-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung.
-
Beschreibung des Standes der Technik
-
Leistungs-Halbleitermodule sind erforderlich, um eine Schaltsteuerung bei größtmöglicher Leistung mit einem geringen Verlust durchzuführen, und es ist unmöglich, die wachsende Marktnachfrage durch einfaches Reduzieren eines Verlusts pro Leistungs-Halbleitermodul zu bedienen. Daher wird eine Leistungs-Halbleitervorrichtung, in der eine Vielzahl von Leistungs-Halbleitermodulen parallel verbunden ist, genutzt, und der in jedem der Halbleitermodule erzeugte Verlust wird verteilt. In solch einer Leistungs-Halbleitervorrichtung muss jedoch, da es notwendig ist, die durch den Verlust von jedem der Leistungs-Halbleitermodule erzeugte Wärme abzustrahlen, die Fläche der Wärmeabstrahlfläche vergrößert werden. Das heißt, eine Leistungs-Halbleitervorrichtung, die eine Vielzahl von Leistungs-Halbleitermodulen enthält, verursacht eine Kostensteigerung und eine Zunahme der Größe.
-
Die offengelegte japanische Patentanmeldung
JP 2012 -
186 288 A (Patentdokument 1) schlägt eine Leistungs-Halbleitervorrichtung vor, in der ein erster Leistungschip und ein zweiter Leistungschip so angeordnet sind, dass sie mit einer Lücke dazwischen einander gegenüberliegen, und durch Drähte miteinander verbunden sind.
-
Obgleich die im Patentdokument 1 beschriebene Leistungs-Halbleitervorrichtung miniaturisiert werden kann, erfordert sie einen speziellen Träger (Hülle oder Gehäuse), was eine Kostensteigerung zur Folge hat.
-
Aus der
DE 10 2006 032 441 A1 ist ein Gerät mit einer Leiterplatte und einem Modul mit einem elektrotechnischen Element bekannt. Das Modul hat an einer Seite ein mechanisch belastbares elektrisches Kontaktelement. Das Modul ist mit der Seite mit dem Element auf seiner einen Seite unter Druck auf die Leiterplatte elektrisch leitend verbunden. Die andere Seite liegt lose an einem Druckausübungselement ohne mechanisches Verbindungselement.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Patentschrift besteht darin, eine kostengünstige Halbleitervorrichtung vorzusehen, in der die belegte Fläche reduziert ist und eine Wärmeabstrahlleistung verbessert ist.
-
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
-
Gemäß der vorliegenden Patentschrift ist es möglich, eine kostengünstige Halbleitervorrichtung vorzusehen, in der die belegte Fläche reduziert ist und eine Wärmeabstrahlleistung verbessert ist.
-
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Beispiel veranschaulicht;
- 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines ersten Halbleitermoduls gemäß dem ersten Beispiel veranschaulicht;
- 3 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration des ersten Halbleitermoduls gemäß dem ersten Beispiel veranschaulicht;
- 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines zweiten Halbleitermoduls gemäß dem ersten Beispiel veranschaulicht;
- 5 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration des zweiten Halbleitermoduls gemäß dem ersten Beispiel veranschaulicht;
- 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht;
- 7 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht;
- 8 ist eine Draufsicht, die eine andere Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht;
- 9 ist eine Querschnittsansicht, die noch eine andere Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht;
- 10 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß der in 9 veranschaulichten zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht;
- 11 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel veranschaulicht;
- 12 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten Beispiel veranschaulicht;
- 13 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem dritten Beispiel veranschaulicht;
- 14 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines ersten Halbleitermoduls gemäß dem dritten Beispiel veranschaulicht;
- 15 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines zweiten Halbleitermoduls gemäß dem dritten Beispiel veranschaulicht;
- 16 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem vierten Beispiel veranschaulicht;
- 17 eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem fünften Beispiel veranschaulicht;
- 18 eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem sechsten Beispiel veranschaulicht;
- 19 eine vergrößerte Seitenansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung eines Anschlussteils einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht;
- 20 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung eines Anschlussteils einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht;
- 21 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung eines Anschlussteils einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht;
- 22 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung des Anschlussteils einer Halbleitervorrichtung gemäß einem siebten Beispiel veranschaulicht;
- 23 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung eines Anschlussteils einer Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht; und
- 24 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung eines Anschlussteils einer Halbleitervorrichtung gemäß einem achten Beispiel veranschaulicht.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
<Erstes Beispiel >
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Beispiel wird beschrieben.
-
(Vorrichtungskonfiguration)
-
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 100 des ersten Beispiels veranschaulicht. Die Halbleitervorrichtung 100 umfasst eine Leiterplatte 10, ein erstes Halbleitermodul 20, einen ersten Wärmestrahler 40, ein zweites Halbleitermodul 30 und einen zweiten Wärmestrahler 50. Obgleich im Folgenden im Detail dargestellt, ist in dem ersten Beispiel die Halbleitervorrichtung 100 eine Leistungs-Halbleitervorrichtung, die Leistungs-Halbleitermodule wie das erste Halbleitermodul 20 und das zweite Halbleitermodul 30 enthält.
-
Die Leiterplatte 10 mit einer Vielzahl von Anschlussteilen 12 oder einer Vielzahl von (nicht veranschaulichten) Drähten versehen, um das erste Halbleitermodul 20 und das zweite Halbleitermodul 30 parallel zu verbinden.
-
Das erste Halbleitermodul 20 umfasst einen ersten Gehäusekörper 22, eine erste Wärmeabstrahlfläche 23 und eine Vielzahl erster externer Verbindungsanschlüsse 24.
-
2 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des ersten Halbleitermoduls 20 des ersten Beispiels veranschaulicht. Der erste Gehäusekörper 22 enthält zumindest ein erstes Halbleiterelement 21. In dem ersten Beispiel enthält der erste Gehäusekörper 22 eine Vielzahl erster Halbleiterelemente 21. Die ersten Halbleiterelemente 21 umfassen ein Schaltelement 21a, eine Diode oder dergleichen. Das Schaltelement 21a ist ein Schaltelement für einen Leistungshalbleiter und ist zum Beispiel ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), der einen Halbleiter mit breiter Bandlücke (WBG) wie etwa SiC enthält, oder ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), der einen WBG-Halbleiter wie etwa SiC enthält. Das heißt, in dem ersten Beispiel ist das erste Halbleitermodul 20 ein Leistungs-Halbleitermodul.
