DE102018210867A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

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Koji Ichikawa
Kento SHIRATA
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

Es wird eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt, die eine Anschlussklemme, die mit einem Halbleiter-Chip elektrisch verbunden ist, eine Sammelschiene mit einer Öffnung, durch welche die Anschlussklemme hindurch geht, und einen Schmelzabschnitt, der einen Fügeabschnitt umfasst, der über einer oberen Oberfläche der Sammelschiene bereitgestellt wird, von einem oberen Teil der Anschlussklemme aus, der oberhalb der oberen Oberfläche der Sammelschiene bereitgestellt wird, indem bewirkt wird, dass die Anschlussklemme durch die Öffnung der Sammelschiene hindurch geht, umfasst.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
  • Verwandte Technik
  • Das Bonden einer Sammelschiene und einer externen Anschlussklemme eines Halbleitermoduls durch Laserschweißen ist bereits bekannt (siehe beispielsweise Patentschrift 1).
  • Dokument aus dem Stand der Technik
  • Patentschrift
  • Patentschrift 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2014-236150 .
  • Falls ein Riss in einem Schmelzabschnitt zwischen einer Sammelschiene und einer Anschlussklemme vorkommt, besteht das Risiko, dass sich eine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene und der Anschlussklemme reduziert.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Bei dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt. Die Halbleitervorrichtung kann eine oder mehrere Anschlussklemmen, eine Sammelschiene und einen oder mehrere Schmelzabschnitte mit einem Fügeabschnitt umfassen. Eine Anschlussklemme kann mit einem Halbleiter-Chip elektrisch verbunden sein. An der Sammelschiene kann sich eine Öffnung befinden. Die Anschlussklemme kann durch die Öffnung hindurch gehen. Der Fügeabschnitt kann über einer oberen Oberfläche der Sammelschiene von einem oberen Teil der Anschlussklemme aus bereitgestellt werden. Wenn die Anschlussklemme durch die Öffnung der Sammelschiene hindurch geht, kann der obere Teil davon oberhalb der oberen Oberfläche der Sammelschiene positioniert sein.
  • Ein Schmelzabschnitt kann einen Fügeabschnitt aufweisen. Der Fügeabschnitt kann in einem Zwischenraum zwischen einer Seitenfläche der Anschlussklemme und einer Seitenfläche der Öffnung der Sammelschiene bereitgestellt werden. Der Fügeabschnitt kann ein Teil der Anschlussklemme sein, der an die Sammelschiene geschweißt ist. Auch kann der Schmelzabschnitt einen Nicht-Fügeabschnitt aufweisen. Der Nicht-Fügeabschnitt kann gegenüber dem Fügeabschnitt in einer Richtung, die zu einer Längsrichtung der Anschlussklemme orthogonal ist, positioniert sein. Der Nicht-Fügeabschnitt kann ein Teil der Anschlussklemme sein, der nicht an die Sammelschiene geschweißt ist.
  • Eine Länge von einem oberen Ende des Schmelzabschnitts bis zur oberen Oberfläche der Sammelschiene kann 0,1 mm oder mehr betragen.
  • Eine Länge von dem oberen Ende des Schmelzabschnitts bis zur oberen Oberfläche der Sammelschiene kann 0,9 mm oder weniger betragen.
  • Wenn die Anschlussklemme und die Sammelschiene von oben gesehen sind, kann ein Umriss der Anschlussklemme teilweise kreisförmig sein. In einer Region, in welcher sich der Schmelzabschnitt und die Anschlussklemme überlappen, kann eine Länge eines Bogens, der durch einen Mittelpunkt und einen Radius der Kreisform der Anschlussklemme definiert ist, zwischen 0,75 mm und 2,50 mm inbegriffen liegen. Auch kann in der Region, in der sich der Schmelzabschnitt und die Anschlussklemme überlappen, ein sektorförmiger mittlerer Winkel, der durch den Mittelpunkt und den Radius der Kreisform der Anschlussklemme definiert ist, zwischen 86 Grad und 287 Grad inbegriffen liegen.
  • Wenn die Anschlussklemme und die Sammelschiene von oben gesehen sind, kann ein Verhältnis eines Durchmessers der Anschlussklemme zu einem Durchmesser der Öffnung der Sammelschiene zwischen 0,907 und 0,991 inbegriffen liegen.
  • Die Anschlussklemme kann einen ersten Hauptteil, eine erste plattierte Schicht und eine zweite plattierte Schicht umfassen. Der erste Hauptteil kann Kupfermaterial enthalten. Die erste plattierte Schicht kann auf einer Oberfläche des ersten Hauptteils bereitgestellt werden. Die erste plattierte Schicht kann Nickelmaterial enthalten. Die zweite plattierte Schicht kann auf einer Oberfläche der ersten plattierten Schicht bereitgestellt werden. Die zweite plattierte Schicht kann Zinnmaterial enthalten.
  • Die Anschlussklemme kann einen Konusteil umfassen. Der Konusteil kann von dem oberen Teil der Anschlussklemme bis zu einer vorbestimmten Höhenposition in einer Längsrichtung der Anschlussklemme bereitgestellt werden.
  • Wenn die Anschlussklemme und die Sammelschiene von oben gesehen sind, können sich der Konusteil der Anschlussklemme und ein Mittelpunkt des Schmelzabschnitts überlappen.
  • Wenn die eine oder mehrere Anschlussklemmen und die Sammelschiene von oben gesehen sind, kann einer von dem einen oder den mehreren Schmelzabschnitten für jede der Anschlussklemme bereitgestellt werden.
  • Die Sammelschiene kann einen Konusteil in ihrer Öffnung aufweisen. An einer Kante einer unteren Oberfläche, die gegenüber einer oberen Oberfläche der Sammelschiene liegt, kann der Konusteil bewirken, dass sich ein Durchmesser der Öffnung von der unteren Oberfläche in Richtung auf die obere Oberfläche verkleinert.
  • Wenn die Sammelschiene von oben gesehen ist, kann die Halbleitervorrichtung den Schmelzabschnitt auf der Sammelschiene aufweisen. Der Schmelzabschnitt kann gegenüber einem Mittelpunkt der Anschlussklemme in einer gewissen Richtung außermittig bereitgestellt werden.
  • Wenn die Sammelschiene von oben gesehen ist, kann die Halbleitervorrichtung eine Vielzahl von Schmelzabschnitten an der Sammelschiene aufweisen. Die Vielzahl von Schmelzabschnitten kann in einer ersten Richtung nebeneinander bereitgestellt werden. Jeder der Vielzahl von Schmelzabschnitten kann gegenüber dem Mittelpunkt einer Anschlussklemme in die gleiche gewisse Richtung in der ersten Richtung außermittig bereitgestellt werden.
  • Wenn die Sammelschiene von oben gesehen ist, kann die Halbleitervorrichtung eine erste Anzahl der Schmelzabschnitte und eine zweite Anzahl der Schmelzabschnitte an der Sammelschiene aufweisen. Die erste Anzahl der Schmelzabschnitte kann in der ersten Richtung nebeneinander bereitgestellt werden. Die zweite Anzahl der Schmelzabschnitte kann bereitgestellt werden, um von der ersten Anzahl der Schmelzabschnitte in einer zweiten Richtung beabstandet zu sein. Die zweite Anzahl der Schmelzabschnitte kann auch in der ersten Richtung nebeneinander bereitgestellt werden. Die zweite Richtung kann zu der ersten Richtung orthogonal sein. Jeder der ersten Anzahl der Schmelzabschnitte und jeder der zweiten Anzahl der Schmelzabschnitte kann gegenüber einem Mittelpunkt einer Anschlussklemme in die gleiche gewisse Richtung in der ersten Richtung außermittig bereitgestellt werden.
  • Die Sammelschiene kann ein konvexes Element umfassen. An dem konvexen Element kann es eine Verbindungsöffnung geben. Eine Verbindungsöffnung kann eine Verbindungsöffnung sein, durch die ein Fixierelement geht, um die Sammelschiene und eine externe Anschlussklemme zu fixieren. Ein oberer Teil des konvexen Elements kann oberhalb eines oberen Endes der Anschlussklemme positioniert sein.
  • Wenn die Sammelschiene von oben gesehen ist, kann die Sammelschiene in einer rechteckigen Form vorliegen, die eine kurze Seite und eine lange Seite aufweist. Die Halbleitervorrichtung kann die erste Anzahl der Schmelzabschnitte und die zweite Anzahl der Schmelzabschnitte aufweisen. Die erste Anzahl der Schmelzabschnitte kann auf einer ersten Seite des konvexen Elements in einer Richtung parallel zur langen Seite bereitgestellt werden. Die erste Anzahl der Schmelzabschnitte kann in einer Richtung parallel zur kurzen Seite nebeneinander bereitgestellt werden. Die zweite Anzahl der Schmelzabschnitte kann auf einer zweiten Seite des konvexen Elements in einer Richtung parallel zur langen Seite bereitgestellt werden. Die zweite Seite kann eine Seite sein, die gegenüber der ersten Seite liegt. Die zweite Anzahl der Schmelzabschnitte kann in einer Richtung parallel zur kurzen Seite nebeneinander bereitgestellt werden. Jeder der ersten Anzahl der Schmelzabschnitte und jeder der zweiten Anzahl der Schmelzabschnitte kann gegenüber einem Mittelpunkt einer Anschlussklemme in die gleiche gewisse Richtung in der Richtung der kurzen Seite außermittig bereitgestellt werden.
  • Eine untere Oberfläche des oberen Teils des konvexen Elements kann oberhalb einer oberen Oberfläche eines anderen flachen Teils der Sammelschiene als dem konvexen Element der Sammelschiene positioniert sein.
  • Bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung kann das Bewirken, dass die Anschlussklemme durch die Öffnung der Sammelschiene hindurch geht und das Bilden des Schmelzabschnitts umfassen. Die Anschlussklemme kann mit einem Halbleiter-Chip elektrisch verbunden sein. Der Schmelzabschnitt kann den Fügeabschnitt umfassen. Der Schmelzabschnitt kann gebildet werden, indem der Konusteil der Anschlussklemme mit Laserlicht bestrahlt wird, das oberhalb der oberen Oberfläche der Sammelschiene positioniert ist. Ein Verbindungsabschnitt kann über der oberen Oberfläche der Sammelschiene von dem oberen Teil der Anschlussklemme aus gebildet sein.
  • Die Kurzdarstellung beschreibt nicht unbedingt alle notwendigen Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Teilkombination der zuvor beschriebenen Merkmale sein.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Leistungshalbleitervorrichtung 200 in der ersten Ausführungsform abbildet.
    • 2 eine Zeichnung, die einen Querschnitt abbildet, der entlang A-A aus 1 verläuft.
    • 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht der näheren Umgebung eines oberen Teils 21 einer Anschlussklemme 20-A1 in 2 vor dem Schweißen.
    • 4 ein Versuchsergebnis, das eine Beziehung zwischen einer überstehenden Länge L1 und der Zugfestigkeit vor dem Schweißen abbildet.
    • 5 eine vergrößerte Zeichnung der näheren Umgebung des oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20-A1 in 2 bei einem Schweißprozess.
    • 6 eine vergrößerte Zeichnung der näheren Umgebung des oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20-A1 in 2 nach dem Schweißen.
    • 7 ein Querschnittsfoto der Anschlussklemme 20-A1, einer Sammelschiene 30-1 und eines Schmelzabschnitts 60.
    • 8 ein Foto der Anschlussklemme 20-A1, der Sammelschiene 30-1 und des Schmelzabschnitts 60 von oben aufgenommen.
    • 9 ein Versuchsergebnis, das eine Beziehung zwischen einem Zwischenraum C zwischen einer Anschlussklemme 20 und einer Sammelschiene 30 und der Länge eines Bogens 124 nach dem Schweißen abbildet.
    • 10 ein Versuchsergebnis, das die Beziehungen zwischen der Länge der Bögen 124 und der Zugfestigkeit nach dem Schweißen abbildet.
    • 11 ein Querschnittsfoto einer Anschlussklemme 20-A1, einer Sammelschiene 30-1 und eines Schmelzabschnitts 60 bei einem Vergleichsbeispiel.
