DE102022116914A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

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DE102022116914A1
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pin terminal
hole
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Soichiro UMEDA
Atsushi KYUTOKU
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Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Halbleitervorrichtung umfassend: mehrere Leiterabschnitte, die auf einem isolierenden Substrat ausgebildet sind; ein Halbleiterelement, das auf einem der mehreren Leiterabschnitte auf dem isolierenden Substrat angeordnet ist; einem Stützelement, das in einem vorbestimmten Abstand von einem der mehreren Leiterabschnitte auf dem isolierenden Substrat angeordnet ist; ein säulenförmigen Stiftanschluss, der von dem Stützelement gestützt ist und mit dem einen der mehreren Leiterabschnitte auf dem isolierenden Substrat verbunden ist, von dem das Stützelement in dem vorbestimmten Abstand angeordnet ist; und ein Versiegelungsharz, das das isolierende Substrat, die mehreren Leiterabschnitte, das Halbleiterelement und das Stützelement versiegelt. Das Stützelement weist ein Durchgangsloch auf, das eine polygonale Form aufweist und in einer Plattendickenrichtung des Stützelements verläuft, und der Stiftanschluss ist von dem Stützelement in einem Zustand gestützt, in dem der Stiftanschluss durch das Durchgangsloch geführt ist.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung.
  • Zugehörige Technik
  • Die im japanischen Patent Nr. 6850938 offenbarte Halbleitervorrichtung umfasst ein Substrat, auf dem ein Halbleiterchip befestigt ist, Stiftanschlüsse, die mit einem Verdrahtungsmuster auf dem Substrat verbunden sind, und einen Leiterrahmen, der die Stiftanschlüsse stützt und Elektroden des Halbleiterchips elektrisch mit den Stiftanschlüssen verbindet.
  • KURZFASSUNG
  • In der oben beschriebenen konventionellen Technik ist jeder säulenförmige Stiftanschluss durch ein kreisförmiges Durchgangsloch (im Folgenden als „Rundloch“ bezeichnet) geführt, das in dem Leiterrahmen ausgebildet ist. Das Rundloch weist einen großen Kontaktbereich zwischen dem Rundloch und dem Stiftanschluss auf. Daher kann in einem Fall, in dem das Rundloch nicht mit hoher Genauigkeit ausgebildet ist, der Stiftanschluss nicht mit stabiler Genauigkeit in das Rundloch eingeführt werden. Das heißt, in einem Fall, in dem das Rundloch einen großen Durchmesser aufweist, tritt eine Neigung des Stiftanschlusses in Bezug auf das Rundloch auf, und die Positionsgenauigkeit der Spitze des Stiftanschlusses wird verschlechtert. Andererseits ist in einem Fall, in dem das Rundloch einen kleineren Lochdurchmesser aufweist, ein Druck, um den Stiftanschluss in das Rundloch einzuführen, zu hoch. Daher tritt manchmal ein Fall auf, in dem das Einsetzen des Stiftanschlusses nicht vollständig abgeschlossen ist. Um diesen Sachverhalt zu lösen, ist es notwendig, das Rundloch mit hoher Genauigkeit auszubilden, und folglich besteht ein Problem darin, dass die Herstellung mühsam wird.
  • In Anbetracht des obigen Sachverhalts ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, eine Halbleitervorrichtung zu erhalten, bei der ein Stiftanschluss mit stabiler Genauigkeit in ein Durchgangsloch eingesetzt werden kann.
  • Eine Halbleitervorrichtung eines ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst: ein isolierendes Substrat; mehrere Leiterabschnitte, die auf dem isolierenden Substrat ausgebildet sind; ein Halbleiterelement, das auf einem der mehreren Leiterabschnitte auf dem isolierenden Substrat angeordnet ist; ein Stützelement aufweisend eine flachen Plattenform, das in einem vorbestimmten Abstand von einem anderen Leiterabschnitt der mehreren Leiterabschnitte auf dem isolierenden Substrat angeordnet ist; einen säulenförmigen Stiftanschluss, der in einem Zustand gestützt ist, in dem dieser durch das Stützelement geführt ist, und der mit dem anderen Leiterabschnitt der mehreren Leiterabschnitte verbunden ist, von dem das Stützelement in dem vorbestimmten Abstand angeordnet ist, und ein Versiegelungsharz, welches das isolierende Substrat, die mehreren Leiterabschnitte, das Halbleiterelement und das Stützelement versiegelt. Das Stützelement weist ein Durchgangsloch auf, das eine polygonale Form aufweist und in eine Plattendickenrichtung des Stützelements verläuft, und der Stiftanschluss ist von dem Stützelement in einem Zustand gestützt, in dem der Stiftanschluss durch das Durchgangsloch geführt ist.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Halbleiterelement auf einem Leiterabschnitt auf einem isolierenden Substrat angeordnet, und ein Stützelement aufweisend eine flache Plattenform ist in einem vorbestimmten Abstand von einem anderen Leiterabschnitt auf dem isolierenden Substrat angeordnet. An dem Stützelement ist ein säulenförmiger Stiftanschluss in einem Zustand gestützt, in dem dieser durch das Stützelement geführt ist, und der Stiftanschluss ist mit dem anderen Leiterabschnitt auf dem isolierenden Substrat verbunden. Das isolierende Substrat, die mehreren Leiterabschnitte, das Halbleiterelement und das Stützelement sind mit einem Versiegelungsharz versiegelt. Das Stützelement weist ein Durchgangsloch auf, das in Plattendickenrichtung des Stützelements verläuft, und ein Stiftanschluss ist durch das Durchgangsloch geführt. Das Durchgangsloch weist eine polygonale Form auf, und der Kontaktbereich zwischen dem Stiftanschluss und dem Durchgangsloch ist daher kleiner als in einem Fall, in dem das Durchgangsloch ein Rundloch ist. Daher kann der Stiftanschluss mit stabiler Genauigkeit in das Durchgangsloch eingeführt werden, verglichen mit dem Fall, wo das Durchgangsloch ein Rundloch ist.
  • Figurenliste
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden Figuren im Detail beschrieben, wobei:
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Darstellung eines Versiegelungsharzes in der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform weggelassen ist;
    • 3 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Darstellung eines Versiegelungsharzes in der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform weggelassen ist;
    • 4 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines isolierenden Substrats und seiner peripheren Elemente zeigt;
    • 5 ist eine Draufsicht, die das isolierende Substrat zeigt;
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen ersten Anschluss zeigt;
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen zweiten Anschluss zeigt;
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Innengewindeelement [female threaded member] zeigt;
    • 9 ist eine Querschnittsansicht, die das Innengewindeelement zeigt;
    • 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines gebogenen Abschnitts und eines Spitzenverbindungsabschnitts des ersten Anschlusses und peripherer Elemente des ersten Anschlusses zeigt;
    • 11 ist eine perspektivische Ansicht gemäß 10 und zeigt einen Zustand, in dem der Spitzenverbindungsabschnitt und ein dritter Leiterabschnitt auf dem isolierenden Substrat mit einem leitenden Bondingmaterial [bonding material] miteinander gebondet sind;
    • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen gebogenen Abschnitt und einen Spitzenverbindungsabschnitt des ersten Anschlusses zeigt;
    • 13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verbindungselement zeigt;
    • 14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines Verbindungselements und peripherer Elemente des Verbindungselements zeigt;
    • 15 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Stiftanschluss in ein Durchgangsloch eines Stützelements eingepresst ist;
    • 16 ist eine perspektivische Ansicht, die den Stiftanschluss zeigt;
    • 17 ist eine Seitenansicht, die den Stiftanschluss, das Stützelement und einen Teil des isolierenden Substrats zeigt;
    • 18 ist eine erste Draufsicht, welche die Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in einem Zustand mitten in der Herstellung zeigt;
    • 19 ist eine zweite Draufsicht, welche die Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in einem Zustand mitten in der Herstellung zeigt;
    • 20 ist eine dritte Draufsicht, welche die Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in einem Zustand mitten in der Herstellung zeigt;
    • 21 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Modifikation des zweiten Anschlusses zeigt;
    • 22 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Modifikation des zweiten Anschlusses zeigt;
    • 23 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Modifikation des Verbindungselements zeigt;
    • 24 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Modifikation des Verbindungselements zeigt;
    • 25 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Modifikation des Stiftanschlusses zeigt;
    • 26 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Stiftanschluss durch das Stützelement geführt ist, in der ersten Modifikation des Stiftanschlusses;
    • 27 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Modifikation des Stiftanschlusses zeigt;
    • 28 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Stiftanschluss durch das Stützelement geführt ist, in der zweiten Modifikation des Stiftanschlusses;
    • 29 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dritte Modifikation des Stiftanschlusses zeigt;
    • 30 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Stiftanschluss durch das Stützelementgeführt ist, in der dritten Modifikation des Stiftanschlusses;
    • 31 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
    • 32 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform vor der Harzversiegelung zeigt; und
    • 33 ist eine Draufsicht, welche die Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in einem Zustand mitten in der Herstellung zeigt;
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • <erste Ausführungsform>
  • Nachfolgend wird eine Halbleitervorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 1 bis 30 beschrieben. In der Ausführungsform werden für eine einfache Beschreibung, Positionen, Ausrichtungen und dergleichen der Bestandteilelemente beschrieben, wobei die mit FR, RR, LH, RH, UP und UN bezeichneten Richtungen, die soweit erforderlich in den Zeichnungen wiedergeben sind, als die Richtung nach vorne, die Richtung nach hinten, die Richtung nach links, die Richtung nach rechts, die Richtung nach oben und die Richtung nach unten definiert sind. In den Zeichnungen können einige Bezugszeichen weggelassen sein, um die Zeichnungen übersichtlicher zu machen.