-
Die erste Wärmeabstrahlfläche 23 ist auf einer Oberfläche 22a des ersten Gehäusekörpers 22 vorgesehen und strahlt in zumindest einem ersten Halbleiterelement 21 erzeugte Wärme ab. Die erste Wärmeabstrahlfläche 23 ist aus zum Beispiel einem Metall wie etwa Cu geschaffen.
-
Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 ist so vorgesehen, dass er aus dem ersten Gehäusekörper 22 vorsteht. In diesem Beispiel hat jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 eine lange Stabform oder Plattenform. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 umfasst einen ersten Basisendabschnitt 24a auf einer Seite nahe dem ersten Gehäusekörper 22 und einen ersten Spitzendabschnitt 24b in einer Richtung von dem ersten Basisendabschnitt 24a vorstehend, das heißt in Richtung eines Spitzendes. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 ist mit zumindest einem ersten Halbleiterelement 21 im Innern des ersten Gehäusekörpers 22 verbunden und verdrahtet die Außenseite und zumindest ein erstes Halbleiterelement 21. 3 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration des ersten Halbleitermoduls 20 in dem ersten Beispiel veranschaulicht, einen Zustand darstellend, der von einer Fläche 11a der Leiterplatte 10 aus wahrgenommen wird. In dem ersten Beispiel ist der erste Gehäusekörper 22 ein Dual in-line Package bzw. zweireihiges Gehäuse (engl.: dual in-line package). Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 umfasst erste Basisendabschnitte 24a auf zwei gegenüberliegenden Seiten von den vier Seiten, die die äußere Form des zweireihigen Gehäuses bilden. Die Formen des ersten Gehäusekörpers 22 und jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 sind nur Beispiele und sind nicht auf jene, oben beschriebene Formen beschränkt.
-
Wie in 1 veranschaulicht ist, ist auf der ersten Wärmeabstrahlfläche 23 des ersten Halbleitermoduls 20 der erste Wärmestrahler 40 vorgesehen. Der erste Wärmestrahler 40 führt einen Wärmeaustausch der im ersten Halbleitermodul 20 erzeugten Wärme zwischen der ersten Wärmeabstrahlfläche 23 und der Außenseite aus. In dem ersten Beispiel ist der erste Wärmestrahler 40 ein Kühlkörper, ist aber nicht auf diese Struktur beschränkt, solange er eine Wärmeaustauschfunktion hat.
-
Das zweite Halbleitermodul 30 umfasst einen zweiten Gehäusekörper 32, eine zweite Wärmeabstrahlfläche 33 und eine Vielzahl zweiter externer Verbindungsanschlüsse 34.
-
4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration des zweiten Halbleitermoduls 30 in dem ersten Beispiel veranschaulicht. Der zweite Gehäusekörper 32 enthält zumindest ein zweites Halbleiterelement 31. In dem ersten Beispiel enthält der zweite Gehäusekörper 32 eine Vielzahl zweiter Halbleiterelemente 31. Die Vielzahl zweiter Halbleiterelemente 31 umfasst ein Schaltelement 31a, eine Diode oder dergleichen. Das Schaltelement 31a ist ein Schaltelement für einen Leistungshalbleiter und ist zum Beispiel ein MOSFET, der einen WBG-Halbleiter wie etwa SiC enthält, oder ein IGBT, der einen WBG-Halbleiter wie etwa SiC enthält. Das heißt, in dem ersten Beispiel ist das zweite Halbleitermodul 30 ein Leistungs-Halbleitermodul.
-
Die zweite Wärmeabstrahlfläche 33 ist auf einer Oberfläche 32a des zweiten Gehäusekörpers 32 vorgesehen und strahlt in zumindest einem zweiten Halbleiterelement 31 erzeugte Wärme ab. Die zweite Wärmeabstrahlfläche 33 ist aus zum Beispiel einem Metall wie etwa Cu geschaffen.
-
Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 ist so vorgesehen, dass er aus dem zweiten Gehäusekörper 32 vorsteht. Hier hat jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 eine lange Stabform oder Plattenform. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 umfasst einen zweiten Basisendabschnitt 34 auf einer Seite nahe dem zweiten Gehäusekörper 32 und einen zweiten Spitzendabschnitt 34b in einer Richtung von dem zweiten Basisendabschnitt 34a vorstehend, das heißt in Richtung eines Spitzendes. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 ist mit zumindest einem zweiten Halbleiterelement 31 im Innern des zweiten Gehäusekörpers 32 verbunden und verdrahtet die Außenseite und zumindest ein zweites Halbleiterelement 31. 5 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration des zweiten Halbleitermoduls 30 des ersten Beispiels veranschaulicht, einen Zustand darstellend, der von einer anderen Fläche 11b der Leiterplatte 10 aus wahrgenommen wird. In dem ersten Beispiel ist der zweite Gehäusekörper 32 ebenfalls ein zweireihiges Gehäuse wie der erste Gehäusekörper 22. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 umfasst zweite Basisendabschnitte 34a auf zwei gegenüberliegenden Seiten von den vier Seiten, die die äußere Form des zweireihigen Gehäuses bilden. Die Formen des zweiten Gehäusekörpers 32 und jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 sind nur Beispiele und sind nicht auf jene, oben beschriebene Formen beschränkt.
-
Wie in 3 und 5 veranschaulicht ist, sind der erste Basisendabschnitt 24a von jedem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Basisendabschnitt 34a von jedem der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 in einer spiegelbildlichen Lagebeziehung angeordnet. Der erste Spitzendabschnitt 24b und der zweite Spitzendabschnitt 34b sind ebenfalls in einer spiegelbildlichen Lagebeziehung angeordnet. Die Form des ersten Gehäusekörpers 22 und die Form des zweiten Gehäusekörpers 32 weisen ebenfalls eine spiegelbildliche Beziehung auf. Wie in 2 und 4 veranschaulicht ist, können ferner beispielsweise zumindest ein erstes Halbleiterelement 21, das im ersten Gehäusekörper 22 enthalten ist, und zumindest ein zweites Halbleiterelement 34, das im zweiten Gehäusekörper 32 enthalten ist, in einer spiegelbildlichen Lagebeziehung zueinander angeordnet sein. Wie oben beschrieben wurde, weisen jedes Bauelement des ersten Halbleitermoduls 20 und jedes Bauelement des zweiten Halbleitermoduls 30 eine spiegelbildliche Beziehung auf. Überdies sind das erste Halbleitermodul 20 und das zweite Halbleitermodul 30 Halbleitermodule mit der gleichen Funktion.
