DE112015003757B4 - Halbleitervorrichtung sowie Generator und Stromrichtvorrichtung, welche die Halbleitervorrichtung verwenden - Google Patents

Halbleitervorrichtung sowie Generator und Stromrichtvorrichtung, welche die Halbleitervorrichtung verwenden Download PDF

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Shigeru Sugayama
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Abstract

Halbleitervorrichtung, enthaltend:eine erste Außenelektrode (101), welche in einer Oberfläche einen runden Außenrandteil (101s) enthält;einen MOSFET-Chip (103, 103p), welcher eine Drain-Elektrode (103d, 103pd), eine Source-Elektrode (103s, 103ps) und eine Gate-Elektrode (103g, 103pg) enthält;einen Steuerschaltungs-Chip (104, 104p), welcher Spannungen oder Ströme der Drain-Elektrode (103d, 103pd) und der Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) empfängt und ein Signal zum Steuern des MOSFET-Chips (103, 103p) auf der Grundlage der Spannungen oder der Ströme an die Gate-Elektrode (103g, 103pg) des MOSFET-Chips (103, 103p) liefert;eine zweite Außenelektrode (107), welche bezüglich des MOSFET-Chips (103, 103p) auf einer der ersten Außenelektrode (101) entgegengesetzten Seite angeordnet ist und eine Außenanschlussklemme auf einer Mittelachse des runden Außenrandteils (101s) der ersten Außenelektrode (101) enthält; undein Isoliersubstrat (106), welches den Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) von der ersten Außenelektrode (101) oder der zweiten Außenelektrode (107) elektrisch isoliert, wobeidie erste Außenelektrode (101), die Drain-Elektrode (103d, 103pd) und die Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) und die zweite Außenelektrode (107) so angeordnet sind, dass sie sich in einer Richtung der Mittelachse überdecken, wobeieine der Drain-Elektrode (103d, 103pd) und der Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) mit der ersten Außenelektrode (101) elektrisch verbunden ist, wobeidie andere der Drain-Elektrode (103d, 103pd) und der Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) mit der zweiten Außenelektrode (107) elektrisch verbunden ist, und wobeidie Halbleitervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ferner einen Kondensator (105) enthält, welcher zwischen eine Stromversorgungs-Anschlussklemme des Steuerschaltungs-Chips (104, 104p) und eine Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) geschaltet ist, wobeider MOSFET-Chip (103, 103p) und das Isoliersubstrat (106) auf der ersten Außenelektrode (101) oder auf der zweiten Außenelektrode (107) angeordnet sind, und wobeidie Steuerschaltung und der Kondensator (105) auf dem Isoliersubstrat (106) angeordnet sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, welche eine Gleichrichtung durchführt, einen Generator und eine Stromrichtvorrichtung, welche die Halbleitervorrichtung verwenden.
  • Stand der Technik
  • Herkömmlicherweise ist ein Kraftfahrzeug mit einem Generator ausgestattet, welcher aus Rotationsleistung elektrische Leistung erzeugt. Der Generator richtet die erzeugte Wechselstromleistung zu einer Gleichstromleistung gleich, um mit der erhaltenen Leistung eine Batterie zu laden. Gewöhnlich wird eine Diode als ein Gleichrichter verwendet.
