DE102019212480A1 - Halbleitervorrichtung, Leistungswandler und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung - Google Patents

Halbleitervorrichtung, Leistungswandler und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung Download PDF

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Abstract

Ein erster Teilbereich eines elementseitigen Anschlusses (3) eines Halbleiterelements (1) enthält einen Vorsprung (3d). Ein zweiter Teilbereich des gehäuseseitigen Anschlusses eines Gehäuses (2) enthält eine Vertiefung, die mit einem Vorsprung (3d) in Kontakt kommt. Der Vorsprung (3d) umfasst eine erste Stirnfläche (3f) und eine zweite Stirnfläche (3g), die mit der oberen Oberfläche (3h) zusammenhängen. Die Vertiefung umfasst eine erste laterale Oberfläche, welche mit einer Bodenfläche zusammenhängt und mit der ersten Stirnfläche (3f) in Kontakt ist, und eine zweite laterale Oberfläche, welche mit der Bodenfläche in Kontakt ist und mit der zweiten Stirnfläche (3g) in Kontakt ist. Wie von einer Seite der lateralen Wand aus betrachtet, sind die erste Stirnfläche (3f) und die erste laterale Oberfläche in einer ersten Richtung geneigt, und die zweite Stirnfläche (3g) und die zweite laterale Oberfläche sind in einer die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung geneigt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung, einen Leistungswandler und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung.
  • Beschreibung des allgemeinen Standes der Technik
  • Eine herkömmlicherweise bekannte Halbleitervorrichtung enthält ein in einem Gehäuse angeordnetes Halbleiterelement (z.B. siehe offengelegtes japanisches Patent Nr. 2011 - 103367 ). Gemäß dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2011-103367 sind ein elementseitiger Anschluss des Halbleiterelements und ein gehäuseseitiger Anschluss des Gehäuses mittels Schweißen miteinander verbunden bzw. aneinander gebondet. Konkret werden ein erster Teilbereich des elementseitigen Anschlusses, der sich vertikal entlang der lateralen Wand des Gehäuses erstreckt, und ein zweiter Teilbereich des gehäuseseitigen Anschlusses, der sich entlang der lateralen Wand des Gehäuses erstreckt, verschweißt, während sie miteinander in Kontakt sind.
  • In einer herkömmlicherweise bekannten Technik ist in zwei zu bondenden Anschlüssen eine Erhebung bzw. ein Vorsprung an einem ersten Anschluss vorgesehen, ist eine Vertiefung zu einem an den ersten Anschluss gesetzten bzw. gestapelten zweiten Anschluss vorgesehen, und der Vorsprung wird in die Vertiefung eingepasst, wodurch diese beiden Anschlüsse miteinander ausgerichtet werden (z.B. siehe offengelegtes japanisches Patent Nr. 2015 - 119072 ).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Obgleich der erste Teilbereich des elementseitigen Anschlusses und der zweite Teilbereich des gehäuseseitigen Anschlusses miteinander zuverlässig in Kontakt sein müssen, um den elementseitigen Anschluss und den gehäuseseitigen Anschluss für eine verbesserte Betriebssicherheit in der im offengelegten japanischen Patent Nr. 2011-103367 offengelegten Halbleitervorrichtung zuverlässig zu verschweißen, beschreibt das offengelegte japanische Patent Nr. 2011-103367 eine Ausrichtung dieser Anschlüsse nicht ausdrücklich. Auch wird ohne jegliche Änderung die in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2015-119072 offenbarte Konfiguration zur Ausrichtung zu stapelnder Anschlüsse verwendet, welche nicht für eine Ausrichtung vertikal verlaufender Anschlüsse, die in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2011-103367 offenbart sind, verwendet wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen, und hat eine Aufgabe, eine Halbleitervorrichtung, in der das Auftreten einer Fehlausrichtung zwischen Anschlüssen reduziert ist und welche eine hohe Betriebssicherheit aufweist, einen Leistungswandler und ein Verfahren zum Herstellen solch einer Halbleitervorrichtung vorzusehen.
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Halbleiterelement, ein Gehäuse und einen gehäuseseitigen Anschluss. Das Halbleiterelement weist einen elementseitigen Anschluss auf. Das Gehäuse birgt darin das Halbleiterelement und weist eine laterale Wand auf. Der gehäuseseitige Anschluss ist mit dem Gehäuse verbunden. Der elementseitige Anschluss und der gehäuseseitige Anschluss sind in einem Bereich zwischen der lateralen Wand und dem Halbleiterelement gelegen und sind miteinander verbunden. Ein erster Teilbereich des elementseitigen Anschlusses, der mit dem gehäuseseitigen Anschluss in Kontakt kommt, erstreckt sich entlang der lateralen Wand. Der erste Teilbereich enthält einen Vorsprung. Ein zweiter Teilbereich des gehäuseseitigen Anschlusses, der mit dem elementseitigen Anschluss in Kontakt kommt, erstreckt sich entlang der lateralen Wand. Der zweite Teilbereich enthält eine Vertiefung, die mit dem Vorsprung in Kontakt kommt. Der Vorsprung umfasst eine obere Oberfläche, die der lateralen Wand zugewandt ist bzw. gegenüberliegt, eine mit der oberen Oberfläche zusammenhängende erste Stirnfläche und eine mit der oberen Oberfläche zusammenhängende zweite Stirnfläche. Die Vertiefung umfasst eine Bodenfläche, die der oberen Oberfläche des Vorsprungs gegenüberliegt, eine erste laterale Oberfläche, die mit der Bodenfläche zusammenhängt und mit der ersten Stirnfläche des Vorsprungs in Kontakt ist, und eine zweite laterale Oberfläche, die mit der Bodenfläche zusammenhängt und mit der zweiten Stirnfläche des Vorsprungs in Kontakt ist. Wie von einer Seite der lateralen Wand aus betrachtet, verlaufen die erste Stirnfläche und die erste laterale Oberfläche so, dass sie in einer ersten Richtung geneigt sind, und die zweite Stirnfläche und die zweite laterale Oberfläche verlaufen in einer die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung.
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Vorbereiten eines Halbleiterelements mit einem elementseitigen Anschluss und eines Gehäuses mit einer lateralen Wand. Das Gehäuse ist mit einem gehäuseseitigen Anschluss verbunden. Der elementseitige Anschluss enthält einen ersten Teilbereich, um mit dem gehäuseseitigen Anschluss in Kontakt zu kommen. Der erste Teilbereich enthält einen Vorsprung. Der gehäuseseitige Anschluss enthält einen zweiten Teilbereich, der der lateralen Wand gegenüberliegt und sich entlang der lateralen Wand erstreckt. Der zweite Teilbereich enthält eine Vertiefung, um mit dem Vorsprung in Kontakt zu kommen. Der Vorsprung umfasst eine obere Oberfläche, die der lateralen Wand gegenüberliegt, eine mit der oberen Oberfläche zusammenhängende erste Stirnfläche und eine mit der oberen Oberfläche zusammenhängende zweite Stirnfläche. Die Vertiefung umfasst eine Bodenfläche, die der oberen Oberfläche des Vorsprungs gegenüberliegt, eine erste laterale Oberfläche, die mit der Bodenfläche zusammenhängt und mit der ersten Stirnfläche des Vorsprungs in Kontakt stehen soll, und eine zweite laterale Oberfläche, die mit der Bodenfläche zusammenhängt und mit der zweiten Stirnfläche des Vorsprungs in Kontakt stehen soll. Das Verfahren umfasst ferner ein Anordnen des Halbleiterelements im Gehäuse, wobei der Vorsprung mit der Vertiefung in Kontakt ist. Beim Anordnen des Halbleiterelements verlaufen, von einer Seite der lateralen Wand aus betrachtet, die erste Stirnfläche und die erste laterale Oberfläche so, dass sie in einer ersten Richtung geneigt sind, und die zweite Stirnfläche und die zweite laterale Oberfläche verlaufen so, dass sie in einer die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung geneigt sind. Ferner umfasst das Verfahren ein Fixieren des ersten Teilbereichs und des zweiten Teilbereichs, wobei der Vorsprung mit der Vertiefung in Kontakt ist.
  • Ein Leistungswandler gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält eine Hauptumwandlungsschaltung und eine Steuerschaltung. Die Hauptumwandlungsschaltung weist die Halbleitervorrichtung auf und wandelt ihr bereitgestellte Leistung um und gibt die Leistung ab. Die Steuerschaltung gibt ein Steuersignal zum Steuern der Hauptumwandlungsschaltung an die Hauptumwandlungsschaltung ab.
  • Die vorhergehenden 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 schematische Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1.
    • 2 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung von 1.
    • 3 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung von 1.
    • 4 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 2 dargestellten elementseitigen Anschlusses.
    • 5 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 3 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, um ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 zu veranschaulichen.
    • 7 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung als ein Referenzbeispiel.
    • 8 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung als das Referenzbeispiel.
    • 9 ist eine schematische Ansicht des gehäuseseitigen Anschlusses und des elementseitigen Anschlusses, die miteinander horizontal falsch ausgerichtet sind.
    • 10 ist eine partielle schematische Schnittansicht des gehäuseseitigen Anschlusses und des elementseitigen Anschlusses, die miteinander vertikal falsch ausgerichtet sind.
    • 11 ist eine schematische Ansicht des gehäuseseitigen Anschlusses und des elementseitigen Anschlusses, die miteinander vertikal falsch ausgerichtet sind.
    • 12 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2.
    • 13 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 2.
    • 14 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3.
    • 15 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 3.
    • 16 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 14 dargestellten elementseitigen Anschlusses.