    • 12 eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang A-A verläuft, einer Leistungshalbleitervorrichtung 210 bei der zweiten Ausführungsform abbildet.
    • 13 eine Draufsicht einer Sammelschiene 30-1 und einer Anschlussklemme 20-A1 nach dem Schweißen.
    • 14 eine Draufsicht, die ein erstes Änderungsbeispiel einer Sammelschiene 30-1 und einer Vielzahl von Anschlussklemmen 20 nach dem Schweißen abbildet.
    • 15 eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Leistungshalbleitervorrichtung 220 bei der dritten Ausführungsform abbildet.
    • 16A eine Draufsicht einer Sammelschiene 70-1 und der Anschlussklemmen 20-A1 bis 20-A6 vor dem Schweißen.
    • 16B eine Draufsicht der Sammelschiene 70-1 und der Anschlussklemmen 20-A1 bis 20-A6 nach dem Schweißen.
    • 17 eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang B-B aus 16A verläuft, abbildet.
    • 18 eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang C-C aus 16B verläuft, abbildet.
    • 19 eine Draufsicht, die ein erstes Änderungsbeispiel einer Sammelschiene 70-1 und einer Anschlussklemme 20 nach dem Schweißen abbildet.
    • 20 eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang D-D aus 15 verläuft, nach dem Schweißen abbildet.
    • 21 eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang D-D aus 15 verläuft, bei einem ersten Änderungsbeispiel nach dem Schweißen abbildet.
    • 22 eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang D-D aus 15 verläuft, bei einem zweiten Änderungsbeispiel nach dem Schweißen abbildet.
    • 23 eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang B-B aus 16A verläuft, bei der vierten Ausführungsform abbildet.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sollen jedoch die nachstehende beanspruchte Erfindung nicht einschränken. Auch sind nicht alle Kombinationen der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale unbedingt für die Mittel wesentlich, die durch die Aspekte der Erfindung bereitgestellt werden.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Leistungshalbleitervorrichtung 200 in der ersten Ausführungsform abbildet. Die Z-Achse bei dem vorliegenden Beispiel ist eine Achse, die zur X-Achse und zur Y-Achse orthogonal ist. Die X-, Y- und Z-Achsen bei dem vorliegenden Beispiel konfigurieren das rechtshändige System. Die X-, Y- und Z-Achsen werden verwendet, um relative Richtungen in der Leistungshalbleitervorrichtung 200 anzugeben. Somit kann es sein, dass die Z-Achsenrichtung nicht unbedingt parallel zur Schwerkraftrichtung ist. In der vorliegenden Beschreibung, obwohl Ausdrücke wie etwa „oberhalb“ und „unterhalb“ als Ausdrücke verwendet werden, um Richtungen anzugeben, die zur Z-Achsenrichtung parallel sind, sollen diese Ausdrücke die Richtungen auch nicht auf senkrechte Richtungen in der Schwerkraftrichtung einschränken.
  • Die Leistungshalbleitervorrichtung 200 kann ein oder mehrere Leistungshalbleitermodule 100 und eine Vielzahl von Sammelschienen 30 umfassen. In 1 ist die Leistungshalbleitervorrichtung 200 abgebildet, die Anschlussklemmen 20 und Sammelschienen 30 aufweist, bevor sie zusammengeschweißt werden. Es sei zu beachten, dass in 1, obwohl ein einziges Leistungshalbleitermodul 100, das am Ende der +X-Richtung positioniert ist, abgebildet ist, die Leistungshalbleitervorrichtung 200 eine Vielzahl von Leistungshalbleitermodulen 100 aufweisen kann, die in der X-Achsenrichtung nebeneinander bereitgestellt werden.
  • Das Leistungshalbleitermodul 100 bei dem vorliegenden Beispiel weist eine so genannte 2-in-1- (Zwei-in-Eins-) Struktur auf. Bei der Konfiguration können ein oberer Zweig und ein unterer Zweig jeweils einen Leistungs-MOSFET-(Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) Halbleiter-Chip und einen FWD- (Freilaufdiode) Halbleiter-Chip aufweisen, die zueinander umgekehrt parallel geschaltet sind.
  • Das Leistungshalbleitermodul 100 kann eine Vielzahl von Anschlussklemmen 20 aufweisen. Das Leistungshalbleitermodul 100 des vorliegenden Beispiels weist jeweils eine Vielzahl von Anschlussklemmen 20 und eine Vielzahl von Anschlussklemmen 22 auf, die von einer oberen Oberfläche eines Harzgehäuses 10 in der +Z-Richtung überstehen.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel sind die Anschlussklemmen 20-A1 und 20-A2 Drain-Klemmen, die Anschlussklemmen 20-B1 und 20-B2 sind Source-Klemmen, und die Anschlussklemmen 20-C1 und 20-C2 sind Ausgangsklemmen. Die Ausgangsklemmen können Strom an einen Motor von einem elektrischen Kontakt zwischen einer Source des oberen Zweigs und einem Drain des unteren Zweigs ausgeben, und können die U-Phasen- (oder die V-Phasen- oder die W-Phasen-) Ausgangsklemme in der dreiphasigen Wechselrichterschaltung sein.
  • Es können sich Öffnungen 32 an den Sammelschienen 30 befinden, durch welche die Anschlussklemmen 20 hindurch gehen. Die Öffnungen 32 des vorliegenden Beispiels sind Durchgangsöffnungen, die in zylindrischen Formen ausgebildet sind. Die Sammelschienen 30 können als leitende Elemente dienen, die zwischen den Anschlussklemmen 20 und den externen Anschlussklemmen (nicht gezeigt) liegen, oder können auch als externe Anschlussklemmen dienen. Es gibt Öffnungen 32-A1 und 32-A2 an einer Sammelschiene 30-1 des vorliegenden Beispiels, die jeweils den Anschlussklemmen 20-A1 und 20-A2 entsprechen. Die Sammelschiene 30-1 kann eine Vielzahl von Drain-Klemmen elektrisch miteinander verbinden, und kann als eine Verbindung dienen, die in dem Leistungshalbleitermodul 100 ein Drain-Potential aufweist.
  • Ähnlich gibt es die Öffnungen 32-B1 und 32-B2 an einer Sammelschiene 30-2, die jeweils den Anschlussklemmen 20-B1 und 20-B2 entsprechen, und die Sammelschiene 30-2 kann eine Vielzahl von Source-Klemmen elektrisch miteinander verbinden. Die Sammelschiene 30-2 kann als eine Verbindung dienen, die in dem Leistungshalbleitermodul 100 ein Source-Potential aufweist. Auch gibt es die Öffnungen 32-C1 und 32-C2 an einer Sammelschiene 30-3, die jeweils den Anschlussklemmen 20-C1 und 20-C2 entsprechen, und die Sammelschiene 30-3 kann eine Vielzahl von Ausgangsklemmen elektrisch miteinander verbinden. Die Sammelschiene 30-3 kann als ein Ausgang in das Leistungshalbleitermodul 100 dienen.
  • Die Anschlussklemmen 22-D1 und 22-D2 können Source-Abtastklemmen zum Abtasten von Strom, der zwischen dem Drain und der Source fließt, sein. Die Anschlussklemmen 22-E1 und 22-E2 können Gate-Klemmen zum Zuführen von Ein/Aus-Steuersignalen zu einem Gate des Leistungs-MOSFET sein. Die Anschlussklemmen 22-D1 und 22-D2 können nicht durch die Sammelschiene 30 sondern durch ein Verdrahtungssubstrat (nicht gezeigt) miteinander elektrisch verbunden sein. Ähnlich können die Anschlussklemmen 22-E1 und 22-E2 durch ein Verdrahtungssubstrat (nicht gezeigt) miteinander elektrisch verbunden sein.
  • 2 ist eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang A-A aus 1 verläuft, abbildet. Der Querschnitt A-A ist ein Querschnitt parallel zu einer Y-Z-Ebene, die durch die Öffnungen 32-A1, 32-B1 und 32-C1 geht. In 2 sind die Sammelschienen 30, die oberhalb der Anschlussklemmen 20 beabstandet sind, mit durchgezogenen Linien abgebildet, und die Sammelschienen 30, die durch die Anschlussklemmen 20 durch ihre Öffnungen 32 hindurch gegeben wurden, sind gestrichelt abgebildet. Es sei zu beachten, dass in 2 auch die Leistungshalbleitervorrichtung 200, welche die Anschlussklemmen 20 und die Sammelschienen 30 aufweist, bevor sie zusammengeschweißt werden, abgebildet ist.
  • In dem Querschnitt A-A sind das Gehäuse 10, die Anschlussklemmen 20-A1, 20-B1 und 20-C1, die Anschlussklemmen 22-D1 und 22-E1, die Keramikschaltungssubstrate 40-1 und 40-2, die Halbleiter-Chips 50-1 und 50-2, die Lötmetallschichten 52-1, 52-2, 54-1 und 54-2, die leitenden Stifte 56-1 und 56-2 und ein Verdrahtungssubstrat 58 abgebildet.
  • Die Keramikschaltungssubstrate 40 sind ein Beispiel eines isolierenden Schaltungssubstrats. Die Keramikschaltungssubstrate 40 des vorliegenden Beispiels umfassen isolierende Substrate 44, die eines von Aluminiumoxid (Al2O3) , Aluminiumnitrid (AlN) , Siliziumnitrid (Si3n4) und dergleichen aufweisen, und die leitenden Schichten 42 und die leitenden Schichten 46, die aus Kupfer- (Cu) Leiterbildern bestehen, um jeweils mit den oberen Oberflächen und den unteren Oberflächen der isolierenden Substrate 44 in Kontakt zu stehen.
  • Die leitenden Schichten 42, die mit den unteren Oberflächen der isolierenden Substrate 44 in Kontakt kommen sollen, erfüllen die Funktionen, Wärme, die von den Halbleiter-Chips 50 erzeugt wird, zur Außenseite des Gehäuses 10 zu emittieren. Die leitenden Schichten 46, die mit den oberen Oberflächen der isolierenden Substrate 44 in Kontakt kommen sollen, können Funktionen erfüllen, um die Halbleiter-Chips 50 und die Anschlussklemmen 20 elektrisch zu verbinden.
  • Die Halbleiter-Chips 50 des vorliegenden Beispiels sind Leistungs-MOSFET-Halbleiter-Chips. Die Drain-Elektroden der Halbleiter-Chips 50 können mit den leitenden Schichten 46 über die Lötmetallschichten 52 elektrisch verbunden sein. Auch können die Source-Elektroden der Halbleiter-Chips 50 mit dem Verdrahtungssubstrat 58 über die Lötmetallschichten 54 und die leitenden Stifte 56 elektrisch verbunden sein.
  • Das Verdrahtungssubstrat 58 kann ein gedrucktes Verdrahtungssubstrat sein, wobei das Leiterbilder an seiner oberen Oberfläche und seiner unteren Oberfläche aufweist. Es kann Öffnungen an dem Verdrahtungssubstrat 58 geben, durch welche die Anschlussklemmen 20 hindurch gehen. Die Anschlussklemmen 20 können von den oberen Oberflächen der leitenden Schichten 46 zur Außenseite des Gehäuses 10 durch die Öffnungen des Verdrahtungssubstrats 58 hindurch überstehen. Die Anschlussklemmen 20 können mit den Halbleiter-Chips 50 mindestens über die leitenden Schichten 46 elektrisch verbunden sein.
  • Falls der Halbleiter-Chip 50-1, der als der obere Zweig dienen sollen, beispielsweise eingeschaltet ist, fließt Strom von der Anschlussklemme 20-A1 zu der Anschlussklemme 20-C1 über eine leitende Schicht 46-1, den Halbleiter-Chip 50-1, den leitenden Stift 56-1, das Verdrahtungssubstrat 58 und eine leitende Schicht 46-2. Ein Stromfluss ist in diesem Fall mit der durchgezogenen Linie R abgebildet. Auch falls beispielsweise der Halbleiter-Chip 50-2, der als der untere Zweig dienen soll, eingeschaltet ist, fließt Strom von der Anschlussklemme 20-B1 zu der Anschlussklemme 20-C1 über den Halbleiter-Chip 50-2 usw.
