zweiten Ende 143a2 zu dem ersten Ende 143a1 und ist an dem ersten Ende 143a1 maximal.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der breitenvergrößerte Abschnitt 143a mehr innerhalb des einkapselnden Harzkörpers 17 angeordnet als ein eingekapselter Endabschnitt 143b des O-Anschlusses 143, welcher an der Seitenoberfläche 17c des einkapselnden Harzkörpers 17 angeordnet ist. D.h. der breitenvergrößerte Abschnitt 143a ist an einer Position ausgebildet, welche mit dem einkapselnden Harzkörper 17 bedeckt ist. Ein Verbindungsabschnitt 143c des O-Anschlusses 143, welcher von dem einkapselnden Harzkörper 17 nach außen vorsteht, ist mit einem Verbindungselement (nicht gezeigt), wie beispielsweise einer Stromschiene, verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der O-Anschluss 143 eine konstante Breite von dem zweiten Ende 143a2 zu dem Verbindungsabschnitt 143c. D. h. die Breite des eingekapselten Endes 143b und die Breite des Verbindungsabschnitts 143c sind die gleiche wie die Breite des zweiten Endes 143a2 des breitenvergrößerten Abschnitts 143a. Der Verbindungsabschnitt 143c hat im Wesentlichen die gleiche Breite wie der Verbindungsabschnitt 141c.
  • Insbesondere hat ein Seitenende des breitenvergrößerten Abschnitts 143a, welches zu dem N-Anschluss 142 in der X-Richtung benachbart ist, eine sich verjüngende Form. Ein zu dem N-Anschluss 142 entgegengesetztes Seitenende des breitenvergrößerten Abschnitts 143a hat auch eine sich verjüngende Form. Somit hat der breitenvergrößerte Abschnitt 143a im Wesentlichen eine gleichschenklige trapezoide Form. Da der breitenvergrößerte Abschnitt 143a in einer Ebenenform im Wesentlichen die gleichschenklig trapezoide Form hat, reduziert sich die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 143a graduell (fortschreitend, allmählich) von dem Körperabschnitt der Wärmesenke 132 zu dem Verbindungsabschnitt 143c.
  • Der N-Anschluss 142 ist mit der Verbindung 134c der Wärmesenke 134 über ein Lötmittel (nicht gezeigt) verbunden, sodass der N-Anschluss 142 mit der Wärmesenke 134 verbunden ist. Der N-Anschluss 142 hat einen Verbindungsabschnitt 142a, welcher mit dem Verbindungsabschnitt 134c verbunden werden soll. Der Verbindungsabschnitt 142a hat eine konstante Breite. Der N-Anschluss 142 hat einen Verbindungsabschnitt 142b, welcher ein Abschnitt ist, welcher von dem einkapselnden Harzkörper 17 vorsteht und an welchen ein Verbindungselement (nicht gezeigt), wie beispielsweise eine Stromschiene, angeschlossen wird. Die Breite des Verbindungsabschnitts 142a ist kleiner als die Breite des Verbindungsabschnitts 142b, um einen Spielraum (Freiraum) für eine Isolierung von sowohl dem P-Anschluss 141 als auch dem O-Anschluss 143 sicherzustellen, welche in der X-Richtung benachbart sind.
  • Der N-Anschluss 142 hat einen breitenvergrößerten Abschnitt 142c in einem vorbestimmten Bereich von einem Verbindungsende, welches mit dem Verbindungsabschnitt 142a verbunden ist. Der breitenvergrößerte Abschnitt 142c hat eine sich verjüngende Form, um einen Spielraum für eine Isolierung von sowohl dem P-Anschluss 141 als auch dem O-Anschluss 143 sicherzustellen. Die sich verjüngende Form des breitenvergrößerten Abschnitts 142c ist zu der sich verjüngenden Form der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 entgegengesetzt. Das heißt, die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 142c ist am kleinsten an dem Verbindungsende, welches mit dem Verbindungsabschnitt 142a verbunden ist. Die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts 142c ist an dem zu dem Verbindungsabschnitt 142b benachbarten Ende größer als diejenige an dem Verbindungsende, welches mit dem Verbindungsabschnitt 142a verbunden ist, und ist an dem zu dem Verbindungsabschnitt 142b benachbarten Ende maximal.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der N-Anschluss 142 den breitenvergrößerten Abschnitt 142c in einem Bereich, welcher mit dem einkapselnden Harzkörper 17 bedeckt ist, ähnlich zu den anderen breitenvergrößerten Abschnitten 141a, 143a. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Abschnitt des N-Anschlusses 142 von dem Ende, welches mit dem breitenvergrößerten Abschnitt 142a verbunden ist, zu einem Spitzenende des Verbindungsabschnitts 142b eine konstante Breite. Der Verbindungsabschnitt 142b hat im Wesentlichen die gleiche Breite wie die Verbindungsabschnitte 141c und 143c.