    • 17 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 15 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses.
    • 18 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 4.
    • 19 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 4.
    • 20 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5.
    • 21 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 5.
    • 22 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 20 dargestellten elementseitigen Anschlusses.
    • 23 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 21 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses.
    • 24 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 6.
    • 25 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 6.
    • 26 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 24 dargestellten elementseitigen Anschlusses.
    • 27 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 25 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses.
    • 28 ist eine schematische Schnittansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 7.
    • 29 ist eine schematische Schnittansicht des in 28 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses.
    • 30 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 8.
    • 31 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 8.
    • 32 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems gemäß einer Ausführungsform 9 darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Folgenden im Detail beschrieben. Die gleichen oder entsprechenden Teile sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • Ausführungsform 1
  • <Konfiguration einer Halbleitervorrichtung>
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1. 2 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung von 1. 3 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung von 1. 4 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 2 dargestellten elementseitigen Anschlusses. 5 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 3 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses.
  • Eine in 1 bis 5 dargestellte Halbleitervorrichtung 50 wird für beispielsweise einen Inverter verwendet, der einen Motor oder einen regenerativen Wandler eines Elektrofahrzeugs oder eines Zugs steuert, und umfasst ein Halbleiterelement 1 und ein Gehäuse 2. Ein gehäuseseitiger Anschluss 4 ist im Gehäuse 2 angeordnet.
  • Das Halbleiterelement 1 weist einen elementseitigen Anschluss 3 auf. In dem in 1 dargestellten Halbleiterelement 1 ist der elementseitige Anschluss 3 in jeder von zwei lateralen Oberflächen angeordnet. Das heißt, das Halbleiterelement 1 weist eine Vielzahl elementseitiger Anschlüsse 3 auf. Auch ist, wie in 2 dargestellt, eine Vielzahl elementseitiger Anschlüsse in einer lateralen Oberfläche eines Halbleiterelements 1 angeordnet. Konkret sind ein erster Anschluss 31 und ein zweiter Anschluss 32, welche elementseitige Anschlüsse 3 sind, in einer lateralen Oberfläche des Halbleiterelements 1 angeordnet. Man beachte, dass drei oder mehr elementseitige Anschlüsse 3 in einer lateralen Oberfläche des Halbleiterelements 1 angeordnet sein können. Der elementseitige Anschluss 3 umfasst einen verbindenden Teilbereich 3b, der aus der lateralen Oberfläche des Halbleiterelements 1 herausragt, und einen ersten Teilbereich 3a, der sich vom Distalende des verbindenden Teilbereichs 3b vertikal nach oben erstreckt. Mit anderen Worten erstreckt sich der erste Teilbereich 3a, der mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 in Kontakt kommt, im elementseitigen Anschluss 3 entlang einer lateralen Wand 2a.
  • Das Gehäuse 2 birgt darin das Halbleiterelement 1. Das Gehäuse 2 kann jede beliebige geeignete Form aufweisen, welche zum Beispiel eine viereckige planare Form sein kann. Das Gehäuse 2 weist eine untere bzw. Bodenfläche 2b und eine laterale Wand 2a auf. Die laterale Wand 2a ist so ausgebildet, dass sie den äußeren Umfang der Bodenfläche 2b umgibt und sich von der Oberfläche der Bodenfläche 2b vertikal nach oben erstreckt.
  • Der gehäuseseitige Anschluss 4 ist mit dem Gehäuse 2 verbunden. Konkret umfasst der gehäuseseitige Anschluss 4 einen zweiten Teilbereich 4a, der dem ersten Teilbereich 3a des elementseitigen Anschlusses 3 zugewandt ist bzw. gegenüberliegt, einen verbindenden Teilbereich 4b, der mit dem zweiten Teilbereich 4a verbunden ist und sich horizontal erstreckt, und einen externen Anschlussteilbereich 4c, der mit dem verbindenden Teilbereich 4b zusammenhängt und sich vertikal nach oben erstreckt. Ein Teil des externen Anschlussteilbereichs 4c und ein Teil des verbindenden Teilbereichs 4b sind in der lateralen Wand 2a vergraben. Das obere Ende des externen Anschlussteilbereichs 4c ragt aus der oberen Oberfläche der lateralen Wand 2a des Gehäuses 2 heraus. Der verbindende Teilbereich 4b erstreckt sich von der inneren Umfangsfläche der lateralen Wand 2a in Richtung des Inneren des Gehäuses 2. Eine Vielzahl gehäuseseitiger Anschlüsse 4 ist im Gehäuse 2 angeordnet. Die gehäuseseitigen Anschlüsse 4, die so viele wie die elementseitigen Anschlüsse 3 sind, sind im Gehäuse 2 so angeordnet, dass sie ermöglichen, dass der gehäuseseitige Anschluss 4 mit dem elementseitigen Anschluss 3 verbunden wird.
  • Der erste Teilbereich 3a des elementseitigen Anschlusses 3 und der zweite Teilbereich 4a des gehäuseseitigen Anschlusses 4 sind in einem Bereich zwischen der lateralen Wand 2a und dem Halbleiterelement 1 gelegen. Der erste Teilbereich 3a und der zweite Teilbereich 4a sind miteinander verbunden. Konkret werden sie miteinander verbunden, indem das obere Ende des ersten Teilbereichs 3a und das obere Ende des zweiten Teilbereichs 4a bei einem Befestigungsteilbereich 5 verschweißt werden. Als Schweißverfahren zum Ausbilden des Befestigungsteilbereichs 5 kann jedes beliebige Verfahren, welches zum Beispiel ein Wolfram-lnertgas-(TIG-)Schweißen sein kann, verwendet werden.
  • Der erste Teilbereich 3a des elementseitigen Anschlusses 3 enthält einen Vorsprung 3d, wie in 2 dargestellt ist. Der Vorsprung 3d ist im ersten Anschluss 31, der ein elementseitiger Anschluss 3 ist, ausgebildet. Der zweite Teilbereich 4a des gehäuseseitigen Anschlusses 4 enthält eine Vertiefung 4d, die mit dem Vorsprung 3d des elementseitigen Anschlusses 3 wie in 3 und 5 dargestellt in Kontakt kommt. Konkret ist die Vertiefung 4d in einem dritten Anschluss 41, der ein gehäuseseitiger Anschluss 4 ist, ausgebildet.
  • Der Vorsprung 3d umfasst eine obere Oberfläche 3h, die der lateralen Wand 2a gegenüberliegt, eine erste Stirnfläche 3f, die mit der oberen Oberfläche 3h zusammenhängt, und eine zweite Stirnfläche 3g, die mit der oberen Oberfläche 3h zusammenhängt. Im ersten Teilbereich 3a (siehe 1) des ersten Anschlusses 31 ist der Vorsprung 3d auf der Seite des oberen Endes angeordnet. Die obere Seite des Vorsprungs 3d bildet das Distalende des ersten Anschlusses 31. Das Distalende des ersten Anschlusses 31 hat eine sogenannte Kronenform, in der Vorsprünge an entgegengesetzten Enden ausgebildet sind.
  • Die erste Stirnfläche 3f des Vorsprungs 3d verläuft so, dass sie die Breitenrichtung des ersten Anschlusses 31, wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, schräg schneidet, wie in 4 gezeigt ist. Ähnlich verläuft die zweite Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d so, dass sie die Breitenrichtung des ersten Anschlusses 31 schräg schneidet. Die Verlaufsrichtung der ersten Stirnfläche 3f und die Verlaufsrichtung der zweiten Stirnfläche 3g sind in der Neigungsrichtung entgegengesetzt. Das heißt, die Verlaufsrichtung der ersten Stirnfläche 3f schneidet die Verlaufsrichtung der zweiten Stirnfläche 3g, und die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g sind, wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, in einer V-Form angeordnet. Ein verbindender Teilbereich zwischen der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g ist ungefähr bei der Mitte des ersten Anschlusses 31 in dessen Breitenrichtung gelegen. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g ist ein vom oberen Ende des ersten Anschlusses 31 am entferntesten gelegener Bereich in der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g. Eine untere Vertiefung 3e ist mit der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g zusammenhängend angeordnet. Die Dicke des ersten Anschlusses 31 in der unteren Vertiefung 3e ist geringer als die Dicke des ersten Anschlusses 31 im Vorsprung 3d.
  • Die Vertiefung 4d im dritten Anschluss 41 umfasst eine Bodenfläche 4h, eine erste laterale Oberfläche 4f und eine zweite laterale Oberfläche 4g. Die Bodenfläche 4h liegt der oberen Oberfläche 3h des Vorsprungs 3d gegenüber. Die erste laterale Oberfläche 4f hängt mit der Bodenfläche 4h zusammen und kommt mit der ersten Stirnfläche 3f des Vorsprungs 3d in Kontakt. Die zweite laterale Oberfläche 4g hängt mit der Bodenfläche 4h zusammen und kommt mit der zweiten Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d in Kontakt. Die Verlaufsrichtung der ersten lateralen Oberfläche 4f und die Verlaufsrichtung der zweiten lateralen Oberfläche 4g sind in der Neigungsrichtung entgegengesetzt. Das heißt, die Verlaufsrichtung der ersten lateralen Oberfläche 4f schneidet die Verlaufsrichtung der zweiten lateralen Oberfläche 4g, und die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g sind, wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, in einer V-Form angeordnet. Ein unterer Vorsprung 4e ist mit der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g zusammenhängend angeordnet. Die Dicke des dritten Anschlusses 41 im unteren Vorsprung 4e ist größer als die Dicke des dritten Anschlusses 41 in der Vertiefung 4d.