  • Es sei zu beachten, dass die Halbleiter-Chips 50 bei einem anderen Beispiel durch IGBT- (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) Halbleiter-Chips anstelle der Leistungs-MOSFET-Halbleiter-Chips ersetzt werden können. Zudem können bei noch einem anderen Beispiel RC-IGBT- (umgekehrt leitender IGBT) Halbleiter-Chips, die einen IGBT-Teil und einen FWD-Teil in jedem einzelnen Halbleiter-Chip aufweisen, anstelle der Leistungs-MOSFET-Halbleiter-Chips und der FWD Halbleiter-Chips bereitgestellt werden. Falls die Halbleiter-Chips 50 IGBT-Halbleiter-Chips oder RC-IGBT-Halbleiter-Chips sind, kann man in Betracht ziehen, die Source und den Drain in der Beschreibung aus 2 jeweils durch einen Emitter und einen Kollektor zu ersetzen. Es sei zu beachten, dass diese Halbleiter-Chips auch Si-Halbleiter sein können oder auch Halbleiter mit breiter Bandlücke, wie etwa SiC-Halbleiter, sein können.
  • Die Anschlussklemmen 20 können Konusteile 26 umfassen. Die Konusteile 26 können von den oberen Teilen 21 aus bis zu vorbestimmten Höhenpositionen in Längsrichtungen bereitgestellt werden. Die unteren Enden der Konusteile 26 können die gleichen Durchmesser wie die der Anschlussklemmen 20 aufweisen. Die Konusteile 26 können Winkel zwischen 20 Grad und 80 Grad inbegriffen aufweisen, wobei die Z-Achsenrichtung als Referenz dient. Es ist von Vorteil, dass durch das Bereitstellen der Konusteile 26 die Arbeit in einem Montageprozess, um die Anschlussklemmen 20 durch die Öffnungen 32 hindurch zu geben, im Vergleich zu dem Fall, bei dem es keine Konusteile 26 gibt, erleichtert wird.
  • Die Sammelschienen 30 bei dem vorliegenden Beispiel weisen obere Oberflächen 34 und untere Oberflächen 36 gegenüber den oberen Oberflächen 34 auf. In einem Zustand, in dem die Anschlussklemmen 20 durch die Öffnungen 32 hindurch gegangen sind, können die oberen Teile 21 der Anschlussklemmen 20 oberhalb der oberen Oberflächen 34 positioniert werden. In diesem Fall können die unteren Enden der Konusteile 26 auf dem gleichen Niveau positioniert werden wie die oberen Oberflächen 34 der Sammelschienen 30 oder oberhalb der oberen Oberflächen 34. Die Teile der Anschlussklemmen 20, die oberhalb der oberen Oberfläche 34 positioniert sind, können verschmolzen werden, indem sie Laserlicht empfangen, um als so genanntes Bondingmaterial zu dienen, das die Anschlussklemmen 20 und die Sammelschienen 30 physisch und elektrisch verbindet.
  • 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der näheren Umgebung des oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20-A1 in 2 vor dem Schweißen. 3 ist eine Querschnittsansicht parallel zu einer Y-Z-Ebene, die durch die Anschlussklemmen 20 und die Sammelschienen 30 geht. Die Anschlussklemmen 20 des vorliegenden Beispiels umfassen erste Hauptteile 23, erste plattierte Schichten 24, die an den Oberflächen der ersten Hauptteile 23 bereitgestellt werden, und zweite plattierte Schichten 25, die an den Oberflächen der ersten plattierten Schichten 24 bereitgestellt werden. Die Vielzahl von Anschlussklemmen 20 können durchgehende Klemmen sein, die zu Spulenformen aufgerollt und in Reihe geschaltet sind. Die durchgehenden Klemmen des vorliegenden Beispiels sind mit den ersten plattierten Schichten 24 und den zweiten plattierten Schichten 25 versehen und sind ferner durch Stanzen mit den Konusteilen 26 versehen. Bei dem vorliegenden Beispiel wird jede Anschlussklemme 20 gebildet, indem der Reihe nach jede der durchgehenden Klemmen an einer vorbestimmten Länge abgeschnitten wird. Somit werden die ersten plattierten Schichten 24 und die zweiten plattierten Schichten 25 des vorliegenden Beispiels für die Konusteile 26 und kreisförmige Stützen 27 bereitgestellt, jedoch nicht für die oberen Teile 21 bereitgestellt.
  • Die ersten Hauptteile 23 können Kupfermaterial enthalten. Das Kupfermaterial kann so genanntes reines Kupfer sein. Das reine Kupfer ist beispielsweise eines von sauerstofffreiem Kupfer, Elektrolytzähkupfer und durch Phosphor desoxidiertem Kupfer. Es ist von Vorteil, dass durch das Bilden der ersten Hauptteile 23 mit Kupfermaterial der elektrische Widerstand der Anschlussklemmen 20 reduziert wird und eine hohe Wärmeableitungswirkung erzielt werden kann.
  • Die ersten plattierten Schichten 24 können Nickel- (Ni) Material enthalten, und die zweiten plattierten Schichten 25 können Zinn- (Sn) Material enthalten. In Regionen, die mit den ersten plattierten Schichten 24 und den zweiten plattierten Schichten 25 beschichtet sind, kann eine Oxidation der ersten Hauptteile 23 verhindert werden. Zudem beträgt die Absorptionseffizienz von Kupfer, Nickel und Zinn mit Bezug auf Laserlicht, das eine Wellenlänge zwischen 900 nm und 1100 nm inbegriffen aufweist (beispielsweise YAG-Laserlicht), jeweils ungefähr 10 %, ungefähr 28 % und ungefähr 45 %. Somit kann durch das Bereitstellen von nickel- und zinnplattierten Schichten die Absorptionseffizienz von Laserlicht, das auf die Anschlussklemmen 20 gestrahlt wird, im Vergleich zu dem Fall, bei sie nicht bereitgestellt werden, erhöht werden. Ferner kann durch das Bereitstellen von zinnplattierten Schichten auf nickelplattierten Schichten die Absorptionseffizienz von Laserlicht im Vergleich zu dem Fall, bei dem nickelplattierte Schichten auf zinnplattierten Schichten bereitgestellt werden, erhöht werden.
  • Des Weiteren wird durch das Erhöhen der Absorptionseffizienz von Laserlicht Wärme, die durch die Absorption des Laserlichts erzeugt wird, effizient an die Anschlussklemmen 20 übermittelt. Somit können Regionen von Anschlussklemmen 20, die durch die Strahlung von Laserlicht verschmolzen werden sollen, ausreichend abgesichert werden. Sobald die Regionen der zu verschmelzenden Anschlussklemmen 20 ausreichend abgesichert werden können, kann ein Schmelz-Bonding-Bereich zwischen den verschmolzenen Anschlussklemmen 20 und den Sammelschienen 30 ausreichend abgesichert werden.
  • Es sei zu beachten, dass falls nur nickelplattierte Schichten, welche die ersten Hauptteile 23 berühren und eine vorbestimmte Dicke aufweisen, bereitgestellt werden, da Nickel ein vergleichsweise hartes Metall ist, die Härte der Schmelzabschnitte zunimmt, und somit Risse in den Schmelzabschnitten vorkommen können. Im Vergleich dazu kann bei dem vorliegenden Beispiel, da plattierte Schichten, die eine vorbestimmte Dicke aufweisen, mit nickelplattierten Schichten und zinnplattierten Schichten bereitgestellt werden, das Vorkommen von Rissen reduziert werden. Auch kann bei dem vorliegenden Beispiel die Härte der Schmelzabschnitte im Vergleich zu dem Fall, bei dem die plattierten Schichten, die eine vorbestimmte Dicke aufweisen, nur mit zinnplattierten Schichten bereitgestellt werden, sichergestellt werden.
  • Die Sammelschienen 30 bei dem vorliegenden Beispiel umfassen zweite Hauptteile 33, die Kupfermaterial enthalten, und dritte plattierte Schichten 35, die Nickelmaterial oder Zinnmaterial enthalten, das an den Oberflächen der zweiten Hauptteile 33 bereitgestellt wird. Es sei zu beachten, dass bei einem anderen Beispiel die dritten plattierten Schichten 35 geschichtete Strukturen aufweisen können, in denen zinnplattierte Schichten auf nickelplattierten Schichten bereitgestellt werden. In einem Zustand, in dem die Anschlussklemmen 20 durch die Öffnungen 32 hindurch gegangen sind, können die Mittelpunkte der Öffnungen 32 der Sammelschienen 30 und die Mittelpunkte der kreisförmigen Stützen 27 der Anschlussklemmen 20 im Wesentlichen zusammenfallen. In der Öffnung 32 kann ein vorbestimmter Zwischenraum C bereitgestellt werden, der durch die Differenz zwischen einem Lochdurchmesser φB der Öffnung 32 und einem Durchmesser φT der Anschlussklemme 20 definiert ist. Der Zwischenraum C ist der Abstand zwischen einer Seitenfläche der kreisförmigen Stütze 27 der Anschlussklemme 20 und einer Seitenfläche der Öffnung 32 der Sammelschiene 30. Es sei zu beachten, dass die Länge der Anschlussklemme 20, die von der oberen Oberfläche 34 der Sammelschiene 30 überstehen soll, mit L1 ausgedrückt wird.
  • 4 ist ein Versuchsergebnis, das die Beziehungen zwischen der überstehenden Länge L1 und der Zugfestigkeit vor dem Schweißen abbildet. Die waagerechte Achse gibt die überstehende Länge L1 [mm] „vor“ dem Schweißen an. Im Vergleich dazu gibt die senkrechte Achse die Zugfestigkeit [N] an, die „nach“ dem Schweißen der Anschlussklemmen 20 an die Sammelschienen 30 durch Strahlen von Laserlicht auf die Anschlussklemmen 20 die Festigkeit abbildet, die benötigt wird, um die Sammelschienen 30 und die Anschlussklemmen 20 durch Abziehen der Anschlussklemmen 20 von den Sammelschienen 30 nach unten benötigt wird.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel bedeutet die Grafik mit der negativen L1 , dass die oberen Teile 21 der Anschlussklemmen 20 unterhalb der oberen Oberfläche 34 der Sammelschienen 30 angeordnet wurden und die Anschlussklemmen 20 dann anschließend verschweißt wurden. Die Grafik mit der positiven L1 bedeutet, dass die oberen Teile 21 der Anschlussklemmen 20 oberhalb der oberen Oberflächen 34 der Sammelschienen 30 angeordnet wurden, und dann die Anschlussklemmen 20 anschließend verschweißt wurden. Auch bei dem vorliegenden Beispiel, da die Schmelzabschnitte durch Verschmelzen der Anschlussklemmen 20 gebildet werden, kann dies bedeuten, dass je größer die Länge L1 wird, desto größer die Menge des Bondingmaterials, das für die Verbindungsabschnitte verwendet wird.
  • Wie es aus dem vorliegenden Versuchsergebnis hervorgeht, besteht eine Tendenz, dass je größer die Länge L1 wird, desto gesättigter die Zugfestigkeit ist. Die überstehende Länge L1 vor dem Schweißen kann zwischen 0,2 mm und 1,0 mm inbegriffen liegen, und kann weiter bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,8 mm inbegriffen liegen. Falls die Länge L1 kleiner als 0,2 mm ist, nimmt die Variation der Zugfestigkeit zu, und es kann keine stabile Qualität in dem Leistungshalbleitermodul 100 erzielt werden. Man geht davon aus, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die überstehende Länge zu kurz ist, was zu einem Mangel an Bondingmaterial führt, das durch das Empfangen von Laserlicht zu verschmelzen ist. Falls zudem die Länge L1 kleiner als 0,2 mm ist, weil die Konusteile 26 ungefähr auf der gleichen Höhe wie die der oberen Oberflächen 34 positioniert sind oder unterhalb der oberen Oberflächen 34 der Sammelschienen 30 positioniert sind, kann es zu einer Variation der Zwischenräume zwischen den Sammelschienen 30 und den Anschlussklemmen 20 kommen. Dadurch kann es zu einer Reduzierung der Haftfestigkeit zwischen den Sammelschienen 30 und den Anschlussklemmen 20 und zu einer Erhöhung der Variation der Haftfestigkeit kommen. Falls im Vergleich dazu die Länge L1 0,2 mm oder mehr beträgt, wird eine stabile Haftfestigkeit erzielt. Es sei zu beachten, dass falls die Länge L1 0,3 mm oder mehr beträgt, die Zugfestigkeit bei ungefähr 150 N gesättigt ist. Man geht davon aus, dass dies der Fall ist, weil genug Bondingmaterial erzielt wurde, um die Abschnitte, die zum Bonden beitragen vollständig abzudecken.