-
Wie in 1 veranschaulicht ist, ist der zweite Wärmestrahler 50 auf der zweiten Wärmeabstrahlfläche 33 des zweiten Halbleitermoduls 30 vorgesehen. Der zweite Wärmestrahler 50 führt einen Wärmeaustausch der im zweiten Halbleitermodul 30 erzeugten Wärme zwischen der zweiten Wärmeabstrahlfläche 33 und der Außenseite durch. In der ersten bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Wärmestrahler 50 ein Kühlkörper; er ist aber nicht auf diese Struktur beschränkt, solange er eine Wärmeaustauschfunktion hat.
-
Das erste Halbleitermodul 20 ist so angeordnet, dass eine andere Oberfläche 22b des ersten Gehäusekörpers 22, die der ersten Wärmeabstrahlfläche 23 gegenüberliegt, der einen Fläche 11a der Leiterplatte 10 gegenüberliegt bzw. zugewandt ist. Das zweite Halbleitermodul 30 ist so angeordnet, dass eine andere Oberfläche 32b des zweiten Gehäusekörpers 32, die der zweiten Wärmeabstrahlfläche 33 gegenüberliegt, der anderen Fläche 11b der Leiterplatte 10 zugewandt ist. Ferner sind in einer Draufsicht der Leiterplatte 10 das erste Halbleitermodul 20 und das zweite Halbleitermodul 30 so angeordnet, dass sie einander überlappen. Wie in 1 veranschaulicht ist, sind hier das erste Halbleitermodul 20 und das zweite Halbleitermodul 30 bezüglich der Leiterplatte10 spiegelbildlich angeordnet.
-
Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 ist mit je einem der Anschlussteile 12 verbunden, die auf der einen Fläche 11a der Leiterplatte 10 vorgesehen sind. Hier weist jeder der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 ein (nicht veranschaulichtes) Durchgangsloch auf. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 geht durch das Durchgangsloch und ist mit je einem der Anschlussteile 12 beispielsweise über ein (nicht veranschaulichtes) Lot verbunden. Ähnlich ist jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 mit je einem der auf der anderen Fläche 11b der Leiterplatte 10 vorgesehenen Anschlussteile 12 verbunden. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 geht hier durch ein anderes Durchgangsloch, das neben dem Durchgangsloch vorgesehen ist, durch welches je einer der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 durchgeht, und ist mit je einem der Anschlussteile 12 zum Beispiel über ein Lot verbunden. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 ist mit je einem der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 über je einen der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 elektrisch verbunden. Das zweite Halbleitermodul 30 ist mit dem ersten Halbleitermodul 20 so parallel verbunden, dass jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 mit je einem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 über je einen der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 verbunden ist.
-
(Zugrundeliegende Technologie)
-
Bevor die operativen Effekte der Halbleitervorrichtung 100 des ersten Beispiels erläutert werden, wird eine zugrundeliegende Technologie beschrieben. 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 900 gemäß der zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht.
-
In der zugrundeliegenden Technologie sind zwei Halbleitermodule 920 (auf die im Folgenden als Halbleitermodul 920a und das andere als Halbleitermodul 920b verwiesen wird) auf einer Fläche 11a der Leiterplatte 10 nebeneinander angeordnet. Die interne Konfiguration jedes des einen Halbleitermoduls 920a und des anderen Halbleitermoduls 920b und jedes der externen Verbindungsanschlüsse 924 weisen keine spiegelbildliche Konfiguration auf, sondern haben die gleiche Konfiguration. Außerdem sind das eine Halbleitermodul 920a und das andere Halbleitermodul 920b bezüglich der Leiterplatte 10 nicht in einer spiegelbildlichen Lagebeziehung angeordnet. Der Wärmestrahler 940 ist an einer Seite der Leiterplatte 10 vorgesehen. Mit anderen Worten ist der Wärmestrahler 940 an einer Wärmeabstrahlfläche 923 von jedem der Halbleitermodule 920 vorgesehen, die auf einer Seite der einen Fläche 11a angeordnet sind. Die belegte Fläche der Halbleitervorrichtung 900 mit der obigen Struktur ist größer als die Abmessungen von zumindest zwei Halbleitermodulen 920.
-
7 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung 900 der zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht. Bezüglich des einen Halbleitermoduls 920a ist das andere Halbleitermodul 920b auf der Ebene der Leiterplatte 10 um 180 Grad gedreht. In dem Fall, in dem das eine Halbleitermodul 920a und das andere Halbleitermodul 920b parallel verbunden werden, ist es notwendig, sich überkreuzende Drähte 13 auf der Leiterplatte 10 vorzusehen, um jeweilige externe Verbindungsanschlüsse 924 zu verbinden. In 7 ist der Einfachheit halber nur ein Teil der Drähte dargestellt. Viele sich überkreuzende Drähte sind jedoch erforderlich, um die anderen externen Verbindungsanschlüsse zu verbinden. Dadurch wird das Muster des Drahts 13 zum parallelen Verbinden der beiden Halbleitermodule 920 kompliziert.
-
8 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 901 gemäß der zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht. Das andere Halbleitermodul 920b ist Seite an Seite in der gleichen Richtung wie das eine Halbleitermodul 920a angeordnet. Jeweilige externe Verbindungsanschlüsse 924 sind durch den Draht 13 einschließlich eines Überbrückungsdrahts verbunden. Durch Verwenden des Überbrückungsdrahts ist das Muster des Drahts 13 auf der Leiterplatte 10 verglichen mit der Verdrahtung von 7 nicht kompliziert; aber die Verdrahtung für die gesamte Halbleitervorrichtung 901 wird kompliziert.
