DE102018204473A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

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DE102018204473A1
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Abstract

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Halbleitervorrichtung ein Halbleiterbauelement, ein Gehäuse, das das Halbleiterbauelement umgibt, einen Federanschluss mit einem ersten Verbindungsabschnitt, der sich zu einer Oberseite des Gehäuses erstreckt, und einem zweiten Verbindungsabschnitt, der an der Oberseite des Gehäuses vorhanden ist, und ein Steuer- und/oder Regelsubstrat, das an dem zweiten Verbindungsabschnitt vorhanden ist, wobei der erste Verbindungsabschnitt mit dem Halbleiterbauelement verbunden ist, der zweite Verbindungsabschnitt ein erstes Ende, das mit einem Ende des ersten Verbindungsabschnitts verbunden ist, und ein zweites Ende gegenüberliegend zu dem ersten Ende aufweist, der zweite Verbindungsabschnitt eine flache Platte ist und eine elastische Kraft unter Verwendung des ersten Endes als einen Stützpunkt aufweist, das zweite Ende das Steuer- und/oder Regelsubstrat mit einer elastischen Kraft kontaktiert, und der zweite Verbindungsabschnitt eine Einengungsstruktur aufweist, der einen Einschnitt aufweist, der an einer Seitenfläche entlang einer Längsrichtung ausgebildet ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung.
  • Hintergrund
  • JP 2008-198597 A offenbart ein Leistungshalbleitermodul, das eine Kontaktfeder aufweist, die von einem Substrat oder einem Halbleiterbauelement zu der Außenseite des Leistungshalbleitermoduls führt. Die Kontaktfeder hat einen gebogenen Abschnitt und ist aus einer Metallplatte gebildet, die durch Stanzen und Biegetechniken gebildet ist. JP 2014-123618 A offenbart einen externen Verbindungsanschluss, der in der vertikalen Richtung aufgrund seiner Federstruktur eine Elastizität aufweist und ein Halbleiterbauelement kontaktiert. Die Form des externen Verbindungsanschlusses ist in der horizontalen Richtung in Übereinstimmung mit einer Verformung in der vertikalen Richtung verformt.
  • Ein in JP 2008-198597 A offenbarter Federanschluss hat eine Federeigenschaft lediglich in einer Höhenrichtung. Dies macht es schwierig, eine mechanische Spannung in einer ebenen Richtung zu entspannen. Demzufolge kann bei dem Leistungshalbleitermodul, beispielsweise wenn eine Positionsabweichung in der ebenen Richtung in einem mit der Kontaktfeder verbundenen Steuer- und oder Regelsubstrat aufgrund einer Vibration oder dergleichen auftritt, ein Kontaktfehler zwischen der Kontaktfeder und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat auftreten. In manchen Fällen ist das Steuer- und/oder Regelsubstrat unter Verwendung eines Deckels oder dergleichen zum Pressen des Steuer- und oder Regelsubstrats an dem Leistungshalbleitermodul fixiert, ohne Verwendung einer Schraube. Insbesondere in derartigen Fällen ist es wahrscheinlich, dass der Kontaktfehler auftritt.
  • Zudem wird ein Spitzenende eines in JP 2014-123618 A offenbarten externen Verbindungsanschlusses gegen ein Halbleiterbauelement, ein Substrat oder dergleichen gepresst und wird somit in Kontakt damit gebracht. Als ein Ergebnis ist das Halbleitermodul elektrisch mit einer externen Einrichtung verbunden. In dieser Struktur können das Substrat oder das Halbleiterbauelement beschädigt werden, was einen Kontaktfehler verursachen kann.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben genannte Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleitervorrichtung mit verbesserter Betriebssicherheit bereitzustellen.
  • Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden wie folgt zusammengefasst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Halbleitervorrichtung ein Halbleiterbauelement, ein Gehäuse, das das Halbleiterbauelement umgibt, einen Federanschluss mit einem ersten Verbindungsabschnitt, der sich entlang einer Seitenfläche des Gehäuses zu einer Oberseite des Gehäuses erstreckt, und einem zweiten Verbindungsabschnitt, der an der Oberseite des Gehäuses vorhanden ist, und ein Steuer- und oder Regelsubstrat, das an dem zweiten Verbindungsabschnitt vorhanden ist, wobei der ersten Verbindungsabschnitt an dem Gehäuse fixiert ist und mit dem Halbleiterbauelement verbunden ist, der zweite Verbindungsabschnitt ein erstes Ende, das mit einem Ende des ersten Verbindungsabschnitts auf einer Seite der Oberseite des Gehäuses verbunden ist, und ein zweites Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, aufweist, der zweite Verbindungsabschnitt eine flache Platte ist und eine elastische Kraft unter Verwendung des ersten Endes als einen Stützpunkt aufweist, das zweite Ende das Steuer- und/oder Regelsubstrat mit einer elastischen Kraft kontaktiert und der zweite Verbindungsabschnitt eine Einengungsstruktur aufweist, die einen Einschnitt aufweist, der an einer Seitenfläche entlang einer Längsrichtung ausgebildet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleitervorrichtung ein Halbleiterbauelement, ein Gehäuse, das das Halbleiterbauelement umgibt, einen Federanschluss mit einem ersten Verbindungsabschnitt, der sich entlang einer Seitenfläche des Gehäuses in Richtung einer Oberseite des Gehäuses erstreckt, einem zweiten Verbindungsabschnitt, der an der Oberseite des Gehäuses vorhanden ist, und einem elastischen Abschnitt, der zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt und dem zweiten Verbindungsabschnitt vorhanden ist, und ein Steuer- und oder Regelsubstrat, das an dem zweiten Verbindungsabschnitt vorhanden ist, wobei der erste Verbindungsabschnitt an dem Gehäuse fixiert ist und mit dem Halbleiterbauelement verbunden ist, der zweite Verbindungsabschnitt ein erstes Ende, das mit dem elastischen Abschnitt verbunden ist, und ein zweites Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, aufweist, der zweite Verbindungsabschnitt eine flache Plattenform aufweist, das zweite Ende das Steuer- und/oder Regelsubstrat durch eine elastische Kraft des elastischen Abschnitts kontaktiert und eine Breite des zweiten Verbindungsabschnitts gesehen entlang einer Richtung vertikal zu der Oberseite des Gehäuses kleiner ist als eine Breite des zweiten Verbindungsabschnitts in der Richtung vertikal zu der Oberseite des Gehäuses.
  • Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher aus der folgenden Beschreibung.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Schnittdarstellung, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 2 ist eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel montiert ist.
    • 3 ist eine Darstellung, die den Aufbau jedes Federanschlusses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 4 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Verbindungsabschnitt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 5 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Federanschluss gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 6 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Verbindungsabschnitt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 7 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Federanschluss gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 8 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Verbindungsabschnitt gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 9 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Federanschluss gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 10 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Verbindungsabschnitt des vierten Ausführungsbeispiels zeigt.
    • 11 ist eine Schnittdarstellung, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 12 ist eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Halbleitervorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel montiert ist.
    • 13 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Federanschluss gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 14 ist eine Vorderansicht, die den Federanschluss gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 15 ist eine Schnittdarstellung, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 16 ist eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Halbleitervorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel montiert ist.