  • Wie in 1 dargestellt, weist die Halbleitervorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform eine im Wesentlichen rechteckige, parallelepipedische Form auf, die in der vorder-hinter Richtung länger ist und in der vertikalen Richtung flach ist. Wie in den 1 bis 5 dargestellt, umfasst die Halbleitervorrichtung 10: ein isolierendes Substrat 12; einen ersten Leiterabschnitt 14, einen zweiten Leiterabschnitt 16 und einen dritten Leiterabschnitt 18, die auf dem isolierenden Substrat 12 ausgebildet sind; ein Halbleiterelement 20, das auf dem ersten Leiterabschnitt 14 angeordnet ist; einen ersten Anschluss 30, der eine flache Plattenform aufweist, und mit einer Source-Elektrode (erste Elektrode) 22 des Halbleiterelements 20 verbunden ist; einen zweiten Anschluss 40, der eine flache Plattenform aufweist, und mit dem ersten Leiterabschnitt 14 verbunden ist; ein Verbindungselement 50, das eine Gate-Elektrode (Steuerelektrode) 24 des Halbleiterelements 20 und den zweiten Leiterabschnitt 16 elektrisch verbindet; zwei Stützelemente 52, die eine flache Plattenform aufweisen, die jeweils in einem vorbestimmten Abstand entweder von dem zweiten Leiterabschnitt 16 oder von dem dritten Leiterabschnitt 18 angeordnet sind; zwei Stiftanschlüsse 56, die eine Stabform aufweisen, von denen jeder mit entweder dem zweiten Leiterabschnitt 16 oder dem dritten Leiterabschnitt 18 verbunden ist und in einem Zustand gestützt ist, in dem dieser durch das eine der zwei Stützelemente 52 geführt ist; und ein Versiegelungsharz 60, welches das isolierende Substrat 12, den ersten Leiterabschnitt 14, den zweiten Leiterabschnitt 16, den dritten Leiterabschnitt 18, das Halbleiterelement 20, das Verbindungselement 50 und die zwei Stützelemente 52 versiegelt.
  • Das isolierende Substrat 12 ist ein keramisches Substrat eines Direct-Copper-Bonding-Substrats (DCB), auf dessen unteren Fläche (hinteren Fläche) eine Metallplatte zur Wärmeableitung vorgesehen ist. Das isolierende Substrat 12 kann eine gedruckte Leiterplatine oder ähnliches sein. Das isolierende Substrat 12 weist eine rechteckige, flache Plattenform auf und ist an einem zentralen Teil in der vorder-hinter Richtung der Halbleitervorrichtung 10 angeordnet, mit der vertikalen Richtung der Halbleitervorrichtung 10 in der Plattendickenrichtung des isolierenden Substrats 12 ausgerichtet. Der erste Leiterabschnitt 14, der zweite Leiterabschnitt 16 und der dritte Leiterabschnitt 18 sind auf der oberen Fläche (vorderen Fläche) des isolierenden Substrats 12 als Leitermuster (in diesem Fall Kupfermuster) ausgebildet. Der erste Leiterabschnitt 14 ist an einem zentralen Teil des isolierenden Substrats 12 ausgebildet, und der zweite Leiterabschnitt 16 und der dritte Leiterabschnitt 18 sind an rechten und linken Randabschnitten des isolierenden Substrats 12 ausgebildet. Der erste Leiterabschnitt 14, der zweite Leiterabschnitt 16 und der dritte Leiterabschnitt 18 sind voneinander isoliert.
  • Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist das Halbleiterelement 20 auf dem ersten Leiterabschnitt 14 angeordnet. Das Halbleiterelement 20 ist ein Leistungs-Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (Leistungs-MOSFET). Das Halbleiterelement 20 umfasst die folgenden Elektroden: eine Drain-Elektrode (nicht dargestellt), die eine zweite Elektrode ist, die auf einer Fläche (der unteren Fläche, welche die Fläche auf der isolierenden Substrats 12 - Seite ist) ausgebildet ist; eine Source-Elektrode 22, die die erste Elektrode ist, die auf der anderen Fläche (der oberen Fläche, welche die Fläche auf der gegenüberliegenden Seite in Bezug auf das isolierende Substrat 12 ist) ausgebildet ist; und eine Gate-Elektrode 24, die die Steuerelektrode ist.
  • Die Drain-Elektrode des Halbleiterelements 20 ist über ein leitendes Bondingmaterial mit dem ersten Leiterabschnitt 14 gebondet. Oberhalb der Source-Elektrode 22 des Halbleiterelements 20 ist eine Leiterplatte 26 (siehe 4) angeordnet, die aus einem leitfähigen flachen Plattenmaterial (in diesem Fall eine Kupferplatte) gebildet ist. Die Leiterplatte 26 ist über ein leitendes Bondingmaterial mit der Source-Elektrode 22 gebondet. In dieser Ausführungsform wird Lot als leitendes Bondingmaterial verwendet. Das Lot kann bleifreies Lot sein. Das leitende Bondingmaterial ist nicht auf Lot beschränkt und kann eine Legierung oder ein Metall sein, das Leitfähigkeit und Haftvermögen aufweist, oder ein leitender Klebstoff, der Silberpaste oder Silbernanopartikel enthält.
  • Wie in den 1 bis 3 und 6 dargestellt, ist der erste Anschluss 30 in einer flachen Plattenform konfiguriert und ist in einem vorderen Teil der Halbleitervorrichtung 10 angeordnet. Der erste Anschluss 30 entspricht einem „Anschlusselement“. Der erste Anschluss 30 wird durch Pressformen eines leitenden flachen Plattenmaterials (in diesem Fall eine Kupferplatte) hergestellt. Der erste Anschluss 30 umfasst einstückig einen inneren Anschlussabschnitt 30A, der innerhalb des Versiegelungsharzes 60 angeordnet ist (siehe 1), und einen äußeren Anschlussabschnitt 30B, der in einem Zustand angeordnet ist, in dem er zur Außenseite des Versiegelungsharzes 60 exponiert ist.
  • Der äußere Anschlussabschnitt 30B weist eine im Wesentlichen rechteckige flache Plattenform auf, deren Plattendickenrichtung mit der vertikalen Richtung der Halbleitervorrichtung 10 ausgerichtet ist. Der innere Anschlussabschnitt 30A weist einen hängenden Abschnitt 30A1 auf, der sich in Richtung der unteren Seite von dem hinteren Ende des äußeren Anschlussabschnitts 30B erstreckt, und einen Bondingabschnitt 30A2, der sich in Richtung der hinteren Seite von einem hinteren Endteil des hängenden Abschnitts 30A1 erstreckt. Der Bondingabschnitt 30A2 ist oberhalb der Leiterplatte 26 angeordnet und mit der Leiterplatte 26 mittels Lot gebondet, das ein leitendes Bondingmaterial ist. Infolgedessen ist der erste Anschluss 30 über die Leiterplatte 26 und das Lot elektrisch mit der Source-Elektrode 22 verbunden.
  • Wie in den 1 bis 3 und 7 dargestellt, ist der zweite Anschluss 40 in einer flachen Plattenform konfiguriert und in einem hinteren Teil der Halbleitervorrichtung 10 angeordnet. Der zweite Anschluss 40 wird durch Pressformen eines leitenden flachen Plattenmaterials (in diesem Fall eine Kupferplatte) hergestellt. Der zweite Anschluss 40 umfasst einstückig einen inneren Anschlussabschnitt 40A, der innerhalb des Versiegelungsharzes 60 angeordnet ist (siehe 1), und einen äußeren Anschlussabschnitt 40B, der in dem Zustand angeordnet ist, in dem er zur Außenseite des Versiegelungsharzes 60 exponiert ist.
