DE112013005355B4

DE112013005355B4 - Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE112013005355B4
Application number: DE112013005355.1T
Authority: DE
Inventors: Hideaki Takahashi
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: CN110164823A; JPWO2014073311A1; CN110164823B; CN104620379A; WO2014073311A1; US20150187668A1; JP6028808B2; US9953890B2; DE112013005355T5

Abstract

Halbleitervorrichtung (1), umfassend:ein Isoliersubstrat (11), auf dem Halbleiterelemente montiert sind;ein umgebendes Gehäuse (20), welches das Isoliersubstrat (11) umgibt;mindestens zwei metallische plättchenartige Klemmenleiter (30-1, 30-2), die oben auf dem Isoliersubstrat (11) parallel zur vorderen Oberfläche des Isoliersubstrats (11) angeordnet sind, um sich gegenüberzuliegen und voneinander entfernt zu sein, so dass die Abstände zwischen den Klemmenleitern (30-1, 30-2) und dem Isoliersubstrat (11) unterschiedlich sind, und deren beide Enden direkt in Seitenwänden (20a, 20b) des umgebenden Gehäuses (20) befestigt sind; undeinen Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c), der zwischen den angrenzenden Klemmenleitern (30-1, 30-2) angeordnet ist, um den Abstand zwischen den angrenzenden Klemmenleitern (30-1, 30-2) auf einem festen Abstand oder mehr zu halten, wobei der Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c) eine Dicke aufweist, die größer ausfällt als der Abstand zwischen den angrenzenden Klemmenleitern (30-1, 30-2),und wobei der Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c) in der Nähe eines mittleren Abschnitts der Klemmleiter (30-1, 30-2) zwischen den beiden Seitenwänden (20a, 20b) des umgebenden Gehäuses (20) und von diesen beabstandet angeordnet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bisher war eine Halbleitervorrichtung mit Leistungshalbleiterelementen, wie etwa IGBTs (bipolare Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode), bekannt. Die Halbleitervorrichtung mit Leistungshalbleiterelementen weist im Allgemeinen einen Aufbau auf, bei dem ein Isoliersubstrat, auf dem Halbleiterelemente montiert sind, auf einer Wärme ableitenden Metallgrundplatte montiert ist und das Isoliersubstrat mit einem umgebenden Gehäuse abgedeckt ist, das am Umfangsrand der Metallgrundplatte angebracht ist.
Als eine bisher bekannte Technik einer derartigen Halbleitervorrichtung wird ein Aufbau offenbart, bei dem Paare von positiven und negativen Gleichstrom-Eingangsklemmen in Seitenwänden angeordnet sind, die zwei gegenüberliegende Seiten eines umgebenden Gehäuses bilden, das in Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, so dass die Eingangsklemmen mit dem gleichen Pol sich gegenüberliegen, wobei ein Isoliersubstrat dazwischen eingeschoben ist (siehe beispielsweise die nachstehende PTL 1).
Auch wird als eine andere bisher bekannte Technik ein Aufbau offenbart, bei dem zwei plättchenartige Klemmenleiter, durch die Strom in entgegengesetzten Richtungen fließt, in einem umgebenden Gehäuse angeordnet sind, und zwar in einem Zustand, in dem die Plattenflächen der Klemmenleiter zueinander parallel sind und nahe aneinander liegen, wodurch sie die Induktivität von Drähten aufheben, die durch Strom generiert wird, der von den jeweiligen Elektroden der Halbleiterelemente zu externen Anschlussklemmen fließt (siehe beispielsweise die nachstehende PTL 2).
Derzeit nimmt ein umgebendes Gehäuse, das bei bisher bekannten Halbleitervorrichtungen verwendet wird, die bisher bekannte Techniken einsetzen, einen Aufbau an, bei dem zwei externe Anschlussklemmen der gleichen Polarität in jeder der Seitenwände angeordnet sind, die von vier Umfangswänden des umgebenden Gehäuses zwei gegenüberliegende Seiten bilden, und zwei Klemmenleiter, die sich gegenüberliegen und um einen festen Abstand voneinander entfernt sind, im Innern des umgebenden Gehäuses bereitgestellt werden. Die Anschlussklemmen zum Anschließen an eine mit Schaltkreisen bedruckte leitende Folie auf dem Isoliersubstrat sind an den jeweiligen Klemmenleitern gebildet. Ein Keramiksubstrat, bei dem eine mit Schaltkreisen bedruckte leitende Folie aus Kupfer (Cu) an jeder Oberfläche einer Isolierschicht befestigt ist, die aus Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN) oder dergleichen besteht, wobei es sich um ein Isoliermaterial handelt, wird gewöhnlich für das Isoliersubstrat verwendet.
Wenn eine Halbleitervorrichtung, die das zuvor beschriebene umgebende Gehäuses verwendet, hergestellt wird, wird zuerst ein Isoliersubstrat, auf dem Halbleiterelemente montiert sind, auf eine Metallgrundplatte montiert und daran befestigt. Nachdem die Metallgrundplatte mit dem umgebenden Gehäuse abgedeckt wurde und richtig positioniert wurde, werden der Umfangsrand der Metallgrundplatte und die umgebende Basis dann mit Klebstoff angebracht, wodurch das umgebende Gehäuse auf die Metallgrundplatte montiert wird. Ferner werden Anschlussklemmen von Klemmenleitern, die in dem Umgebungsgehäuse bereitgestellt werden, und eine leitende Folie auf dem Isoliersubstrat unter Verwendung von Lötpaste angelötet.
Es folgt eine Beschreibung eines Aufbaus einer bisher bekannten Halbleitervorrichtung, die das umgebende Gehäuse umfasst. 7 ist eine Abbildung, die einen Aufbau der bisher bekannten Halbleitervorrichtung zeigt. In 7 ist Teil (a) ein Aufbau in Draufsicht und Teil (b) ein Aufbau in Schnittansicht. Wie in 7 gezeigt, umfasst die bisher bekannte Halbleitervorrichtung 100 eine Wärme ableitende Metallgrundplatte 40, ein Isoliersubstrat 41 und ein umgebendes Gehäuse 50. Das Isoliersubstrat 41 wird auf die Metallgrundplatte 40 montiert, und das umgebende Gehäuse 50 wird am Umfangsrand der Metallgrundplatte 40 angebracht. Halbleiterelemente, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, werden auf dem Isoliersubstrat 41 montiert.
