DE112015001002T5 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Steueranschlussklemme 14 einer Halbleitervorrichtung weist einen vertieften Abschnitt 14c auf. Ein Harzgehäuse 15 weist ein Befestigungselement 152 auf, das mit einem vertieften Abschnitt 14c einer Steueranschlussklemme 14 koppelt und diesen befestigt. Das Befestigungselement 152 wird durch einen Harzblockabschnitt 154, der einen Stufenabschnitt aufweist, der mit dem vertieften Abschnitt 14c koppelt, einen Muttergehäuseabschnitt 153 und einen Trägerabschnitt 155, der durch Ankoppeln des Harzblockabschnitts 154 und des Muttergehäuseabschnitts 153 integriert ist, gebildet. Ein Harzgehäuse-Hauptkörper 151, mit dem das Befestigungselement 152 befestigt ist, weist einen hohlen Abschnitt auf, der ein Einführen des Harzblockabschnitts 154 ermöglicht. Der Muttergehäuseabschnitt 153 des Befestigungselements 152 und der Harzblockabschnitt 154 sind mit dem Harzgehäuse-Hauptkörper 151 aus einer Richtung befestigt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein hinsichtlich herkömmlicher Halbleitervorrichtungen in Patentschrift 1 beschriebenes Leistungs-Halbleitermodul ist in 12A als Draufsicht und in 12B als Schnittansicht dargestellt. Das in 12 dargestellte Leistungs-Halbleitermodul 100 weist ein auf einer wärmeabführenden Grundplatte 11 befestigtes mehrlagiges Substrat 12 auf. Das mehrlagige Substrat 12 ist ein aus mehreren Lagen einer Metallplatte, einer Isolierplatte und einer Leiterplatte aufgebautes Substrat. Die Leiterplatte des mehrlagigen Substrats 12 ist durch ein Verbindungsmaterial wie zum Beispiel Lot oder durch direktes Bonden elektrisch und mechanisch mit dem unteren Ende von Hauptanschlussklemmen 13 verbunden und durch ein Verbindungsmaterial wie zum Beispiel Lot oder durch direktes Bonden elektrisch und mechanisch mit dem unteren Ende von Steueranschlussklemmen 140 verbunden. Ein Harzgehäuse 500 ist vorgesehen, um das mehrlagige Substrat 12 zu bedecken und ist auf der wärmeabführenden Grundplatte 11 durch einen Klebstoff befestigt.
  • 12C zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts in der Umgebung des oberen Endes der Hauptanschlussklemme 13. Das obere Ende der Hauptanschlussklemme 13 nimmt, geformt durch einen oberen Oberflächenabschnitt 13a und zwei mit beiden Enden des oberen Oberflächenabschnitts verbundene seitliche Oberflächenabschnitte 13b, eine U-Form an. Das obere Ende der Hauptanschlussklemme 13 ragt durch eine Öffnung im Harzgehäuse 500 nach außen. Ein Mutterglobus 510, welcher ein Harzkörper mit darin eingebetteten Muttern ist, ist zwischen den beiden seitlichen Oberflächenabschnitten 13b der Hauptanschlussklemme 13 eingeführt.
  • 12D zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung des oberen Endes einer Steueranschlussklemme 140. Die Steueranschlussklemme 140 hat einen ersten Vorsprung 140a und einen zweiten Vorsprung 140b, die voneinander beabstandet sind. Ein vertiefter Abschnitt 140c ist zwischen dem ersten Vorsprung 140a und dem zweiten Vorsprung 140b ausgebildet.
  • Ein Harzblock 520 ist in eine Öffnung für die Steueranschlussklemme 140 des Harzgehäuses 500 eingeführt, wobei der Harzblock einen vorspringenden Stufenabschnitt aufweist, der in einen vertieften Abschnitt 140c für die Steueranschlussklemme 140 passt. Der vertiefte Abschnitt 140c koppelt mit einem führenden Endabschnitt des Harzblocks 520. Daher ist die Steueranschlussklemme 140 präzise in einer Horizontalrichtung ausgerichtet und aufgrund einer externen Last an einer Bewegung in Richtung nach oben und unten gehindert.
  • STAND DER TECHNIK
  • PATENTSCHRIFT
    • Patentschrift 1: WO 2012/071440
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
  • Bei der in Patentschrift 1 beschriebenen Halbleitervorrichtung sind die Einführungsrichtungen des mit dem Harzgehäuse zu befestigen Mutterglobus und des Harzblocks voneinander verschieden. Entsprechend müssen beim Herstellen der Halbleitervorrichtung die Vorgänge des Befestigens des Mutterglobus mit dem Harzgehäuse und der des damit Befestigens des Harzblocks separat voneinander ausgeführt werden, was Zeit und Aufwand für den Befestigungsvorgang erfordert.
  • Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, das oben genannte Problem vorteilhaft zu lösen, und stellt sich die Aufgabe, eine Halbleitervorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist, die Zeit und den Aufwand für den Befestigungsvorgang beim Herstellen einer Halbleitervorrichtung, zum Beispiel eines Leistungs-Halbleitermoduls, zu reduzieren.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABEN
  • Die Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Hauptanschlussklemme und eine Steueranschlussklemme, die jeweils mit einem mehrlagigen Substrat verbunden sind und ein Harzgehäuse, das eine Öffnung aufweist, die von der Steueranschlussklemme durchdrungen ist, wobei das Harzgehäuse das mehrlagige Substrat bedeckt. Die Steueranschlussklemme weist einen vertieften Abschnitt zwischen dem mehrlagigen Substrat und der Öffnung des Harzgehäuses auf. Das Harzgehäuse weist ein Befestigungselement und einen Harzgehäuse-Hauptkörper auf, an dem das Befestigungselement befestigt werden kann. Das Befestigungselement weist einen Harzblockabschnitt, der einen vorspringenden Stufenabschnitt aufweist, welcher mit dem vertieften Abschnitt der Steueranschlussklemme koppelt, ein Muttergehäuseabschnitt, der eine zum Ausrichten mit der Hauptanschlussklemme eingebettete Mutter aufweist, und einen Trägerabschnitt, der durch Ankoppeln des Harzblockabschnitts und des Muttergehäuseabschnitts integriert ist, auf. Der Harzgehäuse-Hauptkörper weist einen hohlen Abschnitt auf, in den der Harzblockabschnitt eingeführt werden kann, und der es dem Muttergehäuseabschnitt und dem Harzblockabschnitt erlaubt, aus einer Richtung befestigt zu werden.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß der Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Zeit und der Aufwand für den Befestigungsvorgang beim Herstellen der Halbleitervorrichtung reduziert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine Draufsicht eines Leistungs-Halbleitermoduls Ausführungsform 1 der Erfindung. 1B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 1A. 1C ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts in der Umgebung des oberen Endes der Hauptanschlussklemme der Ausführungsform 1 der Erfindung. 1D ist eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung des oberen Endes der Steueranschlussklemme der Ausführungsform 1 der Erfindung.
  • 2A ist eine Draufsicht des Befestigungselements, das einen Muttergehäuseabschnitt und Harzblockabschnitte aufweist. 2B eine Seitenansicht eines Befestigungselements.
  • 3A ist eine Draufsicht des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts. 3B ist eine Untersicht des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts. 3C ist eine Seitenansicht des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts.
  • 4 ist eine Seitenansicht eines Harzgehäuse-Hauptkörpers.
  • 5A ist eine Draufsicht eines Befestigungselements einer Variante der Ausführungsform 1 der Erfindung. 5B ist eine Seitenansicht eines Befestigungselements einer Variante der Ausführungsform 1 der Erfindung.
  • 6A ist eine Draufsicht eines Befestigungselements der Ausführungsform 2 der Erfindung. 6B ist eine Seitenansicht eines Befestigungselements der Ausführungsform 2 der Erfindung.
  • 7 ist eine Seitenansicht eines Harzgehäuse-Hauptkörpers.
  • 8 ist eine teilweise expandierte Schnittansicht eines Harzgehäuse-Hauptkörpers und eines Befestigungselements der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist eine Draufsicht eines Befestigungselements der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.
  • 10 ist eine Seitenansicht eines Harzgehäuse-Hauptkörpers der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.
  • 11 ist eine Seitenansicht eines Harzgehäuse-Hauptkörpers einer Abwandlung.
  • 12A ist eine Draufsicht eines herkömmlichen Leistungs-Halbleitermoduls. 12B ist eine Schnittansicht des herkömmlichen Leistungs-Halbleitermoduls. 12C ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts in der Umgebung des oberen Endes der Hauptanschlussklemme. 12D ist eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung des oberen Endes einer Steueranschlussklemme.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind die Begriffe „obere(r)” und „untere(r)” als Positionsangaben zwischen unteren und oberen Positionen auf den Seiten der Zeichnungen zu verstehen und beziehen sich nicht auf tatsächliche obere und untere Positionen unter Verwendungsbedingungen.