  • <Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung>
  • 6 ist ein Flussdiagramm, um ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 zu veranschaulichen. Das Verfahren zum Herstellen der in 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • Im Verfahren zum Herstellen der in 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung wird zuerst ein Vorbereitungsschritt (S10) durchgeführt. In diesem Schritt (S10) werden ein Halbleiterelement 1 mit einem elementseitigen Anschluss 3 und ein Gehäuse 2 mit einer lateralen Wand 2a vorbereitet. Das Gehäuse 2 ist, wie oben beschrieben, mit einem gehäuseseitigen Anschluss 4 verbunden. Der elementseitige Anschluss 3 umfasst einen ersten Teilbereich 3a, um mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 in Kontakt zu kommen, im ersten Anschluss 31. Der Vorsprung 3d ist im ersten Teilbereich 3a ausgebildet. Der gehäuseseitige Anschluss 4 umfasst einen zweiten Teilbereich 4a, der der lateralen Wand 2a gegenüberliegt und sich entlang der lateralen Wand 2a erstreckt, im dritten Anschluss 41. Die Vertiefung 4d, um mit dem Vorsprung 3d in Kontakt zu kommen, ist im zweiten Teilbereich 4a ausgebildet.
  • Anschließend wird ein Ausrichtungsschritt (S20) durchgeführt. In diesem Schritt (S20) wird das Halbleiterelement 1 im Gehäuse 2 angeordnet, wobei der Vorsprung 3d mit der Vertiefung 4d in Kontakt ist. Konkret wird zuerst das Gehäuse 2 auf einer fixierten Basis oder dergleichen fixiert. Anschließend wird das Halbleiterelement 1 mittels eines Transferarms einer Transfervorrichtung angehoben. Am Distalende des Transferarms ist zum Beispiel ein Saugbauteil wie etwa eine Unterdrucksaugvorrichtung oder eine elektrostatische Saugvorrichtung vorgesehen. Dieses Saugbauteil saugt das Halbleiterelement 1 an und hält es.
  • In diesem Zustand wird eine Bilderkennung von der unteren Oberfläche des Halbleiterelements 1 durchgeführt, wodurch eine Fehlausrichtung geprüft wird, wenn das Saugbauteil das Halbleiterelement 1 ansaugt. Anschließend wird ein Betrag der Fehlausrichtung korrigiert, und der Transferarm wird bewegt, wodurch das Halbleiterelement 1 durch die obere Öffnung der lateralen Wand 2a des Gehäuses 2 in das Gehäuse 2 eingesetzt wird. Zu dieser Zeit kann der elementseitige Anschluss 3 mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 genau ausgerichtet werden, indem der Vorsprung 3d des elementseitigen Anschlusses 3 in die Vertiefung 4d des elementseitigen Anschlusses 4 eingepasst wird. Der elementseitige Anschluss 3 kann gleichzeitig mit dem Einsatz des Halbleiterelements 1 in das Gehäuse 2 ausgerichtet werden, was zu einer verbesserten Produktivität eines Prozesses zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung führt.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist der erste Teilbereich 3a des elementseitigen Anschlusses 3 so ausgestaltet, dass er zur lateralen Oberfläche des Halbleiterelements 1 geneigt ist, so dass der Abstand zwischen dem Distalende, welches das obere Ende ist, und der lateralen Oberfläche des Halbleiterelements 1 größer ist als der Abstand zwischen dem Basisteilbereich, welcher das untere Ende des ersten Teilbereichs 3a ist, und der lateralen Oberfläche des Halbleiterelements 1. Dies ermöglicht, dass der Vorsprung 3d des elementseitigen Anschlusses 3 mit der Vertiefung 4d des gehäuseseitigen Anschlusses 4 zuverlässig in Kontakt kommt. Die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d kommen mit der ersten lateralen Oberfläche 4f bzw. der zweiten lateralen Oberfläche 4g der Vertiefung 4d in Kontakt, wodurch die Position des elementseitigen Anschlusses 3 in Bezug auf den gehäuseseitigen Anschluss 4 genau bestimmt wird.
  • Anschließend wird ein Schweißschritt (S30) durchgeführt. In diesem Schritt (S30) werden der erste Teilbereich 3a und der zweite Teilbereich 4a durch beispielsweise Schweißen fixiert, wobei der Vorsprung 3d mit der Vertiefung 4d in Kontakt ist. Zu dieser Zeit ist der elementseitige Anschluss 3 mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4, wie oben beschrieben, genau ausgerichtet, wodurch der gehäuseseitige Anschluss 4 und der elementseitige Anschluss 3 durch Schweißen zuverlässig fixiert werden.
  • <Funktion und Effekt>
  • Die Halbleitervorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Halbleiterelement 1, ein Gehäuse 2 und einen gehäuseseitigen Anschluss 4. Das Halbleiterelement 1 weist einen elementseitigen Anschluss 3 auf. Das Gehäuse 2 birgt darin das Halbleiterelement 1 und weist eine laterale Wand 2a auf. Der gehäuseseitige Anschluss 4 ist mit dem Gehäuse 2 verbunden. Der elementseitige Anschluss 3 und der gehäuseseitige Anschluss 4 sind in dem Bereich zwischen der lateralen Wand 2a und dem Halbleiterelement 1 gelegen und sind miteinander verbunden. Der erste Teilbereich 3a des elementseitigen Anschlusses 3, der mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 in Kontakt kommt, erstreckt sich entlang der lateralen Wand 2a. Der erste Teilbereich 3a enthält einen Vorsprung 3d. Der zweite Teilbereich 4a des gehäuseseitigen Anschlusses 4, der mit dem elementseitigen Anschluss 3 in Kontakt kommt, erstreckt sich entlang der lateralen Wand 2a. Der zweite Teilbereich 4a enthält eine Vertiefung 4d, die den Vorsprung 3d kontaktiert. Der Vorsprung 3d umfasst eine obere Oberfläche 3h, die der lateralen Wand 2a gegenüberliegt, eine erste Stirnfläche 3f, die mit der oberen Oberfläche 3h zusammenhängt, und eine zweite Stirnfläche 3g, die mit der oberen Oberfläche 3h zusammenhängt. Die Vertiefung 4d umfasst eine Bodenfläche 4h, die der oberen Oberfläche 3h des Vorsprungs 3d gegenüberliegt, eine erste laterale Oberfläche 4f, die mit der Bodenfläche 4h zusammenhängt und mit der ersten Stirnfläche 3f des Vorsprungs 3d in Kontakt ist, und eine zweite laterale Oberfläche 4g, die mit der Bodenfläche 4h zusammenhängt und mit der zweiten Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d in Kontakt ist. Wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, verlaufen die erste Stirnfläche 3f und die erste laterale Oberfläche 4f so, dass sie in der ersten Richtung geneigt sind, und die zweite Stirnfläche 3g und die zweite laterale Oberfläche 4g verlaufen so, dass sie in der der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung geneigt sind. Mit anderen Worten verlaufen die zweite Stirnfläche 3g und die zweite laterale Oberfläche 4g so, dass sie in der die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung geneigt sind.
  • Mit dieser Konfiguration kommen die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d in Kontakt mit der ersten lateralen Oberfläche 4f bzw. der zweiten lateralen Oberfläche 4g der Vertiefung 4d, indem der Vorsprung 3d des ersten Teilbereichs 3a des elementseitigen Anschlusses 3 in die Vertiefung 4d des zweiten Teilbereichs 4a des gehäuseseitigen Anschlusses 4 eingepasst wird. Dies ermöglicht, dass der Vorsprung 3d mit der Vertiefung 4d genau ausgerichtet wird. Folglich können, wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, die Position des elementseitigen Anschlusses 3 bezüglich des gehäuseseitigen Anschlusses 4 in der Links-Rechts-Richtung und deren Position in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Links-Rechts-Richtung genau bestimmt werden. Die Position des elementseitigen Anschlusses 3 kann folglich so bestimmt werden, dass der elementseitige Anschluss 3 mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 zuverlässig in Kontakt ist, wobei so der gehäuseseitige Anschluss 4 und der elementseitige Anschluss 3 durch Schweißen oder dergleichen miteinander zuverlässiger verbunden werden. Als Folge kann eine Halbleitervorrichtung 50 mit hoher Zuverlässigkeit bzw. Betriebssicherheit geschaffen werden, in der das Auftreten einer Fehlausrichtung zwischen dem gehäuseseitigen Anschluss 4 und dem elementseitigen Anschluss 3 reduziert ist.
  • Nun wird eine Beschreibung im Vergleich mit einer Halbleitervorrichtung als ein Referenzbeispiel gegeben, um die Effekte der Halbleitervorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weiter zu verdeutlichen. 7 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung als das Referenzbeispiel. 8 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung als das Referenzbeispiel. 7 und 8 entsprechen 2 bzw 3. 9 ist eine schematische Ansicht des gehäuseseitigen Anschlusses und des elementseitigen Anschlusses, die horizontal miteinander fehlausgerichtet sind. 10 ist eine partielle schematische Schnittansicht des gehäuseseitigen Anschlusses und des elementseitigen Anschlusses, die miteinander vertikal fehlausgerichtet sind. 11 ist eine schematische Ansicht des gehäuseseitigen Anschlusses und des elementseitigen Anschlusses, die miteinander vertikal fehlausgerichtet sind.