    • 17 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Federanschluss gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 18 ist eine Vorderansicht, die den Federanschluss gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Komponenten, die identisch sind oder einander entsprechen, sind durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine wiederholte Beschreibung von diesen wird in manchen Fällen vermieden.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 ist eine Schnittdarstellung, die eine Halbleitervorrichtung 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Die Halbleitervorrichtung 100 weist eine Wärmeableitungs-Metallplatte 10 auf. Ein Isoliersubstrat 12 ist an der Wärmeableitungs-Metallplatte 10 vorhanden. Die Wärmeableitungs-Metallplatte 10 und das Isoliersubstrat 12 können einen derartigen Aufbau aufweisen, dass die Wärmeableitungs-Metallplatte 10 und das Isoliersubstrat 12 in eine Grundplatte integriert sind. Die Grundplatte weist beispielsweise eine Gießharzisolierschicht und eine Kupferplatte auf. Das Isoliersubstrat 12 kann beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrit, gebildet sein.
  • Halbleiterbauelemente 16 sind an dem Isoliersubstrat 12 vorhanden. Jedes Halbleiterbauelement 16 ist ein Leistungshalbleiterchip. Die Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Leistungshalbleitermodul.
  • Ein Gehäuse 20 ist an der Wärmeableitungs-Metallplatte 10 vorhanden. Das Gehäuse 20 umgibt die Halbleiterbauelemente 16. Das Gehäuse 20 weist einen Sockelabschnitt 21 auf, der sich zu einer Oberseite der Wärmeableitungs-Metallplatte 10 erstreckt. Eine Seitenfläche 22 des Gehäuses 20, die den Halbleiterbauelementen 16 zugewandt ist, erstreckt sich in einer Richtung vertikal zu der Oberseite des Isoliersubstrats 12.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 weist Federanschlüsse 30 auf. Jeder Federanschluss 30 weist einen ersten Verbindungsabschnitt 31 und einen zweiten Verbindungsabschnitt 32 auf. Der erste Verbindungsabschnitt 31 erstreckt sich zu einer Oberseite 23 des Gehäuses 20 entlang der Seitenfläche 22 des Gehäuses 20. Die Oberseite 23 des Gehäuses 20 ist parallel zu der Oberseite des Isoliersubstrats 12. Der erste Verbindungsabschnitt 31 ist an dem Gehäuse 20 fixiert. Der erste Verbindungsabschnitt 31 ist über einen Draht 18 mit jedem der Halbleiterbauelemente 16 verbunden. Die Federanschlüsse 30 und die Halbleiterbauelemente 16 sind durch Drahtbonden elektrisch verbunden.
  • Der erste Verbindungsabschnitt 31 weist einen horizontalen Abschnitt 31a auf, der an der Oberseite des Sockelabschnitts 21 vorhanden ist. Der horizontale Abschnitt 31a erstreckt sich entlang der Oberseite des Sockelabschnitts 21. Der horizontale Abschnitt 31a ist über den Draht 18 mit jedem der Halbleiterbauelemente 16 verbunden. Der erste Verbindungsabschnitt 31 weist einen vertikalen Abschnitt 31b auf, der sich entlang der Seitenfläche 22 erstreckt. Der vertikale Abschnitt 31b erstreckt sich von dem Sockelabschnitt 21 zu der Oberseite 23 des Gehäuses.
  • Der zweite Verbindungsabschnitt 32 ist an der Oberseite 23 des Gehäuses 20 vorhanden. Der zweite Verbindungsabschnitt 32 erstreckt sich von einem Ende des ersten Verbindungsabschnitts 31 auf der Seite der Oberfläche 23 des Gehäuses 20. Der zweite Verbindungsabschnitt 32 weist ein erstes Ende, das mit dem Ende des ersten Verbindungsabschnitts 31 auf der Seite der Oberseite 23 des Gehäuses 20 verbunden ist, und ein zweites Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, auf. Der zweite Verbindungsabschnitt 32 hat eine elastische Kraft in einer Richtung vertikal zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20 unter Verwendung des ersten Endes als einen Stützpunkt. In einem Zustand, in dem ein Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 nicht angeschlossen ist, schwebt das zweite Ende des zweites Verbindungsabschnitts 32 über der Oberseite 23.
  • Die Federanschlüsse 30 und das Gehäuse 20 sind durch eine Inserttechnik ausgebildet. Das Verfahren zur Ausbildung der Federanschlüsse 30 und des Gehäuses 20 ist nicht auf eine Inserttechnik eingeschränkt, sondern stattdessen können die Federanschlüsse 30 mit einer Outserttechnik an dem Gehäuse 20 angeordnet werden. Die Federanschlüsse 30 können mit Schrauben oder dergleichen nach dem Gießen des Gehäuses 20 an dem Gehäuse 20 befestigt werden.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Halbleitervorrichtung 100 zwei Halbleiterbauelemente 16 auf. Jedoch ist die Anzahl von Halbleiterbauelementen 16 nicht auf zwei eingeschränkt, solange die Halbleitervorrichtung 100 wenigstens ein Halbleiterbauelement 16 aufweist. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Halbleitervorrichtung 100 zudem zwei Federanschlüsse 30 auf. Die Anzahl von Federanschlüssen 30 ist nicht auf zwei eingeschränkt, solange die Halbleitervorrichtung 100 wenigstens einen Federanschluss 30 aufweist.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 weist ein Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 auf. Das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 weist eine Treiberschaltung oder eine Schutzschaltung für das Halbleiterbauelement 16 auf. Das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 steuert das Halbleiterbauelement 16 an oder schützt dieses. Die Halbleitervorrichtung 100 weist zudem einen Deckel 42 auf. Der Deckel 42 ist oberhalb des Steuer- und/oder Regelsubstrats 40 vorhanden. Der Deckel 42 ist mit Vorsprüngen 44 versehen, die in Richtung des Steuer- und/oder Regelsubstrats 40 vorstehen.
  • 2 ist eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel montiert ist. In 2 sind die Federanschlüsse 30 und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 miteinander verbunden. Mit Bezug auf 2 ist der Deckel 42 an dem Gehäuse 20 befestigt. Der Deckel 42 deckt einen Bereich ab, der von dem Gehäuse 20 umgeben ist.
  • Das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 ist an dem Gehäuse 20 vorhanden und oberhalb der Halbleiterbauelemente 16 angeordnet. Das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 ist an dem zweiten Verbindungsabschnitt 32 vorhanden. Das zweite Ende des zweiten Verbindungsabschnitts 32 ist mit einem konvexen Abschnitt 33 versehen. Der konvexe Abschnitt 33 erstreckt sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20. Der konvexe Abschnitt 33 kontaktiert das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40. Als ein Ergebnis sind das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 und die Federanschlüsse 30 elektrisch miteinander verbunden.
  • Das Gehäuse 20 ist mit einem äußeren Randabschnitt 24 versehen. Der äußere Randabschnitt 24 ist mit Bezug auf die Oberseite 23 auf einer gegenüberliegenden Seite zu einem Bereich vorhanden, in dem die Halbleiterbauelemente 16 vorhanden sind. Der äußere Randabschnitt 24 ist außerhalb der Oberseite 23 vorhanden. Der äußere Randabschnitt 24 erstreckt sich in einer Richtung vertikal zu der Oberseite 23. Ein oberes Ende des äußeren Randabschnitts 24 ist an einer höheren Position vorhanden als die Oberseite 23. Der Deckel 42 ist an dem äußeren Randabschnitt 24 vorhanden. Wenn der Deckel 42 an dem äußeren Randabschnitt 24 angeordnet ist, pressen die Vorsprünge 44 das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40. Demzufolge werden die zweiten Verbindungsabschnitte 32, die jeweils eine elastische Kraft aufweisen, durch das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 gegen die Oberseite 23 gepresst.