-
9 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 902 gemäß der zugrundeliegenden Technologie veranschaulicht. 10 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung 902 gemäß der in 9 veranschaulichten zugrundeliegenden Technologie darstellt. Ein Halbleitermodul 920a ist auf einer Fläche 11 a der Leiterplatte 10 angeordnet, und das andere Halbleitermodul 920b ist auf der anderen Fläche 11b der Leiterplatte 10 angeordnet. Das andere Halbleitermodul 920b ist so angeordnet, dass es das eine Halbleitermodul 920a nicht überlappt. Wenn das eine Halbleitermodul 920a und das andere Halbleitermodul 920b parallel verbunden sind, ist ein Teil der Drähte 13, die benachbarte externe Verbindungsanschlüsse 924 verbinden, kürzer als der in 7 oder 8 veranschaulichte Draht 13 und ist vereinfacht. Jedoch ist die belegte Fläche der Halbleitervorrichtung 902 größer als die Abmessungen von zumindest den beiden Halbleitermodulen 920. Auch ist der verkürzte Draht 13 auf einige externe Verbindungsanschlüsse unter der Vielzahl externer Verbindungsanschlüsse 924 beschränkt. Daher ist der Effekt einer Größenreduzierung gering.
-
Obgleich nicht veranschaulicht, ist es im Fall von Halbleitermodulen, die jeweils eine Konfiguration aufweisen, in der jeweilige externe Verbindungsanschlüsse in einer Reihe auf einer Seite des Gehäusekörpers ausgerichtet sind, möglich, die Verdrahtung zu verkürzen, indem die Halbleitermodule so angeordnet werden, dass jeweilige externe Verbindungsanschlüsse auf der Ebene der Leiterplatte einander gegenüberliegen. Das Halbleitermodul, in welchem jeweilige externe Verbindungsanschlüsse auf einer Seite des Gehäusekörpers ausgerichtet sind, bewirkt jedoch eine Zunahme der Größe des Halbleitermoduls selbst, wodurch es schwierig ist, die Größe der Halbleitervorrichtung zu miniaturisieren.
-
(Effekt)
-
In der Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem ersten Beispiel ist, obgleich das erste Halbleitermodul 20 auf der einen Fläche 11a der Leiterplatte 10 montiert ist und das zweite Halbleitermodul 30 auf der anderen Fläche 11b montiert ist, deren belegte Fläche nicht größer als die kombinierte Fläche der beiden Halbleitermodule. Außerdem ist, da der Wärmestrahler an der Wärmeabstrahlfläche jedes der Halbleitermodule vorgesehen ist, die Wärmeabstrahlleistung verbessert. Die Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem ersten Beispiel ist kostengünstig, da eine spezielle Hülle bzw. Einhausung oder dergleichen unnötig ist.
-
Außerdem ist es nicht notwendigerweise erforderlich, dass das erste Halbleitermodul 20 und das zweite Halbleitermodul 30 sich überkreuzende Drähte aufweisen, und sie sind in der kürzesten Distanz zweckmäßig verdrahtet. Es ist auch möglich, die auf der Leiterplatte 10 belegte Fläche zu minimieren.
-
Das erste Beispiel zeigt ein Beispiel, in welchem der erste Gehäusekörper 22 des ersten Halbleitermoduls 20 und der zweite Gehäusekörper 32 des zweiten Halbleitermoduls 30 zweireihige Gehäuse sind. Die Formen der Gehäuse und der externen Verbindungsanschlüsse sind nicht auf die obigen beschränkt, und beispielsweise können die externen Verbindungsanschlüsse in gestaffelter Gitterform angeordnet sein oder in einer Vielzahl von Reihen von drei oder mehr Reihen angeordnet sein. Alternativ dazu können externe Verbindungsanschlüsse auf jeder Seite von drei oder mehr Seiten vorgesehen sein, die die äußere Form des Gehäuses bilden. Diese haben den gleichen Effekt wie den oben beschriebenen.
-
Zusammengefasst umfasst die Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem ersten Beispiel die Leiterplatte 10, das erste Halbleitermodul 20, den ersten Wärmestrahler 40, das zweite Halbleitermodul 30 und den zweiten Wärmestrahler 50. Das erste Halbleitermodul 20 umfasst den ersten Gehäusekörper 22 und die erste Wärmeabstrahlfläche 23. Der erste Gehäusekörper 22 enthält zumindest ein erstes Halbleiterelement 21. Die erste Wärmeabstrahlfläche 23 ist auf der einen Oberfläche 22a des ersten Gehäusekörpers 22 vorgesehen und dafür konfiguriert, in dem ersten Halbleiterelement 21 erzeugte Wärme abzustrahlen. Das erste Halbleitermodul 20 ist so angeordnet, dass die andere Oberfläche 22b des ersten Gehäusekörpers 22, die der ersten Wärmeabstrahlfläche 23 gegenüberliegt, der einen Fläche 11a der Leiterplatte 10 zugewandt ist. Der erste Wärmestrahler 40 ist auf der ersten Wärmeabstrahlfläche 23 des ersten Halbleitermoduls vorgesehen. Das zweite Halbleitermodul 30 umfasst den zweiten Gehäusekörper 32 und die zweite Wärmeabstrahlfläche 33. Der zweite Gehäusekörper 32 enthält das zweite Halbleiterelement 31. Die zweite Wärmeabstrahlfläche 33 ist auf der einen Seite 32a des zweiten Gehäusekörpers 32 vorgesehen und dafür konfiguriert, in dem zweiten Halbleiterelement 31 erzeugte Wärme abzustrahlen. Das zweite Halbleitermodul 30 ist so angeordnet, dass eine andere Oberfläche 32b des zweiten Gehäusekörpers 32, die der zweiten Wärmeabstrahlfläche 33 gegenüberliegt, der anderen Fläche 11b der Leiterplatte 10 zugewandt ist. Der zweite Wärmestrahler 50 ist auf der zweiten Wärmeabstrahlfläche 33 des zweiten Halbleitermoduls 30 vorgesehen. Das erste Halbleiterelement 20 und das zweite Halbleiterelement 30 sind so angeordnet, dass sie in einer Draufsicht einander überlappen. Das zweite Halbleitermodul 30 ist mit dem ersten Halbleitermodul 20 parallel verbunden.