  • Die in 7 und 8 dargestellte Halbleitervorrichtung als das Referenzbeispiel weist keinen im elementseitigen Anschluss 3 ausgebildeten Vorsprung oder keine im gehäuseseitigen Anschluss 4 ausgebildete Vertiefung auf. Wenn das Halbleiterelement 1 im Gehäuse 2 wie im in 6 dargestellten Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung angeordnet wird, können somit der erste Anschluss 31 und der zweite Anschluss 32, die elementseitige Anschlüsse 3 sind, mit dem dritten Anschluss 41 und einem vierten Anschluss 42, die gehäuseseitige Anschlüsse 4 sind, fehlausgerichtet werden, wie in 9 oder 10 und 11 gezeigt ist. In diesem Fall ist es schwierig, den elementseitigen Anschluss 3 und gehäuseseitigen Anschluss 4 durch Schweißen in dem in 6 dargestellten Schweißschritt (S30) miteinander zu verbinden.
  • Im Gegensatz dazu sind in der Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Vorsprung 3d und die Vertiefung 4d in dem elementseitigen Anschluss 3 bzw. dem gehäuseseitigen Anschluss 4 ausgebildet, und das Halbleiterelement 1 wird so ausgerichtet, dass der Vorsprung 3d in die Vertiefung 4d eingepasst wird. Da die Kontaktgrenzfläche zwischen dem Vorsprung 3d und der Vertiefung 4d zwei geneigte Oberflächen umfasst, die in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind (d.h. die Kontaktgrenzfläche zwischen dem Vorsprung 3d und der Vertiefung 4d umfasst zwei geneigte Oberflächen, die so geneigt sind, dass sie einander schneiden), bewegt sich ferner der elementseitige Anschluss 3 entlang der Kontaktgrenzfläche, wenn der elementseitige Anschluss 3 mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 in Kontakt gebracht wird, wodurch der den Vorsprung 3d aufweisende elementseitige Anschluss 3 mit dem die Vertiefung 4d aufweisenden gehäuseseitigen Anschluss 4 zuverlässiger ausgerichtet wird.
  • In der Halbleitervorrichtung 50 sind, wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3 in einer V-Form angeordnet, und die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g der Vertiefung 4d sind in einer V-Form angeordnet, wie in 2 bis 4 dargestellt ist. Durch Einpassen des Vorsprungs 3d in die Vertiefung 4d werden in diesem Fall der gehäuseseitige Anschluss 4 und der elementseitige Anschluss 3 miteinander so ausgerichtet, dass die Position des verbindenden Teilbereichs zwischen der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g, welche eine V-Form aufweisen, mit der Position des verbindenden Teilbereichs zwischen der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d überlappt. Indem die verbindenden Teilbereiche so eingerichtet werden, dass sie bei der Mitte des gehäuseseitigen Anschlusses 4 und bei der Mitte des elementseitigen Anschlusses 3 in ihren Breitenrichtungen gelegen sind, können somit der gehäuseseitige Anschluss 4 und der elementseitige Anschluss 3 miteinander so ausgerichtet werden, dass die zentralen Teilbereiche des gehäuseseitigen Anschlusses 4 und des elementseitigen Anschlusses 3 in ihren Breitenrichtungen miteinander überlappen.
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Vorbereitungsschritt (S10), der ein Schritt zum Vorbereiten des Halbleiterelements 1 mit dem elementseitigen Anschluss 3 und des Gehäuses 2 mit der lateralen Wand 2a ist. Das Gehäuse 2 ist mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 verbunden. Der elementseitige Anschluss 3 enthält einen ersten Teilbereich 3a, um mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 in Kontakt zu kommen. Der erste Teilbereich 3a enthält den Vorsprung 3d. Der gehäuseseitige Anschluss 4 enthält einen zweiten Teilbereich 4a, der der lateralen Wand 2a gegenüberliegt und sich entlang der lateralen Wand 2a erstreckt. Der zweite Teilbereich 4a enthält die Vertiefung 4d, um mit dem Vorsprung 3d in Kontakt zu kommen. Der Vorsprung 3d umfasst die obere Oberfläche 3h, die der lateralen Wand 2a gegenüberliegt, die erste Stirnfläche 3f, die mit der oberen Oberfläche 3h zusammenhängt, und die zweite Stirnfläche 3g, die mit der oberen Oberfläche 3h zusammenhängt. Die Vertiefung 4d umfasst die Bodenfläche 4h, die der oberen Oberfläche 3h des Vorsprungs 3d gegenüberliegt, die erste laterale Oberfläche 4f, die mit der Bodenfläche 4h zusammenhängt und mit der ersten Stirnfläche 3f des Vorsprungs 3d in Kontakt stehen soll, und die zweite laterale Oberfläche 4g, die mit der Bodenfläche 4h zusammenhängt und mit der zweiten Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d in Kontakt stehen soll. Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung umfasst ferner einen Ausrichtungsschritt (S20), der ein Schritt zum Anordnen des Halbleiterelements 1 im Gehäuse 2 ist, wobei der Vorsprung 3d mit der Vertiefung 4d in Kontakt ist. Im Ausrichtungsschritt (S20), der der Schritt zum Anordnen des Halbleiterelements 1 ist, verlaufen, wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, die erste Stirnfläche 3f und die erste laterale Oberfläche 4f so, dass sie in einer ersten Richtung geneigt sind, und die zweite Stirnfläche 3g und die zweite laterale Oberfläche 4g verlaufen so, dass sie in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung geneigt sind. Mit anderen Worten verlaufen die zweite Stirnfläche 3g und die zweite laterale Oberfläche 4g so, dass sie in der die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung geneigt sind. Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung umfasst ferner einen Schweißschritt (S30), der ein Schritt zum Befestigen bzw. Fixieren des ersten Teilbereichs 3a und zweiten Teilbereichs 4a ist, wobei der Vorsprung 3d mit der Vertiefung 4d in Kontakt ist.
  • In diesem Fall wird der Vorsprung mit der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g in die Vertiefung 4d mit der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g eingepasst, die in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind, wodurch der elementseitige Anschluss 3 mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 genau gerichtet wird. Mit anderen Worten wird der Vorsprung mit der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g in die Vertiefung 4d mit der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g eingepasst, die in sich schneidenden Richtungen geneigt sind, wodurch der elementseitige Anschluss 3 mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 genau ausgerichtet wird. Dies kann eine Fehlausrichtung zwischen dem ersten Teilbereich 3a des elementseitigen Anschlusses 3 und dem zweiten Teilbereich 4a des gehäuseseitigen Anschlusses 4 verhindern, wodurch der erste Teilbereich 3a und der zweite Teilbereich 4a zuverlässig fixiert werden.
  • Ausführungsform 2
  • <Konfiguration einer Halbleitervorrichtung>
  • 12 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2. 13 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 2. 12 und 13 entsprechen 2 bzw. 3.
  • Obgleich die in 12 und 13 dargestellte Halbleitervorrichtung im Grunde eine Konfiguration ähnlich derjenigen der in 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung aufweist, unterscheidet sie sich von der in 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung dadurch, dass der Vorsprung 3d in sowohl dem ersten Anschluss 31 als auch dem zweiten Anschluss 32, die elementseitige Anschlüsse 3 sind, ausgebildet ist und dass die Vertiefung 4d in sowohl dem dritten Anschluss 41 als auch dem vierten Anschluss 42, die gehäuseseitige Anschlüsse 4 sind, ausgebildet ist. Die Konfiguration des im zweiten Anschluss 32 ausgebildeten Vorsprungs 3d ist ähnlich der Konfiguration des im ersten Anschluss 31 ausgebildeten Vorsprungs 3d. Die Konfiguration der im vierten Anschluss 42 ausgebildeten Vertiefung 4d ist ähnlich der Konfiguration der im dritten Anschluss 41 ausgebildeten Vertiefung 4d. In der in 12 und 13 dargestellten Halbleitervorrichtung sind der Vorsprung 3d des ersten Anschlusses 31 und die Vertiefung 4d des dritten Anschlusses 41 miteinander verbunden, und der Vorsprung 3d des zweiten Anschlusses 32 und die Vertiefung 4d des vierten Anschlusses 42 sind miteinander verbunden. Das heißt, ein verbindender Teilbereich zwischen dem Vorsprung 3d und der Vertiefung 4d, der bei einer Ausrichtung des elementseitigen Anschlusses 3 und gehäuseseitigen Anschlusses 4 verwendet wird, ist an zwei Stellen für eine laterale Oberfläche des Halbleiterelements 1 ausgebildet.
  • <Funktion und Effekt>
  • In der Halbleitervorrichtung 50 umfassen die elementseitigen Anschlüsse 3 den ersten Anschluss 31 und den zweiten Anschluss 32. Die gehäuseseitigen Anschlüsse 4 umfassen den dritten Anschluss 41 und den vierten Anschluss 42. Der Vorsprung 3d ist in dem ersten Anschluss 31 und dem zweiten Anschluss 32 ausgebildet. Die Vertiefung 4d ist in dem dritten Anschluss 41 und dem vierten Anschluss 42 ausgebildet. Der Vorsprung 3d des ersten Anschlusses 31 kommt mit der Vertiefung 4d des dritten Anschlusses 41 in Kontakt. Der Vorsprung 3d des zweiten Anschlusses 32 kommt mit der Vertiefung 4d des vierten Anschlusses 42 in Kontakt. Der Vorsprung 3d des ersten Anschlusses 31 umfasst die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g. Der Vorsprung 3d des zweiten Anschlusses 32 umfasst die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g. Die Vertiefung 4d des dritten Anschlusses 41 umfasst die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g. Die Vertiefung 4d des vierten Anschlusses 42 umfasst die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g.