  • Als nächstes werden vorteilhafte Wirkungen der oben beschriebenen Halbleitervorrichtung 10 beschrieben werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben von den Hauptanschlüssen 14 der P-Anschluss 141 und der O-Anschluss 143 die breitenvergrößerten Anschlüsse 141a und 143a in den vorbestimmten Bereichen beginnend von den Verbindungsenden, welche mit den entsprechenden Wärmesenken 13 (131, 132) verbunden sind. Deshalb sind die zu den Enden 141a1, 143a1 des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 benachbarten Abschnitte, d. h. die Basisabschnitte, welche mit den Wärmesenken 13 verbunden sind, verstärkt. Verglichen mit einem üblichen Aufbau, in welchem der P-Anschluss 141 und der O-Anschluss 143 mit der konstanten Breite mit den entsprechenden Wärmesenken 13 verbunden sind, d. h. ohne die breitenvergrößerten Bereiche zu haben, können Vibrationen des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 wegen von externen Vorrichtungen über die Verbindungselemente (z. B. eine Stromschiene) übertragenen Vibrationen reduziert werden.
  • Da der P-Anschluss 141 und der O-Anschluss 143 die breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a haben, kann die Änderung in einer Breite an dem Verbindungsabschnitt, welcher mit der entsprechenden Wärmesenke verbunden ist, kleiner als diejenige des üblichen Aufbaus sein. D. h. die Änderung in einer Breite eines Strompfades ist kleiner als diejenige des üblichen Aufbaus. So kann eine Stromkonzentration an den Verbindungsabschnitten des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143, welche mit den entsprechenden Wärmesenken 13 verbunden sind, reduziert werden. Wie oben beschrieben, kann die Stromkonzentration reduziert werden, während Vibrationen des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 begrenzt werden. Da die Vibrationen des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 reduziert werden können, kann eine wegen der Vibrationen in dem einkapselnden Harzkörper 17 auftretende Trennung reduziert werden.
  • Die Hauptanschlüsse 14, welche den breitenvergrößerten Abschnitt an den Basisabschnitten haben, welche mit den entsprechenden Wärmesenken 13 verbinden, sind nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. Von den drei Hauptanschlüssen 14 kann zumindest ein Anschluss den breitenvergrößerten Abschnitt haben. Alternativ können all die drei Hauptanschlüsse 14 die breitenvergrößerten Abschnitte haben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben der P-Anschluss 141 und der O-Anschluss 143, welche an entgegengesetzten Enden der drei in der X-Richtung angeordneten Hauptanschlüsse 14 angeordnet sind, die breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a. In solch einem Fall können die Vibrationen an den in der X-Richtung entgegengesetzten Enden begrenzt werden, und die Vibrationen in der Halbleitervorrichtung 10 können verglichen mit dem Fall, bei welchem nur der N-Anschluss 142 den breitenvergrößerten Abschnitt hat, reduziert werden. Der N-Anschluss 142, welcher zwischen dem P-Anschluss 141 und dem O-Anschluss 143 angeordnet ist, hat den breitenvergrößerten Abschnitt 142c mit der sich verjüngenden Form. Die sich verjüngende Form des breitenvergrößerten Abschnitts 142c ist unterschiedlich zu, d. h. entgegengesetzt zu, der sich verjüngenden Form der auf entgegengesetzten Seiten angeordneten breitenvergrößerten Abschnitte 141c, 143c. Deshalb kann eine Vergrößerung in einer Größe in der X-Richtung begrenzt werden, während der Spielraum (Freiraum) für eine Isolierung beibehalten wird. Ferner begrenzt der breitenvergrößerte Abschnitt 142c die Stromkonzentration in dem N-Anschluss 142.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a die kleinsten Breiten an den zweiten Enden 141a2, 143a2. Deshalb kann verglichen mit dem Aufbau, bei welchem die Breite die kleinste an einem Teil zwischen den ersten Enden 141a1, 143a1 und den zweiten Enden 141a2, 143a2 ist, die Stromkonzentration effektiv begrenzt werden. Insbesondere nimmt die Breite der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a zu den entsprechenden Wärmesenken 13 (131, 132) zu. Da die Breite der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a graduell (fortschreitend, allmählich) in Richtung auf die entsprechenden Wärmesenken 13 zunimmt, kann die Stromkonzentration weiter effektiv begrenzt werden. Wenn die Vibrationen extern zu dem P-Anschluss 141 und dem O-Anschluss 143 übertragen werden, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Beanspruchung auf einen Teil konzentriert. Deshalb kann eine Verbindungszuverlässigkeit weiter verbessert werden.