  • Insbesondere presst der Deckel 42 das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 und die zweiten Verbindungsabschnitte 32 von oben in Richtung der Oberseite 23 des Gehäuses 20. Als ein Ergebnis kontaktiert das zweite Ende von jedem zweiten Verbindungsabschnitt 32 das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 mit einer elastischen Kraft. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 und die Federanschlüsse 30 durch den Deckel 42 gepresst und sind somit elektrisch miteinander verbunden. Das zweite Ende von jedem zweiten Verbindungsabschnitt 32 und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 sind nicht mit einem Verbindungsmaterial, wie beispielsweise Lot, miteinander verbunden.
  • In einem Zustand, in dem der Deckel 42 an dem Gehäuse 20 befestigt ist, sind die zweiten Verbindungsabschnitte 32 zwischen der Oberseite 23 und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 aufgenommen. Als ein Ergebnis erstreckt sich jeder zweite Verbindungsabschnitt 32 parallel zu der Oberseite 23. Jedoch ist der Aufbau der vorliegenden Erfindung nicht hierauf eingeschränkt. In dem Zustand, in dem der Deckel 42 an dem Gehäuse 20 befestigt ist, kann das zweite Ende oberhalb der Oberseite 23 schweben, solange das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 und der zweite Verbindungsabschnitt 32 in Kontakt miteinander sind. Irgendeine Struktur kann als der Deckel 42 eingesetzt werden, solange der Deckel 42 einfach an dem Gehäuse 20 befestigt werden kann und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 gepresst und fixiert werden kann.
  • 3 ist eine Darstellung, die den Aufbau von jedem Federanschluss 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Der Federanschluss 30 ist aus einer flachen Platte gebildet. Der Federanschluss 30 kann durch Stanzen aus einer Metallplatte unter Verwendung einer Ausstattung, wie beispielsweise einer Pressmaschine, einfach gefertigt werden. Der horizontale Abschnitt 31a des ersten Verbindungsabschnitts 31 erstreckt sich in einer x-Achsen-Richtung. Die x-Achsen-Richtung entspricht der horizontalen Richtung. Der vertikale Abschnitt 31b des ersten Verbindungsabschnitts 31 erstreckt sich in einer z-Achsen-Richtung. Die z-Achsen-Richtung entspricht der vertikalen Richtung und der Richtung vertikal zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20. Ein Pfeil 46 deutet eine Richtung an, in die die Halbleiterbauelemente 16 vorhanden sind.
  • Der zweite Verbindungsabschnitt 32 hat eine flache Plattenform und eine elastische Kraft unter Verwendung eines ersten Endes 34 als einen Stützpunkt. Der zweite Verbindungsabschnitt 32 hat eine Einengungsstruktur. Die Einengungsstruktur ist mit einer Vielzahl von Einschnitten 36 versehen, die an beiden Seitenflächen des zweiten Verbindungsabschnitts 32 entlang der Längsrichtung ausgebildet sind. Der zweite Verbindungsabschnitt 32 ist mit zwei Einschnitten 36 versehen. Die Einschnitte 36 sind über einem Bereich von der Oberseite zu der Rückseite des zweiten Verbindungsabschnitts 32 ausgebildet. In diesem Fall ist die Oberseite des zweiten Verbindungsabschnitts 32 eine Oberfläche gegenüberliegend zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20. Die Rückseite des zweiten Verbindungsabschnitts 32 ist eine Oberfläche, die der Oberseite 23 des Gehäuses 20 zugewandt ist.
  • Der konvexe Abschnitt 33, der an einem zweiten Ende 35 vorhanden ist, ist kontinuierlich von einem Ende zu dem anderen Ende des zweiten Verbindungsabschnitts 32 in der Querrichtung davon ausgebildet. Der konvexe Abschnitt 33 weist eine Rippe entlang der Querrichtung des zweites Verbindungsabschnitts 32 auf. Ein Spitzenende des konvexen Abschnitts 33 hat eine bogenförmige Form. Ein Außenrand des konvexen Abschnitts 33 ist aus einer bogenförmigen Fläche gebildet.
  • Wie in der Draufsicht aus 3, die den zweiten Verbindungsabschnitt 32 zeigt, gezeigt, sind die beiden Einschnitte 36 vorhanden, um einander in der Querrichtung des zweiten Verbindungsabschnitts 32 gegenüberzuliegen. Jeder der beiden Einschnitte 36 hat eine dreieckige Form gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20. In diesem Fall ist die Oberseite 23 des Gehäuses 20 parallel zu einer x-y-Ebene.
  • 4 ist eine Draufsicht, die den zweiten Verbindungsabschnitt 32 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Eine mechanische Spannung, die auf den zweiten Verbindungsabschnitt 32 in einem Zustand einwirkt, in dem das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 und der zweite Verbindungsabschnitt 32 in Kontakt miteinander sind, wird mit Bezug auf 4 beschrieben. Wenn der zweite Verbindungsabschnitt 32 keine Einengungsstruktur aufweist, dient das erste Ende 34, das ein Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsabschnitt 32 und dem ersten Verbindungsabschnitt 31 ist, als ein Stützpunkt 1, und das zweite Ende 35, das ein Angriffspunkt ist, kontaktiert das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 mit einer elastischen Kraft. Zu dieser Zeit wirkt die mechanische Spannung auf einen Bereich ein, der durch einen Strichlinienrahmen 50 angedeutet ist.
  • Wenn der zweite Verbindungsabschnitt 32 eine Einengungsstruktur aufweist, wird auf der anderen Seite der Stützpunkt des elastischen Kontakts auf den Stützpunkt 1 und eine Vielzahl von Stützpunkten 2 verteilt. Die Vielzahl von Stützpunkten 2 sind jeweils an Scheitelabschnitten der Vielzahl von Einschnitten 36 ausgebildet. Zu dieser Zeit wirkt die mechanische Spannung, die erzeugt wird, wenn das zweite Ende 35 das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 mit einer elastischen Kraft kontaktiert, auf den Bereich, der durch den Strichlinienrahmen 50 angeordnet ist, und auf Bereiche, die durch zwei Strichlinienrahmen 51 angedeutet sind.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist der zweite Verbindungsabschnitt 32 eine Einengungsstruktur auf, was den Freiheitsgrad des Federanschlusses 30 in einer Richtung entlang der Oberseite 23 des Gehäuses 20 erhöht. Des Weiteren ist der Stützpunkt verteilt, was die Verteilung der mechanischen Spannung aufgrund des elastischen Kontakts des zweiten Endes 35 mit dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 ermöglicht. Zu dieser Zeit wird die mechanische Spannung insbesondere in die Richtung entlang der Oberseite 23 des Gehäuses 20 entspannt. Die Vielzahl von Stützpunkten 2 ist an Positionen vorhanden, die näher an dem zweiten Ende 35, das ein Angriffspunkt ist, ist als der Stützpunkt 1. Demzufolge wird eine Versetzung zwischen dem Stützpunkt und dem Angriffspunkt im Vergleich zu einem Fall reduziert, bei dem keine Einengungsstruktur vorhanden ist. Daher ist es wahrscheinlich, dass die mechanische Spannung entspannt wird.