Das umgebende Gehäuse 50, bei dem es sich um ein aus Harz geformtes Gehäuse handelt, umfasst metallische externe Anschlussklemmen 63-1, 63-2, 63-3 und 63-4 und Klemmenleiter 60-1 und 60-2, die durch Einspritzen integriert werden. Die externen Anschlussklemmen 63-1, 63-2, 63-3 und 63-4 und die Klemmenleiter 60-1 und 60-2 werden durch Verarbeiten einer Metallplatte, wie etwa einer Kupferplatte, geformt. Die externen Anschlussklemmen 63-1 und 63-2 und der Klemmenleiter 60-1 sind elektrisch miteinander verbunden, und die externen Anschlussklemmen 63-3 und 63-4 und der Klemmenleiter 60-2 sind elektrisch miteinander verbunden.
Die externen Anschlussklemmen 63-1 und 63-2 einer Polarität, die sich gegenüberliegen, wobei der Klemmenleiter 60-1 dazwischen eingeschoben ist, und die externen Anschlussklemmen 63-3 und 63-4 der anderen Polarität, die sich gegenüberliegen, wobei der Klemmenleiter 60-2 dazwischen eingeschoben ist, werden in den Seitenwänden 50a und 50b bereitgestellt, die von vier Umfangsseiten des umgebenden Gehäuses 50, das in Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, zwei gegenüberliegende Seiten bilden. Die Klemmenleiter 60-1 und 60-2 sind mit dem umgebenden Gehäuse 50 einstückig geformt, und insgesamt vier Abschnitte an zwei Paaren von Endabschnitten der Klemmenleiter 60-1 und 60-2 sind in Seitenwänden 50a und 50b des umgebenden Gehäuses 50 unter Verwendung von Harz befestigt. Normalerweise sind die Klemmenleiter 60-1 und 60-2 in dem umgebenden Gehäuse 50 derart angeordnet, dass die Plattenflächen der Klemmenleiter 60-1 und 60-2 parallel zur vorderen Oberfläche des Isoliersubstrats 41 sind, wenn das umgebende Gehäuse 50 in einem Raumtemperaturzustand auf die Metallgrundplatte 40 gesetzt wird.
Der Klemmenleiter 60-1 ist über dem Isoliersubstrat 41 und unter dem Klemmenleiter 60-2 angeordnet. Die Form des Klemmenleiters 60-1 in Draufsicht ist im Wesentlichen linear. Die Form des Klemmenleiters 60-2 in Draufsicht ist eine Form, die gebogen ist, um den Umriss eines Trapezes ohne die untere Basis zu bilden (nachstehend Trapezrahmenform). Auch werden interne Verkabelungsanschlussklemmen 61-1 und 61-2 jeweils an den Klemmenleitern 60-1 und 60-2 bereitgestellt. Die Anschlussklemmen 61-1 und 61-2 sind auf den Klemmenleitern 60-1 und 60-2 in einem derartigen Zustand gebildet, dass sie nach unten in der Richtung, in der das Isoliersubstrat 41 positioniert ist, von den jeweiligen Höhen, auf denen die Klemmenleiter 60-1 und 60-2 positioniert sind, vorstehen (nachstehend erfolgt eine Beschreibung mit der Seite des Isoliersubstrats 41 als untere Seite und der Seite des Klemmenleiters 60-2 als obere Seite).
Die Anschlussklemmen 61-1 und 61-2 und eine leitende Folie (nicht gezeigt) auf dem Isoliersubstrat 41 werden unter Verwendung von Lötpaste angelötet. Durch das Löten der Anschlussklemmen 61-1 und 61-2 und der leitenden Folie auf das Isoliersubstrat 41 stellen die externen Anschlussklemmen 63-1, 63-2, 63-3 und 63-4, die von dem umgebenden Gehäuse 50 nach außen vorstehen, eine elektrische Kontinuität mit dem Isoliersubstrat 41 her, auf dem ein Schaltkreismuster oder ein leitendes Material ausgelegt ist. Dadurch kann man das Isoliersubstrat 41, auf dem die Halbleiterelemente im Innern der Halbleitervorrichtung 100 montiert sind, und ein anderes externes System elektrisch über die externen Anschlussklemmen 63-1, 63-2, 63-3 und 63-4 verbinden.
LITERATURSTELLEN
Patentliteratur

PTL 1: JP H07- 111 310 A
PTL 2: JP H07- 83 087 B2

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Wenn jedoch bei der in 7 gezeigten bisher bekannten Halbleitervorrichtung 100 die Anschlussklemmen 61-1 und 61-2 und die leitende Folie auf das Isoliersubstrat 41 gelötet werden, dehnen sich die metallischen Klemmenleiter thermisch aus und verformen sich durch die Hitze beim Löten, was bedeutet, dass die folgenden Probleme entstehen. 8 bildet Schnittansichten ab, die einen Zustand zeigen, wenn sich die Klemmenleiter aus 7 verformen. Teil (a) von 8 zeigt einen Zustand des Innenabschnitts des umgebenden Gehäuses 50 der Halbleitervorrichtung 100 auf Raumtemperatur. Teil (b) von 8 zeigt einen Zustand des Innenabschnitts des umgebenden Gehäuses 50 der Halbleitervorrichtung 100 beim Löten. Teil (a) von 8 zeigt, dass die Plattenflächen der Klemmenleiter 60-1 und 60-2 auf Raumtemperatur (beispielsweise 25 °C) parallel zur vorderen Oberfläche des Isoliersubstrats 40 positioniert sind (ein Zustand, in dem sich die Klemmenleiter 60-1 und 60-2 nicht thermisch verformen).
Dagegen zeigt Teil (b) von 8 einen Zustand, in dem sich der Klemmenleiter 60-1 durch die Hitze beim Löten thermisch verformt. Wenn das Isoliersubstrat 41, auf dem die Halbleiterelemente montiert sind, in dem umgebenden Gehäuse 50 montiert wird und dann die Anschlussklemmen 61-1 und 61-2 und die leitende Folie auf das Isoliersubstrat 41 gelötet werden, dehnen sich die metallischen Klemmenleiter 60-1 und 60-2 auf Grund der Hitze beim Löten thermisch aus. Da zwei Enden von jedem der Klemmenleiter 60-1 und 60-2 in den Seitenwänden 50a und 50b des umgebenden Gehäuses 50 befestigt sind, wird eine Spannung auf die inneren seitlichen Oberflächen der Seitenwände 50a und 50b in einer Richtung, die dazu im Wesentlichen rechtwinklig ist, durch die thermisch ausgedehnten Klemmenleiter 60-1 und 60-2 ausgeübt, und die Reaktionskraft der Spannung, die auf die Seitenwände 50a und 50b des umgebenden Gehäuses 50 ausgeübt wird, wird auf die Klemmenleiter 60-1 und 60-2 ausgeübt. Deshalb werden die Klemmenleiter 60-1 und 60-2, die in einem Zustand auf Raumtemperatur parallel zu dem Isoliersubstrat 41 positioniert sind, so weit wie die thermische Dehnung verformt.