  • Als der Aufbau, in welchem die Breite der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a an den zweiten Enden 141a2, 143a2 am kleinsten ist, ist der Aufbau nicht auf den Aufbau begrenzt, dass die Breite der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a graduell in Richtung auf die Wärmesenken 13 zunimmt. Die breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a können irgendeine andere Form haben. Zum Beispiel kann die Breite der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a schrittweise zunehmen.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Bei der folgenden Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels werden Beschreibungen von Teilen, welche ähnlich zu denjenigen der Halbleitervorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels sind, nicht wiederholt werden.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels die Dicke der zu den Wärmesenken 13 benachbarten ersten Enden 141a1, 143a1 des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 größer als die Dicke der zweiten Enden 141a2, 143a2, und die Dicke der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a ist an den ersten Enden 141a1, 143a1 maximal. 6 ist eine Schnittansicht des breitenvergrößerten Abschnitts 141a, welche entlang einer Linie genommen ist, die einer Linie VI-VI in 3 entspricht.
  • Wie in 6 gezeigt, ist die Dicke des breitenvergrößerten Abschnitts 141a an dem ersten Ende 141a1 maximal und an dem zweiten Ende 141a2 am kleinsten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Dicke des zweiten Endes 141a2 die gleiche wie die Dicke des Verbindungsabschnitts 141c. Ferner ist von irgendwelchen zwei beliebigen Positionen zwischen dem ersten Ende 141a1 und dem zweiten Ende 141a2 die Dicke der zu dem ersten Ende 141a1 benachbarten einen Position gleich zu oder größer als die zu dem zweiten Ende 141a2 benachbarte andere Position. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt die Dicke eines Teils in einem vorbestimmten Bereich des breitenvergrößerten Abschnitts 141a, welcher an dem ersten Ende 141a1 beginnt, zu dem ersten Ende 141a1 zu, und die Dicke eines verbleibenden Teils des breitenvergrößerten Abschnitts 141a ist konstant. Obwohl nicht dargestellt, hat der breitenvergrößerte Abschnitt 143a eine ähnliche Dicke wie der breitenvergrößerten Abschnitt 141a.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Basisabschnitte des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 nicht nur in der Breitenrichtung sondern auch in der Dickenrichtung verstärkt. Deshalb können Vibrationen des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 wegen durch die Verbindungselemente (zum Beispiel eine Stromschiene) übertragener externer Vibrationen weiter effektiv begrenzt werden.
  • Die Änderung in einer Dicke der Verbindungsabschnitte des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143, welche mit den entsprechenden Wärmesenken 13 verbinden, ist kleiner als diejenige des üblichen Aufbaus. Deshalb ist die Änderung der Dicke des Strompfades kleiner als diejenige bei dem üblichen Aufbau. So kann die Stromkonzentration an den Verbindungsabschnitten des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143, welche mit den entsprechenden Wärmesenken 13 verbinden, weiter effektiv reduziert werden.