  • In dem Leistungshalbleitermodul kann eine Kraft in einer Richtung wirken, in der der Kontaktfederanschluss von dem Steuer- und/oder Regelsubstrat abkommt, beispielsweise wenn der unter mechanische Spannung stehende Kontaktfederanschluss thermisch ausgedehnt oder zusammengezogen wird. Auf der anderen Seite ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Freiheitsgrad des Federanschlusses 30 in der Richtung entlang der Oberseite 23 des Gehäuses 20 hoch. Zudem weist der Federanschluss 30 eine Einengungsstruktur auf, in der eine mechanische Spannung dazu neigt, verteilt zu werden. Demzufolge kann der Federanschluss 30 einer Positionsabweichung einfach folgen, selbst wenn die Positionsabweichung in dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 auftritt. Daher kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Federanschluss 30 und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 verbessert werden.
  • Des Weiteren ist der erste Verbindungsabschnitt 31 an dem Gehäuse 20 fixiert und durch Drahtbonden mit jedem der Halbleiterbauelemente 16 verbunden. Demzufolge kann eine Last an dem Substrat oder dem Halbleiterbauelement im Vergleich zu einer Struktur reduziert werden, in der der Federanschluss in direktem Kontakt mit dem Substrat oder jedem Halbleiterbauelement 16 steht. Dadurch kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Federanschluss 30 und den Halbleiterbauelementen 16 verbessert werden.
  • Des Weiteren kontaktiert bei dem ersten Ausführungsbeispiel der konvexe Abschnitt 33 mit einem bogenförmigen Spitzenende das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40. Die gekrümmte Oberfläche, die den Außenrand des konvexen Abschnitts 33 bildet, und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 kontaktieren einander, wodurch es dem konvexen Abschnitt 33 erlaubt wird, sich gleichmäßig zu bewegen und einfach einer Positionsabweichung des Steuer- und/oder Regelsubstrats 40 zu folgen.
  • Als ein abgewandeltes Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels kann eine andere Struktur als die Einengungsstruktur verwendet werden, solange die Breite in der Querrichtung des zweiten Verbindungsabschnitts 32 gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20 verengt ist. Beispielsweise kann der zweite Verbindungsabschnitt 32 eine Einengungsstruktur aufweisen, die mit den Einschnitten 36 versehen ist, die an einer Seitenfläche entlang der Längsrichtung ausgebildet sind. Die Einengungsstruktur kann mit drei oder mehr Einschnitten 36 versehen sein.
  • Zudem weist bei dem ersten Ausführungsbeispiel der erste Verbindungsabschnitt 31 den horizontalen Abschnitt 31a und den vertikalen Abschnitt 31b auf. Der Aufbau des ersten Verbindungsabschnitts 31 ist nicht hierauf eingeschränkt, solange der erste Verbindungsabschnitt 31 sich zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20 erstreckt an dem Gehäuse 20 fixiert ist und mit jedem Halbleiterbauelement 16 verbunden ist. Beispielsweise kann der erste Verbindungsabschnitt 31 lediglich den vertikalen Abschnitt 31b aufweisen, und der vertikale Abschnitt 31b kann über den Draht 18 mit jedem Halbleiterbauelement 16 verbunden sein.
  • Diese Abwandlungen können, soweit angemessen, auf eine Halbleitervorrichtung gemäß den folgenden Ausführungsbeispielen angewendet werden. Es sei angemerkt, dass die Halbleitervorrichtungen gemäß den folgenden Ausführungsbeispielen in vielen Aspekten ähnlich zu derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind, und somit werden Unterschiede zwischen den Halbleitervorrichtungen gemäß den folgenden Ausführungsbeispielen und denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels hauptsächlich unten beschrieben.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • 5 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Federanschluss 230 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Der Aufbau des Federanschlusses 230 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Ein zweiter Verbindungsabschnitt 232 hat eine Einengungsstruktur. Die Einengungsstruktur ist mit einer Vielzahl von Einschnitten 236 versehen, die jeweils an beiden Seitenflächen des zweiten Verbindungsabschnitts 232 entlang der Längsrichtung ausgebildet sind. Der zweite Verbindungsabschnitt 232 ist mit sechs Einschnitten 236 versehen.
  • 6 ist eine Draufsicht, die den zweiten Verbindungsabschnitt 232 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Unter der Vielzahl von Einschnitten 236 weicht der Einschnitt 236, der an einer der beiden Seitenflächen des Verbindungsabschnitts 232 entlang der Längsrichtung ausgebildet ist, und der Einschnitt 236, der an der anderen Seitenfläche ausgebildet ist, in der Längsrichtung voneinander ab. Jede der Vielzahl von Einschnitten 236 hat eine dreieckige Form gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20.
  • Eine mechanische Spannung, die auf den zweiten Verbindungsabschnitt 232 in einem Zustand einwirkt, in dem das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 und der zweite Verbindungsabschnitt 232 in Kontakt miteinander sind, wird mit Bezug auf 6 beschrieben. Wenn eine Einengungsstruktur bereitgestellt wird, wird der Stützpunkt des elastischen Kontakts auf Stützpunkte 1 bis 7 verteilt. Die Stützpunkte 2 bis 7 sind jeweils an Scheitelabschnitten der Vielzahl von Einschnitten 236 ausgebildet. Zu dieser Zeit wirkt eine mechanische Spannung, die erzeugt wird, wenn das zweite Ende 35 das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 mit einer elastischen Kraft kontaktiert, auf den Bereich, der durch den Strichlinienrahmen 50 angedeutet ist, und auf Bereiche, die durch eine Vielzahl von Strichlinienrahmen 251 angedeutet sind. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel hat der zweite Verbindungsabschnitt 232 eine Einengungsstruktur, was den Freiheitsgrad des Federanschlusses 230 in einer Richtung entlang der Oberseite 23 des Gehäuses 20 erhöht. Zudem ist die Vielzahl von Stützpunkten 1 bis 7 an dem zweiten Verbindungsabschnitt 232 ausgebildet, so dass die mechanische Spannung auf die Vielzahl von Einschnitten 236 verteilt wird. Demzufolge wird eine mechanische Spannung, die aufgrund des elastischen Kontakts des zweiten Endes 35 mit dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 erzeugt wird, entspannt.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Federanschluss 230 einfacher einer Positionsabweichung des Steuer- und/oder Regelsubstrats 40 folgen als bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Demzufolge kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Federanschluss 230 und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 weiter erhöht werden. Des Weiteren weichen eine der Vielzahl von Einschnitten 236 in einer der beiden Seitenflächen in der Längsrichtung des zweiten Verbindungsabschnitts 232 und ein weiterer der Vielzahl von Einschnitten 236 in der anderen der beiden Seitenflächen in der Längsrichtung voneinander ab. Dadurch kann ein Auftreten eines Bruchs aufgrund eines Crackens, einer Altersverschlechterung oder dergleichen zwischen den Bereichen, die durch die Vielzahl von Strichlinienrahmen 251 jeweils angedeutet sind, in denen die mechanische Spannung konzentriert ist, unterdrückt werden.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel weist der zweite Verbindungsabschnitt 232 sechs Einschnitte 236 auf. Als ein abgewandeltes Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels kann der zweite Verbindungsabschnitt 232 eine oder mehrere Einschnitte 236 an beiden Seitenflächen in der Längsrichtung aufweisen.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • 7 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Federanschluss 330 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Der Aufbau einer Vielzahl von Einschnitten 336 ist bei dem dritten Ausführungsbeispiel verschieden von demjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels. Ein zweiter Verbindungsabschnitt 332 weist eine Einengungsstruktur auf. Die Einengungsstruktur ist mit der Vielzahl von Einschnitten 336 versehen, die jeweils an beiden Seitenflächen des zweiten Verbindungsabschnitts 332 entlang der Längsrichtung ausgebildet sind. Der zweite Verbindungsabschnitt 332 ist mit sechs Einschnitten 336 versehen.