  • Der äußere Anschlussabschnitt 40B weist eine im Wesentlichen rechteckige flache Plattenform auf, deren Plattendickenrichtung mit der vertikalen Richtung der Halbleitervorrichtung 10 ausgerichtet ist. Der innere Anschlussabschnitt 40A erstreckt sich in Richtung der unteren Seite von einem vorderen Endteil des äußeren Anschlussabschnitts 40B. An einem unteren Endteil des inneren Anschlussabschnitts 40A ist ein Bondingabschnitt 40A1 ausgebildet, der in Richtung der vorderen Seite gebogen ist. Der Bondingabschnitt 40A1 ist mit der hinteren Endteil-Seite [the rear end part side] des ersten Leiterabschnitts 14 auf dem isolierenden Substrat 12 mittels eines leitenden Bondingmaterials gebondet. Infolgedessen ist der zweite Anschluss 40 über das leitende Bondingmaterial und den ersten Leiterabschnitt 14 elektrisch mit der Drain-Elektrode des Halbleiterelements 20 verbunden.
  • In einem zentralen Teil des äußeren Anschlussabschnitts 30B des ersten Anschlusses 30 und einem zentralen Teil des äußeren Anschlussabschnitts 40B des zweiten Anschlusses 40 sind jeweils kreisförmige Einführungslöcher 36 und 42 ausgebildet, welche die äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B in der Plattendickenrichtung der äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B durchdringen. In jedes der Einführungslöcher 36 und 42 ist ein Innengewindeelement 46 eingeführt und befestigt (siehe 8 und 9). Jedes Innengewindeelement 46 ist eine Überwurfmutter mit Innengewinde und weist eine zylindrische Form mit Boden auf, die zur oberen Seite hin geöffnet ist. Am inneren Umfang des Innengewindeelements 46 ist ein Innengewindeabschnitt 48 [female thread portion] ausgebildet.
  • In jedes der Einführungslöcher 36 und 42 der äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B ist der Endabschnitt (ein Endabschnitt) auf der Öffnungsseite eines der Innengewindeelemente 46 eingeführt (in diesem Fall durch Einpressen). Ein krempenförmiger [brim-shaped] Flanschabschnitt 46A ist an der äußeren Umfangsfläche auf der Öffnungsseite jedes der Innengewindeelemente 46 ausgebildet, und die Flanschabschnitte 46A werden mit den unteren Flächen der äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B in Kontakt gebracht. Die anderen Endseiten der Innengewindeelemente 46 sind in dem Versiegelungsharz 60 versiegelt. Die einen Endabschnitte der Innengewindeelemente 46 müssen nicht in die Einführungslöcher 36 und 42 eingepresst werden, um an dem ersten Anschluss 30 und dem zweiten Anschluss 40 befestigt zu werden. Alternativ kann Klebstoff oder Ähnliches verwendet werden, um die einen Endabschnitte der Innengewindeelemente 46 an dem ersten Anschluss 30 und dem zweiten Anschluss 40 zu befestigen. Die Innengewindeelemente 46 müssen nicht an dem ersten Anschluss 30 und dem zweiten Anschluss 40 befestigt sein. Insbesondere kann die folgende Konfiguration verwendet werden. Die äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B können entgratet werden, um einen zylindrischen ansteigenden Abschnitt zu bilden, und der Innengewindeabschnitt 48 kann im inneren Umfang jedes der ansteigenden Abschnitte ausgebildet werden.
  • Indem die Innengewindeelemente 46 an dem ersten Anschluss 30 und dem zweiten Anschluss 40 befestigt sind, ist in dem ersten Anschluss 30 und dem zweiten Anschluss 40 jeweils ein Innengewindeabschnitt bereitgestellt. Infolgedessen können lotfreie Anschlüsse, Busbars oder ähnliches, die an einer externen Verdrahtung befestigt sind, mit dem ersten Anschluss 30 und dem zweiten Anschluss 40 durch Schraubklemmen verbunden werden.
  • Wie in 1 dargestellt, ist ein vorderes Endteil des äußeren Anschlussabschnitts 30B des ersten Anschlusses 30 ein Vorsprung 30B 1, der in Richtung der vorderen Seite von einem vorderen Endteil des Versiegelungsharzes 60 vorsteht. Ein hinteres Endteil des äußeren Anschlussabschnitts 40B des zweiten Anschlusses 40 ist ein Vorsprung 40B 1, der in Richtung der hinteren Seite von einem hinteren Endteil des Versiegelungsharzes 60 vorsteht. Durch Verwendung der Vorsprünge 30B 1 und 40B 1 werden die oberen Flächen (die Flächen, auf welchen die Innengewindeabschnitte vorgesehen sind) der äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B in Kontakt mit einem Formwerkzeug (obere Form) zum Formen des Versiegelungsharzes 60 gebracht, und die Vorsprünge 30B 1 und 40B 1 werden von den gegenüberliegenden Flächen durch ein Formwerkzeug (untere Form) gepresst, so dass die Vorsprünge 30B 1 und 40B 1 in engen Kontakt mit dem oberen Formwerkzeug gebracht werden. Infolgedessen können die oberen Flächen (die Flächen, auf welchen die Innengewindeabschnitte vorgesehen sind) der äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B als exponierte Flächen ausgebildet werden.
  • Sowohl an den linken als auch an den rechten Seiten an der vorderen Endteil-Seite [the front end part side] des äußeren Anschlussabschnitts 30B und sowohl an den linken als auch an den rechten Seiten an der hinteren Endteil-Seite des äußeren Anschlussabschnitts 40B sind jeweils ausgesparte Abschnitte 38 und 44 ausgebildet, deren äußere Seiten in der links-rechts Richtung offen sind. Die ausgesparten Abschnitte 38 und 44 dienen dazu, den ersten Anschluss 30 und den zweiten Anschluss 40 zu positionieren. Das Versiegelungsharz 60 dringt in die ausgesparten Abschnitte 38 und 44 ein. Diese Konfiguration verbessert die Festigkeit gegenüber einer Belastung, die beim Schraubklemmen in Bezug auf den ersten Anschluss 30 und den zweiten Anschluss 40 aufgebracht wird. Anstelle der ausgesparten Abschnitte 38 und 44 können auch Durchgangslöcher ausgebildet sein.
  • Wie in den 6, 10 und 11 dargestellt, erstreckt sich ein Erdungs-Verlängerungsabschnitt 39 in Richtung der linken Seite von dem linken Endteil an der hinteren Endteil-Seite des inneren Anschlussabschnitts 30A des ersten Anschlusses 30. Die Spitzen-Seite des Erdungs-Verlängerungsabschnitts 39 ist oberhalb des dritten Leiterabschnitts 18 angeordnet. An der Spitzen-Seite des Erdungs-Verlängerungsabschnitts 39 ist ein gebogener Abschnitt 39A ausgebildet, der in Richtung der dritten Leiterabschnitts 18 -Seite (d.h. der isolierenden Substrats 12 -Seite, mit anderen Worten, der unteren Seite) gebogen ist. Der gebogene Abschnitt 39A ist mit einer Krümmungsmittellinie CC (siehe 12) entlang der vorder-hinter Richtung als das Biegezentrum gebogen.
  • An der Spitze (unteres Ende) des gebogenen Abschnitts 39A ist ein Spitzenverbindungsabschnitt 39B vorgesehen, um mit dem dritten Leiterabschnitt 18 verbunden zu werden. Der Spitzenverbindungsabschnitt 39B ist bogenförmig ausgebildet, der in der links-rechts Richtung gesehen in Richtung der unteren Seite vorragt, und weist eine untere Fläche auf, die mit einer gekrümmte Flächenform ausgebildet ist. Die gekrümmte Fläche des Spitzenverbindungsabschnitts 39B ist in Linienkontakt mit dem dritten Leiterabschnitt 18, der ein Verbindungszielabschnitt ist. Wie in 11 dargestellt, ist der Spitzenverbindungsabschnitt 39B mit dem dritten Leiterabschnitt 18 mit einem Lot BM gebondet, das ein leitendes Bondingmaterial ist. In dem ersten Anschluss 30 dieser Konfiguration wird die gekrümmte Flächenform des Spitzenverbindungsabschnitts 39B ausgebildet, wenn ein flaches Plattenmaterial zur Bildung des ersten Anschlusses 30 durch Pressbearbeitung gestanzt wird. Dann wird der gebogene Abschnitt 39A durch anschließende Biegearbeit ausgebildet.