-
Mit der obigen Konfiguration kann, während die belegte Fläche der Halbleitervorrichtung 100 verringert ist, die Wärmeabstrahlleistung verbessert werden, und die Kosten können reduziert werden. Obgleich das erste Halbleitermodul 20 auf der einen Fläche 11a der Leiterplatte 10 montiert ist und das zweite Halbleitermodul 30 auf der anderen Fläche 11b montiert ist, ist die belegte Fläche nie größer als die kombinierte Fläche der beiden Halbleitermodule. Außerdem sind das erste Halbleitermodul 20 und das zweite Halbleitermodul 30 mit einer einfachen Verdrahtung parallel verbunden. Mit anderen Worten sind keine sich überkreuzenden Drähte notwendigerweise erforderlich, und beide sind mit der kürzesten Distanz zweckmäßig verdrahtet. Als Folge ist es auch möglich, die belegte Fläche auf der Leiterplatte 10 zu minimieren. Da der Wärmestrahler an der Wärmeabstrahlfläche jedes der Halbleitermodule vorgesehen ist, kann außerdem die Halbleitervorrichtung 100 Wärme von beiden Seiten abstrahlen, und die Wärmeabstrahlleistung ist verbessert. Die Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem ersten Beispiel ist kostengünstig, da eine spezielle Hülle oder dergleichen unnötig ist.
-
Die Leiterplatte 10 der Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem ersten Beispiel umfasst eine Vielzahl von Anschlussteilen 12. Das erste Halbleitermodul 20 umfasst eine Vielzahl erster externer Verbindungsanschlüsse 24, die jeweils so vorgesehen sind, dass sie aus dem ersten Gehäusekörper 22 vorstehen, und mit zumindest einem ersten Halbleiterelement 21 verbunden sind. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 umfasst einen ersten Basisendabschnitt 24a auf der Seite nach dem ersten Gehäusekörper 22 und einen ersten Spitzendabschnitt 24b in einer Richtung von dem ersten Basisendabschnitt 24a vorstehend. Das zweite Halbleitermodul 30 umfasst eine Vielzahl zweiter externer Verbindungsanschlüsse 34, die jeweils so vorgesehen sind, dass sie aus dem zweiten Gehäusekörper 32 vorstehen, und mit zumindest einem zweiten Halbleiterelement 31 verbunden sind. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 umfasst einen Basisendabschnitt 34a auf der Seite nahe dem zweiten Gehäusekörper 32 und einen zweiten Spitzendabschnitt 34b in einer Richtung vom zweiten Basisendabschnitt 34a vorstehend. Der erste Basisendabschnitt 24a von jedem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Basisendabschnitt 34a von jedem der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 sind in einer spiegelbildlichen Lagebeziehung angeordnet. Das zweite Halbleitermodul 30 ist mit dem ersten Halbleitermodul 20 so parallel verbunden, dass jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 über je einen der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 mit je einem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 verbunden ist.
-
Bei solch einer Konfiguration ist es, wenn das erste Halbleitermodul 20 und das zweite Halbleitermodul 30 parallel verbunden sind, möglich, sie in der kürzesten Distanz zweckmäßig zu verbinden, wodurch es möglich ist, die belegte Fläche der Leiterplatte 10 zu minimieren.
-
<Zweites Beispiel >
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel wird beschrieben. Man beachte, dass eine Beschreibung der gleichen Konfiguration und Operation wie jene in dem ersten Beispiel weggelassen wird.
-
11 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 101 gemäß dem zweiten Beispiel veranschaulicht. 12 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung 101 gemäß dem zweiten Beispiel veranschaulicht, darstellend eine Konfiguration, die von der Seite der einen Fläche 11a der Leiterplatte 10 aus wahrgenommen wird, auf der das erste Halbleitermodul 20 angeordnet ist. Das heißt, in 12 sind das erste Halbleitermodul 20, die Leiterplatte 10 und das zweite Halbleitermodul (nur jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 ist veranschaulicht) in dieser Reihenfolge von der Vorderseite der Zeichnung aus angeordnet.
-
Jeder der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 weist ein (nicht veranschaulichtes) Durchgangsloch auf. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 gehen jeweils durch verschiedene Durchgangslöcher und sind durch ein (nicht veranschaulichtes) Lot an je einem der Anschlussteile 12 fixiert. Der erste Spitzendabschnitt 24b von je einem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 ist bezüglich der zweiten Spitzendabschnitte 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 ineinander geschachtelt. Hier ist der erste Spitzendabschnitt 24b von jedem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 innerhalb des zweiten Spitzendabschnitts 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 angeordnet. Das heißt, wie in 12 veranschaulicht ist, ist eine Distanz von dem zweiten Spitzendendabschnitt 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34, die auf einer die äußere Form des zweiten Gehäusekörpers 32 bildenden Seite vorgesehen sind, zu dem zweiten Spitzendabschnitt 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34, die auf der der einen Seite gegenüberliegenden anderen Seite vorgesehen sind, größer als die Distanz von dem ersten Spitzendabschnitt 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24, die auf einer die äußere Form des ersten Gehäusekörpers 22 bildenden Seite vorgesehen sind, zum ersten Spitzendabschnitt 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24, die auf der anderen, der einen Seite gegenüberliegenden Seite vorgesehen sind. Der erste Basisendabschnitt 24a jedes ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Basisendabschnitt 34a jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 sind jedoch in einer spiegelbildlichen Anordnung angeordnet.
-
Die Halbleitervorrichtung 101, die solch eine Konfiguration umfasst, weist zusätzlich zu den Effekten des ersten Beispiels die folgenden Effekte auf. Deren Effekt wird zusammen mit einem Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 101 beschrieben. Zunächst wird das erste Halbleitermodul 20 auf der einen Fläche 11 a der Leiterplatte 10 platziert. Zu dieser Zeit wird jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 in ein Durchgangsloch jedes der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 eingesetzt. Als Nächstes werden jeder der Anschlussteile 12 und jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 gelötet. Danach wird das zweite Halbleitermodul 30 auf der anderen Fläche 11b der Leiterplatte 10 platziert. Zu dieser Zeit wird jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 in ein Durchgangsloch jedes der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 eingesetzt. Danach werden jeder der Anschlussteile 12 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 gelötet. Gemäß der Konfiguration der Halbleitervorrichtung 101 des zweiten Beispiels, die oben beschrieben wurde, kann in dem Schritt zum Löten jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 eine Beeinträchtigung zwischen jedem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 und dem Lötkolben vermieden werden, und ein Vorgang einer Montage des zweiten Halbleitermoduls 30, insbesondere das Löten, kann einfach ausgeführt werden. Beispielsweise besteht im Lötschritt keine Notwendigkeit, das zweite Halbleitermodul 30 abseits der Position des ersten Halbleitermoduls 20 zu platzieren und zu löten. Das heißt, es ist einfach, den ersten Gehäusekörper 22 und den zweiten Gehäusekörper 32 in einer spiegelbildlichen Anordnung bezüglich der Leiterplatte 10 anzuordnen. Es ist auch möglich, eine Konfiguration zu verwirklichen, in der der erste Wärmestrahler 40 und der zweite Wärmestrahler 50 durch Schrauben oder dergleichen gemeinsam fixiert werden.