  • Ähnlich zu der Änderung der Breite kann die Dicke der breitenvergrößerten Abschnitte 14 (141a, 143a) graduell (allmählich, fortschreitend) in Richtung auf die entsprechenden Wärmesenken 13 (131, 132) vergrößert werden. In dem Fall, in welchem die Dicke der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a graduell in Richtung auf die entsprechenden Wärmesenken 13 vergrößert wird, kann die Stromkonzentration weiter effektiv begrenzt werden. Wenn die Vibrationen extern übertragen werden, konzentriert sich die Beanspruchung kaum auf einen Punkt. Deshalb kann eine Verbindungszuverlässigkeit weiter verbessert werden.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a vollständig in dem einkapselnden Harzkörper 17 eingekapselt. Als ein anderes Beispiel können die breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a teilweise außerhalb des einkapselnden Harzkörpers 17 angeordnet sein. D. h. die breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a können teilweise von der Seitenoberfläche 17c des einkapselnden Harzkörpers 17 vorstehen. In solch einem Fall sind die eingekapselten Enden 141b, 143b an Teilen an den sich verjüngenden Formen angeordnet.
  • Die Reihenfolge der Anordnung der Hauptanschlüsse 14 in der X-Richtung ist nicht besonders beschränkt.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Breiten der Verbindungsabschnitte 141c, 143c des P-Anschlusses 141 und des O-Anschlusses 143 beispielhaft konstant von den zweiten Enden 141a2, 143a2. D. h. die Breiten der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a sind beispielhaft gleich zu oder größer als die Breiten der Verbindungsabschnitte 141c, 143c. Als ein anderes Beispiel können die Breiten der Verbindungsabschnitte 141c, 143c größer als die Breiten der zweiten Enden 141a2, 143a2 sein. Als ein weiteres anderes Beispiel können die Breiten der Verbindungsabschnitte 141c, 143c größer als die Breiten der breitenvergrößerten Abschnitte 141a, 143a sein.
  • Der Aufbau der Halbleitervorrichtung 10 ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. In der oben stehenden Beschreibung hat die Halbleitervorrichtung 10 den oberen und den unteren Arm einer Phase. Als ein anderes Beispiel kann die Halbleitervorrichtung 10 die oberen und die unteren Arme von drei Phasen haben. Als ein weiteres anderes Beispiel kann die Halbleitervorrichtung 10 nur einen von dem oberen Arm und dem unteren Arm haben, d. h. sie kann nur einen Halbleiterchip 11 haben.
  • Als die Halbleitervorrichtung 10 einer zweiseitigen Wärmeabstrahlungsstruktur ist es nicht immer notwendig, die Anschlüsse 15 (151, 152) zu haben. Die Halbleitervorrichtung 10 einer zweiseitigen Wärmeabstrahlungsstruktur muss die Anschlüsse 15 (151, 152) nicht haben.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Wärmesenken 13 beispielhaft an entgegengesetzten Seiten des Halbleiterchips 11 angeordnet. Als ein anderes Beispiel kann die Halbleitervorrichtung 10 eine einseitige Wärmeabstrahlungsstruktur haben, in welcher die Wärmesenke 13 (Metallelement) nur an einer Seite des Halbleiterchips 11 angeordnet ist.
  • Als das Beispiel des Metallelements werden die Wärmesenken 13 verwendet. Jedoch ist das Metallelement nicht auf die Wärmesenken 13 beschränkt, sondern kann irgendwelche Metallelemente sein, welche elektrisch mit den Elektroden 12 der Halbleiterchips 11 verbunden sind. Es ist nicht immer notwendig, dass die Halbleitervorrichtung 10 den einkapselnden Harzkörper 17 hat.
  • Während nur die ausgewählten beispielhaften Ausführungsbeispiele und Beispiele gewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung zu illustrieren, wird es für die Fachleute von dieser Offenbarung deutlich werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen darin gemacht werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Ferner ist die vorstehende Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele und Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung nur für eine Illustration vorgesehen und nicht für den Zweck, die Erfindung, wie sie durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist, zu beschränken.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2012-235081 A [0002]

Claims (9)

  1. Halbleitervorrichtung umfassend: einen Halbleiterchip (11), welcher eine Elektrode (12) hat; ein Metallelement (13), welches elektrisch mit der Elektrode verbunden ist; und einen Anschluss, welcher sich von dem Metallelement erstreckt, um mit einem externen Verbindungselement verbunden zu werden, wobei der Anschluss einen breitenvergrößerten Abschnitt (141a, 143a) in einem vorbestimmten Bereich beginnend von einem ersten Ende des Anschlusses hat, welches mit dem Metallelement verbunden ist.