  • Eine Stelle an dem Spitzenverbindungsabschnitt 39B, in Linienkontakt mit dem dritten Leiterabschnitt 18 (siehe die gestrichelt-zwei gepunktete Linie LC in 12), erstreckt sich in einer Richtung orthogonal zur Krümmungsmittellinie CC. Der Spitzenverbindungsabschnitt 39B muss nicht in Linienkontakt mit dem Verbindungszielabschnitt sein, und der Spitzenverbindungsabschnitt 39B kann in Punktkontakt oder in Bereichskontakt sein. Der Spitzenverbindungsabschnitt 39B muss nicht in direktem Kontakt mit dem dritten Leiterabschnitt 18 (Verbindungszielabschnitt) sein, und der Spitzenverbindungsabschnitt 39B und der Verbindungszielabschnitt werden mittels eines leitenden Bondingmaterials verbunden, das zwischen dem Spitzenverbindungsabschnitt 39B und dem Verbindungszielabschnitt vorgesehen ist. Der Verbindungszielabschnitt ist nicht auf den Leiterabschnitt auf dem isolierenden Substrat 12 beschränkt und kann eine Elektrode des Halbleiterelements oder dergleichen sein.
  • Wie in 4 dargestellt, ist auf dem isolierenden Substrat 12 das Verbindungselement 50 angeordnet. Das Verbindungselement 50 verbindet die Gate-Elektrode 24 des Halbleiterelements 20 elektrisch mit dem zweiten Leiterabschnitt 16. Wie in den 13 und 14 dargestellt, wird das Verbindungselement 50 durch Pressformen eines leitenden flachen Plattenmaterials (in diesem Fall Kupferplatte) hergestellt und in eine längliche Form gebracht. Das flache Plattenmaterial, der das Verbindungselement 50 bildet, ist ausgelegt eine dünnere Plattendicke aufzuweisen, als die des flachen Plattenmaterials, das den ersten Anschluss 30 und den zweite Anschluss 40 bildet.
  • Der zentrale Teil des Verbindungselements 50 ist in der Längsrichtung des Verbindungselements 50 ein langer plattenförmiger horizontaler Abschnitt 50A, der sich parallel zu dem isolierenden Substrat 12 erstreckt. Von einem Endteil des horizontalen Abschnitts 50A in der Längsrichtung des horizontalen Abschnitts 50A erstreckt sich ein Leiterverbindungsabschnitt 50B schräg in Richtung einer Seite des horizontalen Abschnitts 50A in der Längsrichtung und in Richtung der unteren Seite (isolierende Substrats 12 -Seite). Ein Spitzenteil des Leiterverbindungsabschnitts 50B ist derart gebogen, dass er im Wesentlichen parallel zum isolierenden Substrat 12 verläuft, und ist auf dem zweiten Leiterabschnitt 16 angeordnet. Das Spitzenteil des Leiterverbindungsabschnitts 50B ist mit dem zweiten Leiterabschnitt 16 mittels eines Lots BM (siehe 14) gebondet, das ein leitendes Bondingmaterial ist. Von dem anderen Endteil des horizontalen Abschnitts 50A in der Längsrichtung des horizontalen Abschnitts 50A erstreckt sich ein Gate-Verbindungsabschnitt 50C schräg in Richtung der anderen Seite des horizontalen Abschnitts 50A in der Längsrichtung und in Richtung der unteren Seite (isolierende Substrats 12 -Seite). Der Gate-Verbindungsabschnitt 50C ist derart ausgebildet, dass er eine kleinere Breite aufweist als der horizontale Abschnitt 50A und der Leiterverbindungsabschnitt 50B. Ein Spitzenteil des Gate-Verbindungsabschnitts 50C ist bogenförmig zur oberen Seite hin gebogen und ist an der Gate-Elektrode 24 angeordnet. Das Spitzenteil des Gate-Verbindungsabschnitts 50C ist mit der Gate-Elektrode 24 mittels Lot BM (siehe 14) gebondet, das ein leitfähiges Bondingmaterial ist.
  • Wie in den 2 bis 4 dargestellt, ist ein Stützelement 52, das eine flachen Plattenform aufweist, über jeweils der linken Seite eines vorderen Endteils und der rechten Seite eines hinteren Endteils des isolierenden Substrats 12 angeordnet. Ein Stützelement 52 ist in einem vorbestimmten Abstand über dem zweiten Leiterabschnitt 16 angeordnet, und das andere Stützelement 52 ist in einem vorbestimmten Abstand über dem dritten Leiterabschnitt 18 angeordnet. Die Stützelemente 52 werden durch Pressformen eines leitenden flachen Plattenmaterials (in diesem Fall eine Kupferplatte) hergestellt und mit einer im Wesentlichen rechteckige flache Plattenform ausgebildet. Die Stützelemente 52 sind parallel zu dem isolierenden Substrat 12 angeordnet. Das flache Plattenmaterial, das die Stützelemente 52 bildet, ist ausgebildet eine dünnere Plattendicke aufzuweisen als das flache Plattenmaterial, das den ersten Anschluss 30 und den zweiten Anschluss 40 bildet, und ist ausgebildet eine dickere Plattendicke aufzuweisen als das flache Plattenmaterial, das das Verbindungselement 50 bildet.
  • Wie in 15 dargestellt, ist in einem zentralen Teil jedes der Stützelemente 52 ein Durchgangsloch 54 ausgebildet, das eine polygonale Form (in diesem Fall im Wesentlichen viereckig) aufweist. Die inneren Umfangsflächen der vier Eckteile (vier Ecken) des Durchgangslochs 54 sind derart ausgebildet, dass sie eine gekrümmte Flächenform aufweisen und in der vertikalen Richtung gesehen, die die Durchdringungsrichtung des Durchgangslochs 54 ist, eine Bogenform aufweisen. In jedes Durchgangsloch 54 wird der Stiftanschluss 56 eingeführt (in diesem Fall durch Einpressen) und gestützt. Wie in 16 dargestellt, ist der Stiftanschluss 56 aus einem leitenden Material (in diesem Beispiel Metall) in einer langen Stabform (in diesem Fall eine säulenförmige Form) ausgebildet. Die Form des Durchgangslochs 54 des Stützelements 52 ist nicht auf das obenstehende beschränkt und kann nach Bedarf geändert werden. Insbesondere muss das Durchgangsloch 54 nur eine polygonale Form aufweisen, wie z. B. eine dreieckige Form, eine fünfeckige Form oder eine sechseckige Form. In der Ausführungsform sind die inneren Umfangsflächen der vier Eckteile des Durchgangslochs 54 in einer gekrümmten Flächenform ausgebildet, so dass es möglich ist, die Spannungskonzentration auf den vier Eckteilen aufgrund des Einpressens des Stiftanschlusses 56 zu verringern. Die inneren Umfangsflächen der Eckteile des Durchgangslochs 54 können jedoch so konfiguriert werden, dass sie nicht mit einer gekrümmten Flächenform ausgebildet sind.
  • An einer Endseite (untere Endteil-Seite [lower end part side]) des Stiftanschlusses 56 in Längsrichtung des Stiftanschlusses 56 ist ein krempenförmiger Flanschabschnitt 56A ausgebildet. Ein Endabschnitt des Stiftanschlusses 56 in Längsrichtung des Stiftanschlusses 56 wird von der oberen Seite, mit anderen Worten von der gegenüberliegenden Seite in Bezug auf den zweiten Leiterabschnitt 16 oder den dritten Leiterabschnitt 18 des isolierenden Substrats 12, in das Durchgangsloch 54 des Stützelements 52 eingeführt (hier eingepresst). Daher sind vier Stellen der äußeren Umfangsfläche an der unteren Endteil-Seite des Stiftanschlusses 56 in Linienkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Durchgangslochs 54. Die untere Fläche des Flanschabschnitts 56A des Stiftanschlusses 56 ist eine Stirnfläche 57, die einem Randabschnitt des Durchgangslochs 54 von der oberen Seite aus zugewandt ist, und mit der oberen Fläche des Stützelements 52 über ein Lot BM gebondet ist, das ein leitendes Bondingmaterial ist. Der Begriff „zugewandt“ umfasst einen Fall, wo der Flanschabschnitt 56A mit dem Randabschnitt des Durchgangslochs 54 über das Lot BM verbunden ist, zusätzlich zu dem Fall, wo der Flanschabschnitt 56A in Kontakt mit einem Randabschnitt des Durchgangslochs 54 steht.