  • In diesem Fall ist der Vorsprung 3d in jedem des ersten Anschlusses 31 und des zweiten Anschlusses 32, die eine Vielzahl elementseitiger Anschlüsse 3 sind, ausgebildet, und die Vertiefung 4d ist in jedem des dritten Anschlusses 41 und des vierten Anschlusses 42, die eine Vielzahl gehäuseseitiger Anschlüsse 4 sind, ausgebildet, und dementsprechend kann eine Vielzahl verbindender Teilbereiche, von denen jeder aus der Vertiefung 4d und dem Vorsprung 3d besteht, zum Ausrichten des elementseitigen Anschlusses 3 mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 gebildet werden. Falls es einen verbindenden Teilbereich zwischen der Vertiefung 4d und dem Vorsprung 3d gibt, kann sich eine Spannung auf dem einen verbindenden Teilbereich konzentrieren, und der elementseitige Anschluss 3 und der gehäuseseitige Anschluss 4, die den verbindenden Teilbereich bilden, können gebrochen werden. Die Ausbildung einer Vielzahl verbindender Teilbereiche, wie oben beschrieben, kann jedoch eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines solchen Bruches reduzieren.
  • Ausführungsform 3
  • <Konfiguration einer Halbleitervorrichtung>
  • 14 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3. 15 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 3. 16 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 14 dargestellten elementseitigen Anschlusses. 17 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 15 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses. 14 bis 17 entsprechen jeweils den 2 bis 5.
  • Obgleich die in 14 bis 17 dargestellte Halbleitervorrichtung im Grunde eine Konfiguration ähnlich derjenigen der in 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung aufweist, unterscheidet sich von der in den 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung in der Form des Vorsprungs 3d des elementseitigen Anschlusses 3 und der Form der Vertiefung 4d des gehäuseseitigen Anschlusses 4.
  • Im ersten Anschluss 31 des elementseitigen Anschlusses 3 sind die Verlaufsrichtung der ersten Stirnfläche 3f des Vorsprungs 3d und die Verlaufsrichtung von dessen zweiter Stirnfläche 3g in der Neigungsrichtung entgegengesetzt. Mit anderen Worten schneidet die Verlaufsrichtung der ersten Stirnfläche 3f des Vorsprungs 3d die Verlaufsrichtung von dessen zweiter Stirnfläche 3g. Wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, sind die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g in einer invertierten V-Form angeordnet. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g ist ungefähr bei der Mitte des ersten Anschlusses 31 in dessen Breitenrichtung gelegen. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g ist ein zum oberen Ende des ersten Anschlusses 31 nächstgelegener Bereich in der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g.
  • Im dritten Anschluss 41 des gehäuseseitigen Anschlusses 4 sind die Verlaufsrichtung der ersten lateralen Oberfläche 4f der Vertiefung 4d und die Verlaufsrichtung von deren zweiter lateraler Oberfläche 4g in der Neigungsrichtung entgegengesetzt. Mit anderen Worten schneidet die Verlaufsrichtung der ersten lateralen Oberfläche 4f der Vertiefung 4d die Verlaufsrichtung von deren zweiter lateraler Oberfläche 4g. Wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, sind die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g in einer invertierten V-Form angeordnet. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g ist ungefähr bei der Mitte des dritten Anschlusses 41 in dessen Breitenrichtung gelegen. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g ist ein dem oberen Ende des dritten Anschlusses 41 nächstgelegener Bereich in der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g.
  • <Funktion und Effekt>
  • In der Halbleitervorrichtung 50 sind, wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d in einer invertierten V-Form angeordnet, und die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g der Vertiefung 4d sind in einer invertierten V-Form angeordnet. In diesem Fall werden, indem der Vorsprung 3d in die Vertiefung 4d eingepasst wird, der gehäuseseitige Anschluss 4 und der elementseitige Anschluss 3 miteinander so ausgerichtet, dass die Position des verbindenden Teilbereichs zwischen der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g der Vertiefung 4d, welche eine invertierte V-Form aufweisen, mit der Position des verbindenden Teilbereichs zwischen der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d überlappt. Indem man den Verbindungsbereich so einrichtet, dass er bei der Mitte jedes des gehäuseseitigen Anschlusses 4 und des elementseitigen Anschlusses 3 in deren Breitenrichtung gelegen ist, können somit der gehäuseseitige Anschluss 4 und der elementseitige Anschluss 3 miteinander so ausgerichtet werden, dass die zentralen Teilbereiche des gehäuseseitigen Anschlusses 4 und des elementseitigen Anschlusses 3 in deren Breitenrichtungen einander überlappen. Ferner weist die Halbleitervorrichtung 50 den den Vorsprung 3d mit der Vertiefung 4d verbindenden Bereich auf, der eine Form hat, die derjenigen der in 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung vertikal entgegengesetzt ist, wodurch ferner das Auftreten einer vertikalen Fehlausrichtung des elementseitigen Anschlusses 3 mit dem gehäuseseitigen Anschluss 4 reduziert wird.
  • Ausführungsform 4
  • <Konfiguration einer Halbleitervorrichtung>
  • 18 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 4. 19 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 4. 18 und 19 entsprechen 14 bzw. 15.
  • Obgleich die in 18 bis 19 dargestellte Halbleitervorrichtung im Grunde eine Konfiguration ähnlich derjenigen der in 14 bis 17 dargestellten Halbleitervorrichtung aufweist, unterscheidet sie sich von der in 14 bis 17 dargestellten Halbleitervorrichtung dadurch, dass der Vorsprung 3d in sowohl dem ersten Anschluss 31 als auch dem zweiten Anschluss 32, die elementseitige Anschlüsse 3 sind, ausgebildet ist und dass die Vertiefung 4d in sowohl dem dritten Anschluss 41 als auch dem vierten Anschluss 42, die gehäuseseitige Anschlüsse 4 sind, ausgebildet ist. Die Konfiguration des im zweiten Anschluss 32 ausgebildeten Vorsprungs 3d ist der Konfiguration des im ersten Anschluss 31 ausgebildeten Vorsprungs 3d ähnlich. Die Konfiguration der im vierten Anschluss 42 ausgebildeten Vertiefung 4d ist der Konfiguration der im dritten Anschluss 41 ausgebildeten Vertiefung 4d ähnlich. In der in 18 und 19 dargestellten Halbleitervorrichtung sind der Vorsprung 3d des ersten Anschlusses 31 und die Vertiefung 4d des dritten Anschlusses 41 miteinander verbunden, und der Vorsprung 3d des zweiten Anschlusses 32 und die Vertiefung 4d des vierten Anschlusses 42 sind miteinander verbunden. Das heißt, der verbindende Teilbereich zwischen dem Vorsprung 3d und der Vertiefung 4d, der bei einer Ausrichtung des elementseitigen Anschlusses 3 und gehäuseseitigen Anschlusses 4 genutzt wird, ist für eine laterale Oberfläche des Halbleiterelements 1 an zwei Stellen ausgebildet.
  • <Funktion und Effekt>
  • In diesem Fall können Effekte ähnlich jenen der in 14 bis 17 dargestellten Halbleitervorrichtung erzielt werden, und ein verbindender Teilbereich zwischen dem Vorsprung 3d und der Vertiefung 4d zur Ausrichtung des elementseitigen Anschlusses 3 und gehäuseseitigen Anschlusses 4 kann wie im Fall der in 12 und 13 dargestellten Halbleitervorrichtung ebenfalls an einer Vielzahl von Stellen vorgesehen sein. Somit kann eine Möglichkeit reduziert werden, dass sich eine Spannung auf einem verbindenden Teilbereich konzentrieren kann und ein elementseitiger Anschluss 3 und ein gehäuseseitiger Anschluss 4, die den verbindenden Teilbereich bilden, gebrochen werden kann, was in dem Fall auftritt, in dem es einen solchen verbindenden Teilbereich zwischen der Vertiefung 4d und dem Vorsprung 3d gibt.
  • Ausführungsform 5
  • <Konfiguration einer Halbleitervorrichtung>
  • 20 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5. 21 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 5. 22 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 20 dargestellten elementseitigen Anschlusses. 23 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 21 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses. 20 bis 23 entsprechen jeweils den 2 bis 5.
  • Obgleich die in 20 bis 23 dargestellte Halbleitervorrichtung im Grunde eine Konfiguration ähnlich derjenigen der in 12 und 13 dargestellten Halbleitervorrichtung aufweist, unterscheidet sie sich von der in 12 und 13 dargestellten Halbleitervorrichtung in der Form des Vorsprungs 3d des elementseitigen Anschlusses 3 und der Form der Vertiefung 4d des gehäuseseitigen Anschlusses 4. Das heißt, im ersten Anschluss 31 des elementseitigen Anschlusses 3 ist eine erste Stirnfläche 3f allein auf der vertikal unteren Seite des Vorsprungs 3d ausgebildet. Die erste Stirnfläche 3f verläuft schräg, so dass deren Seite zum zweiten Anschluss 32, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, vertikal nach unten gerichtet ist. Im zweiten Anschluss 32 des elementseitigen Anschlusses 3 ist auf der vertikal unteren Seite des Vorsprungs 3d eine zweite Stirnfläche 3g allein ausgebildet. Die zweite Stirnfläche 3g verläuft schräg, so dass deren Seite zum ersten Anschluss 31, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, vertikal nach unten gerichtet ist.
  • Im dritten Anschluss 41 des gehäuseseitigen Anschlusses 4 ist eine erste laterale Oberfläche 4f allein auf der vertikal unteren Seite des Vertiefung 4d ausgebildet. Die erste laterale Oberfläche 4f verläuft schräg, so dass deren Seite zum vierten Anschluss 42, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, vertikal nach unten gerichtet ist. Im vierten Anschluss 42 des gehäuseseitigen Anschlusses 4 ist auf der vertikal unteren Seite der Vertiefung 4d eine zweite laterale Oberfläche 4g allein ausgebildet. Die zweite laterale Oberfläche 4g verläuft schräg, so dass deren Seite zum dritten Anschluss 41, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, vertikal nach unten gerichtet ist.