Der Verformungsgrad der Klemmenleiter auf Grund der thermischen Ausdehnung ist auch von der Form der Klemmenleiter in Draufsicht abhängig. Beispielsweise führt für den Fall des linearen Klemmenleiters 60-1 die Wirkung der thermischen Ausdehnung direkt zu einer Verformung nach oben. Im Gegensatz dazu ist es für den Fall des trapezrahmenförmigen Klemmenleiters 60-2 unwahrscheinlich, dass es zu einer Verformung in einer Richtung von oben nach unten kommt, da sich die Richtungen der thermischen Ausdehnungskomponenten in den Eckabschnitten (gebogenen Abschnitten) des Trapezrahmens verteilen. Deshalb neigt die Position eines unbefestigten Abschnitts zwischen den Endabschnitten des trapezrahmenförmigen Klemmenleiters 60-2 dazu, sich nicht so leicht in der Richtung von oben nach unten zu verschieben. Wenn folglich der lineare Klemmenleiter 60-1 auf der unteren Seite des trapezrahmenförmigen Klemmenleiters 60-2 angeordnet ist, wie in 7 gezeigt, weist der Klemmenleiter 60-2 der oberen Seite ein geringes Ausmaß an Positionsverschiebung in der Richtung von oben nach unten auf, während der Klemmenleiter 60-1 der unteren Seite in der Richtung nach oben verformt wird und ein großes Ausmaß an Positionsverschiebung in der Richtung nach oben aufweist, was bedeutet, dass insbesondere ein Isolationsfehler oder ein Kurzschluss zwischen den externen Anschlussklemmen sehr problematisch wird.
D.h. wenn ein unbefestigter Abschnitt zwischen den Endabschnitten des Klemmenleiters 60-1 beim Löten erhitzt wird, dehnt er sich thermisch aus und verformt sich dadurch, um sich bogenförmig in einer konvexen Form in der Richtung, in welcher der Klemmenleiter 60-2 positioniert ist, nach oben zu biegen. Da der unbefestigte Abschnitt zwischen den Endabschnitten des Klemmenleiters 60-2 auf Grund der thermischen Ausdehnung wegen der Form des Klemmenleiters 60-2 ein geringes Ausmaß an Positionsverschiebung in der Richtung von oben nach unten aufweist, bleibt er dagegen im Wesentlichen in der Position vor dem Erhitzen. Wenn daraufhin die thermische Metallausdehnung auf Grund des Erhitzens der Leiter erfolgt, verformt sich der Klemmenleiter 60-1, um sich bogenförmig in einer konvexen Form in der Richtung nach oben zu biegen, und es bildet sich ein Spielraum zwischen der Anschlussklemme 61-1, die mit dem Klemmenleiter 60-1 und der leitenden Folie auf dem Isoliersubstrat 41 verbunden ist. Auch kommt es zu einer Situation, in der sich der Klemmenleiter 60-1 und der Klemmenleiter 60-2 nähern und sich im schlimmsten Fall berühren.
Auf diese Art und Weise bestätigt sich bei der bisher bekannten Halbleitervorrichtung 100, dass es eine Situation gibt, in der sich auf Grund der Hitze beim Löten der Anschlussklemmen 61-1 und 61-2 und der leitenden Folie auf das Isoliersubstrat 41 ein Spielraum zwischen der Anschlussklemme 61-1 und der leitenden Folie auf dem Isoliersubstrat 41 bildet. Es bestätigt sich ebenfalls, dass es eine Situation gibt, in der sich der Klemmenleiter 60-1 dem Klemmenleiter 60-2 nähert. Wenn sich ein Spielraum zwischen der Anschlussklemme 61-1 und der leitenden Folie auf dem Isoliersubstrat 41 bildet, verschlechtert sich die Lötbarkeit, wodurch ein fehlerhafter Anschluss verursacht wird. Ferner nähern sich die beiden Klemmenleiter 60-1 und 60-2, die sich gegenüberliegen und um einen festen Abstand voneinander entfernt sind, was somit zu einem Isolationsfehler oder einem Kurzschluss führt.
Um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen, die durch die bisher bekannten Techniken entstehen, ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Halbleitervorrichtung bereitzustellen, bei der die Lötbarkeit stabilisiert ist, um das Vorkommen eines Isolationsfehlers oder Kurzschlusses zwischen den Klemmenleitern zu verhindern.
Problemlösung
Um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen und die Aufgabe der Erfindung zu erreichen, weist eine erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung die folgenden Merkmale auf. Ein Isoliersubstrat, auf dem Halbleiterelemente montiert sind, wird angeordnet. Ein umgebendes Gehäuse, welches das Isoliersubstrat umgibt, wird angeordnet. Mindestens zwei metallische, plättchenartige Klemmenleiter werden oben auf dem Isoliersubstrat angeordnet, parallel zur vorderen Oberfläche des Isoliersubstrats, um sich gegenüberzuliegen und voneinander entfernt zu sein, so dass sich die Abstände zwischen den Klemmenleitern und dem Isoliersubstrat voneinander unterscheiden. Die beiden Enden jedes der Klemmenleiter sind in den Seitenwänden des umgebenden Gehäuses befestigt. Ein Isolieranschlag zum Halten des Abstands zwischen den angrenzenden Klemmenleitern auf einem festen Abstand oder mehr wird zwischen den angrenzenden Klemmenleitern angeordnet.
Die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass in dem bisher beschriebenen Aspekt der Erfindung der Isolieranschlag derart bereitgestellt wird, dass er einen Abschnitt des Klemmenleiters einschließt.
Die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass in dem bisher beschriebenen Aspekt der Erfindung der Isolieranschlag aus einem Polyphenylensulfidharz oder einem Epoxidharz gebildet ist.
Die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass in dem bisher beschriebenen Aspekt der Erfindung der Abstand zwischen den Klemmenleitern, der durch den Isolieranschlag eingehalten wird, 0,5 mm oder mehr und 5 mm oder weniger beträgt.
Die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung weist auch ferner die folgenden Merkmale in dem bisher beschriebenen Aspekt der Erfindung auf. Eine leitende Folie wird auf dem Isoliersubstrat in einem vorbestimmten Muster gebildet. Die Anschlussklemmen werden an den jeweiligen Klemmenleitern gebildet. Die Anschlussklemmen werden auf die leitende Folie gelötet. Ferner unterbindet der Isolieranschlag, indem er in Kontakt mit dem Klemmenleiter kommt, die thermische Verformung des Klemmenleiters, der sich durch die Hitze beim Löten der Anschlussklemmen und der leitenden Folie thermisch ausdehnt.