  • Auch kann dadurch, dass die Länge L1 auf 1,0 mm oder kürzer eingestellt wird, verhindert werden, dass die Anschlussklemmen 20 durch Strukturen behindert werden, die an den Sammelschienen 30 bereitzustellen sind. Da des Weiteren die Zugspannung nicht proportional zur überstehenden Länge L1 zunimmt, selbst wenn L1 vor dem Schweißen auf mehr als 0,8 mm eingestellt wird, ist der Vorteil des Vergrößerns von L1 auf mehr als 0,8 mm gering.
  • 5 ist eine vergrößerte Zeichnung der näheren Umgebung des oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20-A1 in 2 in einem Schweißprozess. Bei dem vorliegenden Beispiel wird Laserlicht nicht parallel zu der Z-Achsenrichtung in Richtung auf den oberen Teil 21 gestrahlt, sondern stattdessen wird das Laserlicht LR in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Z-Achsenrichtung geneigt und in Richtung auf den Konusteil 26 gestrahlt. In der Y-Z-Ebene kann das Laserlicht LR von der Z-Achsenrichtung zu der +Y-Richtung in einem vorbestimmten Winkel zwischen 10 Grad und 20 Grad inbegriffen geneigt sein, und kann in Richtung auf den Konusteil 26 und eine Seitenfläche der kreisförmigen Stütze 27 in der +Y-Richtung gestrahlt werden. Bei dem vorliegenden Beispiel ist das Laserlicht LR zum Strahlen in einem Winkel von 15 Grad geneigt. Bei dem vorliegenden Beispiel wird das Laserlicht LR an einem Punkt gestrahlt, wenn es von oben gesehen ist. Da jedoch das Laserlicht LR eine vorbestimmte Streuung aufweist, wird das Laserlicht LR auch auf die oberen Teile 21 der Anschlussklemmen 20 und die kreisförmigen Stützen 27 gestrahlt. Die Ausgabe des Laserlichts LR kann zwischen 50 J und 90 J inbegriffen liegen, und die Strahlungszeit kann zwischen 10 ms und 20 ms inbegriffen liegen. Es sei zu beachten, dass eine beispielhafte Region der Anschlussklemme 20, die mit der Strahlung des Laserlichts LR erhitzt werden soll, gestrichelt abgebildet ist.
  • Falls die überstehende Länge L1 vor dem Schweißen zu lang ist, wird es schwierig, Wärme, die an der Anschlussklemme 20 entstehen soll, während sie das Laserlicht LR absorbiert, an einen Abschnitt der Anschlussklemme 20 zu übermitteln, der in der näheren Umgebung einer Höhenposition einer oberen Oberfläche 34 einer Sammelschiene 30 positioniert ist. Dadurch wird eine Schweißmarkierung (auch als Schweißperle bezeichnet) gegenüber einer vorbestimmten Position verschoben, und zudem nimmt die Positionsvariation einer Schweißperle in jeder Anschlussklemme 20 zu. Falls die Positionsvariation einer Schweißperle zunimmt, besteht das Risiko, dass eine Intensitätsvariation des Schmelzabschnitts ebenfalls zunimmt. Falls die überstehende Länge L1 vor dem Schweißen zu groß ist, wird es auch schwierig, das aufgeschmolzene Material der Anschlussklemme 20 in den Zwischenraum C fließen zu lassen. Wenn des Weiteren das Laserlicht LR in Richtung auf die Anschlussklemme 20 in der näheren Umgebung der Höhenposition der oberer Oberfläche 34 der Sammelschiene 30 gestrahlt wurde, entstand manchmal ein nicht aufgeschmolzener Abschnitt in der Nähe des oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20 und der nicht aufgeschmolzene Abschnitt blieb als Fremdkörper zurück. Auch in dieser Hinsicht ist es wünschenswert, die Länge L1 auf 1,0 mm oder weniger und weiter bevorzugt auf 0,8 mm oder weniger einzustellen.
  • 6 ist eine vergrößerte Zeichnung der näheren Umgebung des oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20-A1 in 2 nach dem Schweißen. In 6 ist zum besseren Verständnis der Umriss der Anschlussklemme 20 vor dem Schweißen gestrichelt abgebildet. Auch wird bei dem Schweißprozess ein Kantenteil der Anschlussklemme 20 aufgeschmolzen, um auf die obere Oberfläche 34 auszufließen und auch um in den Zwischenraum C hinein zu fließen. Mit schrägen Linien ist in 6 eine Region der Anschlussklemme 20 nach dem Schweißen an der Stelle abgebildet, an der sie gegenüber ihres eigenen Umrisses vor dem Schweißen erweitert ist. Es sei zu beachten, dass der Bereich der Anschlussklemme 20, der durch die Strahlung des Laserlichts aufgeschmolzen wird, selbstverständlich breiter als der Abschnitt mit schrägen Linien sein kann.
  • Das Leistungshalbleitermodul 100 nach dem Schweißen weist die Schmelzabschnitte 60 auf. Ein Fügeabschnitt 67 des Schmelzabschnitts 60 kann oberhalb der oberen Oberfläche 34 der Sammelschiene 30 von einem oberen Teil 28 der Anschlussklemme 20 aus nach dem Schweißen bereitgestellt werden. Der Schmelzabschnitt 60 kann ein sanftes Gefälle von einem oberen Ende 62 bis zur oberen Oberfläche 34 aufweisen. Beispielsweise weist der Schmelzabschnitt 60 den oberen Teil 28 (d.h. eine konvexe Elementregion) auf, wobei seine Spitzenhöhenposition das obere Ende 62 ist. Durch das Bereitstellen des Schmelzabschnitts 60 kann der Schmelz-Bonding-Bereich zwischen der aufgeschmolzenen Anschlussklemme 20 und der Sammelschiene 30 ausreichend abgesichert werden. Dadurch kann das Risiko, dass es zu Rissen in dem Schmelzabschnitt 60 zwischen der Sammelschiene 30 und der Anschlussklemme 20 kommt, im Vergleich zu dem Fall, bei dem sich der obere Teil 21 der Anschlussklemme 20 vor dem Schweißen und die obere Oberfläche 34 auf Höhenpositionen befinden, die im Wesentlichen die gleichen sind (beispielsweise beträgt die Differenz dazwischen weniger als 0,2 mm), reduziert werden.
  • In dem Schmelzabschnitt 60 kann ein Atomverhältnis von Nickel zu Kupfer größer als 0 At.-% und gleich oder kleiner als 50 At.-% sein, und ein Atomverhältnis von Zinn zu Kupfer kann größer als 0 At.-% und gleich oder kleiner als 50 At.-% sein. Der Schmelzabschnitt 60 kann eine oder mehrere Arten von Cu5Sn, Cu3Sn und Cu6Sn5 umfassen, die chemische Zusammensetzungen aus Kupfer und Zinn sind, und kann eine oder mehrere Arten von Ni3Sn, Ni3Sn2 und Ni3Sn4 umfassen, die chemische Zusammensetzungen aus Nickel und Zinn sind.
  • Der Schmelzabschnitt 60 kann den Fügeabschnitt 67, der ein Teil der Anschlussklemme 20 ist, der aufgeschmolzen und an die Sammelschiene 30 geschweißt wird, und einen Nicht-Fügeabschnitt 68, der ein Teil der Anschlussklemme 20 ist, der aufgeschmolzen aber nicht an die Sammelschiene 30 geschweißt ist, umfassen. Beispielsweise ist der Abschnitt mit schrägen Linien der Fügeabschnitt 67. Auch ist in der Region gegenüber der Region mit den schrägen Linien in der Y-Achsenrichtung der Konusteil 26, der von dem oberen Teil 28 bis auf eine vorbestimmte Höhenposition bereitgestellt wird, der Nicht-Fügeabschnitt 68.
  • Der Nicht-Fügeabschnitt 68 des vorliegenden Beispiels ist gegenüber dem Fügeabschnitt 67 in der Y-Achsenrichtung positioniert. Bei dem vorliegenden Beispiel bleibt an dem Nicht-Fügeabschnitt 68 und darunter eine Lücke 65, in der die Anschlussklemme 20 und die Sammelschiene 30 nicht gebondet sind. In einem Leistungszyklus des Leistungshalbleitermoduls 100 wird die Anschlussklemme 20 schnell erhitzt oder schnell abgekühlt, und entsprechend wiederholt die Anschlussklemme 20 ein Ausdehnen und Zusammenziehen der Sammelschiene 30. Falls somit der Umfang der Anschlussklemme 20, die von oben gesehen ist, mit dem Fügeabschnitt 67 eingeschlossen ist, um die Anschlussklemme 20 und die Sammelschiene 30 in der X-Y-Ebenenrichtung vollständig zu fixieren, kommt es zu einer Verformung in dem Schmelzabschnitt 60, die sich aus dem Leistungszyklus herleitet. Dadurch kommt es zu Rissen in dem Schmelzabschnitt 60, und die Risse werden allmählich so groß, dass das Sicherstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der Anschlussklemme 20 und der Sammelschiene 30 nicht mehr möglich ist. Im Vergleich dazu wird durch das Bereitstellen der Lücke 65, wie bei dem vorliegenden Beispiel gezeigt, verhindert, dass Risse in dem Schmelzabschnitt 60 vorkommen, und eine elektrische Verbindung kann abgesichert werden.
  • Die Länge von dem oberen Ende 62 des Schmelzabschnitts 60 bis zur oberen Oberfläche 34 nach dem Schweißen wird mit L2 ausgedrückt. Da die Länge der Anschlussklemme 20, die durch den Schweißprozess aufzuschmelzen ist, ungefähr zwischen 0,1 mm und 0,2 mm liegt, kann die Länge L2 kürzer als die überstehende Länge L1 vor dem Schweißen sein. Falls die Länge L1 der Anschlussklemme 20 durch den Schweißprozess zu der Länge L2 wird, kann die Länge L2 0,1 mm oder mehr betragen oder kann weiter bevorzugt 0,2 mm oder mehr betragen. Dadurch dass 0,1 mm ≤ L2 , kann beispielsweise eine Zugfestigkeit von 40 N oder mehr abgesichert werden.
  • Die Länge L2 nach dem Schweißen kann 0,9 mm oder weniger betragen und kann weiter bevorzugt 0,7 mm oder weniger betragen. Falls beispielsweise eine externe Anschlussklemme ferner an der Sammelschiene 30 bereitgestellt wird, und sobald die externe Anschlussklemme den Schmelzabschnitt 60 berührt, wird der Schmelzabschnitt 60 beschädigt, und der Kontaktwiderstand in dem Schmelzabschnitt 60 kann zunehmen. Bei dem vorliegenden Beispiel kann durch das Bereitstellen einer oberen Grenze für die Länge L2 verhindert werden, dass ein Kontaktwiderstand in dem Schmelzabschnitt 60 zunimmt, und es kann verhindert werden, dass der Schmelzabschnitt 60 eine physische Behinderung der externen Anschlussklemme ist.