  • 8 ist eine Draufsicht, die den zweiten Verbindungsabschnitt 332 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Jede der Vielzahl von Einschnitten 336 weist eine gekrümmte Oberfläche auf. Der Außenrand von jeder der Vielzahl von Einschnitten 336 ist aus einer gekrümmten Oberfläche gebildet. Jede der Vielzahl von Einschnitten 336 hat keinen Scheitel, unähnlich zu den Einschnitten 36.
  • Eine mechanische Spannung, die auf den zweiten Verbindungsabschnitt 332 in einem Zustand einwirkt, in dem das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 und der zweite Verbindungsabschnitt 332 in Kontakt miteinander sind, wird mit Bezug auf 8 beschrieben. Eine mechanische Spannung, die erzeugt wird, wenn das zweite Ende 35 das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 mit einer elastischen Kraft kontaktiert, wirkt auf den Bereich, der durch den Strichlinienrahmen 50 angedeutet ist, und auf Bereiche, die durch eine Vielzahl von Strichlinienrahmen 351 angedeutet sind. Wie durch jeden der Vielzahl von Strichlinienrahmen 351 angedeutet, wird die mechanische Spannung in jedem Einschnitt 336 über die gesamte gekrümmte Fläche verteilt, die den Außenrand des Einschnitts 336 bildet.
  • Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird eine mechanische Spannung, die aufgrund des elastischen Kontakts des zweiten Endes 35 mit dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 erzeugt wird, auf die Vielzahl von Einschnitten 336 verteilt. Diese mechanische Spannung wird auch innerhalb der gekrümmten Fläche von jedem Einschnitt 336 verteilt. Demzufolge ist es wahrscheinlicher als bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, dass die mechanische Spannung entspannt wird. Daher kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Federanschluss 330 und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 erhöht werden.
  • Jeder der Einschnitte 336 ist nicht mit einem Eckabschnitt versehen, der in dem Einschnitt 236 ausgebildet ist und an dem sich die mechanische Spannung konzentriert. Demzufolge kann ein Auftreten eines Bruchs aufgrund von Cracking, Altersverschlechterung oder dergleichen an dem Federanschluss 330 unterdrückt werden.
  • Die Form von jeder der Vielzahl von Einschnitten 336 ist nicht auf die in 8 gezeigte Form eingeschränkt. Die Vielzahl von Einschnitten 336 kann auch andere Formen aufweisen, solange die Einschnitte eine gekrümmte Oberfläche aufweisen, an der die mechanische Spannung verteilt wird.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • 9 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Federanschluss 430 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt. Der Aufbau des Federanschlusses 430 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Ein zweiter Verbindungsabschnitt 432 weist eine Einengungsstruktur auf. Die Einengungsstruktur ist mit einer Vielzahl von Einschnitten 436 versehen, die jeweils an den beiden Seitenflächen des zweiten Verbindungsabschnitts 432 entlang der Längsrichtung ausgebildet sind. Der zweite Verbindungsabschnitt 432 ist mit zwei Einschnitten 436 versehen.
  • 10 ist eine Draufsicht, die den zweiten Verbindungsabschnitt 432 des vierten Ausführungsbeispiels zeigt. Jeder der Vielzahl von Einschnitten 436 weist eine gekrümmte Oberfläche auf, die über dem Bereich zwischen dem ersten Ende 34 und dem zweiten Ende 35 ausgebildet ist. Die Breite in der Querrichtung des zweiten Verbindungsabschnitts 432 gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20 ist minimal an einem Mittelabschnitt in der Längsrichtung.
  • Eine mechanische Spannung, die auf den zweiten Verbindungsabschnitt 432 in einem Zustand einwirkt, in dem das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 und der zweite Verbindungsabschnitt 432 in Kontakt miteinander sind, wird mit Bezug auf 10 beschrieben. Eine mechanische Spannung, die erzeugt wird, wenn das zweite Ende 35 das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 mit einer elastischen Kraft kontaktiert, wirkt auf den Bereich, der durch den Strichlinienrahmen 50 angedeutet ist, und auf die Vielzahl von gekrümmten Oberflächen der jeweiligen Einschnitte 436. Die mechanische Spannung in jedem Einschnitt 436 wird über die gesamte gekrümmte Fläche verteilt.
  • Bei dem vierten Ausführungsbeispiel wird die mechanische Spannung, die erzeugt wird, wenn das zweite Ende 35 elastisch das Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 kontaktiert, über die beiden Seitenflächen zwischen dem ersten Ende 34 und dem zweiten Ende 35 verteilt. Demzufolge ist es wahrscheinlicher als bei den ersten bis dritten Ausführungsbeispiel, dass die mechanische Spannung entspannt wird. Daher kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Federanschluss 430 und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 weiter erhöht werden.
  • Da der Federanschluss 430 mit der Vielzahl von Einschnitten 436 versehen ist, wird zudem die Breite des Federanschlusses 430 in der Querrichtung gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 23 des Gehäuses 20 in dem Bereich zwischen dem ersten Ende 34 und dem zweiten Ende 35 verringert. Demzufolge kann der Federanschluss 430 einfach einer Positionsabweichung des Steuer- und/oder Regelsubstrats 40 in der Richtung entlang der Oberseite 23 des Gehäuses 20 folgen. Daher kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Federanschluss 430 und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 40 weiter erhöht werden.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • 11 ist eine Schnittdarstellung, die eine Halbleitervorrichtung 500 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt. Die Halbleitervorrichtung 500 weist ein Gehäuse 520 auf. Die Halbleitervorrichtung 500 weist zudem einen Federanschluss 530 auf. Der Federanschluss 530 weist einen ersten Verbindungsabschnitt 531 auf. Der erste Verbindungsabschnitt 531 des Federanschlusses 530 erstreckt sich in Richtung einer Oberseite 523 des Gehäuses 520 entlang einer Seitenfläche 522 des Gehäuses 520.
  • Der erste Verbindungsabschnitt 531 weist einen horizontalen Abschnitt 531a auf. Der horizontale Abschnitt 531a hat eine flache Plattenform und erstreckt sich in einer y-Achsen-Richtung. Der horizontale Abschnitt 531a ist an einer Oberseite eines Sockelabschnitts 521 vorhanden. Der horizontale Abschnitt 531a ist entlang einer Seitenfläche 522 vorhanden. Der erste Verbindungsabschnitt 531 weist zudem einen vertikalen Abschnitt 531b auf. Der vertikale Abschnitt 531b erstreckt sich in der z-Achsen-Richtung. Der vertikale Abschnitt 531b erstreckt sich von dem Sockelabschnitt 21 entlang der Seitenfläche 522 zu einer Position oberhalb der Oberseite 523 des Gehäuses.