Gemäß dem bisher beschriebenen Aspekt der Erfindung, ist es dadurch, dass die Art von Isolieranschlag, die den Abstand zwischen den angrenzenden Klemmenleitern auf einem festen Abstand oder mehr hält, zwischen mindestens zwei Klemmenleitern bereitgestellt wird, die sich gegenüberliegen und um einen festen Abstand voneinander entfernt sind, möglich, die Verformung der Klemmenleiter zu minimieren, die durch ihre thermische Ausdehnung beim Löten verursacht wird. Da das Löten der Anschlussklemmen stabilisiert wird, ist es deshalb nicht nur möglich, einen fehlerhaften Anschluss zu reduzieren, sondern es ist auch möglich, einen Isolationsfehler oder Kurzschluss zwischen mindestens zwei Klemmenleitern zu verhindern, die sich gegenüberliegen und um einen festen Abstand voneinander getrennt sind.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung wird die Wirkung erzeugt, dass man eine Halbleitervorrichtung bereitstellen kann, bei der es möglich ist, die Lötbarkeit der Klemmenleiter mit einem anderen Element zu stabilisieren, wodurch ein Vorkommen eines Isolationsfehlers oder Kurzschlusses zwischen den Klemmenleitern verhindert wird.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine Abbildung, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 eine Seitenansicht, die eine Form eines Isolieranschlags aus 1 zeigt.
3 eine Seitenansicht, die ein anderes Beispiel einer Form des Isolieranschlags aus 1 zeigt.
4 eine Seitenansicht, die ein anderes Beispiel einer Form des Isolieranschlags aus 1 zeigt.
5 eine Seitenansicht, die ein Beispiel einer Position zeigt, in welcher der Isolieranschlag aus 1 montiert ist.
6 ein Ablaufschema, das einen Überblick über die Schritte der Herstellung der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
7 eine Abbildung, die einen Aufbau einer bisher bekannten Halbleitervorrichtung zeigt.
8 Schnittansichten, die einen Zustand zeigen, wenn sich die Klemmenleiter aus 7 verformen.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es folgt mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen eine ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung. In der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsform und den beiliegenden Zeichnungen erhalten die gleichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen und eine redundante Beschreibung wird unterlassen.
Ausführungsform
Es folgt eine Beschreibung eines Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung. 1 ist eine Abbildung, die einen Aufbau der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 1 ist Teil (a) ein Aufbau in Draufsicht, und Teil (b) ist ein Aufbau in Schnittansicht. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Halbleitervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform eine Wärme ableitende Metallgrundplatte 10, ein Isoliersubstrat 11 und ein umgebendes Gehäuse 20. Das Isoliersubstrat 11 ist auf der Metallgrundplatte 10 montiert. Das umgebende Gehäuse 20 ist am Umfangsrand der Metallgrundplatte 10 angebracht. Ein nicht gezeigtes Schaltkreismuster der leitenden Folie wird auf einer der Oberflächen des Isoliersubstrats 11 bereitgestellt. Halbleiterelemente (nicht gezeigt) werden auf der leitenden Folie einer Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite des Isoliersubstrats 11 von der Seite der Metallgrundplatte 10 montiert.
Das umgebende Gehäuse 20, das ein aus Harz geformtes Gehäuse ist, weist in Draufsicht beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Auch umfasst das umgebende Gehäuse 20 metallische externe Anschlussklemmen 33-1, 33-2, 33-3 und 33-4 und Klemmenleiter 30-1 und 30-2. Die externen Anschlussklemmen 33-1, 33-2, 33-3 und 33-4 und die Klemmenleiter 30-1 und 30-2 sind derart gestaltet, dass ein Metallplättchen, wie etwa ein Kupfer- (Cu) Plättchen, verarbeitet und geformt wird. Die externen Anschlussklemmen 33-1 und 33-2 und der Klemmenleiter 30-1 sind elektrisch miteinander verbunden, und die externen Anschlussklemmen 33-3 und 33-4 und der Klemmenleiter 30-2 sind elektrisch miteinander verbunden.
Die externen Anschlussklemmen 33-1, 33-2, 33-3 und 33-4 werden in Seitenwänden 20a und 20b bereitgestellt, die von vier Umfangsseiten des umgebenden Gehäuses 20 zwei gegenüberliegende Seiten bilden. Die externen Anschlussklemmen 33-1, 33-2, 33-3 und 33-4, die Paare von positiven und negativen Gleichstrom-Eingangsklemmen sind, sind derart aufgestellt, dass die externen Anschlussklemmen des gleichen Pols einander gegenüberstehen (gegenüberliegen), wobei jeder entsprechende Klemmenleiter 30-1 und 30-2 dazwischen eingeschoben ist. Die Klemmenleiter 30-1 und 30-2 sind mit dem umgebenden Gehäuse 20 einstückig geformt, und insgesamt vier Abschnitte an zwei Paaren von Endabschnitten der Klemmenleiter 30-1 und 30-2 sind in den Seitenwänden 20a und 20b des umgebenden Gehäuses 20 befestigt. Es ist gut, dass die Klemmenleiter 30-1 und 30-2 in dem umgebenden Gehäuse 20 derart angeordnet sind, dass die Plattenflächen der Klemmenleiter 30-1 und 30-2 zur vorderen Oberfläche des Isoliersubstrats 11 parallel sind, wenn das umgebende Gehäuse 20 in einem Raumtemperaturzustand auf die Metallgrundplatte 10 gesetzt wird.
Der Klemmenleiter 30-1 und der Klemmenleiter 30-2 sind derart angeordnet, dass ihre Plattenflächen sich gegenüberliegen und nahe aneinander liegen, um die Induktivität der Drähte zu reduzieren. Wenn die Klemmenleiter 30-1 und 30-2 nahe aneinander angeordnet werden, beträgt der Abstand, in dem sie einander genähert werden, möglichst beispielsweise ungefähr 0,5 mm oder mehr und 5 mm oder weniger. Die Gründe dafür sind folgende. Ein Grund besteht darin, dass, wenn der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Elektroden (Klemmenleiter 30-1 und 30-2) auf 0,5 mm oder weniger eingestellt ist, es bei dem Prozess des Einspritzens beispielsweise eines Epoxidharzes in das umgebende Gehäuse 20 und des hermetischen Abdichtens des Isoliersubstrats 11 und der Halbleiterelemente in der zweiten Hälfte der Herstellungsschritte, die noch beschrieben werden, zum Zusammenbauen der Halbleitervorrichtung 1 wahrscheinlich zu einem Problem kommt. Dagegen besteht der andere Grund darin, dass, wenn der Abstand zwischen den beiden gegenüberliegenden Elektroden auf 5 mm oder mehr eingestellt wird, ein Problem darin besteht, dass die Wirkung des Reduzierens der Induktivität abnimmt. Beispielsweise wird der Abstand zwischen den beiden gegenüberliegenden Elektroden (Klemmenleiter 30-1 und 30-2) auf 2 mm eingestellt.