-
Da jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 auf der Leiterplatte 10 dicht beieinander angeordnet sind, kann außerdem das Verdrahtungsmuster auf der Leiterplatte 10 für eine parallele Verbindung ohne Vergeudung effizient angeordnet werden. Daher kann die Montagefläche des ersten Halbleitermoduls 20 und des zweiten Halbleitermoduls 30 auf der Leiterplatte 10 reduziert werden.
-
<Drittes Beispiel >
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem dritten Beispiel wird beschrieben. Eine Erläuterung von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen in den ersten und zweiten Beispielen werden weggelassen.
-
13 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 102 gemäß dem dritten Beispiel veranschaulicht. Zumindest einer jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 und jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 umfasst einen Einpressanschluss. In dem dritten Beispiel sind sowohl jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 als auch jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 Einpressanschlüsse. Für eine Verdrahtung mittels Einpressanschlüsse ist ein Lötprozess nicht notwendigerweise erforderlich. Daher ist ein Design von Verdrahtungsmustern unter vorheriger Berücksichtigung des Arbeitsraums und dergleichen für den Lötkolben, beispielsweise ein Design, um den Anordnungsabstand der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 oder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 zu verbreitern oder die Anschlussanordnung der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 zu verschieben und dergleichen, nicht notwendigerweise erforderlich.
-
14 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des ersten Halbleitermoduls 20 gemäß dem dritten Beispiel veranschaulicht, darstellend eine Konfiguration auf einer Oberfläche 22b, die der einen Fläche 11a der in 13 veranschaulichten Leiterplatte 10 zugewandt ist. 15 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des zweiten Halbleitermoduls 30 gemäß dem dritten Beispiel veranschaulicht, darstellend eine Konfiguration auf der anderen Oberfläche 32b, die der anderen Fläche 11b der in 13 veranschaulichten Leiterplatte 10 zugewandt ist. Die Konfigurationen des ersten Halbleitermoduls 20 und des zweiten Halbleitermoduls 30 weisen eine komplette spiegelbildliche Beziehung, einschließlich der Anordnung jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 auf.
-
Bei solch einer Konfiguration ist die Konfiguration des dritten Beispiels insofern effektiv, als die Designvorteile im Herstellungsprozess des ersten Halbleitermoduls 20 und des zweiten Halbleitermoduls 30, wie etwa eine Form zum Abformen des ersten Gehäusekörpers 22 und des zweiten Gehäusekörpers 32 und die Vielseitigkeit der Herstellungsvorrichtung erhöht sind.
-
<Viertes Beispiel >
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem vierten Beispiel wird beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass eine Beschreibung von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der anderen Beispiele weggelassen wird.
-
16 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 103 gemäß dem vierten Beispiel veranschaulicht. Zumindest einer jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 und jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 umfasst eine Federklemme. In dem vierten Beispiel sind sowohl jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 als auch jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 Federklemmen. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 sind so angeordnet, dass sie eine spiegelbildliche Lagebeziehung aufweisen.
-
Ähnlich dem in dem dritten Beispiel dargestellten Einpressanschluss erfordert eine Verdrahtung mit Hilfe von Federklemmen nicht notwendigerweise einen Lötschritt. Daher ist es unnötig, ein Verdrahtungsmuster zu entwerfen, in welchem Arbeitsräume und dergleichen für den Lötkolben vorher in Betracht gezogen werden. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 kann gemäß dem parallelen Verdrahtungsmuster des ersten Halbleitermoduls 20, des zweiten Halbleitermoduls 30 und der Leiterplatte 10 frei angeordnet werden.
-
<Fünftes Beispiel >
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem fünften Beispiel wird beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass eine Beschreibung von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der anderen Beispiele weggelassen wird.
-
17 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 104 in dem fünften Beispiel veranschaulicht. Zumindest einer jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 und jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 umfasst einen plattenförmigen Anschluss, der parallel zur Leiterplatte 10 gebogen und mit jedem der Anschlussteile 12 in Oberflächenkontakt ist. In dem vierten Beispiel sind sowohl der erste Spitzendabschnitt 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 als auch der zweite Spitzendabschnitt 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 plattenförmige Anschlüsse, die nach außen gebogen und mit je einem der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 in Oberflächenkontakt sind. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 sind so angeordnet, dass sie eine spiegelbildliche Lagebeziehung aufweisen.
-
Wenn zum Beispiel der plattenförmige Anschluss jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 an je einen der Anschlussteile 12 der anderen Fläche 11b der Leiterplatte 10 gelötet wird, steht jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24, der mit der einen Fläche 11a verbunden ist, nicht zu einer Seite der anderen Fläche 11b vor, und der Lötprozess kann einfach durchgeführt werden. Daher ist unnötig, ein Verdrahtungsmuster zu entwerfen, in welchem Arbeitsräume und dergleichen für den Lötkolben vorher in Betracht gezogen werden. Außerdem können jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 gemäß dem parallelen Verdrahtungsmuster des ersten Halbleitermoduls 20, des zweiten Halbleitermoduls 30 und der Leiterplatte 10 frei angeordnet werden.
-
<Sechstes Beispiel>
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem sechsten Beispiel wird beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass eine Beschreibung von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der anderen Beispiele weggelassen wird.
-
18 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 105 gemäß dem sechsten Beispiel veranschaulicht. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 weist eine langgestreckte Stabform oder Plattenform auf und geht durch ein Durchgangsloch jedes der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 und ist durch ein Lot fixiert. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 ist ein plattenförmiger Anschluss, der einwärts des zweiten Halbleitermoduls 30 gebogen ist und mit je einem der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 in Oberflächenkontakt steht. Der Spitzendabschnitt 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 ist bezüglich des ersten Spitzendabschnitts 24b von jedem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 ineinander geschachtelt. Hier ist der zweite Spitzendabschnitt 34b von jedem der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 innerhalb des ersten Spitzendabschnitts 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 angeordnet. Der erste Basisendabschnitt 24a jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Basisendabschnitt 34a jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 sind jedoch spiegelbildlich angeordnet.