  • (Ausführungsform 1)
  • 1 ist eine beispielhafte Zeichnung eines Leistungs-Halbleitermoduls 10, das eine Ausführungsform der Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist. In 1 ist 1A eine Draufsicht des Leistungs-Halbleitermoduls 10 und 1B eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 1A. Das Leistungs-Halbleitermodul 10 umfasst eine wärmeabführende Grundplatte 11, ein mehrlagiges Substrat 12, Hauptanschlussklemmen 13, Steueranschlussklemmen 14 und ein Harzgehäuse 15.
  • Die wärmeabführenden Grundplatte 11 ist durch ein mehrlagiges Substrat 12 überdeckt, die mit ihr befestigt ist. Das mehrlagige Substrat 12 ist ein aus mehreren Lagen einer Metallplatte, einer Isolierplatte und einer Leiterplatte aufgebautes Substrat und ist an der wärmeabführenden Grundplatte 11 durch ein nicht dargestelltes Verbindungsmaterial, zum Beispiel Lot, mit der Metallplatte, die der wärmeabführenden Grundplatte gegenüberliegt, befestigt. Die Leiterplatte des mehrlagigen Substrats 12 hat Strukturen eines bestimmten elektrischen Schaltkreises, die selektiv darauf ausgebildet sind. Die Leiterplatte des mehrlagigen Substrats 12 wird von einem nicht dargestellten Leistungshalbleiterchip überdeckt, der durch ein Verbindungsmaterial elektrisch und mechanisch mit ihr befestigt ist. Der Leistungshalbleiterchip ist auch elektrisch mit der Leiterplatte des mehrlagigen Substrats 12, den Hauptanschlussklemmen 13 und den Steueranschlussklemmen 14 durch ein nicht dargestelltes Verdrahtungselement verbunden. Der Leistungshalbleiterchip und das Verdrahtungselement sind in 1 ausgelassen, da sie nicht kennzeichnende Teile der vorliegenden Erfindung sind. Die Leiterplatte des mehrlagigen Substrats 12 ist elektrisch und mechanisch mit dem unteren Ende der Hauptanschlussklemmen 13 durch ein Verbindungsmaterial wie zum Beispiel Lot oder durch direktes Bonden verbunden und elektrisch und mechanisch mit dem unteren Ende von Steueranschlussklemmen 14 durch ein Verbindungsmaterial wie zum Beispiel Lot oder durch direktes Bonden verbunden.
  • Das Harzgehäuse 15 ist vorgesehen, um das mehrlagige Substrat 12 zu bedecken und ist durch einen Klebstoff mit der wärmeabführenden Grundplatte 11 befestigt. Das Harzgehäuse 15 wird gebildet aus einem Harzgehäuse-Hauptkörper 151 und einem Befestigungselement 152, das an dem Harzgehäuse-Hauptkörper 151 befestigt ist. Das Harzgehäuse 15 hat Öffnungen 15a, die ein nach außen Vorstehen (Durchdringen) des oberen Endes der Hauptanschlussklemme 13 erlauben, Öffnungen 15b, die ein nach außen Vorstehen (Durchdringen) des oberen Endes der Steueranschlussklemmen 14 erlauben, und Schraubenlöcher mit Gewinde 15c. Das dargestellte Beispiel weist drei Hauptanschlussklemmen 13 und vier Steueranschlussklemmen 14 auf.
  • 1C zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts in der Umgebung des oberen Endes der Hauptanschlussklemme 13. Das obere Ende der Hauptanschlussklemme 13 hat, geformt durch einen oberen Oberflächenabschnitt 13a und zwei mit beiden Enden des oberen Oberflächenabschnitts verbundene seitliche Oberflächenabschnitte 13b, eine U-Form. Das obere Ende der Hauptanschlussklemme 13 ragt nach außen durch die Öffnung des Harzgehäuses 15. Der obere Oberflächenabschnitt 13a hat ein darin ausgebildetes Bolzenloch 13c. Ein Muttergehäuseabschnitt 153 des Befestigungselements 152, der das Harzgehäuse 15 bildet, ist zwischen den beiden seitlichen Oberflächenabschnitten 13b der Hauptanschlussklemme 13 eingeführt.