Der Klemmenleiter 30-1 wird über dem Isoliersubstrat 11 und unter dem Klemmenleiter 30-2 positioniert. Der Klemmenleiter 30-2 wird beispielsweise auf der obersten Seite in dem umgebenden Gehäuse 20 positioniert. Die Form des Klemmenleiters 30-1 in Draufsicht ist beispielsweise im Wesentlichen linear. Die Form des Klemmenleiters 30-2 in Draufsicht ist beispielsweise eine Form, die derart gebogen ist, dass sie den Umriss eines Trapezes ohne die untere Basis (eine Trapezrahmenform) bildet. Die Klemmenleiter 30-1 und 30-2 sind jeweils mit internen Verkabelungsanschlussklemmen 31-1 und 31-2 versehen. Die Anschlussklemmen 31-1 und 31-2 werden in einem derartigen Zustand gebildet, dass sie in der Richtung, in der das Isoliersubstrat 11 positioniert ist, nach unten vorstehen (es folgt eine Beschreibung mit der Seite des Isoliersubstrats 11 als untere Seite und der Seite des Klemmenleiters 30-2 als obere Seite). Auch werden Isolieranschläge 32-1 und 32-2, die beispielsweise unter Verwendung eines Epoxidharzes gebildet werden, in jeweiligen Positionen auf dem Klemmenleiter 30-2 beispielsweise in der Nähe der Mitte zwischen den Seitenwänden 20a und 20b des umgebenden Gehäuses 20 angeordnet.
Die Anschlussklemmen 31-1 und 31-2, die von den Klemmenleitern 30-1 und 30-2 nach unten vorstehen, und die leitende Folie auf dem Isoliersubstrat 11 werden mit Lötpaste angelötet. Durch das Löten der Anschlussklemmen 31-1 und 31-2 und der leitenden Folie auf das Isoliersubstrat 11 stellen die externen Anschlussklemmen 33-1, 33-2, 33-3 und 33-4, die extern aus dem umgebenden Gehäuse 20 vorstehen, eine elektrische Kontinuität mit dem Isoliersubstrat 11 her, auf das ein Schaltkreismuster oder ein leitendes Material ausgelegt ist. Dadurch kann man das Isoliersubstrat 11, auf dem die Halbleiterelemente innerhalb der Halbleitervorrichtung 1 montiert sind, und ein anderes externes System über die externen Anschlussklemmen 33-1, 33-2, 33-3 und 33-4 elektrisch verbinden.
Die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 werden zwischen den angrenzenden Klemmenleitern 30-1 und 30-2 derart angeordnet, dass sie sich gegenüberliegen und um einen festen Abstand voneinander getrennt sind. Die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 werden voneinander getrennt in vorbestimmten Abschnitten des Klemmenleiters 30-2 der oberen Seite bereitgestellt, um einen Abschnitt des Klemmenleiters 30-2 einzuschließen. Die Einzelheiten der Form, der Dicke dergleichen und der Isolieranschläge 32-1 und 32-2 werden nachstehend beschrieben. Der Klemmenleiter 30-1, der sich dadurch verformt, dass er sich beim Löten der Anschlussklemmen 31-1 und 31-2 und der leitenden Folie auf dem Isoliersubstrat 11 thermisch ausdehnt, kommt in Kontakt mit den Isolieranschlägen 32-1 und 32-2, und der Klemmenleiter 30-1 wird von den Isolieranschlägen 32-1 und 32-2 gehalten. Dadurch wird die Verformung des Klemmenleiters 30-1 unterbunden, und die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 haben die Funktion, den Abstand zwischen den angrenzenden Klemmenleitern 30-1 und 30-2 auf einem festen Abstand oder mehr zu halten.
Insbesondere beim Löten der Anschlussklemmen 31-1 und 31-2 und der leitenden Folie auf das Isoliersubstrat 11 dehnen sich die metallischen Klemmenleiter 30-1 und 30-2 durch die Hitze beim Löten thermisch aus. Dabei neigt der Klemmenleiter 30-1 dazu, sich in der Richtung, in welcher der Klemmenleiter 30-2 positioniert ist, beispielsweise in einer Bogenform, auf Grund der linearen Form des Klemmenleiters 30-1, wie zuvor beschrieben, in einer konvexen Form nach oben zu verformen. Die Verformung des Klemmenleiters 30-1 in der Richtung nach oben kann durch die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 unterbunden werden, die auf dem Klemmenleiter 30-2 bereitgestellt werden. Da der Klemmenleiter 30-2 auf der obersten Seite positioniert ist, wenn der Klemmenleiter 30-2 wegen seiner thermischen Ausdehnung dazu neigt, sich in der Richtung nach oben ebenso wie der Klemmenleiter 30-1 zu verformen, kann die Verformung des Klemmenleiters 30-2 auch durch physische Mittel unterbunden werden, wie etwa indem er von oben von einem anderen Element (nicht gezeigt) gehalten wird.
Auf diese Art und Weise haben die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 die Wirkung, beim Löten der Anschlussklemmen 31-1 und 31-2 und der leitende Folie auf das Isoliersubstrat 11 die thermische Verformung des Klemmenleiters 30-1 auf Grund der Löthitze zu unterdrücken, um zu verhindern, dass sich der Klemmenleiter 30-1 dem Klemmenleiter 30-2 nähert. Deshalb ist es möglich, einen Spielraum (Lücke) zu unterbinden, der sich zwischen der Anschlussklemme 31-1 des Klemmenleiters 30-1 und der leitenden Folie auf dem Isoliersubstrat 11 während des Erhitzens beim Löten bildet. Aus diesem Grund wird die Lötbarkeit der Anschlussklemmen 31-1 und 31-2 mit der leitenden Folie auf dem Isoliersubstrat 11 stabilisiert, und es ist somit möglich, das Vorkommen (Zwischenraum) eines fehlerhaften Anschlusses zu verhindern. Da ferner der Abstand zwischen dem Klemmenleiter 30-1 und dem Klemmenleiter 30-2 durch die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 auf einem festen Wert oder mehr gehalten werden kann, ist es möglich, einen Isolationsfehler oder Kurzschluss, weil sich die beiden gegenüberliegenden Klemmenleiter 30-1 und 30-2 einander nähern, zu verhindern.