-
Die Halbleitervorrichtung 105, die solch eine Konfiguration umfasst, weist in ihrem Herstellungsverfahren Vorteile auf. Selbst wenn das zweite Halbleitermodul 30 so verbunden ist, dass es eine spiegelbildliche Anordnung bezüglich des ersten Halbleitermoduls 20 aufweist, das mit der einen Fläche 11a der Leiterplatte 10 verbunden ist, ist es möglich, den Lötschritt durchzuführen, während der Lötkolben und jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 sich nicht gegenseitig stören. Mit anderen Worten ist das zweite Halbleitermodul 30 gegenüber dem ersten Halbleitermodul 20 spiegelbildlich angeordnet, ohne einen Versatz bezüglich des ersten Halbleitermoduls 20 aufzuweisen. Verdrahtungsmuster, die eine Leistungsverdrahtung und eine Steuerungsverdrahtung umfassen, überkreuzen sich nicht, sondern verbinden die jeweiligen Anschlüsse. Die Größe der Leiterplatte 10 ist verringert, und die in jedem der Halbleitermodule erzeugte Wärme wird von beiden Seiten der Halbleitervorrichtung 105 effizient abgestrahlt.
-
<Erste bevorzugte Ausführungsform>
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass eine Beschreibung von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der Beispiele weggelassen wird.
-
19 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung des Anschlussteils 12 einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht. Die Leiterplatte 10 enthält ein Durchgangsloch 14 in jedem der Anschlussteile 12. Zumindest einer jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 geht durch das Durchgangsloch 14. In der ersten bevorzugten Ausführungsform geht sowohl je einer der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 als auch je einer der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 durch das gleiche Durchgangsloch 14. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 hat eine vertiefte Form im zweiten Spitzendabschnitt 34b, und jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 weist in dem ersten Spitzendabschnitt 24b eine vorstehende Form auf, die in die vertiefte Form des zweiten Spitzendabschnitts 34b passt. In der ersten bevorzugten Ausführungsform ist die vertiefte Form ein Loch. Die vorstehende Form des ersten Spitzendabschnitts 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 wird in die vertiefte Form des zweiten Spitzendabschnitts 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 eingesetzt und eingepasst. Dadurch ist das zweite Halbleitermodul 30 mit dem ersten Halbleitermodul 20 parallel verbunden. Die vertiefe Form des zweiten Spitzendabschnitts 34b und die vorstehende Form des ersten Spitzendabschnitts 24b können Einpressanschlüsse sein. Wie oben beschrieben wurde, sind, obwohl der erste Spitzendabschnitt 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Spitzendabschnitt 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 verschiedene Formen aufweisen, der erste Basisendabschnitt 24a jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Basisendabschnitt 34a jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 spiegelbildlich angeordnet.
-
Bei solch einer Konfiguration wird das zweite Halbleitermodul 30 gegenüber dem ersten Halbleitermodul 20 spiegelbildlich angeordnet, ohne einen Versatz bezüglich des ersten Halbleitermoduls 20 aufzuweisen. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 kann durch Löten im Durchgangsloch 14 der Leiterplatte 10 fixiert werden. Verdrahtungsmuster, die eine Leistungsverdrahtung und eine Steuerungsverdrahtung umfassen, überkreuzen sich nicht, sondern verbinden die jeweiligen Anschlüsse. Die Größe der Leiterplatte 10 ist verringert, und die in jedem der Halbleitermodule erzeugte Wärme wird von beiden Seiten der Halbleitervorrichtung effizient abgestrahlt.
-
<Zweite bevorzugte Ausführungsform>
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform wird beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass eine Beschreibung der gleichen Konfigurationen und Operationen wie jener der ersten bevorzugten Ausführungsform weggelassen wird.
-
20 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung des Anschlussteils 12 einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht. In der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform weist die vertiefte Form des zweiten Spitzendabschnitts 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 einen gabelförmigen Schlitz, das heißt eine U-Form, auf. Die vorstehende Form des ersten Spitzendabschnitts 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 wird in dem gabelförmigen Schlitz des zweiten Spitzendabschnitts 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 eingesetzt und mit ihm in Eingriff gebracht. Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform haben der erste Spitzendabschnitt 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Spitzendabschnitt 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 verschiedene Formen; aber der erste Basisendabschnitt 24a jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Basisendabschnitt 34a jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 sind spiegelbildlich angeordnet.
-
Bei solch einer Konfiguration kann das zweite Halbleitermodul 30 gegenüber dem ersten Halbleitermodul 20 spiegelbildlich angeordnet werden, ohne einen Versatz bezüglich des ersten Halbleitermoduls 20 aufzuweisen. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 kann durch Löten im Durchgangsloch 14 der Leiterplatte 10 fixiert werden. Verdrahtungsmuster, die eine Leistungsverdrahtung und eine Steuerungsverdrahtung umfassen, überkreuzen sich nicht, sondern verbinden die jeweiligen Anschlüsse. Die Größe der Leiterplatte 10 ist verringert, und die in jedem der Halbleitermodule erzeugte Wärme wird von beiden Seiten der Halbleitervorrichtung effizient abgestrahlt.
-
<Dritte bevorzugte Ausführungsform>
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform wird beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass eine Beschreibung von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der anderen bevorzugten Ausführungsformen weggelassen wird.
-
21 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung des Anschlussteils 12 einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform gehen sowohl der erste externe Verbindungsanschluss 24 als auch der zweite externe Verbindungsanschluss 34 durch das gleiche Durchgangsloch 14. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 umfasst eine L-Form im zweiten Spitzendabschnitt 34b. Das heißt, der zweite Spitzendabschnitt 34b ist in eine Kurbelform gebogen. Der erste Spitzendabschnitt 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 ist mit der unteren Oberfläche und der seitlichen Oberfläche der L-förmigen Konfiguration des zweiten Spitzendabschnitts 34b in Kontakt. 22 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß einem siebten Beispiel veranschaulicht. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 können durch ein eigenständiges Durchgangsloch 14 verbunden sein. Wie oben beschrieben wurde, sind, obgleich der erste Spitzendabschnitt 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Spitzendabschnitt 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 verschiedene Formen aufweisen, der erste Basisendabschnitt 24a jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und der zweite Basisendabschnitt 34a jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 spiegelbildlich angeordnet.