  • Wie in 15 gezeigt, ist ein Raum zwischen dem äußeren Umfang des Stiftanschlusses 56 und dem inneren Umfang des Durchgangslochs 54 mit dem Lot BM gefüllt (in 4 nicht gezeigt). Um den Begriff „gefüllt“ näher zu erläutern: In der Ausführungsform wird, nachdem der Stiftanschluss 56 in das Durchgangsloch 54 des Stützelements 52 eingepresst wurden, das Stützelement 52 und der Stiftanschluss 56 erhitzt, und eine Schicht des Lots BM, die auf der oberen Fläche des Stützelements 52 vorgesehen ist, wird erschmolzen. Das geschmolzene Lot BM breitet sich benetzend zwischen der oberen Fläche des Stützelements 52 und der Stirnfläche 57 des Flanschabschnitts 56A aus und wird zwischen dem äußeren Umfang des Stiftanschlusses 56 und den inneren Umfang des Durchgangslochs 54 gegossen durch den Flanschabschnitt 56A. Danach erstarrt das geschmolzene Lot BM. Dadurch vergrößert sich der Kontaktbereich zwischen dem Stiftanschluss 56 und dem Stützelement 52 mittels des Lots BM.
  • Wie in 17 dargestellt, ist das untere Ende des Stiftanschlusses 56 in Kontakt mit der oberen Fläche des zweiten Leiterabschnitts 16 oder des dritten Leiterabschnitts 18 des isolierenden Substrats 12 und ist mit dem zweiten Leiterabschnitt 16 oder dem dritten Leiterabschnitt 18 mit dem Lot BM gebondet. Infolgedessen ist der Stiftanschluss 56 elektrisch mit dem zweiten Leiterabschnitt 16 oder dem dritten Leiterabschnitt 18 verbunden. Der Stiftanschluss 56, der mit dem zweiten Leiterabschnitt 16 verbunden ist, wird verwendet ein Steuersignal der Gate-Elektrode 24 zu zuführen. Der Stiftanschluss 56, der mit dem dritten Leiterabschnitt 18 verbunden ist, dient zur Erdung, so dass die Source-Elektrode 22 konfiguriert ist über den ersten Anschluss 30, den dritten Leiterabschnitt 18 und den Stiftanschluss 56 geerdet zu sein.
  • In der Halbleitervorrichtung 10, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, versiegelt das Versiegelungsharz 60, wie in 1 dargestellt, das isolierende Substrat 12, den ersten Leiterabschnitt 14, den zweiten Leiterabschnitt 16, den dritten Leiterabschnitt 18, das Halbleiterelement 20, das Verbindungselement 50, die Stützelemente 52 und die unteren Endteil-Seiten (basis Endseite) der Stiftanschlüsse 56. Die äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B des ersten Anschlusses 30 und des zweiten Anschlusses 40 sind auf der oberen Fläche des Versiegelungsharzes 60 vorgesehen und sind zur Außenseite des Versiegelungsharzes 60 exponiert. Die obere Endseite des Stiftanschlusses 56 (die andere Endseite in Längsrichtung, mit anderen Worten, die Spitzenteil-Seite) ragt aus dem Versiegelungsharz 60 heraus.
  • Wie in den 2 bis 5 dargestellt, sind außer den ersten bis dritten Leiterabschnitten 14, 16 und 18 zwei Aufhängungselement-Bondingabschnitte 19, die aus einem Leitermuster (Kupfermuster) bestehen, auf dem isolierenden Substrat 12 vorgesehen. Die zwei Aufhängungselement-Bondingabschnitte 19 sind jeweils entweder an der rechten Seite der vorderen Endteil-Seite oder an der linken Seite des hinteren Endteils des isolierenden Substrats 12 ausgebildet. Mit jedem der Aufhängungselement-Bondingabschnitte 19 ist ein Aufhängungsstift 62, der ein Aufhängungselement ist, unter Verwendung eines leitenden Bondingmaterials gebondet. Die Aufhängungsstifte 62 sind ausgebildet aus einem Plattenmaterial, das die gleichen Dicke wie die Stützelemente 52 aufweist, und weisen eine längliche Form auf, deren Längsrichtung in der Links-Rechts Richtung verläuft.
  • Die Aufhängungsstifte 62 und die Stützelemente 52 sind durch Teile eines Leiterrahmens LF gebildet, der in den 18 und 19 dargestellt ist. Insbesondere wird zum Zeitpunkt der Herstellung der Halbleitervorrichtung 10, wie in 18 dargestellt, das isolierende Substrat 12, mit dem der erste Anschluss 30, der zweite Anschluss 40, das Verbindungselement 50 und die Stiftanschlüsse 56 gebondet sind, von dem Leiterrahmen LF über die Stiftanschlüsse 56 getragen. In dem in 18 dargestellten Zustand sind die beiden Stützelemente 52 und die beiden Aufhängungsstifte 62 jeweils mit dem Leiterrahmen LF verbunden. Das isolierende Substrat 12 wird in diesem Zustand zum nächsten Schritt transportiert. Im nächsten Schritt, wie in 19 dargestellt, werden die beiden Stützelemente 52 vom Leiterrahmen LF abgetrennt, aber die beiden Aufhängungsstifte 62 bleiben jedoch mit dem Leiterrahmen LF verbunden. Das isolierende Substrat 12 wird in diesem Zustand zum nächsten Schritt transportiert. Im nächsten Schritt wird, wie in 20 gezeigt, das Versiegelungsharz 60 ausgebildet. Nachdem das Versiegelungsharz 60 ausgebildet ist, werden die zwei Aufhängungsstifte 62 vom Leiterrahmen LF abgetrennt, um die in 1 dargestellte Halbleitervorrichtung 10 fertigzustellen. Bei der auf diese Weise hergestellten Halbleitervorrichtung 10 sind die Endflächen der Aufhängungsstifte 62 zur Außenseite des Versiegelungsharzes 60 exponiert (siehe 1).
  • Nachfolgend werden Wirkungen und Effekte der Ausführungsform beschrieben. In der Halbleitervorrichtung 10, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, sind der erste Leiterabschnitt 14 und der zweite Leiterabschnitt 16 auf dem isolierenden Substrat 12 ausgebildet, und das Halbleiterelement 20 ist auf dem ersten Leiterabschnitt 14 angeordnet. Die Drain-Elektrode des Halbleiterelements 20 ist mit dem ersten Leiterabschnitt 14 verbunden. Mit der Source-Elektrode 22 des Halbleiterelements 20 ist der erste Anschluss 30, der eine flache Plattenform aufweist, verbunden, und mit dem ersten Leiterabschnitt 14 ist der zweite Anschluss 40, der eine flache Plattenform aufweist, verbunden. Die Gate-Elektrode 24 des Halbleiterelements 20 und der zweite Leiterabschnitt 16 sind durch das Verbindungselement 50 elektrisch verbunden. Das Stützelement 52, das eine flache Plattenform aufweist, ist in einem vorbestimmten Abstand von dem zweiten Leiterabschnitt 16 angeordnet, und der Stiftanschluss 56, der eine Stabform aufweist, der mit dem zweiten Leiterabschnitt 16 verbunden ist, ist in dem Zustand gestützt, in dem er durch das Stützelement 52 geführt ist. Das isolierende Substrat 12, der erste Leiterabschnitt 14, der zweite Leiterabschnitt 16, das Halbleiterelement 20, das Verbindungselement 50 und die Stützelemente 52 sind mit dem Versiegelungsharz 60 versiegelt.
  • Der erste Anschluss 30 und der zweite Anschluss 40 sind getrennt von den Stützelementen 52 vorgesehen, die die Stiftanschlüsse 56 stützen. Dies macht es möglich, den ersten Anschluss 30, den zweiten Anschluss 40 und die Stützelemente 52 aus den flachen Plattenmaterialien, die unterschiedliche Plattendicken aufweisen, herzustellen. Daher kann selbst in einem Fall, in dem die Plattendicken des ersten Anschlusses 30 und des zweiten Anschlusses 40 dick ausgeführt sind, um einen großen Strom zu bewältigen, die Plattendicke der Stützelemente 52 dünn ausgeführt sein, wodurch es möglich ist, eine Zunahme der Größe der Gesamtkonfiguration der Halbleitervorrichtung 10 zu verhindern und die Halbleitervorrichtung 10 zu verkleinern. Da es nicht notwendig ist, die Plattendicke des Leiterrahmens LF, der das Material für die Stützelemente 52 ist, zu erhöhen, kann vermieden werden, dass die Feinbearbeitung am Leiterrahmen LF mit zunehmender Plattendicke schwieriger wird. Infolge dessen, können zum Beispiel, da die Durchgangslöcher 54 der Stützelemente 52 mit hoher Genauigkeit ausgebildet werden können, die Stiftanschlüsse 56 genau in die Durchgangslöcher 54 eingepresst und gestützt werden.