  • Es sei zu beachten, dass das Leistungshalbleitermodul 100 des vorliegenden Beispiels den Fügeabschnitt 67 in dem Zwischenraum C aufweist. Durch das Gießen der aufgeschmolzenen Anschlussklemme 20 in den Zwischenraum C kann die Haftfestigkeit zwischen der Anschlussklemme 20 und der Sammelschiene 30 im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die nähere Umgebung des oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20 verschweißt wird, verbessert werden. Die Länge von der oberen Oberfläche 34 bis zu einem unteren Ende 64 des Schmelzabschnitts 60 nach dem Schweißen wird als L3 ausgedrückt. Die Länge L3 kann zwischen 0,5- und 1,0mal inbegriffen die Dicke der Sammelschiene 30 in der Z-Achsenrichtung sein, und kann auch zwischen 1/2 und 3/4 der Dicke inbegriffen oder zwischen 1/2 und 2/3 der Dicke inbegriffen sein.
  • 7 ist ein Querschnittsfoto der Anschlussklemme 20-A1, der Sammelschiene 30-1 und des Schmelzabschnitts 60. Das in 7 gezeigte Foto entspricht 6.
  • 8 ist ein Foto der Anschlussklemme 20-A1, der Sammelschiene 30-1 und des Schmelzabschnitts 60, das von oben aufgenommen ist. 8 ist auch ein Foto des Schmelzabschnitts 60, bevor er abgeschnitten wird, das von oben aufgenommen ist. 8 ist ein Foto der Anschlussklemme 20 und der Sammelschiene 30, die von oben gesehen sind, wobei ein Mittelpunkt 120, Radien 122, ein Bogen 124 und ein mittlerer Winkel 126 einer Kreisform der Anschlussklemme 20 sowie einer Abgrenzung (gestrichelt) zwischen dem oberen Teil 21 und dem Konusteil 26 vor dem Schweißprozess und dergleichen hinzugefügt sind. Es sei zu beachten, dass in 8 Doppelpfeile jeweils für den Bogen 124 und den Durchmesser abgebildet sind. In einer Region, in der sich der Schmelzabschnitt 60 und die Anschlussklemme 20 überlappen, ist der Umriss der Anschlussklemme 20 teilweise kreisförmig.
  • In der Region, in der sich der Schmelzabschnitt 60 und die Anschlussklemme 20 überlappen, ist die Länge des Bogens 124 durch den Mittelpunkt 120 und den Radius 122 der Anschlussklemme 20 definiert. Auch ist in der Region, in der sich der Schmelzabschnitt 60 und die Anschlussklemme 20 überlappen der sektorförmige mittlere Winkel 126 durch den Mittelpunkt 120 und den Radius 122 der Kreisform der Anschlussklemme 20 definiert. Falls beispielsweise der Durchmesser φT der Anschlussklemme 20 φT = 1,00 mm ist (die gerade Linie mit Doppelpfeil) und der mittlere Winkel 126 der Anschlussklemme 20 118 Grad beträgt, ist die Länge des Bogens 124 ungefähr 1,03 mm (= (1,00/2) × (118/360) × 2π).
  • Wie in 8 gezeigt, können sich der Konusteil 26 der Anschlussklemme 20 und ein Mittelpunkt 66 des Schmelzabschnitts 60 überlappen. Wie zuvor beschrieben wird bei dem vorliegenden Beispiel der Mittelpunkt von Laserlicht auf den Konusteil 26 der Anschlussklemme 20 gestrahlt. Da das Laserlicht auf den oberen Teil 21, den Konusteil 26 und die kreisförmige Stütze 27 gestrahlt werden kann, kann sich dadurch der erhitzte Bereich vergrößern, und folglich kann sich der Schmelzbereich der Anschlussklemme 20 im Vergleich zu dem Fall, bei dem das Laserlicht nur auf oberen Teil 21 der Anschlussklemme 20 gestrahlt wird, vergrößern.
  • In 8 ist der Schmelzabschnitt 60 als Schweißperle zu sehen. Da der Umriss des Schmelzabschnitts 60 der tatsächlichen Ausbreitung der aufgeschmolzenen Anschlussklemme 20 entspricht, kann es sein, dass er kein ganz perfekter Kreis ist, und er kann im Wesentlichen kreisförmig sein. Der Umriss des Schmelzabschnitts 60 kann ungefähr kreisförmig sein oder kann auch ungefähr elliptisch sein. Aus der Zeichnung geht hervor, dass der Mittelpunkt 66 des Schmelzabschnitts 60, selbst wenn er ungefähr kreisförmig ist, in dem Konusteil 26 positioniert ist. Es sei zu beachten, dass der Mittelpunkt 66 die Leistungsspitzenposition des Laserlichts sein kann.
  • Wie in 8 gezeigt, werden bei dem vorliegenden Beispiel die Schmelzabschnitte 60 zu den Anschlussklemmen 20 mit einem Verhältnis von 1:1 bereitgestellt. Ein Schmelzabschnitt 60 kann bedeuten, es eine Region gibt, in der die geschweißte Anschlussklemme 20 darin durchgehend bereitgestellt wird, wenn sie von oben gesehen ist. Es ist von Vorteil, dass durch das Bereitstellen der Schmelzabschnitte 60 zu den Anschlussklemmen 20 mit einem Verhältnis von 1:1 die Arbeitszeit in dem Schweißprozess reduziert werden kann, während die Intensität des Schmelzabschnitts 60 abgesichert ist.
  • 9 ist ein Versuchsergebnis, das eine Beziehung zwischen dem Zwischenraum C zwischen der Anschlussklemme 20 und der Sammelschiene 30 und der Länge des Bogens 124 nach dem Schweißen abbildet. Die waagerechte Achse gibt den Zwischenraum C [mm] an, und die senkrechte Achse gibt die Länge des Bogens 124 [mm] an. Bei dem vorliegenden Versuch lag der Durchmesser φT der Anschlussklemme 20 zwischen 0,98 mm und 1,02 mm inbegriffen. Auch wurden eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe für die Sammelschiene 30 vorbereitet. Die erste Gruppe hatte einen Durchmesser φB der Öffnung 32, der zwischen 1,03 mm und 1,08 mm inbegriffen war, und die zweite Gruppe hatte einen Durchmesser φB der Öffnung 32, der zwischen 1,05 mm und 1,15 mm inbegriffen war.
  • In der ersten Gruppe ist der Höchstwert CMAX des Zwischenraums C gleich 0,1 mm (= 1,08 mm - 0,98 mm) und der Mindestwert CMIN des Zwischenraums C ist gleich 0,01 mm (= 1,03 mm - 1,02 mm). Im Vergleich dazu ist in der zweiten Gruppe der Höchstwert CMAX des Zwischenraums C gleich 0,17 mm (= 1,15 mm - 0,98 mm), und der Mindestwert CMIN des Zwischenraums C ist gleich 0,03 mm (= 1,05 mm - 1,02 mm).
  • Wie aus 9 hervorgeht, sobald der Zwischenraum C gleich 0,105 mm oder mehr war, verkleinerte sich der Bogen 124 des Schmelzabschnitts 60 schnell. Bei dem vorliegenden Versuch gab es drei Proben, bei denen der Zwischenraum C gleich 0,105 mm oder mehr war und der Bogen 124 gleich 0 mm war, und alle waren Proben der zweiten Gruppe.
  • Im Vergleich dazu hatten alle Proben der ersten Gruppe den Bogen 124 mit einer Länge von 0,7 mm oder mehr. Wie es aus dem vorliegenden Versuchsergebnis sinnvoll geschätzt werden kann, falls ein Verhältnis eines Durchmesser φT zu einem Durchmesser φB gleich 0,907 (= 0,98 mm/1,08 mm = Mindestwert von φT / Höchstwert von φB ) oder mehr und 0,991 (= 1,02 mm/1,03 mm = Höchstwert von φT / Mindestwert von φB ) oder weniger ist, dann ist die Länge eines Bogens 124 gleich 0,7 mm oder mehr. Wie nachstehend beschrieben kann, falls die Länge des Bogens 124 gleich 0,7 mm oder mehr ist, die Zugfestigkeit gleich 40 N oder mehr sein.
  • 10 ist ein Versuchsergebnis, das Beziehungen zwischen der Länge der Bögen 124 und der Zugfestigkeit nach dem Schweißen abbildet. Die waagerechte Achse gibt die Länge der Bögen 124 [mm] an, und die senkrechte Achse gibt die Zugfestigkeit [N] an, welche die gleiche ist wie die in 4. Bei dem vorliegenden Versuch wurden die Beziehungen zwischen der Länge der Bögen 124 und der Zugfestigkeit für 179 Proben gemessen. σ gibt eine Standardabweichung an, und 3σ bedeutet dreimal die Standardabweichung. In 10 sind die geraden Linien, um ±3σ anzugeben, als gestrichelte Linien abgebildet, und eine gerade Linie, die eine Regressionslinie angeben soll, ist mit der gestrichelten Linie zwischen den geraden Linien abgebildet, die ±3σ abbilden. Ein Korrelationskoeffizient der Regressionslinie war 0,904.
  • Eine Länge des Bogens 124 kann zwischen 0,75 mm und 2,50 mm inbegriffen liegen und kann weiter bevorzugt zwischen 1,03 mm und 1,57 mm inbegriffen liegen. Eine Länge von 0,75 mm des Bogens 124 kann die Mindestlänge sein, die benötigt wird, um eine Zugfestigkeit von 40 N oder mehr zu erreichen. Beispielsweise ist die Zugfestigkeit, die aus der Regressionslinie berechnet wird, gleich 40 N für den Bogen 124 einer Länge von 0,75 mm. Falls die Länge des Bogens 124 länger als 2,50 mm ist, da das Volumen der Anschlussklemme 20, die durch das Laserlicht aufzuschmelzen ist, vergleichsweise groß wird, kann der aufgeschmolzene Abschnitt über die Dicke der Sammelschiene 30 in der Z-Achsenrichtung hinaus gehen, und kann aus der unteren Oberfläche 36 der Sammelschiene 30 herausfließen. Dies wird nicht bevorzugt, da ein Bindedefekt auf Grund dieses Metallausflusses vorkommen kann und der Metallausfluss ein Vergussharz beschädigen kann. Dadurch dass die Länge des Bogens 124 auf 2,50 mm oder weniger eingestellt wird, können ein Bindedefekt und eine Beschädigung des Vergussharzes verhindert werden.
  • Eine Länge von 1,03 mm des Bogens 124 kann die Mindestlänge sein, die notwendig ist, um eine Zugfestigkeit von 40 N oder mehr in dem Bereich von ±3σ zu erreichen. Auch kann dadurch, dass die Länge eines Bogens 124 auf 1,57 mm oder weniger eingestellt wird, eine Zugfestigkeit erzielt werden, die zu der in dem Fall, bei dem eine Länge eines Bogens 124 auf mehr als 1,57 mm eingestellt wird, gleichwertig ist, und es kann natürlich eine Zugfestigkeit von 40 N oder mehr abgesichert werden. Zudem kann dadurch, dass die Länge des Bogens 124 auf 1,57 mm oder weniger eingestellt wird, der Bereich des Schmelzabschnitts 60 im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Länge des Bogens 124 auf mehr als 1,57 mm eingestellt wird, verkleinert werden. Das Einschränken des Bereichs des Schmelzabschnitts 60 ist mit Bezug auf einen Strahlungsbereich, die Ausgangsamplitude, die Strahlungszeit und dergleichen des Laserlichts von Vorteil.
  • Der sektorförmige mittlere Winkel 126 kann zwischen 86 Grad und 287 Grad inbegriffen liegen und kann weiter bevorzugt zwischen 118 Grad und 180 Grad inbegriffen liegen. Falls der mittlere Winkel 126 gleich 86 Grad ist, kann er der Länge von 0,75 mm des Bogens 124 entsprechen. Es sei zu beachten, dass ungefähr 0,75 = ((1,00/2) × (86/360) × 2π). Falls ähnlich der mittlere Winkel 126 gleich 180 Grad ist, kann er der Länge von 1,57 mm des Bogens 124 (ungefähr 1,57 = ((1,00/2) × (180/360) × 2π)) entsprechen. Dadurch kann ein vorteilhafter Effekt erzielt werden, welcher der gleiche ist wie der Effekt, der aus einem Längenbereich des Bogens 124 abgeleitet wird.