  • Der Federanschluss 530 weist einen zweiten Verbindungsabschnitt 532 auf. Der zweite Verbindungsabschnitt 532 ist an der Oberseite 523 des Gehäuses 520 vorhanden. In einem Zustand, in dem ein Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 nicht angeschlossen ist, schwebt das zweite Ende, das ein Ende gegenüberliegend zu dem ersten Verbindungsabschnitt 531 ist, des zweiten Verbindungsabschnitts 532 oberhalb der Oberseite 523. Das zweite Ende des zweiten Verbindungsabschnitts 532 ist mit einem konvexen Abschnitt 533 versehen. Der konvexe Abschnitt 533 ragt in einer Richtung gegenüberliegend zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520.
  • Die Halbleitervorrichtung 500 weist ein Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 auf. Die Halbleitervorrichtung 500 weist zudem einen Deckel 542 auf. Der Deckel 542 ist oberhalb des Steuer- und/oder Regelsubstrats 540 vorhanden. Der Deckel 542 ist mit Vorsprüngen 544 versehen, die in Richtung des Steuer- und/oder Regelsubstrats 540 ragen.
  • 12 ist eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Halbleitervorrichtung 500 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel montiert ist. Mit Bezug auf 12 sind der Federanschluss 530 und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 verbunden. Der Deckel 542 ist an dem Gehäuse 520 befestigt. Das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 ist oberhalb des zweiten Verbindungsabschnitts 532 vorhanden.
  • Bei dem fünften Ausführungsbeispiel presst der Deckel 542, wie bei dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel, von oben das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540, wodurch es dem Federanschluss 530 und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 erlaubt wird, elastisch verbunden zu sein. Zu dieser Zeit sind das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 und der konvexe Abschnitt 533, der an dem zweiten Ende vorhanden ist, in Kontakt miteinander. Das zweite Ende und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 sind nicht miteinander verbunden.
  • 13 ist eine perspektivische Darstellung, die den Federanschluss 530 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt. Bei dem Federanschluss 530 ist ein elastischer Abschnitt 539 zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 531 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 532 vorhanden. Der zweite Verbindungsabschnitt 532 hat ein erstes Ende 534, das mit dem elastischen Abschnitt 539 verbunden ist, und ein zweites Ende 535 gegenüberliegend zu dem ersten Ende 534. Der zweite Verbindungsabschnitt 532 hat eine flache Plattenform.
  • Eine Breite 60 des zweiten Verbindungsabschnitts 532 gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 ist geringer als eine Breite 62 des zweiten Verbindungsabschnitts 532 in der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520. In diesem Fall ist die Breite 60 eine Breite des zweiten Verbindungsabschnitts 532 in der y-Achsen-Richtung. Insbesondere ist die Breite 60 eine Breite in der Querrichtung einer Oberfläche des zweiten Verbindungsabschnitts 532, die der Oberseite 523 des Gehäuses 520 zugewandt ist. Die Breite 62 ist eine Breite in der vertikalen Richtung einer Oberfläche des zweiten Verbindungsabschnitts 532, die der Oberseite 523 des Gehäuses 520 zugewandt ist. Die Breite des konvexen Abschnitt 533 gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 ist gleich der Breite 60 des zweiten Verbindungsabschnitts 532 in derselben Richtung.
  • 14 ist eine Vorderansicht, die den Federanschluss 530 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt. Die Breite des elastischen Abschnitts 539 in der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 ist geringer als die Breite 62 des zweiten Verbindungsabschnitts 532 in der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520. Mit anderen Worten ist die Breite des elastischen Abschnitts 539 geringer als der zweite Verbindungsabschnitt 532 gesehen entlang der y-Achsen-Richtung. Die Struktur, in der die Breite des elastischen Abschnitts 539 geringer ist als der zweite Verbindungsabschnitt 532, verursacht eine elastische Kraft. Der elastische Abschnitt 539 erlaubt es dem Federanschluss 530, eine Federeigenschaft in der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 zu haben. Der elastische Abschnitt 539 ist durch Ausbilden einer Einengung an dem Federanschluss 530 bereitgestellt, der eine flache Plattenform aufweist.
  • Die elastische Kraft des elastischen Abschnitts 539 erlaubt es dem zweiten Ende 535, das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 zu kontaktieren. Zu dieser Zeit erlaubt es die elastische Kraft, die unter Verwendung des elastischen Abschnitts 539 als einen Stützpunkt erzeugt wird, dem konvexen Abschnitt 533 des zweiten Endes 535, das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 zu kontaktieren. Eine mechanische Spannung, die erzeugt wird, wenn das zweite Ende 535 das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 mit einer elastischen Kraft kontaktiert, wirkt auf einen Bereich, der durch einen Strichlinienrahmen 552 angedeutet ist.
  • Bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist die Breite 60 des zweiten Verbindungsabschnitts 532 gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 geringer als die Breite 62 des zweiten Verbindungsabschnitts 532 in der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520. Gemäß dieser Struktur wird der Freiheitsgrad des Federanschlusses 530 in der Richtung entlang der Oberseite 523 des Gehäuses 520 erhöht. Demzufolge kann der Federanschluss 530 einfach einer Positionsabweichung des Steuer- und/oder Regelsubstrats 540 in der Richtung entlang der Oberseite 523 des Gehäuses 520 folgen. Daher kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 und dem Federanschluss 530 erhöht werden.
  • Da die Breite des Federanschlusses 530 in der y-Achsen-Richtung gering ist, können zudem Signalanschlüsse des Steuer- und/oder Regelsubstrats 540 mit einem feinen Abstand angeordnet werden. Dadurch kann die Halbleitervorrichtung 500 verkleinert werden.
  • Sechstes Ausführungsbeispiel
  • 15 ist eine Schnittdarstellung, die eine Halbleitervorrichtung 600 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt. Der Aufbau eines Federanschlusses 630 des sechsten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von demjenigen des fünften Ausführungsbeispiels. Der Federanschluss 630 weist einen ersten Anschlussabschnitt 631 auf. Der erste Anschlussabschnitt 631 weist einen horizontalen Abschnitt 631a auf. Der horizontale Abschnitt 631a hat eine flache Plattenform und erstreckt sich in der y-Achsen-Richtung. Der horizontale Abschnitt 631a ist an der Oberseite des Sockelabschnitts 521 vorhanden. Der horizontale Abschnitt 631a ist entlang der Seitenfläche 522 vorhanden.
  • Der erste Verbindungsabschnitt 631 weist einen vertikalen Abschnitt 631b auf. Der vertikale Abschnitt 631b erstreckt sich in der z-Achsen-Richtung. Der vertikale Abschnitt 631 erstreckt sich von dem Sockelabschnitt 521 entlang der Seitenfläche 522zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520.
  • Der Federanschluss 630 weist einen zweiten Verbindungsabschnitt 632 auf. Der zweite Verbindungsabschnitt 632 ist an der Oberseite 523 des Gehäuses 520 vorhanden. In einem Zustand, in dem das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 nicht angeschlossen ist, schwebt das zweite Ende, das ein Ende gegenüberliegend zu dem ersten Verbindungsabschnitt 631 ist, des zweiten Verbindungsabschnitts 632 oberhalb der Oberseite 523. Das zweite Ende ist mit einem konvexen Abschnitt 633 versehen. Der konvexe Abschnitt 633 ragt in eine Richtung entgegengesetzt zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520.