  • Der erste Anschluss 30 und der zweite Anschluss 40 umfassen entsprechend die inneren Anschlussabschnitte 30A und 40A, die im Inneren des Versiegelungsharzes 60 angeordnet sind, und die äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B, die in dem Zustand angeordnet sind, in dem sie zur Außenseite des Versiegelungsharzes 60 exponiert sind. Da an jedem der äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B des ersten Anschlusses 30 und des zweiten Anschlusses 40 der Innengewindeabschnitt 48 vorgesehen ist, ist eine Verbindung durch Schraubklemmen mit dem ersten Anschluss 30 und dem zweiten Anschluss 40 möglich. Da es nicht notwendig ist, Muttern für das Schraubklemmen in das Versiegelungsharz 60 einzubetten, kann die Halbleitervorrichtung 10 dünner ausgeführt werden. In Folge dessen, ist es beispielsweise möglich, die Wärmeableitungsleistung der Halbleitervorrichtung 10 zu verbessern. Darüber hinaus ist beispielsweise im Vergleich zu einer Konfiguration, in welcher der erste Anschluss und der zweite Anschluss verlängert sind und die verlängerten Abschnitte verwendet werden, um Muttern zum Schraubklemmen in dem Versiegelungsharz 60 zu halten, ein Verdrahtungswiderstand kleiner, und die Induktivität kann entsprechend niedriger sein.
  • Die äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B weisen entsprechend Einführungslöcher 36 und 42 auf, die in Plattendickenrichtung der äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B verlaufen, und der Innengewindeabschnitt 48 ist in einem Innengewindeelement 46 ausgebildet, das eingeführt ist in und befestigt ist an jedem der Einführungslöcher 36 und 42 der äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B. Diese Konfiguration kann die Festigkeit der Innengewindeabschnitte 48 im Vergleich zu z. B. der folgenden Konfiguration erhöhen. Die äußeren Anschlussabschnitte 30B und 40B werden entgratet, um zylindrisch ansteigende Abschnitte auszubilden, und der Innengewindeabschnitt 48 ist im inneren Umfang jedes der ansteigenden Abschnitte ausgebildet.
  • Die einen Endabschnitte der Innengewindeelemente 46 sind in die Einführungslöcher 36 und 42 eingeführt, und die anderen Endabschnitts-Seiten sind in dem Versiegelungsharz 60 versiegelt. In dieser Konfiguration sind die Innengewindeelemente 46 in Bezug auf das Versiegelungsharz 60 befestigt, und die Festigkeit gegenüber einer Belastung, die auf den ersten Anschluss 30 und den zweiten Anschluss 40 zum Zeitpunkt des Schraubklemmens aufgebracht wird, ist daher erhöht.
  • Sowohl an den linken als auch an den rechten Seiten an der vorderen Endteil-Seite des äußeren Anschlussabschnitts 30B und sowohl an den linken als auch auf den rechten Seiten an der hinteren Endteil-Seite des äußeren Anschlussabschnitts 40B sind jeweils ausgesparte Abschnitte 38 und 44 ausgebildet, deren äußere Seiten in der links-rechts Richtung offen sind. Das Versiegelungsharz 60 füllt die ausgesparten Abschnitte 38 und 44 aus. Diese Konfiguration erhöht die Festigkeit gegenüber einer Belastung weiter, die beim Schraubklemmen in Bezug auf den ersten Anschluss 30 und den zweiten Anschluss 40 aufgebracht wird.
  • Der erste Anschluss 30 umfasst den gebogenen Abschnitt 39A, der in Richtung des dritten Leiterabschnitts 18 gebogen ist, und den Spitzenverbindungsabschnitt 39B, der an einem Spitzenteil des gebogenen Abschnitts 39A vorgesehen ist. Der Spitzenverbindungsabschnitt 39B ist mit dem dritten Leiterabschnitt 18 mit dem Lot BM verbunden. Da die Form des Spitzenverbindungsabschnitts 39B ausgebildet wird, wenn ein flaches Plattenmaterial zur Bildung des ersten Anschlusses 30 durch Pressbearbeittung gestanzt wird, kann die Form des Spitzenverbindungsabschnitts 39B unabhängig von der Plattendicke des flachen Plattenmaterials und dem Biegeradius des gebogenen Abschnitts 39A stabil ausgeführt werden. Infolgedessen kann die Festigkeit des Bondings des Spitzenverbindungsabschnitts 39B mit dem dritten Leiterabschnitt 18 über das Lot BM stabil ausgeführt werden.
  • Der Spitzenverbindungsabschnitt 39B ist in einer gekrümmten Flächenform ausgebildet und ist in Linienkontakt mit dem dritten Leiterabschnitt 18. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Kehle [fillet] des Lots BM einfach stabil ausgebildet werden kann. Darüber hinaus ist es einfach, die Dicke des Lots im äußersten peripheren Teil des Spitzenverbindungsabschnitts 39B sicherzustellen, wo die Spannung aufgrund der thermischen Schrumpfung des Lots BM dazu neigt sich zu konzentrieren, wodurch die Spannung entspannt werden kann. Darüber hinaus, da der Spitzenverbindungsabschnitt 39B, der an dem Spitzenteil des gebogenen Abschnitts 39A vorgesehen ist, wie oben beschrieben mit dem dritten Leiterabschnitt 18 gebondet ist, kann der zum Bonding erforderliche Bereich unabhängig von der Plattendicke des flachen Plattenmaterials und dem Biegeradius des gebogenen Abschnitts 39A konstant ausgeführt werden. Infolgedessen kann verhindert werden, dass der eingenommene Bereich [occupied area] des ersten Anschlusses 30 zunimmt, und eine Zunahme der Größe des Produkts kann vermieden werden.
  • Im Erdungs-Verlängerungsabschnitt 39 des ersten Anschlusses 30 kann der Abschnitt an der Spitzen-Seite in Bezug auf den gebogenen Abschnitt 39A derart gebogen sein, dass er parallel zum isolierenden Substrat 12 verläuft, und der Biegeabschnitt kann mit dem dritten Leiterabschnitt 18 (Verbindungszielabschnitt) verbunden sein. Wenn jedoch in einer solchen Konfiguration die Plattendicke des ersten Anschlusses 30 (Anschlusselement) vergrößert wird, vergrößert sich der Biegeradius des Biegeabschnitts. Infolgedessen tritt das Problem auf, dass es schwierig wird, den Biegeradius des Biegeabschnitts konstant auszubilden, und dass es daher schwierig ist, eine Lotkehle stabil auszubilden. Darüber hinaus gibt es eine Vergrößerung in dem eingenommenen Bereich, der für das Bonding des Biegeabschnitts mit dem Verbindungszielabschnitt erforderlich ist, wie oben beschrieben, und daher tritt auch ein Problem auf, dass es eine Zunahme der Größe der Gesamtkonfiguration der Halbleitervorrichtung 10 geben wird. In dieser Hinsicht kann die vorliegende Ausführungsform das Problem wie oben beschrieben lösen.
  • Eine Stelle LC (siehe 12), die sich auf dem Spitzenverbindungsabschnitt 39B befindet und in Linienkontakt mit dem dritten Leiterabschnitt 18 ist, erstreckt sich in einer Richtung orthogonal zur Krümmungsmittellinie CC, die das Biegezentrum des gebogenen Abschnitts 39A ist. Aufgrund einer solchen Konfiguration kann der gebogene Abschnitt 39A durch Biegearbeit gebogen werden, nachdem ein flaches Plattenmaterial zur Bildung des ersten Anschlusses 30 durch Pressbearbeitung gestanzt wurde, um den Spitzenverbindungsabschnitt 39B auszubilden. Daher können der Spitzenverbindungsabschnitt 39B und der gebogene Abschnitt 39A mit einer geringen Anzahl von Prozessen gebildet werden. Dies kann zum Beispiel die Herstellungskosten des ersten Anschlusses 30 senken.
  • Gemäß der Ausführungsform ist das Halbleiterelement 20 auf dem ersten Leiterabschnitt 14 auf dem isolierenden Substrat 12 angeordnet, und die Stützelemente 52, die eine flache Plattenform aufweisen, sind jeweils in einem vorbestimmten Abstand von entweder dem zweiten Leiterabschnitte 16 oder dem dritten Leiterabschnitt 18 auf dem isolierenden Substrat 12 angeordnet. An jedem der Stützelemente 52 wird der säulenförmige Stiftanschluss 56 in einem Zustand gestützt, in dem dieser durch das Stützelement 52 geführt ist, und die Stiftanschlüsse 56 sind jeweils mit entweder dem zweiten Leiterabschnitt 16 oder dem dritten Leiterabschnitt 18 verbunden. Jedes der Stützelemente 52 weist das Durchgangsloch 54 auf, das in Plattendickenrichtung des Stützelements 52 verläuft, und der Stiftanschluss 56 wird durch das Durchgangsloch 54 geführt. Das Durchgangsloch 54 weist eine polygonale Form auf, und der Kontaktbereich zwischen dem Stiftanschluss 56 und dem Durchgangsloch 54 ist daher kleiner im Vergleich zu einem Fall, in dem das Durchgangsloch 54 ein Rundloch ist. Daher kann der Stiftanschluss 56 mit stabiler Genauigkeit in das Durchgangsloch 54 eingeführt werden, im Vergleich mit dem Fall, wo das Durchgangsloch 54 ein Rundloch ist.