  • <Funktion und Effekt>
  • In der Halbleitervorrichtung 50 umfassen die elementseitigen Anschlüsse 3 den ersten Anschluss 31 und den zweiten Anschluss 32. Die gehäuseseitigen Anschlüsse 4 umfassen den dritten Anschluss 41 und vierten Anschluss 42. Der Vorsprung 3d ist im ersten Anschluss 31 und zweiten Anschluss 32 ausgebildet. Die Vertiefung 4d ist im dritten Anschluss 41 und vierten Anschluss 42 ausgebildet. Der Vorsprung 3d des ersten Anschlusses 31 kommt mit der Vertiefung 4d des dritten Anschlusses 41 in Kontakt. Der Vorsprung 3d des zweiten Anschlusses 32 kommt mit der Vertiefung 4d des vierten Anschlusses 42 in Kontakt. Der Vorsprung 3d des ersten Anschlusses 31 enthält eine erste Stirnfläche 3f. Der Vorsprung 3d des zweiten Anschlusses 32 enthält eine zweite Stirnfläche 3g. Die Vertiefung 4d des dritten Anschlusses 41 enthält eine erste laterale Oberfläche 4f. Die Vertiefung 4d des vierten Anschlusses 42 enthält eine zweite laterale Oberfläche 4g.
  • In diesem Fall kann ein verbindender Teilbereich zwischen dem Vorsprung 3d und der Vertiefung 4d zur Ausrichtung des elementseitigen Anschlusses 3 und gehäuseseitigen Anschlusses 4 wie in der in 12 und 13 dargestellten Halbleitervorrichtung an einer Vielzahl von Stellen ausgebildet sein. Somit kann eine Möglichkeit reduziert werden, dass sich eine Spannung auf einem verbindenden Teilbereich konzentrieren kann und der elementseitige Anschluss 3 und der gehäuseseitige Anschluss 4, die den verbindenden Teilbereich bilden, gebrochen werden können, was in dem Fall auftritt, in dem es einen solchen verbindenden Teilbereich zwischen der Vertiefung 4d und dem Vorsprung 3d gibt.
  • Ferner sind die Breiten der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d in der vorliegenden Ausführungsform mit der Breite des elementseitigen Anschlusses 3 im Wesentlichen identisch und größer als die Breiten der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g, die in 2 dargestellt sind. Auch sind die Breiten der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g der Vertiefung 4d in der vorliegenden Ausführungsform größer als die Breiten der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g, die in 3 dargestellt sind. Somit kann die Halbleitervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Position des elementseitigen Anschlusses 3 bezüglich des gehäuseseitigen Anschlusses 4 verglichen mit der in 2 und 3 dargestellten Halbleitervorrichtung in dessen Breitenrichtung in einem weiten Bereich einstellen.
  • Ausführungsform 6
  • <Konfiguration einer Halbleitervorrichtung>
  • 24 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 6. 25 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 6. 26 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 24 dargestellten elementseitigen Anschlusses. 27 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des in 25 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses. 24 bis 27 entsprechen jeweils den 20 bis 23.
  • Obgleich die in 24 bis 27 dargestellte Halbleitervorrichtung im Grunde eine Konfiguration ähnlich derjenigen der in 20 bis 23 dargestellten Halbleitervorrichtung aufweist, unterscheidet sie sich von der in 20 bis 23 dargestellten Halbleitervorrichtung in der Form des Vorsprungs 3d des elementseitigen Anschlusses 3 und der Form der Vertiefung 4d des gehäuseseitigen Anschlusses 4. Das heißt, im ersten Anschluss 31 des elementseitigen Anschlusses 3 ist eine erste Stirnfläche 3f allein auf der vertikal unteren Seite des Vorsprungs 3d ausgebildet, und die Neigungsrichtung der ersten Stirnfläche 3f ist der Neigungsrichtung der ersten Stirnfläche 3f der in 22 dargestellten Halbleitervorrichtung entgegengesetzt. Das heißt, wie in 24 dargestellt ist, verläuft die erste Stirnfläche 3f schräg, so dass deren Seite zum zweiten Anschluss 32, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, vertikal nach oben gerichtet ist. Im zweiten Anschluss 32 des elementseitigen Anschlusses 3 ist eine zweite Stirnfläche 3g allein auf der vertikal unteren Seite des Vorsprungs 3d ausgebildet. Die zweite Stirnfläche 3g verläuft schräg, so dass deren Seite zum ersten Anschluss 31, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, vertikal nach oben gerichtet ist.
  • Wie in 25 dargestellt ist, ist im dritten Anschluss 41 des gehäuseseitigen Anschlusses 4 eine erste laterale Oberfläche 4f allein auf der vertikal unteren Seite der Vertiefung 4d ausgebildet. Die erste laterale Oberfläche 4f verläuft schräg, so dass deren Seite zum vierten Anschluss 42, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, vertikal nach oben gerichtet ist. Im vierten Anschluss 42 des gehäuseseitigen Anschlusses 41 ist auf der vertikal unteren Seite der Vertiefung 4d eine zweite laterale Oberfläche 4g allein ausgebildet. Die zweite laterale Oberfläche 4g verläuft schräg, so dass deren Seite zum dritten Anschluss 41, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, vertikal nach oben gerichtet ist. Wie oben beschrieben wurde, sind in der in 24 bis 27 dargestellten Halbleitervorrichtung die Neigungen in Bezug auf die Verlaufsrichtung der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d und der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g der Vertiefung 4d zu jenen der in 20 bis 23 dargestellten Halbleitervorrichtung entgegengesetzt.
  • <Funktion und Effekt>
  • Die obige Konfiguration kann Effekte erzielen, die jenen der in 20 bis 23 dargestellten Halbleitervorrichtung im Grunde ähnlich sind.
  • Ausführungsform 7
  • <Konfiguration einer Halbleitervorrichtung>
  • 28 ist eine schematische Schnittansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 7. 29 ist eine schematische Schnittansicht des in 28 dargestellten gehäuseseitigen Anschlusses. 28 zeigt nur einen Teil des Gehäuses 2 in der Halbleitervorrichtung. 29 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die einen entlang einem Liniensegment XXIX-XXIX in 28 genommenen Querschnitt enthält.
  • Obgleich die in 28 und 29 dargestellte Halbleitervorrichtung im Grund eine Konfiguration ähnlich derjenigen der in 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung aufweist, unterscheidet sie sich von der in 1 bis 5 dargestellten Halbleitervorrichtung in der Ausgestaltung des gehäuseseitigen Anschlusses 4. Das heißt, in der in 28 und 29 dargestellten Halbleitervorrichtung ist ein gebogener Teilbereich 45 im verbindenden Teilbereich 4b des gehäuseseitigen Anschlusses 4 ausgebildet. Der gebogene Teilbereich 45 wird gebildet, indem der verbindende Teilbereich 4b bei einer in der Verlaufsrichtung des verbindenden Teilbereichs 4b verlaufenden Biegelinie gebogen wird. Wie in 29 dargestellt ist, hat der gebogene Teilbereich 45 im Querschnitt eine rechteckige Form in der Breitenrichtung des verbindenden Teilbereichs 4b. Der gebogene Teilbereich 45 kann jede beliebige andere geeignete Form aufweisen. Die Ausgestaltung des verbindenden Teilbereichs 4b kann auf die Halbleitervorrichtung gemäß jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden.
  • <Funktion und Effekt>
  • In der Halbleitervorrichtung enthält der gehäuseseitige Anschluss 4 einen verbindenden Teilbereich 4b, der mit dem zweiten Teilbereich 4a zusammenhängt und mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Der verbindende Teilbereich 4b enthält einen gebogenen Teilbereich 45, der im Querschnitt entlang der Oberfläche des Bereichs des Gehäuses 2 verläuft, der mit dem verbindenden Teilbereich 4b verbunden ist.
  • In diesem Fall kann die Steifigkeit des verbindenden Teilbereichs 4b des gehäuseseitigen Anschlusses 4 verbessert werden. Folglich kann insbesondere eine vertikale Verschiebung des gehäuseseitigen Anschlusses 4 reduziert werden, was somit die Genauigkeit einer vertikalen Ausrichtung des elementseitigen Anschlusses 3 und gehäuseseitigen Anschlusses 4 verbessert.
  • Ausführungsform 8
  • <Konfiguration einer Halbleitervorrichtung>
  • 30 ist eine schematische Ansicht eines elementseitigen Anschlusses in einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 8. 31 ist eine schematische Ansicht eines gehäuseseitigen Anschlusses in der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 8. 30 und 31 entsprechen der 12 bzw. 13.