  • In PTL 1 wird die Diode als der Gleichrichter verwendet. Eine Anschlussklemme der Oberseite des Diodenchips ist mit einer Zuleitungselektrode verbunden, und eine Anschlussklemme der Unterseite des Diodenchips ist mit einer Basiselektrode verbunden. Dann wird ein Verfahren offenbart, bei welchem ein aus der Basiselektrode bestehendes Gehäuse mittels eines Lots oder durch Einpressen an einer Elektrodenplatte des Generators befestigt wird. In den letzten Jahren wird ein MOSFET (Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor) als der Gleichrichter des Generators verwendet. PTL 2 und PTL 3 offenbaren Verfahren des Gleichrichters, welcher den im Generator verwendeten MOSFET nutzt. US 2007 / 0 105 454 A1 (vgl. PTL 4) offenbart zudem Gleichrichterschaltungen, welche anstelle von Dioden zur Gleichrichtung von Wechselspannungen verwendbar sind und wie Dioden Zweipole mit einem Kathodenanschluss und eine Anodenanschluss bilden. Die Verlustleistung dieser Gleichrichterschaltungen ist geringer als die Verlustleistung von Silizium-PN-Dioden. Des Weiteren offenbart US 2010 / 0 244 559 A1 (vgl. PTL 5) eine Gleichrichterschaltung, die unter anderem eine Stromverstärkerstufe und einen Begrenzer aufweist, wobei sie als Schutzelement für ein Gate eines MOS-Transistors mindestens ein Überspannungsschutzelement aufweist, das zwischen einem Sourceanschluss des MOS-Transistors und einem Eingang der Stromverstärkerstufe angeordnet ist, wodurch der Leistungsverlust reduziert und folglich auch der Aufwand für eine Kühlung reduziert werden kann. Schließlich offenbart US 6 476 480 B1 (vgl. PTL 6) ein IC-Leistungsgehäuse, das für die Verwendung als Gleichrichter für einen Kfz-Wechselstromgenerator geeignet ist, wobei aufgrund der speziellen Ausgestaltung des IC-Leistungsgehäuses eine präzisere Steuerung eines Wechselstromgeneratorausgangs erreicht werden kann.
  • Druckschriftenverzeichnis
  • Patentliteratur
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Jedoch liegt, wie in PTL 1 offenbart, beim Verfahren des Verwendens der Diode als Gleichrichter ein durch einen pn-Übergang verursachtes eingebautes Potential (ein Unterschied in der Austrittsarbeit eines p-Halbleiters und eines n-Halbleiters) an der Diode an, und folglich tritt ein Spannungsabfall auch in einer Vorwärtsrichtung auf, so dass Spannungsverlust und Leistungsverlust zunehmen.
  • Darüber hinaus wird das Problem des eingebauten Potentials in PTL 2 und PTL 3 bei Verwendung des MOSFET vermieden. Jedoch ist der quadratische MOSFET (quadratische Form) in ein Gehäuse eingebaut und besteht keine Kompatibilität mit dem Gehäuse, welches die herkömmliche Diode verwendet. Darüber hinaus ist es bei Verwendung des Gehäuses des quadratischen MOSFET erforderlich, Positionen in einer Richtung um eine Drehachse des Gehäuses (Gleichrichters) des MOSFET in Übereinstimmung zu bringen, so dass der Gleichrichter durch Einpressen in ein im Generator vorgesehenes Loch befestigt wird, wenn der Gleichrichter am Generator befestigt wird. Deshalb ist es schwierig, eine große Menge von Gleichrichtern mühelos am Generator zu befestigen. Insbesondere ist es in einem Fall, in welchem die Befestigung durch Einpressen erfolgt, was in den letzten Jahren das vorherrschende Verfahren ist, erforderlich, die Positionierung in einer Richtung um die Drehachse bezüglich des quadratischen Gehäuses genau durchzuführen, und folglich wird die Befestigung schwierig.
  • Ein spezieller Generator muss für das Einpressen und Befestigen des Gehäuses des quadratischen MOSFET vorbereitet werden, und Entwicklungskosten und Herstellungskosten steigen, während die Einsatzflexibilität zurückgeht.
  • Anders ausgedrückt, da die Formen der beiden Gleichrichter verschieden sind, müssen der den Gleichrichter der Diode verwendende Generator und der den das Gehäuse des quadratischen MOSFET verwendenden Gleichrichter verwendende Generator separat entwickelt und hergestellt werden. Darüber hinaus ist es nicht möglich, eine Montagevorrichtung zu verwenden, welche den Gleichrichter der Diode in den Generator einpresst und daran befestigt, und muss eine separate Vorrichtung vorbereitet und verwendet werden, um das Gehäuse des quadratischen MOSFET am Generator zu befestigen.
  • Die Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht, und eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Halbleitervorrichtung, einen die Halbleitervorrichtung verwendenden Generator und eine Stromrichtvorrichtung mit geringerem Spannungsverlust und Leistungsverlust bereitzustellen, und an Montageprozess ist einfach, so dass die Gleichrichtung zu niedrigen Herstellungskosten realisiert werden kann.