  • Ein Raum zwischen jedem Stiftanschluss 56 und seinem entsprechenden Durchgangsloch 54 ist mit dem Lot BM gefüllt, mit dem der Stiftanschluss 56 und sein entsprechendes Stützelement 52 miteinander gebondet sind. Dadurch ist der Kontaktbereich über das Lot BM zwischen jedem Stiftanschluss 56 und seinem entsprechenden Stützelement 52 vergrößert. Daher ist der elektrische Widerstand zwischen jedem Stiftanschluss 56 und seinem entsprechenden Stützelement 52 verringert. Der Stiftanschluss 56 weist eine Stirnfläche 57 (siehe 16) auf, die dem Randabschnitt des Durchgangslochs 54 von der gegenüberliegenden Seite in Bezug auf den zweiten Leiterabschnitt 16 oder den dritten Leiterabschnitt 18 zugewandt ist, und die Stirnfläche 57 ist mit dem Lot BM mit dem Randabschnitt des Durchgangslochs 54 gebondet. Diese Konfiguration vergrößert auch den Kontaktbereich über das Lot BM zwischen jedem Stiftanschluss 56 und seinem entsprechenden Stützelement 52. Daher ist der elektrische Widerstand zwischen jedem Stiftanschluss 56 und seinem entsprechenden Stützelement 52 weiter reduziert. Die inneren Umfangsflächen der vier Eckteile des Durchgangslochs 54 sind als eine gekrümmte Flächenform ausgebildet. Diese Konfiguration ermöglicht es, die oben beschriebene Spannungskonzentration an den vier Eckteilen aufgrund des Einpressens des Stiftanschlusses 56 in das Durchgangsloch 54 zu verringern.
  • <Verschiedene Modifikationen>
  • Nachfolgend werden verschiedene Modifikationen der oben beschriebenen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 21 bis 30 beschrieben. 21 zeigt eine erste Modifikation des zweiten Anschlusses 40 in einer perspektivischen Ansicht. Die erste Modifikation des zweiten Anschlusses 40 entspricht einem „Anschlusselement“. In der ersten Modifikation des zweiten Anschlusses 40 weist der innere Anschlussabschnitt 40A auf: einen gebogenen Abschnitt 40A1, der in Richtung des ersten Leiterabschnitts 14 (Verbindungszielabschnitt) des isolierenden Substrats 12 gebogen ist; und einen Spitzenverbindungsabschnitt 40A2, der an einem Spitzenteil (unterer Endteil) des gebogenen Abschnitts 40A1 vorgesehen ist. Das untere Ende des Spitzenverbindungsabschnitts 40A2 weist im Wesentlichen eine V-Form auf. Das untere Ende des Spitzenverbindungsabschnitts 40A2 ist in Linienkontakt mit dem ersten Leiterabschnitt 14. Wenn der Spitzenverbindungsabschnitt 40A2 und der erste Leiterabschnitt 14 mit Lot miteinander gebondet werden, lässt sich eine Lotkehle einfach stabil ausbilden.
  • 22 zeigt eine zweite Modifikation des zweiten Anschlusses 40 in einer perspektivischen Ansicht. Die zweite Modifikation des zweiten Anschlusses 40 entspricht einem „Anschlusselement“ und weist auf: einen gebogenen Abschnitt 40A1; und einen Spitzenverbindungsabschnitt 40A2, ähnlich wie bei der ersten Modifikation des zweiten Anschlusses 40. Das untere Ende des Spitzenverbindungsabschnitts 40A2 weist eine Wellenform auf und ist in Linienkontakt mit dem ersten Leiterabschnitt 14 auf dem isolierenden Substrat 12 an einer Vielzahl von Stellen. Wenn der Spitzenverbindungsabschnitt 40A2 und der erste Leiterabschnitt 14 mit Lot miteinander gebondet werden, lässt sich eine Lotkehle einfach stabil ausbilden.
  • 23 zeigt eine erste Modifikation des Verbindungselements 50 in einer perspektivischen Ansicht. Die erste Modifikation des Verbindungselements 50 entspricht einem „Anschlusselement“. In der ersten Modifikation des Verbindungselements 50 weist der Gate-Verbindungsabschnitt 50C auf: einen gebogenen Abschnitt 50C1, der in Richtung der Gate-Elektrode 24 (Verbindungszielabschnitt) des Halbleiterelements 20 gebogen ist; und einen Spitzenverbindungsabschnitt 50C2, der an einem Spitzenteil (unteres Endteil) des gebogenen Abschnitts 50C1 vorgesehen ist. Das untere Ende des Spitzenverbindungsabschnitts 50C2 weist im Wesentlichen eine V-Form auf und ist in Linienkontakt mit der Gate-Elektrode 24. Wenn der Spitzenverbindungsabschnitt 50C2 und die Gate-Elektrode 24 mit Lot miteinander gebondet werden, lässt sich eine Lotkehle einfach stabil ausbilden.
  • 24 zeigt eine zweite Modifikation des Verbindungselements 50 in einer perspektivischen Ansicht. Die zweite Modifikation des Verbindungselements 50 entspricht einem „Anschlusselement“ und weist auf: einen gebogenen Abschnitt 50C1; und einen Spitzenverbindungsabschnitt 50C2, ähnlich wie bei der ersten Modifikation des Verbindungselements 50. In der zweiten Modifikation des Verbindungselements 50 weist der Leiterverbindungsabschnitt 50B auf: einen gebogenen Abschnitt 50B1, der in Richtung des zweiten Leiterabschnitts 16 des isolierenden Substrats 12 gebogen ist; und einen Spitzenverbindungsabschnitt 50B2, der an einem Spitzenteil (unteres Endteil) des gebogenen Abschnitts 50B1 vorgesehen ist. Das untere Ende des Spitzenverbindungsabschnitts 50B2 weist eine Wellenform auf und ist an einer Vielzahl von Stellen in Linienkontakt mit dem zweiten Leiterabschnitt 16. Wenn der Spitzenverbindungsabschnitt 50B2 und der zweite Leiterabschnitt 16 mit Lot miteinander gebondet werden, lässt sich eine Lotkehle einfach stabil ausbilden.
  • 25 zeigt eine erste Modifikation des Stiftanschlusses 56 in einer perspektivischen Ansicht. Die erste Modifikation des Stiftanschlusses 56 weist nicht den Flanschabschnitt 56A auf. In dem Stützelement 52, durch das die erste Modifikation des Stiftanschlusses 56 geführt wird, sind abgeschrägte Abschnitte 55 an der oberen Flächen-Seite eines Randabschnitts des Durchgangslochs 54 ausgebildet, wie in 26 dargestellt. Nach dem Einpressen des Stiftanschlusses 56 in das Durchgangsloch 54 des Stützelements 52 werden das Stützelement 52 und der Stiftanschluss 56 erhitzt, und eine Schicht aus Lot, die auf der oberen Fläche des Stützelements 52 bereitgestellt ist, wird erschmolzen. Das geschmolzene Lot wird durch die abgeschrägten Abschnitte 55 geführt und fließt zwischen dem äußeren Umfang des Stiftanschlusses 56 und dem inneren Umfang des Durchgangslochs 54 und erstarrt dann. Dies vergrößert den Kontaktbereich zwischen dem Stiftanschluss 56 und dem Stützelement 52 über das Lot BM.