  • Obgleich die in 30 und 31 dargestellte Halbleitervorrichtung im Grunde eine Konfiguration ähnlich derjenigen der in 12 und 13 dargestellten Halbleitervorrichtung aufweist, unterscheidet sie sich von der in 12 und 13 dargestellten Halbleitervorrichtung in der Form des Vorsprungs 3d des elementseitigen Anschlusses 3 und der Form der Vertiefung 4d des gehäuseseitigen Anschlusses 4. Das heißt, in der in 30 und 31 dargestellten Halbleitervorrichtung verlaufen im ersten Anschluss 31 und zweiten Anschluss 32 des elementseitigen Anschlusses 3 eine erste Stirnfläche 3f und eine zweite Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d, wie von der Seite der lateralen Wand 2a (siehe 1) des Gehäuses 2 aus betrachtet, in einer Kurvenform. Die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g sind so ausgebildet, dass sie in einer nach unten vorragenden Bogenform verlaufen. Die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g können so ausgebildet sein, dass sie in einer nach oben vorragenden Kurvenform verlaufen. Wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, sind die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g in einer nach unten vorragenden Bogenform angeordnet. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g ist ungefähr bei der Mitte des ersten Anschlusses 31 in dessen Breitenrichtung gelegen. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten Stirnfläche 3f und der zweiten Stirnfläche 3g ist ein vom oberen Ende des ersten Anschlusses 31 oder des zweiten Anschlusses 32 am entferntesten gelegener Bereich in der ersten Stirnfläche 3f und zweiten Stirnfläche 3g ist.
  • Im dritten Anschluss 41 und vierten Anschluss 42 des gehäuseseitigen Anschlusses 4 sind die Verlaufsrichtung einer ersten lateralen Oberfläche 4f der Vertiefung 4d und die Verlaufsrichtung von deren zweiter lateraler Oberfläche 4g in der Neigungsrichtung entgegengesetzt. Mit anderen Worten schneidet die Verlaufsrichtung der ersten lateralen Oberfläche 4f der Vertiefung 4d die Verlaufsrichtung von deren zweiter lateraler Oberfläche 4g. Wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, sind die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g in einer nach unten vorragenden Kurvenform angeordnet. Wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, sind die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite Oberfläche 4g so ausgebildet, dass sie in einer nach unten vorragenden Bogenform verlaufen. Die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g können so ausgebildet sein, dass sie in einer nach oben vorragenden Kurvenform verlaufen. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g ist ungefähr bei der Mitte des dritten Anschlusses 41 in dessen Breitenrichtung gelegen. Der verbindende Teilbereich zwischen der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g ist ein dem oberen Ende des dritten Anschlusses 41 oder des vierten Anschlusses 42 nächstgelegener Bereich in der ersten lateralen Oberfläche 4f und der zweiten lateralen Oberfläche 4g. Die Konfiguration, in der die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d und die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g der Vertiefung 4d in einer Kurvenform ausgebildet sind, kann für jede der obigen Ausführungsformen verwendet werden.
  • <Funktion und Effekt>
  • Wenn die erste Stirnfläche 3f und die zweite Stirnfläche 3g des Vorsprungs 3d und die erste laterale Oberfläche 4f und die zweite laterale Oberfläche 4g der Vertiefung 4d, wie von der Seite der lateralen Wand 2a aus betrachtet, jeweils in einer Kurvenform ausgebildet sind, können auch Effekte ähnlich jenen der in den 12 und 13 dargestellten Halbleitervorrichtung erzielt werden.
  • Ausführungsform 9
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird die Halbleitervorrichtung gemäß einer beliebigen von Ausführungsform 1 bis Ausführungsform 8, die oben beschrieben wurden, für einen Leistungswandler verwendet. Obgleich die vorliegende Erfindung nicht auf einen spezifischen Leistungswandler beschränkt ist, wird im Folgenden als Ausführungsform 9 ein Fall beschrieben, in welchem die vorliegende Erfindung für einen Dreiphasen-Inverter verwendet wird.
  • 32 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems darstellt, für das der Leistungswandler gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
  • Das in 32 dargestellte Leistungsumwandlungssystem umfasst eine Stromversorgung 100, einen Leistungswandler 200 und eine Last 300. Die Stromversorgung 100 ist eine DC-Stromversorgung und stellt dem Leistungswandler 200 DC-Leistung bereit. Die Stromversorgung 100 kann aus verschiedenen Komponenten gebildet sein und kann zum Beispiel aus einem DC-System, einer Solarbatterie oder einer Speicherbatterie gebildet sein oder kann aus einer Gleichrichterschaltung oder einem AC/DC-Wandler gebildet sein, der mit einem AC-System verbunden ist. Alternativ dazu kann die Stromversorgung 100 aus einem DC/DC-Wandler gebildet sein, der vom DC-System abgegebene DC-Leistung in eine vorbestimmte Leistung umwandelt.
  • Der Leistungswandler 200 ist ein Dreiphasen-Inverter, der zwischen die Stromversorgung 100 und die Last 300 geschaltet ist, und wandelt von der Stromversorgung 100 bereitgestellte DC-Leistung in AC-Leistung um und stellt der Last 300 die AC-Leistung bereit. Der Leistungswandler 200 enthält eine Hauptumwandlungsschaltung 201, die DC-Leistung in AC-Leistung umwandelt und die AC-Leistung abgibt, und eine Steuerschaltung 203, die ein Steuersignal zum Steuern der Hauptumwandlungsschaltung 201 an die Hauptumwandlungsschaltung 201 abgibt, wie in 32 dargestellt ist.
  • Die Last 300 ist ein Dreiphasen-Elektromotor, der durch die vom Leistungswandler 200 bereitgestellte AC-Leistung angetrieben wird. Der Anwendungszweck der Last 300 ist nicht sonderlich eingeschränkt, und die Last 300 ist ein in verschiedenen elektrischen Einrichtungen montierter Elektromotor, der als beispielsweise Elektromotor für ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Schienenfahrzeug, einen Lift oder eine Klimaanlage verwendet wird.
  • Der Leistungswandler 200 wird nun im Detail beschrieben. Die Hauptumwandlungsschaltung 201 enthält ein Schaltelement und eine Reflux-Diode (welche nicht dargestellt sind) und wandelt durch Schalten des Schaltelements die von der Stromversorgung 100 bereitgestellte DC-Leistung in AC-Leistung um und stellt der Last 300 die AC-Leistung bereit. Eine spezifische Schaltungskonfiguration der Hauptumwandlungsschaltung 201 kommt in verschiedenen Arten vor, und die Hauptumwandlungsschaltung 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Dreiphasen-Vollbrückenschaltung mit zwei Niveaus und ist aus sechs Schaltelementen und sechs Reflux-Dioden gebildet, von denen jede mit einem entsprechenden der sechs Schaltelemente antiparallel verbunden ist. Zumindest eines der Schaltelemente und der Reflux-Dioden der Hauptumwandlungsschaltung ist aus dem Halbleitermodul 202 entsprechend der Halbleitervorrichtung einer der oben beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 8 gebildet. Die sechs Schaltelemente sind zu je zwei Schaltelementen in Reihe geschaltet und bilden obere und untere Arme, und jeder obere Arm und dessen entsprechender unterer Arm bilden eine entsprechende Phase (U-Phase, V-Phase, W-Phase) der Vollbrückenschaltung. Die Ausgangsanschlüsse der oberen und unteren Arme, nämlich drei Ausgangsanschlüsse der Hauptumwandlungsschaltung 201, sind mit der Last 300 verbunden.
  • Obgleich die Hauptumwandlungsschaltung 201 eine (nicht dargestellte) Ansteuerschaltung enthält, die jedes Schaltelement ansteuert, kann die Ansteuerschaltung im Halbleitermodul 202 eingebaut sein. Alternativ dazu kann die Hauptumwandlungsschaltung 201 eine Ansteuerschaltung separat vom Halbleitermodul 202 enthalten. Die Ansteuerschaltung erzeugt ein Ansteuersignal zum Ansteuern eines Schaltelements der Hauptumwandlungsschaltung 201 und stellt das Ansteuersignal einer Steuerelektrode des Schaltelements der Hauptumwandlungsschaltung 201 bereit. Konkret gibt die Ansteuerschaltung ein Ansteuersignal zum Einschalten des Schaltelements und ein Ansteuersignal zum Ausschalten des Schaltelements an die Steuerelektrode jedes Schaltelements gemäß einem Steuersignal von der Steuerschaltung 203, die unten beschrieben wird, ab. Das Ansteuersignal ist ein Spannungssignal (Ein-Signal), das gleich einer oder höher als eine Schwellenspannung des Schaltelements ist, wenn das Schaltelement im Ein-Zustand gehalten wird, und das Ansteuersignal ist ein Spannungssignal (Aus-Signal) das gleich der oder niedriger als die Schwellenspannung des Schaltelements ist, wenn das Schaltelement im Aus-Zustand gehalten wird.
  • Die Steuerschaltung 203 steuert die Schaltelemente der Hauptumwandlungsschaltung 201, so dass der Last 300 eine gewünschte Leistung bereitgestellt wird. Konkret wird basierend auf der der Last 300 bereitzustellenden Leistung eine Zeit (Ein-Zeit) berechnet, zu der jedes Schaltelement der Hauptumwandlungsschaltung 201 eingeschaltet werden soll. Beispielsweise kann die Hauptumwandlungsschaltung 201 mittels einer PWM-Steuerung gesteuert werden, die die Ein-Zeit des Schaltelements gemäß einer abzugebenden Spannung moduliert. Die Steuerschaltung 203 gibt dann einen Steuerbefehl (Steuersignal) an die Ansteuerschaltung der Hauptumwandlungsschaltung 201 ab, so dass zu jedem Zeitpunkt ein Ein-Signal an das einzuschaltende Schaltelement abgegeben wird und zu jedem Zeitpunkt ein Aus-Signal an das auszuschaltende Schaltelement abgegeben wird. Die Ansteuerschaltung gibt gemäß diesem Steuersignal ein Ein-Signal oder ein Aus-Signal als Ansteuersignal an die Steuerelektrode jedes Schaltelements ab.