Ein Material, das für die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 verwendet wird, ist bevorzugt beispielsweise ein Polyphenylensulfidharz oder ein Epoxidharz. Der Grund dafür ist, dass ein Polyphenylensulfidharz oder ein Epoxidharz, das ein Isoliermaterial ist, das auf einer hohen Temperatur beständig ist, einfach zu formen ist.
Es folgt eine Beschreibung der Form der Isolieranschläge 32-1 und 32-2. 2 ist eine Seitenansicht, die eine Form des Isolieranschlags aus 1 zeigt. 2 zeigt vergrößert die Umgebung eines Isolieranschlags 32a der Halbleitervorrichtung 1 mit den Isolieranschlägen 32-1 und 32-2 aus 1 als Isolieranschlag 32a. Wie in 2 gezeigt, kann der Isolieranschlag 32a in einer viereckigen Form gebildet sein. Durch das Bilden des Isolieranschlags 32a in einer viereckigen Form ist es möglich, das Bilden des Isolieranschlags 32a ohne Weiteres auszuführen. Auch beträgt die Dicke eines Abschnitts des Isolieranschlags 32a, der von jeder Oberfläche des Klemmenleiters 30-2 in Richtung auf die Seite des Klemmenleiters 30-1 vorsteht, bevorzugt 0,5 mm oder mehr und 5 mm oder weniger, was ein Abstand ist, der zwischen den gegenüberliegenden Klemmenleitern 30-1 und 30-2 benötigt wird, und der beispielsweise auf 1,5 mm eingestellt ist.
3 und 4 sind Seitenansichten, die andere Beispiele der Form der Isolieranschläge aus 1 zeigen. 3 und 4 zeigen Variationen der Form der Isolieranschläge 32-1 und 32-2 aus 1 als Isolieranschläge 32b und 32c. Der in 3 gezeigte Isolieranschlag 32b ist derart gestaltet, dass ein Abschnitt desselben, der von jeder Oberfläche des Klemmenleiters 30-2 vorsteht, eine runde Form aufweist. Der in 4 gezeigte Isolieranschlag 32c ist auch derart gestaltet, dass ein Abschnitt desselben, der von jeder Oberfläche des Klemmenleiters 30-2 vorsteht, eine Trapezform aufweist. Die Isolieranschläge 32a bis 32c sind derart gebildet, dass sie den Klemmenleiter 30-2 einschließen. Auch muss bei den Isolieranschlägen 30a bis 30c nur mindestens ein Isolieranschlag an dem Klemmenleiter 30-2 bereitgestellt werden, und zwei Isolieranschläge können auf dem Klemmenleiter 30-2 angeordnet sein, oder ferner kann eine Vielzahl von Isolieranschlägen an dem Klemmenleiter 30-2 gebildet sein.
Es folgt eine Beschreibung einer Montageposition eines Isolieranschlags 32. 5 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel einer Montageposition des Isolieranschlags aus 1 zeigt. 5 zeigt vergrößert die Umgebung des Isolieranschlags 32 der Halbleitervorrichtung 1 mit den Isolieranschlägen 32-1 und 32-2 aus 1 als Isolieranschlag 32. Ein Abstand A von der Seitenwand 20a des umgebenden Gehäuses bis zur Mitte des Isolieranschlags 32 wird dadurch bestimmt, dass ein Abstand d zwischen den Klemmenleitern 30-1 und dem Klemmenleiter 30-2 auf Raumtemperatur (in einem unverformten Zustand), das Ausmaß der Verformung des Klemmenleiters 30-1, wenn er sich thermisch ausdehnt, und die Dicke eines Abschnitts des Isolieranschlags 32, der von jeder Oberfläche des Klemmenleiters 30-2 in Richtung auf die Seite des Klemmenleiters 30-1 vorsteht, berücksichtigt werden. D.h. die Position des Isolieranschlags 32 wird auf eine Position eingestellt, so dass die Durchschlagsfestigkeitsspannung zwischen dem Klemmenleiter 30-1 und dem Klemmenleiter 30-2 einen notwendigen Wert sicherstellen kann, selbst wenn sich der Klemmenleiter 30-1 thermisch ausdehnt und sich dadurch verformt, um in Kontakt mit dem Isolieranschlag 32 zu kommen. Die Position des Isolieranschlags 32 kann als optimale Position bestimmt werden, indem man beispielsweise den Aufbau und die Zusammenbaufähigkeit der Halbleitervorrichtung basierend auf den Mittelpunkten der feststehenden Endabschnitte der Klemmenleiter 30-1 und 30-2 berücksichtigt.
Um die Durchschlagsfestigkeitsspannung zwischen den Klemmenleitern 30-1 und 30-2 unabhängig vom Ausmaß der Verformung des Klemmenleiters 30-1 sicherzustellen, ist es wünschenswert, dass der Isolieranschlag 32, dessen Dicke größer als der Abstand d zwischen dem Klemmenleiter 30-1 und dem Klemmenleiter 30-2 ist, was einer notwendigen Durchschlagsfestigkeitsspannung entspricht, in der Nähe der Mitte des Klemmenleiters 30-2 angeordnet ist, der ein Abschnitt ist, in dem der Klemmenleiter 30-1, wenn er sich thermisch verformt, dem Klemmenleiter 30-2 am nächsten kommt.
Die zuvor beschriebenen Formen der Isolieranschläge sind ein Beispiel, und die Erfindung, die nicht darauf eingeschränkt ist, kann unterschiedlich geändert werden. So lange beispielsweise die Verformung des Klemmenleiters 30-1 in der Richtung nach oben auf Grund seiner thermischen Ausdehnung unterbunden werden kann, um den Abstand zwischen dem Klemmenleiter 30-1 und dem Klemmenleiter 30-2 auf einem festen Abstand oder mehr zu halten, kann die Form des Isolieranschlags wahlfrei sein.
Auch wird der Isolieranschlag derart gebildet, dass er den Klemmenleiter 30-2 einschließt, und wird auf dem Klemmenleiter 30-2 bereitgestellt. Ferner ist es günstig, dass jeder Isolieranschlag 32a bis 32c in einer mittleren Position zwischen den beiden Harzendflächen (innenseitige Oberflächen der Seitenwände des umgebenden Gehäuses) bereitgestellt wird, in denen der Klemmenleiter 30-2 befestigt ist, d.h. in der Nähe des mittleren Abschnitts des Klemmenleiters 30-2. Der Abstand zwischen jedem Isolieranschlag 32a bis 32c und jeder Harzendfläche beträgt beispielsweise ungefähr 50 mm.