  • 11 ist ein Querschnittsfoto einer Anschlussklemme 20-A1, einer Sammelschiene 30-1 und eines Schmelzabschnitts 60 bei einem Vergleichsbeispiel. Bei dem vorliegenden Vergleichsbeispiel wurde bewirkt, dass die Höhenpositionen eines oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20 und einer oberen Oberfläche 34 der Sammelschiene 30 zusammenfallen, und dann wurde Laserlicht auf eine vorbestimmte Region über dem oberen Teil 21 und der oberen Oberfläche 34 gestrahlt. Es wurde beobachtet, dass Risse direkt unterhalb des Schmelzabschnitts 60 vorgekommen waren.
  • 12 ist eine Zeichnung, die einen Querschnitt abbildet, der entlang A-A einer Leistungshalbleitervorrichtung 210 in der zweiten Ausführungsform verläuft. Die Anschlussklemmen 20 des vorliegenden Beispiels weisen keine Konusteile 26 auf. Die Anschlussklemmen 20 des vorliegenden Beispiels bestehen aus oberen Teilen 21 und kreisförmigen Stützen 27. Bei dem vorliegenden Beispiel gibt es Konusteile 38 in den Öffnungen 32 der Sammelschienen 30 an den Kanten ihrer unteren Oberflächen 36. Da es ermöglicht wird, die Anschlussklemmen 20 in die Öffnungen 32 der Sammelschienen 30 einzufügen, indem die Konusteile 38 bereitgestellt werden, wird die Montage der Leistungshalbleitervorrichtung 210 im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Konusteile 38 nicht bereitgestellt werden, erleichtert.
  • Die Konusteile 38 können bewirken, dass sich die Durchmesser der Öffnungen 32 von den unteren Oberflächen 36 in Richtung auf die oberen Oberflächen 34 verkleinern. In Teilen der Öffnungen 32 des vorliegenden Beispiels werden die Konusteile 38 bereitgestellt, um vorbestimmte Höhenpositionen von den unteren Oberflächen 36 aus in der +Z-Richtung zu erreichen, und der Rest der Abschnitte ist mit zylindrischen Abschnitten versehen, die in der ersten Ausführungsform abgebildet sind. Genauer gesagt sind die untere Hälfte und die obere Hälfte in der Z-Achsenrichtung jeweils die Konusteile 38 und die zylindrischen Abschnitte. Es sei zu beachten, dass die vorliegende Ausführungsform, welche die Sammelschienen 30 aufweist, die mit den Konusteilen 38 versehen sind, mit der ersten Ausführungsform kombiniert werden kann.
  • 13 ist eine Draufsicht einer Sammelschiene 30-1 und einer Anschlussklemme 20-A1 nach dem Schweißen. 13 ist ebenfalls eine Zeichnung der Sammelschiene 30-1, die von oben gesehen ist. Es sei zu beachten, dass in 13 die rechte Seite der Sammelschiene 30-1 ausgelassen ist. Ähnlich wie bei dem Beispiel aus 8 kann ein Mittelpunkt 66 eines Schmelzabschnitts 60, der an der Sammelschiene 30-1 bereitgestellt wird, gegenüber einem Mittelpunkt 120 der Anschlussklemme 20-A1 in einer gewissen Richtung außermittig bereitgestellt werden. Bei dem vorliegenden Beispiel überlappt sich der Mittelpunkt 66 des Schmelzabschnitts 60 nicht mit dem Mittelpunkt 120 der Anschlussklemme 20 und ist gegenüber dem Mittelpunkt 120 in der +Y-Richtung außermittig. Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Anschlussklemme 20 mit einer Schraffierung versehen und der Schmelzabschnitt 60 ist mit einer Kreuzschraffierung versehen.
  • 14 ist eine Draufsicht, die ein erstes Änderungsbeispiel der Sammelschiene 30-1 und eine Vielzahl von Anschlussklemmen 20 nach dem Schweißen abbildet. Ein Leistungshalbleitermodul 100 des vorliegenden Beispiels weist die Anschlussklemmen 20 auf. Sechs davon entsprechen jeweils einer Drain-Klemme, einer Source-Klemme und einer Ausgangsklemme statt dass jeweils zwei davon diesen entsprechen. Es gibt eine Vielzahl von Öffnungen 32-A1, 32-A3 und 32-A5 an der Sammelschiene 30-1 des vorliegenden Beispiels, die in der Richtung der kurzen Seite der Sammelschiene 30-1 nebeneinander bereitgestellt werden. Auch gibt es eine Vielzahl von Öffnungen 32-A2, 32-A4 und 32-A6 an der Sammelschiene 30-1 des vorliegenden Beispiels, die bereitgestellt werden, um von der Vielzahl von Öffnungen 32-A1, 32-A3 und 32-A5 in einer Richtung der langen Seite der Sammelschiene 30-1 beabstandet zu sein und um in einer Richtung der kurzen Seite nebeneinander zu liegen. Des Weiteren werden die Anschlussklemmen 20 bereitgestellt, die den Öffnungen 32 des vorliegenden Beispiels entsprechen.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Richtung der kurzen Seite parallel zur Y-Achsenrichtung, und die Richtung der langen Seite ist parallel zur X-Achsenrichtung. Auch ist ein Beispiel der ersten Richtung die Y-Achsenrichtung, und ein Beispiel der zweiten Richtung ist die X-Achsenrichtung.
  • Auch wird bei dem vorliegenden Beispiel eine Vielzahl von Schmelzabschnitten 60 an der Sammelschiene 30-1 bereitgestellt. Auch wird die Vielzahl der Schmelzabschnitte 60 in der Y-Achsenrichtung den Positionsbeziehungen zwischen den Anschlussklemmen 20 und den Öffnungen 32 entsprechend nebeneinander bereitgestellt. Zudem wird jeder der Vielzahl von Schmelzabschnitten 60 gegenüber dem Mittelpunkt 120 jeder Anschlussklemme 20 in der gleichen gewissen Richtung in der Y-Achsenrichtung außermittig bereitgestellt (bei dem vorliegenden Beispiel in der +Y-Richtung). Es sei zu beachten, dass die Tatsache, dass die Schmelzabschnitte 60 gegenüber den Mittelpunkten 120 der Anschlussklemmen 20 in gewissen Richtungen außermittig sein sollen, beispielsweise bedeutet, dass die Mittelpunkte 66 der Schmelzabschnitte 60 gegenüber den Mittelpunkten 120 der Anschlussklemmen 20 in gewissen Richtungen außermittig sind.
  • Dadurch dass vorgesehen ist, dass die Schmelzabschnitte 60 gegenüber den Mittelpunkten 120 in die gleichen gewissen Richtungen außermittig sind, kann der Widerstand gegen ein Drehmoment verbessert werden, das eine Richtung parallel zur Z-Achsenrichtung als eine Drehachse aufweist. D.h. selbst wenn das Drehmoment von der Art zum Drehen der Sammelschiene 30-1 in einer X-Y-Ebene ausgeübt wird, es einfach ist, die physischen Verbindungen zwischen den Anschlussklemmen 20 und den Öffnungen 32 in den Schmelzabschnitten 60 zu bewahren.
  • Es sei zu beachten, dass bei dem vorliegenden Beispiel die Anzahl (erste Anzahl) der bereitzustellenden Schmelzabschnitte 60, die den Anschlussklemmen 20-A1, 20-A3 und 20-A5 entsprechen, gleich 3 ist. Auch ist bei dem vorliegenden Beispiel die Anzahl (zweite Anzahl) der bereitzustellenden Schmelzabschnitte 60, die den Anschlussklemmen 20-A2, 20-A4 und 20-A6 entsprechen, ebenfalls gleich 3.
  • 15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Leistungshalbleitervorrichtung 220 in der dritten Ausführungsform abbildet. Die Leistungshalbleitervorrichtung 220 des vorliegenden Beispiels weist ein Leistungshalbleitermodul 110 und Sammelschienen 70 auf. Das Leistungshalbleitermodul 110 weist die Anschlussklemmen 20 auf. Sechs davon entsprechen jeweils einer Drain-Klemme, einer Source-Klemme und einer Ausgangsklemme statt dass jeweils 2 davon diesen entsprechen. In 15 sind die Anschlussklemmen 20-A1 bis 20-A6, die der Drain-Klemme entsprechen, die Anschlussklemmen 20-B1 bis 20-B6, die der Source-Klemme entsprechen, und die Anschlussklemmen 20-C1 bis 20-C6, die der Ausgangsklemme entsprechen, abgebildet. Es sei zu beachten, dass die Anzahl von Anschlussklemmen 20 nicht auf 6 eingeschränkt ist. Sie kann auch gleich 4 oder 8 sein, oder sie kann auch eine beliebige geradzahlige Anzahl sein. Es werden jedoch zwei Anschlussklemmen 22-D1 und 22-D2, die Source-Abtastklemmen sind, und zwei Anschlussklemmen 22-E1 und 22-E2, die Gate-Klemmen sind, ähnlich wie die in der ersten Ausführungsform bereitgestellt.
  • Die Sammelschiene 70 ist eine Platte, die ein konvexes Element 80 und flache Teile 84 umfasst. Bei dem vorliegenden Beispiel bedeutet das konvexe Element 80 einen anderen Abschnitt als die flachen Teile 84, die zur X-Y-Ebene parallel sind. Das konvexe Element 80 des vorliegenden Beispiels ist hutförmig. Das konvexe Element 80 kann einen Abschnitt der Sammelschiene 70 umfassen, der über die flachen Teile 84 in der +Z-Richtung übersteht. Die konvexen Elemente 80 weisen Verbindungsöffnungen 79 auf, durch die Fixierelemente 90 hindurch gehen, um die Sammelschienen 70 und externen Anschlussklemmen zu fixieren. Die Fixierelemente 90 können Schrauben sein, die Kopfteile 91, die mit Rillen oder Löchern zum Drehen versehen sind, und Schaftteile 93, die mit Rillen an ihren Oberflächen versehen sind, aufweisen. Muttern 92 sind Elemente, die Schraubenmuttern aufweisen, die drehbar mit Gewindeschrauben der Schaftteile 93 gekoppelt sind. Die Fixierelemente 90 und die Muttern 92 kann Funktionen erfüllen, die darin bestehen, die externen Anschlussklemmen und die Sammelschienen 70 zwischen den Kopfteilen 91 und den oberen Oberflächen der konvexen Elemente 80 einzufassen und zu fixieren. Die Durchmesser der Kopfteile 91 und der Muttern 92 können größer als die Durchmesser der Verbindungsöffnungen 79 an den konvexen Elementen 80 sein.
  • Die Sammelschienen 70 bei dem vorliegenden Beispiel weisen erste flache Teile 84-1, die auf ersten Seiten der konvexen Elemente 80 in Richtungen parallel zur X-Achsenrichtung positioniert sind, und zweite flache Teile 84-2, die auf zweiten Seiten der konvexen Elemente 80 in Richtungen parallel zur X-Achsenrichtung positioniert sind, auf. Die ersten flache Teile 84-1 und die zweiten flache Teile 84-2 bei dem vorliegenden Beispiel fassen die konvexen Elemente 80 in der X-Achsenrichtung ein. Es kann eine Öffnung 72 für eine Anschlussklemme 20 jedes der ersten flachen Teile 84-1 und jedes der zweiten flachen Teile 84-2 geben. Es sei zu beachten, dass um das Verständnis der Formen der Sammelschienen 70 zu erleichtern, die externen Anschlussklemmen in 15 ausgelassen wurden. Das vorliegende Beispiel ist anders als die erste Ausführungsform hauptsächlich durch diesen zuvor beschriebenen Punkt, und alle anderen Komponenten können die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform sein. Somit wird der gleiche vorteilhafte Effekt für das gleiche technische Merkmal wie das der ersten Ausführungsform erreicht.
  • 16A ist eine Draufsicht einer Sammelschiene 70-1 und der Anschlussklemmen 20-A1 bis 20-A6 vor dem Schweißen. In 16A ist ein Zustand abgebildet, in dem bewirkt wurde, dass die Anschlussklemmen 20-A1 bis 20-A6 jeweils durch die Öffnungen 72-A1 bis 72-A6 hindurch gehen, und zwar vor dem Schweißen jeder Anschlussklemme 20 durch Laserlicht. Wenn die Sammelschiene 70 von oben gesehen ist, kann die Sammelschiene 70 rechteckig sein. Die Sammelschiene 70 bei dem vorliegenden Beispiel weist kurze Seiten 83, die zur Y-Achsenrichtung parallel sind, und lange Seiten 85, die zur X-Achsenrichtung parallel sind, auf.