-
Bei solch einer Konfiguration ist das zweite Halbleitermodul 30 gegenüber dem ersten Halbleitermodul 20 spiegelbildlich angeordnet, ohne einen Versatz bezüglich des ersten Halbleitermoduls 20 aufzuweisen. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 können durch Löten im Durchgangsloch 14 der Leiterplatte 10 fixiert werden. Verdrahtungsmuster, die eine Leistungsverdrahtung und eine Steuerungsverdrahtung umfassen, überkreuzen sich nicht, sondern verbinden die jeweiligen Anschlüsse. Die Größe der Leiterplatte 10 ist verringert, und die in jedem der Halbleitermodule erzeugte Wärme wird von beiden Seiten der Halbleitervorrichtung effizient abgestrahlt.
-
<Vierte bevorzugte Ausführungsform>
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform wird beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass eine Beschreibung von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der anderen bevorzugten Ausführungsformen weggelassen wird.
-
23 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung des Anschlussteils 12 einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform gehen sowohl der erste externe Verbindungsanschluss 24 als auch der zweite externe Verbindungsanschluss 34 durch das gleiche Durchgangsloch 14. Jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 umfasst eine spitz zulaufende Form im zweiten Spitzendabschnitt 34b. Hier weist die spitz zulaufende Form des zweiten Spitzendabschnitts 34b eine geneigte Oberfläche auf. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 weist im ersten Spitzendabschnitt 24b eine spitz zulaufende Form auf, die mit der spitz zulaufenden Form des zweiten Spitzendabschnitts 34b in Kontakt ist. Die spitz zulaufende Form des ersten Spitzendabschnitts 24b weist hier eine geneigte Oberfläche auf, die mit der geneigten Oberfläche der spitz zulaufenden Form des zweiten Spitzendabschnitts 34b in Kontakt gebracht werden kann. Wie in 23 veranschaulicht ist, weist in der Querschnittsansicht eine Form, die jeden der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeden der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 umfasst, eine zweifache Rotationssymmetrie auf, und jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 sind in einer spiegelbildlichen Lagebeziehung angeordnet.
-
Wenn jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 des zweiten Halbleitermoduls 30 mit je einem der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 des ersten Halbleitermoduls 20 im Herstellungsprozess der Halbleitervorrichtung verbunden wird, wird die geneigte Oberfläche des Spitzendabschnitts 34b entlang der geneigten Oberfläche des ersten Spitzendabschnitts 24b verbunden. Daher wird das zweite Halbleitermodul 30 ohne Beeinträchtigung der Position des ersten Halbleitermoduls 20 angeordnet.
-
Bei solch einer Konfiguration wird das zweite Halbleitermodul 30 gegenüber dem ersten Halbleitermodul 20 spiegelbildlich angeordnet, ohne einen Versatz bezüglich des ersten Halbleitermoduls 20 aufzuweisen. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 können durch Löten im Durchgangsloch 14 der Leiterplatte 10 fixiert werden. Verdrahtungsmuster, die eine Leistungsverdrahtung und eine Steuerungsverdrahtung umfassen, überkreuzen sich nicht, sondern verbinden die jeweiligen Anschlüsse. Die Größe der Leiterplatte 10 ist verringert, und die in jedem der Halbleitermodule erzeugte Wärme wird von beiden Seiten der Halbleitervorrichtung effizient abgestrahlt.
-
<Achtes Beispiel>
-
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem achten Beispiel wird beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass eine Beschreibung von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der anderen bevorzugten Ausführungsformen weggelassen wird.
-
24 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Konfiguration in der Umgebung des Anschlussteils 12 einer Halbleitervorrichtung dem achten Beispiel veranschaulicht. Der zweite Spitzendabschnitt 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 ist so angeordnet, dass er in einer Richtung parallel zur Ebene der Leiterplatte 10 entsprechend der Breite oder Dicke des ersten Spitzendabschnitts 24b jedes der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 verschoben ist. Ferner ist in dem achten Beispiel auch vorgesehen, dass der zweite Basisendabschnitt 34a jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 in einer Richtung parallel zur Ebene der Leiterplatte 10 entsprechend der Breite oder Dicke des ersten Spitzendabschnitts 24b jedes der externen Verbindungsanschlüsse 24 verschoben ist. Sowohl der erste externe Verbindungsanschluss 24 als auch der zweite externe Verbindungsanschluss 34 gehen durch das gleiche Durchgangsloch 14, und eine seitliche Oberfläche des zweiten Spitzendabschnitts 34b jedes der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 ist in Kontakt mit einer seitlichen Oberfläche des ersten Spitzendabschnitts 24b je eines der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24. Wie oben beschrieben wurde, ist das zweite Halbleitermodul 30 mit dem ersten Halbleitermodul 20 so parallel verbunden, dass der zweite Spitzendabschnitt 34b mit einer seitlichen Oberfläche des ersten Spitzendabschnitts 24b je eines der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 über je einen der Anschlussteile 12 der Leiterplatte 10 in Kontakt ist. Jeder der ersten externen Verbindungsanschlüsse 24 und jeder der zweiten externen Verbindungsanschlüsse 34 können verbunden sein, während sie durch Löcher durchgehen, die voneinander verschieden sind.
-
Bei solch einer Konfiguration ist das zweite Halbleitermodul 30 gegenüber dem ersten Halbleitermodul 20 angeordnet, ohne einen Versatz bezüglich des ersten Halbleitermoduls 20 aufzuweisen. Verdrahtungsmuster, die eine Leistungsverdrahtung und eine Steuerungsverdrahtung umfassen, überkreuzen sich nicht, sondern verbinden die jeweiligen Anschlüsse. Die Größe der Leiterplatte 10 ist verringert, und die in jedem der Halbleitermodule erzeugte Wärme wird von beiden Seiten der Halbleitervorrichtung effizient abgestrahlt.
-
In der vorliegenden Erfindung können innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung die jeweiligen bevorzugten Ausführungsformen frei kombiniert oder geeignet modifiziert oder weggelassen werden.