  • 1D zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung des oberen Endes der Steueranschlussklemme 14. Die Steueranschlussklemme 14 hat einen ersten Vorsprung 14a und einen zweiten Vorsprung 14b, die zwischen dem mehrlagigen Substrat 12 voneinander beabstandet sind und die Öffnung 15b des Harzgehäuses 15. Ein vertiefter Abschnitt 14c ist zwischen dem ersten Vorsprung 14a und dem zweiten Vorsprung 14b ausgebildet. Der vertiefte Abschnitt 14c koppelt mit einem führenden Endabschnitt eines Harzblockabschnitts 154 des Befestigungselements 152 des Harzgehäuses 15. Daher ist die Steueranschlussklemme 14 präzise in einer Horizontalrichtung ausgerichtet, in anderen Worten, in einer Richtung auf gleicher Ebene mit der Vorderseite der wärmeabführenden Grundplatte 11, und wird aufgrund einer externen Last an einer Bewegung in Richtung nach oben und unten gehindert.
  • 2A ist eine Draufsicht des Befestigungselements 152, das einen Muttergehäuseabschnitt 153 und Harzblockabschnitte 154 aufweist. Ferner ist 2B eine Seitenansicht des Befestigungselements 152. Das Befestigungselement 152 hat so eine Form, dass der Muttergehäuseabschnitt 153 und zwei Harzblockabschnitte 154, die jeweils an den beiden Seiten des Muttergehäuseabschnitts 153 angeordnet sind, durch einen Trägerabschnitt 155 miteinander verbunden sind. Der Trägerabschnitt 155 verbindet den Muttergehäuseabschnitt 153 und die beiden Harzblockabschnitte 154 an einem der longitudinalen Endseiten des Befestigungselements 152. Der Muttergehäuseabschnitt 153 und die Harzblockabschnitte 154 haben jeweils eine längliche Stangen-(Kasten-)Form. Die longitudinale Richtung des Muttergehäuseabschnitts 153 und die der Harzblockabschnitte 154 sind ungefähr parallel zueinander. Somit kann das Befestigungselement 152 mit dem Harzgehäuse-Hauptkörper 151 von einer Richtung befestigt werden, insbesondere in Richtung von links nach rechts auf der Seite mit 1A und 2A.
  • Der Muttergehäuseabschnitt 153 ist ein Harzkörper mit einer eingebetteten Mutter 156 zum Befestigen einer externen Verdrahtung mit einer Hauptanschlussklemme 13 und in dieser Ausführungsform sind drei Muttern 156, entsprechend drei Hauptanschlussklemmen 13 in einer geraden Linie in denselben Intervallen wie die Hauptanschlussklemmen 13 angeordnet. Die Muttern 156 des Muttergehäuseabschnitts 153 sind an jeder der Hauptanschlussklemmen 13 ausgerichtet. Das Verbinden der Hauptanschlussklemme 13 mit der externen Verdrahtung wird durch Festschrauben eines nicht dargestellten Bolzens oder einer Schraube mit der Mutter 156 des Muttergehäuseabschnitts 153 über das Bolzenloch 13c der Hauptanschlussklemmen 13 durchgeführt.
  • 3 ist eine vergrößerte Ansicht des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts 154. 3A ist eine Draufsicht des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts 154, 3B ist eine Untersicht des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts 154 und 3C ist eine Seitenansicht des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts 154. Ein Graben 154a zum Koppeln mit dem Harzgehäuse ist am führenden Endabschnitt des Harzblockabschnitts 154 ausgebildet. Stufenabschnitte 154b sind auf den beiden Seitenflächen des Harzblockabschnitts 154 ausgebildet, wobei die Stufenabschnitte einen vorspringenden Abschnitt aufweisen, der mit den vertieften Abschnitten 14c der Steueranschlussklemme 14 koppelt. Ein Vorsprung 154c ist auch auf jeder der beiden Seitenflächen ausgebildet. Ein Vorsprung 154d ist auf der Bodenfläche des Harzblockabschnitts 154 ausgebildet.
  • Der auf den beiden Seitenflächen des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts 154 ausgebildete Stufenabschnitt 154b ermöglicht das Koppeln des vertieften Abschnitts 14c der Steueranschlussklemme 14, der auf jedem der Stufenabschnitte 154b ausgebildet ist. Daher kann ein Harzblockabschnitt 154 mit den beiden Steueranschlussklemmen 14 koppeln und befestigen. Die auf den Seitenflächen und den Bodenflächen des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts 154 ausgebildeten Vorsprünge 154c und 154d befestigen den Harzblockabschnitt 154 durch Koppeln mit vertieften Abschnitten, die an den inneren Oberflächen eines hohlen Abschnitts des Harzblockabschnitts 154, der im Harzgehäuse-Hauptkörper 151 vorgesehen ist, ausgebildet sind.