  • 16B ist eine Draufsicht der Sammelschiene 70-1 und der Anschlussklemmen 20-A1 bis 20-A6 nach dem Schweißen. Ein erster flacher Teil 84-1 kann mit einer ersten Anzahl von Schmelzabschnitte 60-1 versehen sein, die in der Richtung parallel zur Y-Achsenrichtung nebeneinander liegen. Es sei zu beachten, dass auch in 16B die Anschlussklemmen 20 mit einer Schraffierung versehen sind und die Schmelzabschnitte 60 mit einer Kreuzschraffierung versehen sind. Auch kann ein zweiter flacher Teil 84-2 mit einer zweiten Anzahl von Schmelzabschnitten 60-2 versehen sein, die nebeneinander in der Richtung parallel zur Y-Achsenrichtung liegen. Bei dem vorliegenden Beispiel sind die erste Anzahl und die zweite Anzahl jeweils gleich 3.
  • Jeder der ersten Anzahl von Schmelzabschnitten 60-1 und der zweiten Anzahl von Schmelzabschnitten 60-2 kann gegenüber den Mittelpunkten 120 der Anschlussklemmen 20 in die gleiche gewisse Richtung in der Y-Achsenrichtung außermittig bereitgestellt werden. Bei dem vorliegenden Beispiel wird jeder der Schmelzabschnitte 60-1 und 60-2 gegenüber den Mittelpunkten 120 der Anschlussklemmen 20 in der +Y-Richtung außermittig bereitgestellt.
  • Stattdessen kann jeder der Schmelzabschnitte 60-1 und 60-2 gegenüber den Mittelpunkten 120 in der -Y-Richtung außermittig bereitgestellt werden. Eine Verbindungsöffnung 79 ist ein Mittelpunkt einer Drehachse des Drehmoments T, das auf die Sammelschienen 70 ausgeübt wird, wenn die externe Anschlussklemme an der Sammelschiene 70 durch das Fixierelement 90 installiert wird und wenn sie abgenommen wird. Dadurch dass alle Schmelzabschnitte 60-1 und 60-2 zusammen bereitgestellt werden, so dass sie gegenüber den Mittelpunkten 120 entweder in der +Y-Richtung oder in der -Y-Richtung außermittig sind, kann der Widerstand gegen das Drehmoment T, das auf die Schmelzabschnitte 60 ausgeübt wird, im Vergleich zu dem Fall, bei dem jeder der Schmelzabschnitte 60-1 und 60-2 zufällig außermittig ist, verbessert werden. D.h. selbst wenn das Drehmoment T von dem Fixierelement 90 auf die Sammelschiene 70 ausgeübt wird, sind die physischen Verbindungen zwischen den Anschlussklemmen 20 und den Öffnungen 72 in den Schmelzabschnitten 60 leicht zu bewahren.
  • 17 ist eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang B-B aus 16A verläuft, abbildet. Der Querschnitt B-B ist ein Querschnitt parallel zu einer X-Z-Ebene, die durch die Anschlussklemmen 20-A5 und 20-A6 geht. Wie abgebildet weist das konvexe Element 80 zwei Seiten 81 und einen oberen Teil 82, der durch die beiden Seiten eingeschlossen ist, auf. Eine Seite 81-1 bei dem vorliegenden Beispiel weist eine Seite, die mit dem oberen Teil 82 verbunden ist, und die andere Seite, die mit dem ersten flachen Teil 84-1 verbunden ist, auf. Ähnlich weist eine Seite 81-2 bei dem vorliegenden Beispiel eine Seite, die mit dem oberen Teil 82 verbunden ist, und die andere Seite, die mit einem zweiten flachen Teil 84-2 verbunden ist, auf.
  • Die Sammelschiene 70 des vorliegenden Beispiels weist die Hauptteile 73 und die dritten plattierten Schichten 75 auf, die an den Oberflächen der Hauptteile 73 bereitgestellt werden. Auch sind die oberen Oberflächen 74 Oberflächen der Sammelschiene 70 in der +Z-Richtung, und die unteren Oberflächen 76 sind Oberflächen in der -Z-Richtung. Bei dem vorliegenden Beispiel sind die +Z-Richtungsoberflächen und die -Z-Richtungsoberflächen des ersten flachen Teils 84-1, der Seiten 81-1 und 81-2, des oberen Teils 82 und des zweiten flachen Teils 84-2 jeweils auf die oberen Oberflächen 74 und die unteren Oberflächen 76 bezogen. Auch ist bei dem vorliegenden Beispiel die Länge von einem oberen Ende des oberen Teils 82 des konvexen Elements 80 bis zu einem oberen Ende eines oberen Teils 21 der Anschlussklemme 20 Ls, die Länge von dem oberen Ende des oberen Teils 21 bis zu einem unteren Ende eines Konusteils 26 ist Lt, und die Länge von dem oberen Ende des oberen Teils 21 bis zur oberen Oberfläche 74 der Sammelschiene 70 ist Lp. Es sei zu beachten, dass das vorliegende Beispiel derart ausgelegt ist, dass Lt = 0,3 mm und Lp = 0,5 mm.
  • 18 ist eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang C-C aus 16B verläuft, abbildet. 18 ist eine Querschnittsansicht parallel zur Y-Z-Ebene, die durch die Anschlussklemmen 20 und die Sammelschienen 70 geht, nach dem Schweißen. Die Längen L2 und L3 können die gleichen Teile angeben wie diejenigen, die in 5 der ersten Ausführungsform beschrieben werden.
  • 19 ist eine Draufsicht, die ein erstes Änderungsbeispiel der Sammelschiene 70-1 und einer Anschlussklemme 20 nach dem Schweißen abbildet. 19 ist ebenfalls eine Zeichnung der näheren Umgebung einer kurzen Seite 83-1 des flachen Teils 84-1 in der Sammelschiene 70-1, die von oben gesehen ist. Bei dem vorliegenden Beispiel ist der erste flache Teil 84-1 mit einer Öffnung 72-A1 versehen, und entsprechend ist er mit einer Anschlussklemme 20-A1 und einem Schmelzabschnitt 60-1 versehen. Ähnlich wie das Beispiel aus 13 kann ein Schmelzabschnitt 60-1, der an einer Sammelschiene 70-1 bereitgestellt wird, gegenüber einem Mittelpunkt 120 einer Anschlussklemme 20-A1 in einer gewissen Richtung außermittig bereitgestellt werden. Bei dem vorliegenden Beispiel ist der Schmelzabschnitt 60-1 gegenüber dem Mittelpunkt 120 in der +Y-Richtung außermittig. Bei dem vorliegenden Beispiel ist auch die Anschlussklemme 20 mit einer Schraffierung versehen und der Schmelzabschnitt 60 ist mit einer Kreuzschraffierung versehen. Es sei zu beachten, dass die Konfiguration der Anschlussklemmen 20, Öffnungen 72, und Schmelzabschnitte 60 in einem flachen Teil 84-2 auch die gleiche sein kann wie die in einem flachen Teil 84-1.
  • 20 ist eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang D-D aus 15 verläuft, nach dem Schweißen abbildet. 20 bildet einen Zustand ab, in dem eine externe Anschlussklemme 95 und die Sammelschiene 70 durch das Fixierelement 90 und eine Mutter 92 physisch in Kontakt miteinander stehen. Der obere Teil 82 des konvexen Elements 80 kann oberhalb eines oberen Endes 62 der Anschlussklemme 20 positioniert sein. D.h. falls die obere Oberfläche 74 des flachen Teils 84 der Sammelschiene 70 als Referenz verwendet wird, und wenn vorausgesetzt wird, dass eine Höhenposition des oberen Endes 62 des Schmelzabschnitts 60 HM ist, und eine Höhenposition der oberen Oberfläche 74 des konvexen Elements 80 (d.h. eine Höhenposition der unteren Oberfläche der externen Anschlussklemme 95) HB ist, kann HM < HB sein. Da verhindert werden kann, dass der Schmelzabschnitt 60 beschädigt wird, kann dadurch eine Erhöhung des Kontaktwiderstands in dem Schmelzabschnitt 60 verhindert werden.
  • HB -HM beträgt bevorzugt 0,2 mm oder mehr und weiter bevorzugt 0,5 mm oder mehr. Auch beträgt HM/HB bevorzugt 0,71 oder weniger und weiter bevorzugt 0,50 oder weniger. Falls HB -HM und HM/HB innerhalb des zuvor erwähnten Bereichs liegen, selbst wenn die Sammelschiene 70 in die Z-Achsenrichtung geschoben und verformt wird, wenn die externe Anschlussklemme 95 installiert wird, kann verhindert werden, dass der Schmelzabschnitt 60 beschädigt wird.
  • Eine untere Oberfläche 76 des oberen Teils 82 in dem konvexen Element 80 kann oberhalb der oberen Oberflächen 74 der flachen Teile 84 in der Sammelschiene 70 anders als die des konvexen Elements 80 positioniert sein (diese Situation ist bei HFB abgebildet). Der obere Teil 82 des konvexen Elements 80 des vorliegenden Beispiels weist keine so genannte dicke Form auf, bei der die untere Oberfläche 76 des oberen Teils 82 unterhalb der oberen Oberflächen 74 der flachen Teile 84 positioniert ist. Dadurch wird in einem Schraubenfestziehprozess der obere Teil 82 leicht dem Drehmoment T entsprechend, das auf die Sammelschiene 70 von dem Fixierelement 90 ausgeübt wird, im Vergleich zu dem Fall, bei dem der obere Teil 82 eine so genannte dicke Form aufweist, verformt. Somit ist es vorteilhaft, das der Kontaktbereich der externen Anschlussklemme 95 und der Sammelschiene 70 leicht abzusichern ist. Es sei zu beachten, dass bei dem vorliegenden Beispiel die Dicke des oberen Teils 82 in der Z-Achsenrichtung die gleiche ist wie die Dicke der flachen Teile 84 in der Z-Achsenrichtung, und die untere Oberfläche 76 des oberen Teils 82 oberhalb der oberen Oberflächen 74 der flachen Teile 84 positioniert ist. Die Dicke des oberen Teils 82 in der Z-Achsenrichtung kann jedoch dicker als die Dicke der flachen Teile 84 in der Z-Achsenrichtung sein, oder sie kann auch dünner als diese sein. Es ist vorteilhaft, dass, wenn der obere Teil 82 und die Seiten 81 des konvexen Elements 80 und die flachen Teile 84 die gleiche Dicke aufweisen, die Sammelschiene 70 durch Verformen einer Platte gebildet werden kann.
  • 21 ist eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang D-D aus 15 verläuft, nach dem Schweißen bei einem ersten Änderungsbeispiel abbildet. Das vorliegende Beispiel ist ein Beispiel, bei dem in der dritten Ausführungsform die Höhenpositionen der unteren Oberfläche 76 des konvexen Elements 80 und der unteren Oberflächen 76 der flachen Teile 84 zusammenfallen. Es gibt die Verbindungsöffnung 79 an der Sammelschiene 70 des vorliegenden Beispiels, die von der oberen Oberfläche 74 bis zu der unteren Oberfläche 76 des konvexen Elements 80 ganz offen ist, und die den Schaftteil 93 des Fixierelements 90 aufnimmt. Ein Durchmesser der Verbindungsöffnung 79 des vorliegenden Beispiels kann größer als ein Durchmesser des Schaftteils 93 sein (d.h. es kann ein Zwischenraumloch sein), oder er kann der gleiche sein wie der Durchmesser des Schaftteils 93. Bei dem vorliegenden Beispiel kann auch dadurch, dass HM < HB, bewirkt werden, dass eine Zunahme des Kontaktwiderstands in den Schmelzabschnitten 60 verhindert wird.