  • Der Leistungswandler gemäß der vorliegenden Ausführungsform, für den die Halbleitervorrichtung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 8 als das Schaltelement und die Reflux-Diode der Hauptumwandlungsschaltung 201 verwendet wird, kann einen Leistungswandler mit hoher Betriebssicherheit schaffen.
  • Obgleich die vorliegende Ausführungsform das Beispiel beschrieb, in welchem die vorliegende Erfindung für einen Dreiphasen-Inverter mit zwei Niveaus verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und für verschiedene Leistungswandler verwendbar. Obgleich die vorliegende Erfindung in der vorliegenden Ausführungsform für einen Leistungswandler mit zwei Niveaus verwendet wird, ist sie für einen Leistungswandler mit drei Niveaus oder mehr Niveaus oder einen einphasigen Inverter, wenn einer einphasigen Last Leistung bereitgestellt wird, verwendbar. Alternativ dazu ist, wenn einer DC-Last oder dergleichen Leistung bereitgestellt wird, die vorliegende Erfindung für einen DC/DC-Wandler oder einen AC/DC-Wandler verwendbar.
  • Der Leistungswandler, für den die vorliegende Erfindung verwendet wird, ist nicht auf den Fall beschränkt, in dem die oben beschriebene Last ein Elektromotor ist, und kann als beispielsweise eine Stromversorgungsvorrichtung einer Elektroerosionsmaschine, einer Laserstrahlmaschine, einer Kocheinrichtung mit Induktionsheizung oder eines kontaktlosen Einspeisungssystems verwendet werden und kann ferner als ein Leistungskonditionierer eines Systems zur Erzeugung photovoltaischer Leistung, eines Leistungsspeichersystems oder dergleichen verwendet werden.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben und veranschaulicht wurde, versteht es sich natürlich, dass selbige nur eine Veranschaulichung und ein Beispiel ist und nicht im Sinne einer Beschränkung genommen werden soll, wobei der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die Begriffe der beigefügten Ansprüche interpretiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • JP 103367 [0002]
    • JP 2011103367 [0002, 0004]
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    • JP 119072 [0003]
    • JP 2015119072 [0004]

Claims (7)

  1. Halbleitervorrichtung (50), umfassend: ein Halbleiterelement (1) mit einem elementseitigen Anschluss (3); ein Gehäuse (2), das das Halbleiterelement (1) darin birgt darin und eine laterale Wand (2a) aufweist; und einen gehäuseseitigen Anschluss (4), der mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, wobei der elementseitige Anschluss (3) und der gehäuseseitige Anschluss (4) in einem Bereich zwischen der lateralen Wand (2a) und dem Halbleiterelement (1) gelegen und miteinander verbunden sind, ein erster Teilbereich des elementseitigen Anschlusses (3), der mit dem gehäuseseitigen Anschluss (4) in Kontakt kommt, sich entlang der lateralen Wand (2a) erstreckt und einen Vorsprung (3d) enthält, ein zweiter Teilbereich des gehäuseseitigen Anschlusses (4), der mit dem elementseitigen Anschluss (3) in Kontakt kommt, sich entlang der lateralen Wand (2a) erstreckt und eine Vertiefung (4d) enthält, welche mit dem Vorsprung (3d) in Kontakt kommt, wobei der Vorsprung (3d) umfasst eine obere Oberfläche, die der lateralen Wand (2a) gegenüberliegt, eine erste Stirnfläche (3f), die mit der oberen Oberfläche zusammenhängt, und eine zweite Stirnfläche (3g), die mit der oberen Oberfläche zusammenhängt, die Vertiefung (4d) umfasst eine Bodenfläche (4h), die der oberen Oberfläche des Vorsprungs (3d) gegenüberliegt, eine erste laterale Oberfläche (4f), die mit der Bodenfläche (4h) zusammenhängt und mit der ersten Stirnfläche (3f) des Vorsprungs (3d) in Kontakt ist, und eine zweite laterale Oberfläche (4g), die mit der Bodenfläche (4h) zusammenhängt und mit der zweiten Stirnfläche (3g) des Vorsprungs (3d) in Kontakt ist, und wie von einer Seite der lateralen Wand aus betrachtet, die erste Stirnfläche (3f) und die erste laterale Oberfläche (4f) so verlaufen, dass sie in einer ersten Richtung geneigt sind, und die zweite Stirnfläche (3g) und die zweite laterale Oberfläche (4h) in einer die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung verlaufen.
  2. Halbleitervorrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei, wie von der Seite der lateralen Wand aus betrachtet, die erste Stirnfläche (3f) und die zweite Stirnfläche (3g) des Vorsprungs (3d) in einer V-Form angeordnet sind und die erste laterale Oberfläche (4f) und die zweite laterale Oberfläche (4g) der Vertiefung (4d) in einer V-Form angeordnet sind.
  3. Halbleitervorrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei, wie von der Seite der lateralen Wand aus betrachtet, die erste Stirnfläche (3f) und die zweite Stirnfläche (3g) des Vorsprungs (3d) in einer invertierten V-Form angeordnet sind und die erste laterale Oberfläche (4f) und die zweite laterale Oberfläche (4g) der Vertiefung (4d) in einer invertierten V-Form angeordnet sind.
  4. Halbleitervorrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei der elementseitige Anschluss (3) einen ersten Anschluss (31) und einen zweiten Anschluss (32) umfasst, der gehäuseseitige Anschluss (4) einen dritten Anschluss (41) und einen vierten Anschluss (42) umfasst, der Vorsprung (3d) in dem ersten Anschluss (31) und dem zweiten Anschluss (32) ausgebildet ist, die Vertiefung (4d) in dem dritten Anschluss (41) und dem vierten Anschluss (42) ausgebildet ist, der Vorsprung (3d) des ersten Anschlusses (31) mit der Vertiefung (4d) des dritten Anschlusses (41) in Kontakt kommt, der Vorsprung (3d) des zweiten Anschlusses (32) mit der Vertiefung (4d) des vierten Anschlusses (42) in Kontakt kommt, der Vorsprung (3d) des ersten Anschlusses (31) die erste Stirnfläche (3f) enthält, der Vorsprung (3d) des zweiten Anschlusses (32) die zweite Stirnfläche (3g) enthält, die Vertiefung (4d) des dritten Anschlusses (41) die erste laterale Oberfläche (4f) enthält, und die Vertiefung (4d) des vierten Anschlusses (42) die zweite laterale Oberfläche (4g) enthält.
  5. Halbleitervorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der gehäuseseitige Anschluss (4) einen verbindenden Teilbereich enthält, der mit dem zweiten Teilbereich zusammenhängt und mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, und der verbindende Teilbereich einen gebogenen Teilbereich in einem Querschnitt entlang einer Oberfläche eines Bereichs des Gehäuses (2) verlaufend enthält, welcher mit dem verbindenden Teilbereich verbunden ist.
  6. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung (50), wobei das Verfahren umfasst: Vorbereiten eines Halbleiterelements (1) mit einem elementseitigen Anschluss (3) und einem Gehäuse (2) mit einer lateralen Wand (2a),wobei das Gehäuse (2) mit einem gehäuseseitigen Anschluss (4) verbunden ist, der elementseitige Anschluss (3) einen ersten Teilbereich enthält, um mit dem gehäuseseitigen Anschluss (4) in Kontakt zu kommen, der erste Teilbereich einen Vorsprung (3d) enthält, der gehäuseseitige Anschluss (4) einen zweiten Teilbereich enthält, der der lateralen Wand (2a) gegenüberliegt und sich entlang der lateralen Wand (2a) erstreckt, der zweite Teilbereich eine Vertiefung (4d) enthält, um mit dem Vorsprung (3d) in Kontakt zu kommen, wobei der Vorsprung (3d) umfasst eine obere Oberfläche, die der lateralen Wand (2a) gegenüberliegt, eine erste Stirnfläche (3f), die mit der oberen Oberfläche zusammenhängt, und eine zweite Stirnfläche (3g), die mit der oberen Oberfläche zusammenhängt, wobei die Vertiefung (4d) enthält eine Bodenfläche (4h), die der oberen Oberfläche des Vorsprungs (3d) gegenüberliegt, eine erste laterale Oberfläche (4f), die mit der Bodenfläche (4h) zusammenhängt und mit der ersten Stirnfläche (3f) des Vorsprungs (3d) in Kontakt stehen soll, und eine zweite laterale Oberfläche (4g), die mit der Bodenfläche (4h) zusammenhängt und mit der zweiten Stirnfläche (3g) des Vorsprungs (3d) in Kontakt stehen soll; Anordnen des Halbleiterelements (1) im Gehäuse (2), wobei der Vorsprung (3d) mit der Vertiefung (4d) in Kontakt ist, wobei beim Anordnen des Halbleiterelements (1), wie von einer Seite der lateralen Wand (2a) aus betrachtet, die erste Stirnfläche (3f) und die erste laterale Oberfläche (4f) so verlaufen, dass sie in einer ersten Richtung geneigt sind, und die zweite Stirnfläche (3g) und die zweite laterale Oberfläche (4g) so verlaufen, dass sie in einer die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung geneigt sind; und Fixieren des ersten Teilbereichs und des zweiten Teilbereichs, wobei der Vorsprung (3d) mit der Vertiefung (4d) in Kontakt ist.
  7. Leistungswandler (200), umfassend: eine Hauptumwandlungsschaltung (201), die eine Halbleitervorrichtung (50) nach Anspruch 1 enthält und dafür konfiguriert ist, eine ihr bereitgestellte Leistung umzuwandeln und die Leistung abzugeben; und eine Steuerschaltung (203), die dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal zum Steuern der Hauptumwandlungsschaltung an die Hauptumwandlungsschaltung abzugeben.
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