  • 27 zeigt eine zweite Modifikation des Stiftanschlusses 56 in einer perspektivischen Ansicht. Die zweite Modifikation des Stiftanschlusses 56 weist nicht den Flanschabschnitt 56A auf ähnlich wie die erste Modifikation des Stiftanschlusses 56, aber umfasst eine Vielzahl von (in diesem Fall vier) Rillenabschnitten 56B im äußeren Umfang des unteren Endteils. Die vier Rillenabschnitte 56B erstrecken sich in der axialen Richtung (vertikale Richtung) des Stiftanschlusses 56. Der Stiftanschluss 56 wird in das Durchgangsloch 54 eingepresst, wie in 28 dargestellt, so dass die vier Rillenabschnitte 56B den vier Eckteilen des Durchgangslochs 54 des Stützelements 52 gegenüberliegen. Nach dem Einpressen des Stiftanschlusses 56 in das Durchgangsloch 54 des Stützelements 52 werden das Stützelement 52 und der Stiftanschluss 56 erhitzt, und eine Schicht aus Lot, die an der oberen Fläche des Stützelements 52 vorgesehen ist, wird erschmolzen. Das geschmolzene Lot wird durch die Vielzahl von Rillenabschnitten 56B geführt und fließt zwischen dem äußeren Umfang des Stiftanschlusses 56 und dem inneren Umfang des Durchgangslochs 54 hindurch. Dann erstarrt das geschmolzene Lot. Darüber hinaus wird das Lot auf dem Leiterabschnitt auf dem isolierenden Substrat 12 durch das Kapillarphänomen in der Vielzahl der Rillenabschnitte 56B angesaugt, fließt zwischen dem äußeren Umfang des Stiftanschlusses 56 und dem inneren Umfang des Durchgangslochs 54 und erstarrt dann. Dies vergrößert Kontaktbereich zwischen dem Stiftanschluss 56 und dem Stützelement 52 über das Lot BM.
  • 29 zeigt eine dritte Modifikation des Stiftanschlusses 56 in einer perspektivischen Ansicht. In der dritten Modifikation des Stiftanschlusses 56 ist der Abschnitt, der nicht das untere Endteil ist, als ein großer Durchmesserabschnitt 56L ausgeführt, und das untere Endteil ist als ein kleiner Durchmesserabschnitt 56S ausgeführt. Der kleine Durchmesserabschnitt 56S ist derart ausgebildet, dass er einen kleineren Durchmesser aufweist als der große Durchmesserabschnitt 56L, und wird in das Durchgangsloch 54 des Stützelements 52 eingepresst (siehe 30). Eine Stirnfläche 57, die nach unten gerichtet ist, ist zwischen dem kleinen Durchmesserabschnitt 56S und dem großen Durchmesserabschnitt 56L ausgebildet, und die Stirnfläche 57 ist dem Randabschnitt des Durchgangslochs 54 von einer oberen Seite zugewandt. Wenn die Schicht aus Lot BM, die auf der oberen Fläche des Stützelements 52 vorgesehen ist, geschmolzen wird, indem der Stiftanschluss 56 und das Stützelement 52 erhitzt werden, breitet sich das geschmolzene Lot BM benetzend zwischen der oberen Fläche des Stützelements 52 und der Stirnfläche 57 aus, und die Stirnfläche 57 gießt das geschmolzene Lot BM zwischen den äußeren Umfang des Stiftanschlusses 56 und den inneren Umfang des Durchgangslochs 54. Danach erstarrt das geschmolzene Lot BM. Dies vergrößert den Kontaktbereich zwischen dem Stiftanschluss 56 und dem Stützelement 52 über das Lot BM.
  • <zweite Ausführungsform>
  • Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Offenbarung beschrieben. Konfigurationen und Effekte, die im Wesentlichen denen der ersten Ausführungsform ähneln, sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie die der ersten Ausführungsform, und ihre Beschreibung wird weggelassen. 31 zeigt eine Halbleitervorrichtung 70 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung in einer perspektivischen Ansicht, 32 zeigt einen Zustand der Halbleitervorrichtung 70 vor der Harzversiegelung in einer perspektivischen Ansicht, und 33 zeigt einen Zustand der Halbleitervorrichtung 70 mitten in der Herstellung in einer Draufsicht.
  • In der Halbleitervorrichtung 70 gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Leiterabschnitten 13 auf einem isolierenden Substrat 12 ausgebildet, und ein Halbleiterelement 20 ist auf einem der Leiterabschnitte 13 angeordnet. Ferner umfasst die Halbleitervorrichtung 70 gemäß der zweiten Ausführungsform eine Vielzahl von Stiftanschlüssen 56 anstelle des ersten Anschlusses 30 und des zweiten Anschlusses 40 in der ersten Ausführungsform, und die Stiftanschlüsse 56 sind elektrisch mit jeweiligen von einer Source-Elektrode, einer Drain-Elektrode und einer Gate-Elektrode des Halbleiterelements 20 verbunden. Die Stiftanschlüsse 56 sind oberhalb der vier Eckteile eines isolierenden Substrats 12 angeordnet und elektrisch mit den jeweiligen Leiterabschnitten 13 verbunden. Die Stiftanschlüsse 56 weisen die gleiche Konfiguration auf wie die Stiftanschlüsse 56 in der ersten Ausführungsform, und sind in einem Zustand gestützt, in dem diese durch eine Vielzahl von Stützelementen 52 geführt sind, die j eweils einen Teil eines Leiterrahmens LF umfassen. Eines der mehreren Stützelemente 52 weist einen Erstreckungsabschnitt 52A auf, der sich in Richtung der Mitte des isolierenden Substrats 12 erstreckt, und der Erstreckungsabschnitt 52A ist elektrisch mit der Source-Elektrode des Halbleiterelements 20 verbunden. Ähnlich wie bei den Stützelementen 52 in der ersten Ausführungsform ist jedes Stützelement 52 in einem vorbestimmten Abstand von einem der Leiterabschnitte 13 angeordnet. Ein polygonal geformtes Durchgangsloch 54 ist in jedem der Stützelemente 52 ausgebildet, und die untere Endteil-Seite jedes der Stiftanschlüsse 56 ist in eines der Durchgangslöcher 54 eingepresst. Auch bei dieser Ausführungsform können die gleichen Effekte wie bei der ersten Ausführungsform in der Beziehung zwischen jedem der Stiftanschlüsse 56 und seinem entsprechenden Stützelement 52 erzielt werden.
  • In jedem der obenstehenden Ausführungsformen wurde der Fall beschrieben, wo das Halbleiterelement 20 ein Leistungs-MOSFET ist, aber das Halbleiterelement 20 ist nicht darauf beschränkt. Das Halbleiterelement kann auch ein anderes Element sein, z. B. ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), ein Thyristor oder eine Diode. Als Material für das Halbleiterelement ist es möglich ein Material wie Silizium, SiC oder GaN zu verwenden.
  • Das Halbleiterelement 20 ist in jeder der Ausführungsformen ein sogenanntes vertikales Halbleiterelement, das eine Source-Elektrode 22 auf einer Fläche und eine Drain-Elektrode auf der anderen Fläche aufweist, aber das Halbleiterelement 20 ist nicht darauf beschränkt. Das Halbleiterelement kann ein sogenanntes horizontales Halbleiterelement sein, das eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode auf einer Fläche auf einer Seite aufweist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 6850938 [0002]

Claims (4)

  1. Halbleitervorrichtung umfassend: ein isolierendes Substrat; eine Vielzahl von Leiterabschnitten, die auf dem isolierenden Substrat ausgebildet sind; ein Halbleiterelement, das auf einem der Vielzahl von Leiterabschnitten angeordnet ist; ein Stützelement aufweisend eine flache Plattenform, das in einem vorbestimmten Abstand von einem anderen Leiterabschnitt der Vielzahl von Leiterabschnitten angeordnet ist; einen säulenförmigen Stiftanschluss, der in einem Zustand gestützt ist, in dem dieser durch das Stützelement geführt ist, und der mit dem anderen Leiterabschnitt der Vielzahl von Leiterabschnitten verbunden ist, von dem das Stützelement in dem vorbestimmten Abstand angeordnet ist; und ein Versiegelungsharz, welches das isolierende Substrat, die Vielzahl von Leiterabschnitten, das Halbleiterelement und das Stützelement versiegelt, wobei: das Stützelement ein Durchgangsloch aufweist, das eine polygonale Form aufweist und in Plattendickenrichtung des Stützelements verläuft, und der Stiftanschluss durch das Stützelement in einem Zustand gestützt ist, in dem der Stiftanschluss durch das Durchgangsloch geführt ist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Raum zwischen einem äußeren Umfang des Stiftanschlusses und einem inneren Umfang des Durchgangslochs mit einem leitenden Bondingmaterial gefüllt ist, mit dem der Stiftanschluss und das Stützelement miteinander gebondet sind.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stiftanschluss eine Stirnfläche aufweist, die einem Randabschnitt des Durchgangslochs von einer gegenüberliegenden Seite von dem anderen Leiterabschnitt zugewandt ist, von dem das Stützelement in dem vorbestimmten Abstand angeordnet ist, und die Stirnfläche mit dem Randabschnitt mit dem leitenden Bondingmaterial gebondet ist.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine innere Umfangsfläche eines Eckteils des Durchgangslochs als eine gekrümmten Flächenform ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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