  • 16 ist eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Halbleitervorrichtung 600 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel montiert ist. Mit Bezug auf 16 sind der Federanschluss 630 und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 miteinander verbunden. Das Steuer- und/oder Regelsubstrat 640 ist oberhalb des zweiten Verbindungsabschnitts 632 vorhanden.
  • Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel presst der Deckel 542, wie bei dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel, das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 von oben, wodurch es dem Federanschluss 630 und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 erlaubt wird, elektrisch miteinander verbunden zu sein. Zu dieser Zeit stehen der konvexe Abschnitt 633 und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 in Kontakt miteinander. Das zweite Ende des zweiten Verbindungsabschnitts 632 und das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 sind nicht miteinander verbunden.
  • 17 ist eine perspektivische Darstellung, die den Federanschluss 630 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt. Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der Aufbau eines elastischen Abschnitts 639 von demjenigen des fünften Ausführungsbeispiels. Bei dem Federanschluss 630 ist der elastische Abschnitt 639 zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 631 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 632 vorhanden. Der zweite Verbindungsabschnitt 632 weist ein erstes Ende 634, das mit dem elastischen Abschnitt 639 verbunden ist, und ein zweites Ende 635 gegenüberliegend zu dem ersten Ende 634 auf. Der zweite Verbindungsabschnitt 632 hat eine flache Plattenform.
  • Die Breite des zweiten Verbindungsabschnitts 632 gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 ist geringer als die Breite des zweiten Verbindungsabschnitts 632 in der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520. Die Breite des konvexen Abschnitts 633, der an dem zweiten Ende 635 vorhanden ist, gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 ist gleich der Breite des zweiten Verbindungsabschnitts 632 in derselben Richtung.
  • 18 ist eine Vorderansicht, die den Federanschluss 630 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt. Der elastische Abschnitt 639 ist in eine U-Form gebogen, so dass er in einer Richtung entgegengesetzt zu dem zweiten Verbindungsabschnitt 632 vorsteht. Der elastische Abschnitt 639 ist in die U-Form gebogen, wodurch eine elastische Kraft erzeugt wird. Der elastische Abschnitt 639 erlaubt es dem Federanschluss 630, eine Federeigenschaft in der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 aufzuweisen. Die elastische Kraft, die durch den elastischen Abschnitt 639 erzeugt wird, erlaubt es dem konvexen Abschnitts 633 des zweiten Endes 635, das Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 zu kontaktieren.
  • Wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist die Breite des zweiten Verbindungsabschnitts 632 gesehen entlang der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520 geringer als die Breite des zweiten Verbindungsabschnitts 632 in der Richtung vertikal zu der Oberseite 523 des Gehäuses 520. Demzufolge kann der Federanschluss 630 einfach einer Positionsabweichung des Steuer- und/oder Regelsubstrats 540 in der Richtung entlang der Oberseite 523 des Gehäuses 520 folgen. Daher kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 und dem Federanschluss 630 erhöht werden. Wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel können Signalanschlüsse des Steuer- und/oder Regelsubstrats 540 mit einem feinen Abstand angeordnet werden.
  • Unähnlich zu dem fünften Ausführungsbeispiel gibt es zudem keine Notwendigkeit, eine Einengung vorzusehen, so dass der Federanschluss 630 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel eine elastische Kraft erhalten kann. Demzufolge kann ein elektrischer Widerstand des Federanschlusses 630 im Vergleich zu dem fünften Ausführungsbeispiel reduziert werden. Daher kann die Betriebssicherheit einer elektrischen Verbindung zwischen dem Steuer- und/oder Regelsubstrat 540 und den Halbleiterbauelementen 16 erhöht werden.
  • Derweil können technische Merkmale, die in jedem Ausführungsbeispiel erläutert worden sind, angemessen zur Verwendung kombiniert werden.
  • Bei der Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Einschnitt an einer Seitenfläche des zweiten Verbindungsabschnitts entlang der Längsrichtung vorhanden. Demzufolge kann der Federanschluss einfach einer Positionsabweichung des Steuer- und/oder Regelsubstrats folgen. Daher kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Federanschluss und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat verbessert werden.
  • Bei der Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Breite des zweiten Verbindungsabschnitts gesehen entlang einer Richtung vertikal zu der Oberseite des Gehäuses geringer als eine Breite des zweiten Verbindungsabschnitts in der Richtung vertikal zu der Oberseite des Gehäuses. Demzufolge kann der Federanschluss einfach einer Positionsabweichung des Steuer- und/oder Regelsubstrats folgen. Daher kann die Betriebssicherheit des Kontakts zwischen dem Federanschluss und dem Steuer- und/oder Regelsubstrat erhöht werden.
  • Offensichtlich sind viele Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren möglich. Es sei daher verstanden, dass die Erfindung innerhalb des Rahmens der anhängenden Ansprüche anders als speziell beschrieben ausgeführt werden kann.
  • Die vollständige Offenbarung einer japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-121516 , eingereicht am 21. Juni 2017, aufweisend eine Beschreibung, Ansprüche, Zeichnungen und eine Zusammenfassung, auf der die Übereinkunftspriorität der vorliegenden Anmeldung basiert, wird durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Wärmeableitungs-Metallplatte
    12
    Isoliersubstrat
    16
    Halbleiterbauelement
    18
    Draht
    20
    Gehäuse
    21
    Sockelabschnitt von 20
    22
    Seitenfläche von 20
    23
    Oberseite von 20
    24
    Randabschnitt von 20
    30
    Federanschluss
    31
    erster Verbindungsabschnitt
    31a
    horizontaler Abschnitt von 31
    31b
    vertikaler Abschnitt von 31
    32
    zweiter Verbindungsabschnitt
    33
    konvexer Abschnitt von 32
    34
    erstes Ende von 32
    35
    zweites Ende von 32
    36
    Einschnitt an 32
    40
    Steuer- und/oder Regelsubstrat
    42
    Deckel
    44
    Vorsprung an 42
    46
    Pfeil
    50
    Strichlinienrahmen
    51
    Strichlinienrahmen
    60
    Breite
    62
    Breite
    100
    Halbleitervorrichtung
    230
    Federanschluss
    232
    zweiter Verbindungsabschnitt von 230
    236
    Einschnitt an 232
    251
    Strichlinienrahmen
    330
    Federanschluss
    332
    zweiter Verbindungsabschnitt von 330
    336
    Einschnitt an 332
    351
    Strichlinienrahmen
    430
    Federanschluss
    432
    zweiter Verbindungsabschnitt von 430
    436
    Einschnitt an 432
    500
    Halbleitervorrichtung
    520
    Gehäuse
    521
    Sockelabschnitt von 520
    522
    Seitenfläche von 520
    523
    Oberseite von 520
    530
    Federanschluss
    531
    erster Verbindungsabschnitt
    531a
    horizontaler Abschnitt von 531
    531b
    vertikaler Abschnitt von 531
    532
    zweiter Verbindungsabschnitt von 530
    533
    konvexer Abschnitt von 532
    534
    erstes Ende von 532
    535
    zweites Ende von 532
    539
    elastischer Abschnitt von 530
    540
    Steuer- und/oder Regelsubstrat
    542
    Deckel
    544
    Vorsprung an 542
    552
    Strichlinienrahmen
    600
    Halbleitervorrichtung
    630
    Federanschluss
    631
    erster Verbindungsabschnitt von 630
    631a
    horizontaler Abschnitt von 631
    631 b
    vertikaler Abschnitt von 631
    632
    zweiter Verbindungsabschnitt von 630
    633
    konvexer Abschnitt von 632
    634
    erstes Ende von 632
    635
    zweites Ende von 632
    639
    elastischer Abschnitt von 630
  • 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.