Durch das Installieren des Isolieranschlags 32 in der Nähe des mittleren Abschnitts des Klemmenleiters 30-2, wie zuvor beschrieben, ist es möglich, selbst wenn sich der Klemmenleiter 30-1 thermisch ausdehnt und sich dadurch verformt, dies zu unterbinden, um zu verhindern, dass sich der Klemmenleiter 30-1 dem Klemmenleiter 30-2 nähert. Durch das Unterbinden der Verformung des Klemmenleiters 30-1 unter Verwendung des Isolieranschlags 32 ist es auch möglich, einen Spielraum zu unterbinden, der sich zwischen jeder Anschlussklemme 31-1 und 31-2 und der leitenden Folie auf dem Isoliersubstrat 11 bildet.
Bisher wurde als Beispiel die Beschreibung einer Situation angegeben, bei der zwei Isolieranschläge 32 in der Nähe des mittleren Abschnitts des Klemmenleiters 30-2 bereitgestellt werden, doch eine Konfiguration kann dergestalt sein, dass der Isolieranschlag 32 in einem Abschnitt des Klemmenleiters 30-2 gegenüber der Nähe des mittleren Abschnitts des Klemmenleiters 30-1 bereitgestellt wird. Auch kann eine Konfiguration derart sein, dass der Isolieranschlag 32 bereitgestellt wird, um die beiden Klemmenleiter 30-1 und 30-2 zu überspannen. Wenn eine Konfiguration übernommen wird, bei welcher der Isolieranschlag 32 bereitgestellt wird, um die beiden Klemmenleiter 30-1 und 30-2 zu überspannen, hat der Isolieranschlag 32 die Wirkung, dass er die Variation der Induktivität der Drähte reduziert, da er es ermöglicht, dass der Abstand (Zwischenraum) zwischen den beiden Klemmenleitern 30-1 und 30-2, die sich gegenüberliegen und voneinander getrennt sind, auf einem festen Abstand gehalten wird.
Es folgt eine Beschreibung mit Bezug auf das Ablaufschema der Schritte der Herstellung der Halbleitervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform. 6 ist ein Ablaufschema, das einen Überblick über die Schritte der Herstellung der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung gibt. Zunächst werden Halbleiterelemente auf das Isoliersubstrat 11 montiert (Schritt S1). Dann wird das Isoliersubstrat 11 durch Löten auf die Metallgrundplatte 10 montiert (Schritt S2). Dann wird das umgebende Gehäuse 20 auf die Metallgrundplatte 10 montiert, indem das umgebende Gehäuse 20 an dem Umfangsrand der Metallgrundplatte 10 angebracht wird (Schritt S3).
Die metallischen Klemmenleiter 30-1 und 30-2, die einstückig geformt sind, um zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 20a und 20b positioniert zu werden, werden im Voraus in dem umgebenden Gehäuse 20 bereitgestellt. Auch werden die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 im Voraus bereitgestellt, beispielsweise in jeweiligen Positionen auf dem Klemmenleiter 30-2 in der Nähe des mittleren Abschnitts zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 20a und 20b des umgebenden Gehäuses 20. Die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 haben die Wirkung, dass sie die Verformung des Klemmenleiters 30-1 auf Grund der thermischen Ausdehnung unterbinden, um zu verhindern, dass sich der Klemmenleiter 30-1 durch die Löthitze in der Richtung nach oben verformt, um sich dem Klemmenleiter 30-2 beim Löten der Anschlussklemmen 31-1 und 31-2 und der leitenden Folie auf das Isoliersubstrat 11 zu nähern.
Dann werden die Anschlussklemmen 31-1 und 31-2, die an den Klemmenleitern 30-1 und 30-2 gebildet sind, und die leitende Folie auf das Isoliersubstrat 11 gelötet (Schritt S4). Nun wird dadurch, dass die Isolieranschläge 32-1 und 32-2 an dem Klemmenleiter 30-2 bereitgestellt werden, die Verformung des Klemmenleiters 30-1 unterbunden, um zu verhindern, dass sich der Klemmenleiter 30-1 der oberen Seite nähert, auf welcher der Klemmenleiter 30-2 positioniert ist, selbst auf Grund der Hitze beim Löten. Anschließend wird beispielsweise ein Epoxidharz (nicht gezeigt) in den Innenabschnitt des umgebenden Gehäuses 20 eingespritzt, um die Halbleiterelemente und das Isoliersubstrat 11 hermetisch abzudichten, und eine obere Abdeckung (nicht gezeigt) des umgebenden Gehäuses 20 wird mit Klebstoff an dem umgebenden Gehäuse 20 befestigt (Schritt S5). Dadurch ist die in 1 gezeigte Halbleitervorrichtung 1 fertiggestellt.
Wie zuvor beschrieben, ist es gemäß der Erfindung dadurch, dass ein Isolieranschlag an einem Klemmenleiter bereitgestellt wird, möglich zu unterbinden, dass sich ein Klemmenleiter, der dem Klemmenleiter gegenüberliegt und um einen festen Abstand davon entfernt ist, durch die thermische Ausdehnung verformt, die auftritt, wenn er beim Löten erhitzt wird. Deshalb ist es möglich, eine Konfiguration zu übernehmen, bei welcher sich der Klemmenleiter, der sich durch die thermische Ausdehnung verformt, die auftritt, wenn er beim Löten erhitzt wird, nicht in der Richtung, in welcher der andere Klemmenleiter dem Klemmenleiter gegenüberliegt und um einen festen Abstand davon entfernt ist, nach oben biegt. Dadurch ist es möglich, einen Spielraum zu unterbinden, der sich zwischen einer Anschlussklemme, die von jedem Klemmenleiter vorsteht, und einer leitenden Folie auf einem Isoliersubstrat beim Löten bildet. Folglich ist es möglich zu vermeiden, dass sich die Anschlussklemmen beim Löten von dem Isoliersubstrat trennen und abfallen. Deshalb wird die Lötbarkeit der Anschlussklemmen mit der leitenden Folie auf dem Isoliersubstrat stabilisiert, und es ist somit möglich, das Vorkommen eines fehlerhaften Anschlusses zu verhindern. Ferner ist es auch möglich, einen Isolationsfehler oder Kurzschluss zwischen mindestens zwei Klemmenleitern, die sich gegenüberliegen und um einen festen Abstand voneinander entfernt sind, zu verhindern.