  • Problemlösung
  • Das Problem wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 12 und 13 gelöst. Besondere Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Darüber hinaus werden in der Beschreibung von Ausführungsformen weitere Lösungen angegeben.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Halbleitervorrichtung, einen Generator und eine die Halbleitervorrichtung verwendende Stromrichtvorrichtung, welche sich leicht montieren lässt, bereitzustellen, und sind Spannungsverlust und Leistungsverlust gering.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • 1 ist eine Draufsicht, welche einen Gleichrichter S1 einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, in welchem eine Zuleitungs-Anschlussklemme nach oben weist und eine Basiselektrode nach unten weist, von oben zeigt.
    • 2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie I-I in 1.
    • 3 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1.
    • 4 ist eine Zeichnung, welche eine Beziehung elektrischer Verbindungen zwischen den Bauelementen des Gleichrichters S1 der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 5 ist ein Schaltbild, welches eine Schaltungskonfiguration des Gleichrichters S1 der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 6 ist eine Seitenansicht des Einpress-Gleichrichters S1, welcher an einer Kühlplatte eines Generators befestigt ist.
    • 7 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration eines Gleichrichters S1B in einem Abwandlungsbeispiel der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 8 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration eines Gleichrichters S1C in einem Abwandlungsbeispiel der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 9 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 8.
    • 10 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration eines Gleichrichters S1D in einem Abwandlungsbeispiel der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 11 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration eines Gleichrichters S1E in einem Abwandlungsbeispiel der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 12 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie I-I in 1, welche einen Gleichrichter S1 F in einem Abwandlungsbeispiel der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 13 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1, welche eine Konfiguration eines Gleichrichters S1G in einem Abwandlungsbeispiel der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 14 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1, welche eine Konfiguration eines Gleichrichters S1H in einem Abwandlungsbeispiel der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 15 ist eine Zeichnung, welche einen Gleichrichter S2 einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, in welcher eine Zuleitungs-Anschlussklemme von einer mit der Basiselektrode verbundenen Source-Elektrode her gesehen ist.
    • 16 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V in 15;
    • 17 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in 15.
    • 18 ist ein Schaltbild, welches eine Schaltungskonfiguration einer sechs Gleichrichter verwendenden Dreiphasen-Vollweggleichrichtung zeigt.
    • 19 ist eine Zeichnung, welche grob die Konfiguration und den Aufbau eines Generators gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 20 ist eine Draufsicht, welche eine im Generator gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung vorgesehene Gleichrichtvorrichtung schematisch zeigt.
    • 21 ist ein Schaubild, welches Strom/Spannungs-Kennlinien in einer Vorwärtsrichtung einer Diode, welche ein typischer Gleichrichter nach Stand der Technik ist, und eines MOSFET, welcher der Gleichrichter dieser Ausführungsform ist, einander gegenüberstellt.
    • 22 ist ein Schaltbild, welches eine Schaltungskonfiguration des Gleichrichters in einem Fall, in welchem ein p-Kanal-MOSFET als eine Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachfolgend werden Ausführungsweisen der Erfindung (im Folgenden als „Ausführungsformen“ bezeichnet) anhand der Zeichnungen beschrieben.
  • << Erste Ausführungsform: Halbleitervorrichtung und Gleichrichter S1 >>
  • Nun wird eine Halbleitervorrichtung einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sie einen MOSFETs verwendenden Gleichrichter bildet, und wird sinnvollerweise als „Gleichrichter S1“ bezeichnet.
  • < Konfiguration (Aufbau) des Gleichrichters S1 >
  • Die Konfiguration (der Aufbau) des Gleichrichters (der Halbleitervorrichtung) S1 wird anhand der 1 bis 4 beschrieben. Ferner gibt es zwei als „vorderseitig“ und „rückseitig“ bezeichnete Konfigurationen (Aufbauarten) in der Konfiguration (im Aufbau) des Gleichrichters S1. Ein Unterschied zwischen „vorderseitig“ und „rückseitig“ besteht in einem Unterschied in der elektrischen Polarität und einem Unterschied der entsprechenden Konfiguration (des entsprechenden Aufbaus).