  • Der Trägerabschnitt 155 des in 2 dargestellten Befestigungselements 152 besteht aus Harz und ist sowohl mit dem Muttergehäuseabschnitte 153 als auch dem Harzblockabschnitt 154 verbunden. Der Trägerabschnitt 155 integriert den Muttergehäuseabschnitt 153 und die Harzblockabschnitte 154. Wenn er mit einem Harzgehäuse-Hauptkörper 151 verbunden ist, ist der Trägerabschnitt 155 vorzugsweise derart angeordnet, so dass er nicht nur nicht in die Hauptanschlussklemmen 13 eingreift, sondern auch nicht in die Schraubenlöcher mit Gewinde 15c des Harzgehäuses 15. Entsprechend ist der Trägerabschnitt 155 in dieser in 1, 2 dargestellten Ausführungsform zwischen der Hauptanschlussklemme 13 und dem Schraubenloch mit Gewinde 15c vorgesehen. Der Trägerabschnitt 155 kann durch Gießen integral mit dem Muttergehäuseabschnitt 153 und den Harzblockabschnitten 154 ausgebildet werden.
  • 4 zeigt eine Seitenansicht eines Harzgehäuse-Hauptkörpers 151. Auf einer Seitenfläche des Harzgehäuse-Hauptkörpers 151 sind ein vertiefter Abschnitt 151a, der durch den Muttergehäuseabschnitt 153 eines Befestigungselements 152 überdeckt ist, Öffnungen 151b, durch die die Harzblockabschnitte 154 eingeführt werden, und Gräben 151c, mit denen der Trägerabschnitt befestigt ist, ausgebildet. Daher kann das Befestigungselement 152 mit dem Harzgehäuse-Hauptkörper 151 befestigt und aus einer Richtung in diesen eingeführt werden. Hohle Abschnitte, die sich in einer horizontalen Richtung des Harzgehäuses 15 von den beiden auf einer Seite des Harzgehäuse-Hauptkörpers 151 ausgebildeten Öffnungen 151b für die Harzblockabschnitte 154 erstrecken, sind ausgebildet und erreichen die Steueranschlussklemmen 14. Die Harzblockabschnitte 154 sind in die hohlen Abschnitte eingeführt und befestigen die Steueranschlussklemmen 14 (siehe Draufsicht der 1A). Aus diesem Grund haben die hohlen Abschnitte in Schnittansicht eine Form, so dass die Harzblockabschnitte 154 darin eingeführt werden können. Ferner sind die Ausdehnungsrichtungen der beiden hohlen Abschnitte, die den beiden Harzblockabschnitten 154 entsprechen, ungefähr parallel zueinander.
  • Der Harzgehäuse-Hauptkörper 151 und das Befestigungselement 152 sind durch Koppeln der in 2 dargestellten Vorsprünge 154c und 154d der Harzblockabschnitte 154 mit auf den inneren Oberflächen der oben genannten hohlen Abschnitte des Harzgehäuse-Hauptkörpers 151 ausgebildeten vertieften Abschnitten befestigt. Entsprechend können der Harzgehäuse-Hauptkörper 151 und das Befestigungselement 152 ohne Klebstoff befestigt werden. Diese Ausführungsform schließt jedoch ein Befestigen des Harzgehäuse-Hauptkörpers 151 und des Befestigungselements 152 mit Klebstoff nicht aus.
  • Das in 2 dargestellte Befestigungselement 152 weist zwei mit Vorsprüngen 154c und 154d versehene Harzblockabschnitte 154 in der Umgebung jedes dessen führenden Endabschnitts auf. Jedoch können der Harzgehäuse-Hauptkörper 151 und das Befestigungselement 152 selbst in dem Fall befestigt werden, dass nur einer der beiden Harzblockabschnitte 154 mit den Vorsprüngen 154c und 154d an dessen führenden Endabschnitt versehen ist.
  • 5 zeigt eine Variation dieser Ausführungsform. Ein in 5A als Draufsicht und in 5B als Seitenansicht dargestelltes Befestigungselement 157 weist Harzblockabschnitte 158 auf, dessen hinterer Endabschnitt mit Vorsprüngen 158a zum Befestigen eines Harzgehäuse-Hauptkörpers 151 versehen ist. Wie durch diese Abwandlung ersichtlich wird, kommt es nicht darauf an, ob die Position der Vorsprünge zum Koppeln des Befestigungselements mit dem Harzgehäuse-Hauptkörper am führenden oder hinteren Endabschnitt liegt.