Da die Erfindung nicht auf die bisher beschriebene Ausführungsform eingeschränkt ist, kann sie wie zuvor unterschiedlich geändert werden. Beispielsweise wurde bei der bisher beschriebenen Ausführungsform eine Beschreibung einer Konfiguration als Beispiel angegeben, bei welcher der lineare Klemmenleiter der unteren Seite und der trapezrahmenförmige Klemmenleiter der oberen Seite angeordnet sind, d.h. eine Konfiguration, bei der sich die Klemmenleiter, die sich gegenüberliegen und um einen festen Abstand voneinander entfernt sind, ohne Weiteres nähern können, doch die gleiche Wirkung wird auch erreicht, wenn jeder Klemmenleiter eine andere Form aufweist. D.h. auch wenn die lineare Klemme auf der oberen Seite anstelle des trapezrahmenförmigen Klemmenleiters der oberen Seite angeordnet wird, besteht das Risiko, dass sich der lineare Klemmenleiter der unteren Seite in einer Bogenform in der Richtung nach oben verformt, wenn der lineare Klemmenleiter der oberen Seite durch ein nicht gezeigtes Element beim Löten der Anschlussklemmen mit der leitenden Folie auf das Isoliersubstrat physisch gehalten und daran gehindert wird sich zu verformen, wodurch das bisher bekannte Problem verursacht wird. Da es schwierig ist, den linearen Klemmenleiter der unteren Seite festzuhalten, ist es auch in diesem Fall besser, die Erfindung anzuwenden. Auch wenn der trapezrahmenförmige Klemmenleiter auf der unteren Seite anstelle des linearen Klemmenleiters der unteren Seite angeordnet wird, besteht das Risiko, dass sich der Klemmenleiter in einer Bogenform in der Richtung nach oben mehr oder weniger verformt, wie bisher bekannt, was bedeutet, dass es besser ist, die Erfindung anzuwenden.
Auch können die Komponenten der Halbleitervorrichtung, die in der bisher beschriebenen Ausführungsform abgebildet sind, durch andere jeweilige Komponenten ersetzt werden, welche die gleichen Funktionen aufweisen. Es kann auch eine andere optionale Komponente außer den bisher beschriebenen Komponenten der Halbleitervorrichtung bereitgestellt werden, oder es kann ein anderer Schritt zu den bisher beschriebenen Schritten der Herstellung der Halbleitervorrichtung hinzugefügt werden, um die optionale Komponente bereitzustellen. Auch wurde bei der bisher beschriebenen Ausführungsform eine beispielhafte Beschreibung der Situation gegeben, bei der zwei Klemmenleiter enthalten sind, doch da die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist, ist sie auch für den Fall wirksam, dass drei oder mehr Klemmenleiter enthalten sind, von denen jeder einem angrenzenden Klemmenleiter gegenüberliegt und davon um einen festen Abstand entfernt ist.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Wie oben ist die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung für eine Leistungshalbleitervorrichtung mit einem Aufbau nützlich, bei dem ein Isoliersubstrat, auf dem Halbleiterelemente montiert sind, auf einer Wärme ableitenden Metallgrundplatte montiert wird, und das Isoliersubstrat mit einem umgebenden Gehäuse abgedeckt wird, das an dem Umfangsrand der Metallgrundplatte angebracht wird.
Bezugszeichenliste

1, 100: Halbleitervorrichtung
10, 40: Metallische Grundplatte
11, 41: Isoliersubstrat
20, 50: Umgebendes Gehäuse
20a, 20b, 50a, 50b: Seitenwand des umgebenden Gehäuses
30-1, 30-2: Klemmenleiter
31-1, 31-2: Anschlussklemme
32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c: Isolieranschlag
33-1, 33-2, 33-3, 33-4, 63-1, 63-2, 63-3, 63-4: Externe Anschlussklemme

Claims

Halbleitervorrichtung (1), umfassend: ein Isoliersubstrat (11), auf dem Halbleiterelemente montiert sind; ein umgebendes Gehäuse (20), welches das Isoliersubstrat (11) umgibt; mindestens zwei metallische plättchenartige Klemmenleiter (30-1, 30-2), die oben auf dem Isoliersubstrat (11) parallel zur vorderen Oberfläche des Isoliersubstrats (11) angeordnet sind, um sich gegenüberzuliegen und voneinander entfernt zu sein, so dass die Abstände zwischen den Klemmenleitern (30-1, 30-2) und dem Isoliersubstrat (11) unterschiedlich sind, und deren beide Enden direkt in Seitenwänden (20a, 20b) des umgebenden Gehäuses (20) befestigt sind; und einen Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c), der zwischen den angrenzenden Klemmenleitern (30-1, 30-2) angeordnet ist, um den Abstand zwischen den angrenzenden Klemmenleitern (30-1, 30-2) auf einem festen Abstand oder mehr zu halten, wobei der Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c) eine Dicke aufweist, die größer ausfällt als der Abstand zwischen den angrenzenden Klemmenleitern (30-1, 30-2), und wobei der Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c) in der Nähe eines mittleren Abschnitts der Klemmleiter (30-1, 30-2) zwischen den beiden Seitenwänden (20a, 20b) des umgebenden Gehäuses (20) und von diesen beabstandet angeordnet ist.
Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c) derart bereitgestellt wird, dass er einen Abschnitt des Klemmenleiters (30-1, 30-2) einschließt.
Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c) aus einem Polyphenylensulfidharz oder einem Epoxidharz gebildet ist.
Halbleitervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Klemmenleitern (30-1, 30-2), der von dem Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c) eingehalten wird, 0,5 mm oder mehr und 5 mm oder weniger beträgt.
Halbleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner beinhaltend: eine leitende Folie, die auf dem Isoliersubstrat (11) in einem vorbestimmten Muster gebildet ist; und Anschlussklemmen (31-1, 31-2), die auf den jeweiligen Klemmenleitern (30-1, 30-2) gebildet sind, die auf die leitende Folie gelötet werden, wobei die Halbleitervorrichtung (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass der Isolieranschlag (32, 32-1, 32-2, 32a, 32b, 32c), indem er in Kontakt mit dem Klemmenleiter (30-1, 30-2) kommt, die thermische Verformung des Klemmenleiters (30-1, 30-2) unterbindet, der sich durch die Hitze beim Löten der Anschlussklemmen (31-1, 31-2) und der leitenden Folie thermisch ausdehnt.
Halbleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer der mindestens zwei Klemmenleiter (30-1, 30-2) als linearer Klemmenleiter (30-1) ausgebildet ist und ein oberer der mindestens zwei Klemmenleiter (30-1, 30-2) als trapezrahmenförmiger Klemmenleiter (30-2) ausgebildet ist.