  2. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der breitenvergrößerte Abschnitt ein erstes Ende, welches das erste Ende des Anschlusses definiert, und ein zu dem ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende hat, und der breitenvergrößerte Abschnitt eine kleinste Breite an dem zweiten Ende hat.
  3. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende zunimmt.
  4. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Ende des breitenvergrößerten Abschnitts eine größere Dicke als diejenige des zweiten Endes des breitenvergrößerten Abschnitts hat, und der breitenvergrößerte Abschnitt eine größte Dicke an dem ersten Ende hat.
  5. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend: einen einkapselnder Harzkörper (17), welcher den Halbleiterchip einkapselt, wobei der Anschluss von einer Seitenoberfläche des einkapselnden Harzkörpers nach außen von dem einkapselnden Harzkörper vorsteht.
  6. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das erste Ende des breitenvergrößerten Abschnitts in dem einkapselnden Harzkörper eingekapselt ist, und die Breite des ersten Endes größer als eine Breite des Anschlusses an einer Position ist, welche der Seitenoberfläche des einkapselnden Harzkörpers entspricht.
  7. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Anschluss einen Verbindungsabschnitt (141c, 143c) beinhaltet, welcher außerhalb des einkapselnden Harzkörpers angeordnet ist und mit dem Verbindungselement verbunden werden soll, und die Breite des breitenvergrößerten Abschnitts gleich zu oder größer als der Verbindungsabschnitt ist.
  8. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Halbleiterchip einen ersten Halbleiterchip (111) und einen zweiten Halbleiterchip (112) beinhaltet, der erste Halbleiterchip und der zweite Halbleiterchip in einer Anordnungsrichtung angeordnet sind, die senkrecht zu einer Dickenrichtung des ersten Halbleiterchips und des zweiten Halbleiterchips ist, jeder von dem ersten Halbleiterchip und dem zweiten Halbleiterchip die Elektrode sowohl an einer ersten Oberfläche als auch an einer der ersten Oberfläche in der Dickenrichtung entgegengesetzten zweiten Oberfläche hat, das Metallelement eine erste Wärmesenke (131), eine zweite Wärmesenke (133), eine dritte Wärmesenke (132) und eine vierte Wärmesenke (134) beinhaltet, die erste Wärmesenke mit der Elektrode an der ersten Oberfläche des ersten Halbleiterchips elektrisch verbunden ist, die zweite Wärmesenke mit der Elektrode an der zweiten Oberfläche des ersten Halbleiterchips elektrisch verbunden ist, die dritte Wärmesenke mit der Elektrode an der ersten Oberfläche des zweiten Halbleiterchips und der zweiten Wärmesenke elektrisch verbunden ist, und die vierte Wärmesenke mit der Elektrode an der zweiten Oberfläche des zweiten Halbleiterchips elektrisch verbunden ist, die Halbleitervorrichtung umfassend: einen ersten Hauptanschluss (141), welcher sich von der ersten Wärmesenke erstreckt; einen zweiten Hauptanschluss (143), welcher sich von zumindest einer von der zweiten Wärmesenke und der dritten Wärmesenke erstreckt; und einen dritten Hauptanschluss (142), welcher sich von der vierten Wärmesenke erstreckt, wobei der erste Hauptanschluss, der zweite Hauptanschluss und der dritte Hauptanschluss in der Anordnungsrichtung des ersten Halbleiterchips und des zweiten Halbleiterchips angeordnet sind und von der Seitenoberfläche des einkapselnden Harzkörpers nach außen von dem einkapselnden Harzkörper vorstehen, und zwei von den ersten bis dritten Anschlüssen, welche an entgegengesetzten Enden in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, durch den Anschluss, der den breitenvergrößerten Abschnitt hat, bereitgestellt sind.
  9. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der breitenvergrößerte Abschnitt ein Verstärkungsabschnitt ist, um das erste Ende des Anschlusses, welches mit dem Metallelement verbunden ist, zu verstärken, und eine Breite des Anschlusses graduell in dem breitenvergrößerten Abschnitt zu dem Metallelement zunimmt.
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