  • Die Halbleitervorrichtung dieser Ausführungsform kann durch Befestigung von einer Richtung mit dem Harzgehäuse-Hauptkörper befestigt werden, da der Muttergehäuseabschnitt 153 und die Harzblockabschnitte 158 integral durch den Trägerabschnitt 155 gebildet werden. Ferner können der Muttergehäuseabschnitt 153 und die Harzblockabschnitte 158 gleichzeitig befestigt werden. Demnach wird es beim Herstellen der Halbleitervorrichtung ermöglicht, Zeit und Aufwand für den Befestigungsvorgang zu reduzieren.
  • (Ausführungsform 2)
  • Eine andere Ausführungsform der Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben. Das Leistungs-Halbleitermodul dieser Ausführungsform hat im Wesentlichen dieselben Konfigurationen wie die des in 1 dargestellten Leistungs-Halbleitermoduls 10. Entsprechend illustriert 6 ein Befestigungselement 252 dieser Ausführungsform, welches das Harzgehäuse bildet, und 7 illustriert einen Harzgehäuse-Hauptkörper 251 dieser Ausführungsform als charakteristische Konfigurationen dieser Ausführungsform. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen dieselben wie jene des in 1 dargestellten Leistungs-Halbleitermoduls 10. In 6 und 7 werden dieselben Elemente wie jene in der oben beschriebenen Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Entsprechend werden Wiederholungen der Beschreibung der obigen Ausführungsform unterlassen.
  • Die Halbleitervorrichtung dieser in 6 und 7 dargestellten Ausführungsform weist ein Befestigungselement 252, das durch einen Muttergehäuseabschnitt 153 gebildet ist, Harzblockabschnitte 254 und einen Trägerabschnitt 155 auf. Die Harzblockabschnitte 254 haben Vorsprünge 254e an ihrer oberen Oberfläche. Ein Harzgehäuse-Hauptkörper 251 ist mit Gräben auf der oberen von inneren Oberflächen der hohlen Abschnitte versehen, in welche die Harzblockabschnitte 254 eingeführt sind, wobei die Gräben den Vorsprung 254e der Harzblockabschnitte 254 führen. Die Gräben erscheinen als hohle Abschnitte 251ba an der oberen Seite der Öffnungen 251b in 7.
  • Die beiden Harzblockabschnitte 254 sind durch den Trägerabschnitt 155 miteinander verbunden. Wenn die Harzblockabschnitte 254 des Befestigungselements 252 von den Öffnungen 251b des Harzgehäuse-Hauptkörpers 251 eingeführt werden, bleiben die Ausdehnungsrichtungen der beiden Harzblockabschnitte 254 nicht notwendigerweise parallel zueinander. Selbst in diesem Fall können gemäß dieser Ausführungsform die Harzblockabschnitte 254 daran gehindert werden, aufgrund ihres Kontakts mit der inneren Oberfläche der hohlen Abschnitte blockiert zu werden, da die in den Harzblockabschnitten 254 ausgebildeten Vorsprünge 254e durch die Gräben der hohlen Abschnitte geführt werden, was ermöglicht, die Harzblockabschnitte 254 leichtgängig einzuführen.
  • In dieser in 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist der Vorsprung 254e an der oberen Oberfläche des Harzblockabschnitts 254 ausgebildet. Allerdings ist der Ort, an dem der Vorsprung 254e ausgebildet ist nicht auf die obere Oberfläche des Harzblockabschnitts 254 beschränkt. Zusätzlich ist der Ort des Vorsprungs 254e auch in longitudinaler Richtung des Harzblockabschnitts 254 nicht besonders beschränkt. Jedoch ist der Vorsprung 254e hinsichtlich eines leichtgängigen Führens des Harzblockabschnitts 254 vorzugsweise in der Nähe des führenden Endabschnitts des Harzblockabschnitts 254 ausgebildet.
  • Ferner ist der Vorsprung 254e in 6 und 7 auf jedem der beiden Harzblockabschnitte 254 ausgebildet, aber der Vorsprung kann auf nur einem der Harzblockabschnitte 254 ausgebildet sein.