  • 22 ist eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang D-D aus 15 verläuft, nach dem Schweißen bei einem zweiten Änderungsbeispiel abbildet. Das vorliegende Beispiel ist ein Beispiel, bei dem in der dritten Ausführungsform die Höhenpositionen der unteren Oberfläche 76 des konvexen Elements 80 und der unteren Oberflächen 76 der flachen Teile 84 zusammenfallen. Die Sammelschiene 70 des vorliegenden Beispiels weist jedoch ein konkaves Element 88 in einem Höhenbereich zwischen der oberen Oberfläche 74 und der unteren Oberfläche 76 des konvexen Elements 80 auf, das größer als der Durchmesser des Schaftteils 93 des Fixierelements 90 ist. Bei dem vorliegenden Beispiel fällt eine Höhenposition einer oberen Oberfläche 74 des konkaven Elements 88 mit einer Höhenposition einer oberen Oberfläche 74 des flachen Teils 84 zusammen. Bei dem vorliegenden Beispiel kann auch dadurch, dass HM < HB, eine Zunahme des Kontaktwiderstands in den Schmelzabschnitten 60 verhindert werden. Es sei zu beachten, dass es die Verbindungsöffnung 79 an der Sammelschiene 70 des vorliegenden Beispiels gibt, die von der oberen Oberfläche 74, die dem Boden des konkaven Elements 88 entspricht, bis zu der unteren Oberfläche 76 ganz offen ist und die den Schaftteil 93 des Fixierelements 90 aufnimmt.
  • 23 ist eine Zeichnung, die einen Querschnitt, der entlang B-B aus 16A verläuft, bei der vierten Ausführungsform abbildet. Bei dem vorliegenden Beispiel gibt es Konusteile 78 in den Öffnungen 72 der Sammelschiene 70 an den Kanten der unteren Oberflächen 76. Da es ermöglicht wird, die Anschlussklemmen 20 in die Öffnungen 72 der Sammelschiene 70 einzufügen, indem die Konusteile 78 bereitgestellt werden, wird die Montage der Leistungshalbleitervorrichtung im Vergleich zu dem Fall, bei dem keine Konusteile 78 bereitgestellt werden, erleichtert.
  • Die Konusteile 78 können bewirken, dass sich die Durchmesser der Öffnungen 72 von den unteren Oberflächen 76 in Richtung auf die oberen Oberflächen 74 verkleinern. In Teilen der Öffnungen 72 des vorliegenden Beispiels werden die Konusteile 78 von den unteren Oberflächen 76 aus bereitgestellt, um vorbestimmte Höhenpositionen in der +Z-Richtung zu erreichen, und der Rest der Abschnitte ist mit zylindrischen Abschnitten versehen, welche die gleichen wie die in der dritten Ausführungsform sind. Genauer gesagt sind die untere Hälfte und die obere Hälfte in der Z-Achsenrichtung jeweils die Konusteile 78 und die zylindrischen Abschnitte. Es sei zu beachten, dass die vorliegende Ausführungsform, welche die Sammelschiene 70 aufweist, die mit den Konusteilen 78 versehen ist, mit der dritten Ausführungsform kombiniert werden kann.
  • Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist der technische Umfang der Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass diverse Änderungen und Verbesserungen zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen hinzugefügt werden können. Es geht auch aus dem Umfang der Ansprüche hervor, dass die Ausführungsformen, zu denen diese Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügt wurden, im technischen Umfang der Erfindung enthalten sein können.
  • Die Vorgänge, Vorgehensweisen, Schritte und Phasen jedes Prozesses, der durch ein Gerät, ein System, ein Programm und ein Verfahren ausgeführt wird, die in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen gezeigt werden, können in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden, solange die Reihenfolge nicht durch „vorhergehend“, „bevor“ oder dergleichen angegeben wird, und solange die Ausgabe eines früheren Prozesses nicht in einem späteren Prozess verwendet wird. Selbst wenn der Prozessablauf unter Verwendung von Ausdrücken wie „erster“ oder „nächster“ in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen beschrieben wird, bedeutet dies nicht unbedingt, dass der Prozess in dieser Reihenfolge ausgeführt werden muss.
  • 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 2014236150 [0003]

Claims (20)

  1. Halbleitervorrichtung, umfassend: eine Anschlussklemme, die mit einem Halbleiter-Chip elektrisch verbunden ist; eine Sammelschiene mit einer Öffnung, durch welche die Anschlussklemme hindurch geht; und einen Schmelzabschnitt, der einen Fügeabschnitt umfasst, der über einer oberen Oberfläche der Sammelschiene von einem oberen Teil der Anschlussklemme aus, der oberhalb der oberen Oberfläche der Sammelschiene positioniert ist, bereitgestellt wird, während die Anschlussklemme durch die Öffnung der Sammelschiene hindurch geht.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schmelzabschnitt einen Fügeabschnitt aufweist, der ein Teil der Anschlussklemme ist, der an die Sammelschiene in einem Zwischenraum zwischen einer Seitenfläche der Anschlussklemme und einer Seitenfläche einer Öffnung der Sammelschiene geschweißt ist.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Schmelzabschnitt einen Nicht-Fügeabschnitt aufweist, der ein Teil der Anschlussklemme ist, der nicht an die Sammelschiene geschweißt ist, und der gegenüber dem Fügeabschnitt in einer Richtung, die zu einer Längsrichtung der Anschlussklemme orthogonal ist, positioniert ist.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Länge von einem oberen Ende des Schmelzabschnitts bis zur oberen Oberfläche der Sammelschiene 0,1 mm oder mehr beträgt.
  5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Länge von einem oberen Ende des Schmelzabschnitts bis zur oberen Oberfläche der Sammelschiene 0,9 mm oder weniger beträgt.
  6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn die Anschlussklemme und die Sammelschiene von oben gesehen sind: ein Umriss der Anschlussklemme teilweise kreisförmig ist; und eine Länge eines Bogens, der durch einen Mittelpunkt und einen Radius einer Kreisform der Anschlussklemme definiert ist, zwischen 0,75 mm und 2,50 mm inbegriffen in einer Region, in der sich der Schmelzabschnitt und die Anschlussklemme überlappen, liegt.
  7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn die Anschlussklemme und die Sammelschiene von oben gesehen sind: ein Umriss der Anschlussklemme teilweise kreisförmig ist; und ein sektorförmiger mittlerer Winkel, der durch einen Mittelpunkt und einen Radius einer Kreisform der Anschlussklemme definiert ist, zwischen 86 Grad und 287 Grad inbegriffen in einer Region, in der sich der Schmelzabschnitt und die Anschlussklemme überlappen, liegt.
  8. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, wenn die Anschlussklemme und die Sammelschiene von oben gesehen sind: ein Verhältnis eines Durchmessers der Anschlussklemme zu einem Durchmesser einer Öffnung der Sammelschiene zwischen 0,907 und 0,991 inbegriffen liegt.
  9. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Anschlussklemme umfasst: einen ersten Hauptteil, der Kupfermaterial enthält; eine erste plattierte Schicht, die auf einer Oberfläche des ersten Hauptteils bereitgestellt wird und die Nickelmaterial enthält; und eine zweite plattierte Schicht, die auf einer Oberfläche der ersten plattierten Schicht bereitgestellt wird und die Zinnmaterial enthält.
  10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Anschlussklemme einen Konusteil umfasst, der von einem oberen Teil der Anschlussklemme bis zu einer vorbestimmten Höhenposition in einer Längsrichtung der Anschlussklemme bereitgestellt wird.
  11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 10, wobei, wenn die Anschlussklemme und die Sammelschiene von oben gesehen sind: sich der Konusteil der Anschlussklemme und ein Mittelpunkt des Schmelzabschnitts überlappen.
  12. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend: eine oder mehrere Anschlussklemmen, welche die Anschlussklemme umfassen; und einen oder mehrere Schmelzabschnitte, die den Schmelzabschnitt umfassen, wobei wenn die eine oder die mehreren Anschlussklemmen und die Sammelschiene von oben gesehen sind, einer von dem einen oder den mehreren Schmelzabschnitten für jede der Anschlussklemmen bereitgestellt wird.
  13. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Sammelschiene einen Konusteil in ihrer Öffnung aufweist, der bewirkt, dass sich ein Durchmesser der Öffnung von einer unteren Oberfläche in Richtung auf die obere Oberfläche an einer Kante der unteren Oberfläche, die der oberen Oberfläche gegenüberliegt, verkleinert.
  14. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei, wenn die Sammelschiene von oben gesehen ist, die Halbleitervorrichtung den Schmelzabschnitt an der Sammelschiene aufweist, der gegenüber einem Mittelpunkt der Anschlussklemme in einer gewissen Richtung außermittig bereitgestellt wird.
  15. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei, wenn die Sammelschiene von oben gesehen ist: die Halbleitervorrichtung eine Vielzahl der Schmelzabschnitte an der Sammelschiene aufweist, die in einer ersten Richtung nebeneinander bereitgestellt werden; und jeder einer Vielzahl der Schmelzabschnitte gegenüber einem Mittelpunkt der Anschlussklemme in die gleiche gewisse Richtung in der ersten Richtung außermittig bereitgestellt wird.
  16. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei, wenn die Sammelschiene von oben gesehen ist, die Halbleitervorrichtung an der Sammelschiene Folgendes aufweist: eine erste Anzahl der Schmelzabschnitte, die in einer ersten Richtung nebeneinander bereitgestellt werden; und eine zweite Anzahl der Schmelzabschnitte, die bereitgestellt werden, um von der ersten Anzahl der Schmelzabschnitte in einer zweiten Richtung orthogonal zur ersten Richtung beabstandet zu sein, und in der ersten Richtung nebeneinander bereitgestellt werden, wobei jeder der ersten Anzahl der Schmelzabschnitte und jeder der zweiten Anzahl der Schmelzabschnitte gegenüber einem Mittelpunkt der Anschlussklemme in die gleiche gewisse Richtung in der ersten Richtung außermittig bereitgestellt werden.
  17. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei: die Sammelschiene ein konvexes Element mit einer Verbindungsöffnung umfasst, durch die ein Fixierelement zum Fixieren der Sammelschiene und einer externen Anschlussklemme hindurch geht; und einen oberen Teil des konvexen Elements, der oberhalb eines oberen Endes der Anschlussklemme positioniert ist.
  18. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 17, wobei, wenn die Sammelschiene von oben gesehen ist: die Sammelschiene eine rechteckige Form ist, die eine kurze Seite und eine lange Seite aufweist; und die Halbleitervorrichtung Folgendes aufweist: eine erste Anzahl der Schmelzabschnitte, die auf einer ersten Seite des konvexen Elements in einer Richtung parallel zu der langen Seite bereitgestellt werden und in einer Richtung parallel zur kurzen Seite nebeneinander bereitgestellt werden; und eine zweite Anzahl der Schmelzabschnitte, die auf einer zweiten Seite, die der ersten Seite des konvexen Elements gegenüberliegt, in einer Richtung parallel zur langen Seite, bereitgestellt werden und in einer Richtung parallel zur kurzen Seite nebeneinander bereitgestellt werden, wobei jeder der ersten Anzahl der Schmelzabschnitte und der zweiten Anzahl der Schmelzabschnitte gegenüber einem Mittelpunkt der Anschlussklemme in der gleichen gewissen Richtung in der Richtung der kurzen Seite außermittig bereitgestellt wird.
  19. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei eine untere Oberfläche eines oberen Teils des konvexen Elements oberhalb einer oberen Oberfläche eines anderen flachen Teils der Sammelschiene als dem konvexen Element der Sammelschiene positioniert ist.
  20. Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung umfassend folgende Schritte: Bewirken, dass eine Anschlussklemme, die mit einem Halbleiter-Chip elektrisch verbunden ist, durch eine Öffnung einer Sammelschiene hindurch geht; und Bilden eines Schmelzabschnitts, der einen Fügeabschnitt umfasst, über eine obere Oberfläche der Sammelschiene von einem oberen Teil der Anschlussklemme aus durch Strahlen von Laserlicht auf einen Konusteil der Anschlussklemme, der oberhalb der oberen Oberfläche der Sammelschiene positioniert ist.
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