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Claims (13)

  1. Halbleitervorrichtung (100), aufweisend: ein Halbleiterbauelement (16); ein Gehäuse (20), das das Halbleiterbauelement (16) umgibt; einen Federanschluss (30, 230, 330, 430) mit einem ersten Verbindungsabschnitt (31), der sich entlang einer Seitenfläche (22) des Gehäuses (20) zu einer Oberseite (23) des Gehäuses (20) erstreckt, und einem zweiten Verbindungsabschnitt (32, 232, 332, 432), der an der Oberseite (23) des Gehäuses (20) vorhanden ist; und ein Steuer- und/oder Regelsubstrat (40), das an dem zweiten Verbindungsabschnitt (32, 232, 332, 432) vorhanden ist, wobei der erste Verbindungsabschnitt (31) an dem Gehäuse (20) fixiert ist und mit dem Halbleiterbauelement (16) verbunden ist, der zweite Verbindungsabschnitt (32, 232, 332, 432) ein erstes Ende (34), das mit einem ersten Ende des ersten Verbindungsabschnitts (31) auf einer Seite der Oberseite (23) des Gehäuses (20) verbunden ist, und ein zweites Ende (35) gegenüberliegend zu dem ersten Ende (34) aufweist, der zweite Verbindungsabschnitt (23, 232, 332, 432) eine flache Platte ist und eine elastische Kraft unter Verwendung des ersten Endes (34) als einen Stützpunkt aufweist, das zweite Ende (35) das Steuer- und/oder Regelsubstrat (40) mit einer elastischen Kraft kontaktiert, und der zweite Verbindungsabschnitt (32, 232, 332, 432) eine Einengungsstruktur aufweist, die einen Einschnitt (36, 236, 336, 436) aufweist, der an einer Seitenfläche entlang einer Längsrichtung ausgebildet ist.
  2. Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das zweite Ende (35) und das Steuer- und/oder Regelsubstrat (40) nicht miteinander verbunden sind.
  3. Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Ende (35) mit einem konvexen Abschnitt (33) versehen ist, der in einer Richtung entgegengesetzt zu der Oberseite (23) des Gehäuses (20) ragt, ein Spitzenende des konvexen Abschnitts (33) gekrümmt ist und der konvexe Abschnitt (33) und das Steuer- und/oder Regelsubstrat (40) in Kontakt miteinander sind.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einengungsstruktur mit einer Vielzahl von Einschnitten (36, 236, 336, 436) versehen ist, die an beiden Seitenflächen des zweiten Verbindungsabschnitts (32, 232, 332, 432) entlang der Längsrichtung ausgebildet sind.
  5. Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei eine der Vielzahl von Einschnitten (36, 236, 336, 436), die an einer der beiden Seitenflächen vorhanden ist, und eine weitere der Vielzahl von Einschnitten (36, 236, 336, 436), die an der anderen der beiden Seitenflächen vorhanden ist, in der Längsrichtung voneinander abweichen.
  6. Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei jede der Vielzahl von Einschnitten (36, 236, 336, 436) eine gekrümmte Oberfläche aufweist.
  7. Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei jede der Vielzahl von Einschnitten (36, 236, 336, 436) eine gekrümmte Oberfläche aufweist, die über einem Bereich zwischen dem ersten Ende (34) und dem zweiten Ende (35) ausgebildet sind.
  8. Halbleitervorrichtung (500, 600), aufweisend: ein Halbleiterbauelement (16); ein Gehäuse (520), das das Halbleiterbauelement (16) umgibt; einen Federanschluss (530, 630) mit einem ersten Verbindungsabschnitt (531, 631), der sich entlang einer Seitenfläche (522) des Gehäuses (520) in Richtung einer Oberseite (523) des Gehäuses (520) erstreckt, einem zweiten Verbindungsabschnitt (532, 632), der an der Oberseite (523) des Gehäuses (520) vorhanden ist, und einem elastischen Abschnitt (539, 639), der zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt (531, 631) und dem zweiten Verbindungsabschnitt (532, 632) vorhanden ist; und ein Steuer- und/oder Regelsubstrat (540), das an dem zweiten Verbindungsabschnitt (532, 632) vorhanden ist, wobei der ersten Verbindungsabschnitt (531, 631) an dem Gehäuse (520) fixiert ist und mit dem Halbleiterbauelement (16) verbunden ist, der zweite Verbindungsabschnitt (532, 632) ein erstes Ende (534, 634), das mit dem elastischen Abschnitt (539, 639) verbunden ist, und ein zweites Ende (535, 635) gegenüberliegend zu dem ersten Ende (534, 634) aufweist, der zweite Verbindungsabschnitt (532, 632) eine flache Plattenform aufweist, das zweite Ende (535, 635) das Steuer- und/oder Regelsubstrat (540) durch eine elastische Kraft des elastischen Abschnitts (539, 639) kontaktiert, und eine Breite des zweiten Verbindungsabschnitts (532, 632) gesehen entlang einer Richtung vertikal zu der Oberseite (523) des Gehäuses (520) geringer ist als ein Breite des zweiten Verbindungsabschnitts (532, 632) in der Richtung vertikal zu der Oberseite (523) des Gehäuses (520).
  9. Halbleitervorrichtung (500, 600) nach Anspruch 8, wobei das zweite Ende (535, 635) und das Steuer- und/oder Regelsubstrat (540) nicht miteinander verbunden sind.
  10. Halbleitervorrichtung (500, 600) nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine Breite des elastischen Abschnitts (539, 639) in einer Richtung vertikal zu der Oberseite (523) des Gehäuses (520) geringer ist als eine Breite des zweiten Verbindungsabschnitts (532, 632) in der Richtung vertikal zu der Oberseite (523) des Gehäuses (520).
  11. Halbleitervorrichtung (500, 600) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der elastische Abschnitt (539, 639) in eine U-Form gebogen ist, um in eine Richtung entgegengesetzt zu dem zweiten Verbindungsabschnitt (532, 632) zu ragen.
  12. Halbleitervorrichtung (500, 600) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das zweite Ende (535, 635) mit einem konvexen Abschnitt (533, 633) versehen ist, der in einer Richtung entgegengesetzt zu der Oberseite (523) des Gehäuses (520) ragt, und der konvexe Abschnitt (533, 633) und das Steuer- und/oder Regelsubstrat (540) in Kontakt miteinander sind.
  13. Halbleitervorrichtung (100, 500, 600) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, weiter aufweisend einen Deckel (42, 542), der oberhalb des Steuer- und/oder Regelsubstrats (40, 540) vorhanden ist, wobei der Deckel (42, 542) das Steuer- und/oder Regelsubstrat (40, 540) und den zweiten Verbindungsabschnitt (32, 232, 332, 432, 532, 632) in Richtung der Oberseite (23, 523) des Gehäuses (20, 520) von oben presst, wodurch das zweite Ende (35, 535, 635) mit einer elastischen Kraft in Kontakt mit dem Steuer- und/oder Regelsubstrat (40, 540) gebracht wird.
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