  • (Ausführungsform 3)
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Das Leistungs-Halbleitermodul dieser Ausführungsform hat im Wesentlichen dieselben Konfigurationen wie die des in 1 dargestellten Leistungs-Halbleitermoduls 10. Entsprechend zeigt 8 als charakteristische Konfiguration dieser Ausführungsform eine teilweise expandierte Schnittansicht eines hohlen Abschnitts eines Harzgehäuse-Hauptkörpers 351, der das Harzgehäuse bildet, und einen führenden Endabschnitt eines Harzblocks 354 des Befestigungselements, der in den hohlen Abschnitt eingeführt ist. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen dieselben wie jene des in 1 dargestellten Leistungs-Halbleitermoduls 10.
  • In 8 ist ein Stopper 351f auf der inneren Oberfläche des hohlen Abschnitts des Harzgehäuse-Hauptkörpers 351 ausgebildet. Ferner hat der Harzblock 354 einen Vorsprung 354f, der über den Stopper 351f hinaus gelangt und mit ihm koppelt.
  • In der vorigen in 1 dargestellten Ausführungsform sind die Vorsprünge 154c, 154d am führenden Endabschnitt der Harzblockabschnitte 154 ausgebildet, aber in dieser Ausführungsform ist der Vorsprung 354f nicht am führenden Endabschnitt des Harzblocks 354 ausgebildet, sondern zwischen dem führenden Endabschnitt und dem hinteren Endabschnitt. Durch Koppeln dieses Vorsprungs 354f mit dem oben genannten Stopper ist der Harzblock des Befestigungselements am Harzgehäuse-Hauptkörper befestigt.
  • Wie es in dieser Ausführungsform offensichtlich ist, kommt es auf die Lage der Kopplungsmittel zum Befestigen des Harzblocks des Befestigungselements nicht an.
  • Als Abwandlung dieser Ausführungsform kann die Konfiguration auch derart sein, dass der in den vorigen Ausführungsformen beschriebene und in 6 dargestellte Vorsprung 254e des Harzblockabschnitts 254 auch als Vorsprung 354f zum Koppeln mit dem Stopper 351f im hohlen Abschnitt dieser Ausführungsform fungiert.
  • (Ausführungsform 4)
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Das Leistungs-Halbleitermodul dieser Ausführungsform hat im Wesentlichen dieselben Konfigurationen wie die des in 1 dargestellten Leistungs-Halbleitermoduls 10. Entsprechend illustriert 9 eine Draufsicht eines Befestigungselements 452, welches das Harzgehäuse als charakteristische Konfiguration dieser Ausführungsform bildet. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen dieselben wie jene des in 1 dargestellten Leistungs-Halbleitermoduls 10.
  • Das in 9 dargestellte Befestigungselement 452 hat einen Muttergehäuseabschnitt 453 mit Verjüngungen 453a an dessen führenden Endabschnitt. Weil der Muttergehäuseabschnitt 453 die Verjüngungen 453a an dessen führenden Endabschnitt aufweist, kann der Muttergehäuseabschnitt 453 leichtgängig zwischen zwei Seitenflächenabschnitten 13b, welche die U-Form des oberen Endes der Hauptanschlussklemme 13 bilden, eingeführt werden.
  • Wie zuvor in Ausführungsform 2 unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben wurde, kann diese Ausführungsform auch konfiguriert werden, um einen Vorsprung, der auf der oberen Oberfläche der Harzblockabschnitte 154 ausgebildet ist, und einen Graben, der in den hohlen Abschnitten des Harzgehäuse-Hauptkörpers ausgebildet ist, und in den die Harzblockabschnitte 154 eingeführt werden, so dass der Graben die Vorsprünge führt, vorzusehen. Solch eine Konfiguration verhindert ein Blockieren der Harzblockabschnitte 154 aufgrund des Kontakts mit den inneren Oberflächen der hohlen Abschnitte und ermöglicht ein leichtgängiges Einführen des Befestigungselements 452 in den Harzgehäuse-Hauptkörper.
  • 10 ist eine Seitenansicht eines Harzgehäuse-Hauptkörpers 451, der das Harzgehäuse als weiteres Beispiel dieser Ausführungsform bildet. Der Harzgehäuse-Hauptkörper 451 der 10 weist Öffnungen 451b mit darauf ausgebildeten Verjüngungen 451ba auf, wobei die Harzblockabschnitte 154 des Befestigungselements 452 der 9 in die Öffnungen eingeführt werden. Daher können die Harzblockabschnitte 154 leichtgängig in die hohlen Abschnitte eingeführt werden.
  • Obwohl die Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung insbesondere unter Verwendung der Zeichnungen und Ausführungsformen beschrieben wurde ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beschreibung der Ausführungsformen und Zeichnungen beschränkt und es sind viele Abwandlungen möglich ohne vom Geiste der Erfindung abzuweichen.
  • Zum Beispiel sind die Harzblockabschnitte des Befestigungselements nicht auf jene beschränkt, die in die im Harzgehäuse-Hauptkörper ausgebildeten hohlen Abschnitte eingeführt sind. Die Konfiguration kann auch derart sein, dass ein Graben zum Führen des auf der oberen Oberfläche des Harzgehäuse-Hauptkörpers ausgebildeten Harzblockabschnitts den Harzblockabschnitt entlang dieses Grabens führt, um die Steueranschlussklemme zu befestigen. In dieser Konfiguration ist der Harzblockabschnitt auf der oberen Oberfläche des Harzgehäuses ausgesetzt.
  • 11 ist eine Abwandlung des Harzgehäuse-Hauptkörpers der 7 und ein Teil der oberen Seite der Öffnungen 251b ist auch zur oberen Oberfläche des Harzgehäuses hin geöffnet und bildet einen Schlitz. Daher werden die Vorsprünge 254e des Harzblockabschnitts 254 des Befestigungselements 252 in 6 durch die Schlitze geführt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Leistungshalbleitermodul
    12
    mehrlagiges Substrat
    13
    Hauptanschlussklemme
    14
    Steueranschlussklemme
    14c
    vertiefter Abschnitt
    15
    Harzgehäuse
    15b
    Öffnung
    151, 251, 351
    Harzgehäuse-Hauptkörper
    151b, 251b
    hohler Abschnitt
    251ba
    Graben
    351f
    Stopper
    152, 252, 452
    Befestigungselement
    153, 453
    Muttergehäuseabschnitt
    453a
    Verjüngung
    154, 254, 354
    Harzblockabschnitt
    254e
    Vorsprung
    354f
    Vorsprung
    154c, 154d
    Vorsprung
    155
    Trägerabschnitt
    156
    Mutter

Claims (5)

  1. Halbleitervorrichtung, umfassend: eine Hauptanschlussklemme und eine Steueranschlussklemme, die jeweils mit einem mehrlagigen Substrat verbunden sind; und ein Harzgehäuse mit einer von der Steueranschlussklemme durchdrungen Öffnung, wobei das Harzgehäuse das mehrlagige Substrat bedeckt, wobei die Steueranschlussklemme einen vertieften Abschnitt zwischen dem mehrlagigen Substrat und der Öffnung des Harzgehäuses aufweist, wobei das Harzgehäuse ein Befestigungselement und einen Harzgehäuse-Hauptkörper aufweist, an dem das Befestigungselement befestigt werden kann, wobei das Befestigungselement einen Harzblockabschnitt, der einen vorspringenden Stufenabschnitt aufweist, welcher mit einem vertieften Abschnitt der Steueranschlussklemme koppelt, ein Muttergehäuseabschnitt, der eine zum Ausrichten mit der Hauptanschlussklemme eingebettete Mutter aufweist, und einen Trägerabschnitt, der durch Verbinden des Harzblockabschnitts und des Muttergehäuseabschnitts integriert ist, aufweist, wobei der Harzgehäuse-Hauptkörper einen hohlen Abschnitt aufweist, in den der Harzblockabschnitt eingeführt werden kann, und der es dem Muttergehäuseabschnitt und dem Harzblockabschnitt ermöglicht, aus einer Richtung befestigt zu werden.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Harzblockabschnitt des Befestigungselements einen Vorsprung aufweist, der mit dem Harzgehäuse-Hauptkörper koppelt.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der hohle Abschnitt des Harzgehäuse-Hauptkörpers einen Graben aufweist, der auf einer dessen inneren Oberflächen ausgebildet ist, wobei der Graben den Harzblockabschnitt des Befestigungselements führt, wobei der Harzblockabschnitt des Befestigungselements einen durch den Graben geführten Vorsprung aufweist.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der hohle Abschnitt des Harzgehäuse-Hauptkörpers einen Stopper zum Befestigen des Harzblockabschnitts des Befestigungselements aufweist, der auf dessen inneren Oberfläche ausgebildet ist, wobei der Harzblockabschnitt des Befestigungselements einen Vorsprung aufweist, der mit dem Stopper koppelt.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Muttergehäuseabschnitt des Befestigungselements eine Verjüngung aufweist, die an dessen einen führenden Ende ausgebildet ist.
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