  • Die Konfiguration (der Aufbau) des in den 1 bis 3 gezeigten Gleichrichters S1 ist eine als „vorderseitig“ bezeichnete Konfiguration. Ferner wird die „rückseitige“ Konfiguration (der „rückseitige“ Aufbau) eines Gleichrichters (einer Halbleitervorrichtung) S2 später anhand der 15 bis 17 beschrieben.
  • 1 ist eine Draufsicht, welche den Gleichrichter S1, in welchem eine Zuleitungs-Anschlussklemme 107t (eine Außenanschlussklemme und ein Teil einer zweiten Außenelektrode) nach oben weist und eine Basiselektrode 101 (erste Außenelektrode) nach unten weist, von oben zeigt. Ferner sind in 1 ein den Gleichrichter S1 bedeckender Teil eines Gehäuses und ein Harz 108 (siehe 2) weggelassen, um die Erläuterung zu erleichtern.
  • Darüber hinaus ist 2 eine in 1 von links gesehene Schnittansicht entlang einer Linie I-I in 1.
  • Darüber hinaus ist 3 eine in 1 von links gesehene Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1.
  • Darüber hinaus ist 4 ist eine Zeichnung, welche eine Beziehung elektrischer Verbindungen zwischen den Bauelementen des in den 1 bis 3 gezeigten Gleichrichters S1 zeigt.
  • In 1 enthält der Gleichrichter S1 die einen in der Draufsicht runden Außenrandteil 101s aufweisende Basiselektrode 101 und einen im oberen Teil der Basiselektrode 101 vorgesehenen Sockel 102.
  • Darüber hinaus, wie in den 1 und 2 gezeigt, sind ein aus einem MOSFET gefertigter MOSFET-Chip 103 und ein Isoliersubstrat 106 auf dem Sockel 102 befestigt.
  • Ferner bestehen die Basiselektrode 101 und der Sockel 102 aus dem gleichen Werkstoff und sind sie in einem Stück gebildet. In der Basiselektrode 101 wird ein zum Einbauen des MOSFET-Chips 103 und des Isoliersubstrats 106 dienender Teil als der Sockel 102 bezeichnet. Eine Rille 101 m (siehe 2) ist zwischen der Umgebung des Sockels 102 und der Basiselektrode 101 gebildet.
  • Darüber hinaus sind eine Zuleitungselektrode 107 (zweite Außenelektrode) und die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t, welche ein Teil der Zuleitungselektrode 107 ist und als Anschlussklemme dient, auf dem MOSFET-Chip 103 vorgesehen. Die Zuleitungselektrode 107 und die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t liegen im Wesentlichen auf dem gleichen Potential.
  • Eine Mittelachse O des Gehäuses wie des Gleichrichters S1 ist in der Mitte der Basiselektrode 101 angeordnet. Darüber hinaus stimmt die Mitte des Schafts der Zuleitungs-Anschlussklemme 107t mit der Mittelachse O überein.
  • Als ein MOSFET enthält der MOSFET-Chip 103 eine Gate-Elektrode 103g, eine Source-Elektrode 103s und eine Drain-Elektrode 103d.
  • Die Source-Elektrode 103s und die Drain-Elektrode 103d überdecken sich in der Draufsicht und sind von der Source-Elektrode 103s her insofern zu sehen, als die Source-Elektrode 103s oben und die Drain-Elektrode 103d unten angeordnet ist, aber die Drain-Elektrode 103d ist nicht zu sehen. Deshalb ist ein Zuleitungsdraht der Source-Elektrode 103s durch eine durchgezogene Linie dargestellt und ist ein Zuleitungsdraht der Drain-Elektrode 103d durch eine gestrichelte Linie dargestellt (siehe 1 und 2).
  • Ferner ist der in den 1 und 3 gezeigte MOSFET-Chip 103 so gebildet, dass Source und Drain in einem vertikalen Aufbau konfiguriert sind. Der MOSFET kann von einem planaren Typ oder einem Trench-Typ sein, solange der MOSFET den vertikalen Aufbau aufweist.
  • Darüber hinaus enthält der MOSFET einen n-MOSFET (Source und Drain bestehen beide aus einem n-Halbleiter) mit einem n-Kanal und einen p-MOSFET (Source und Drain bestehen beide aus einem p-Halbleiter) mit einem p-Kanal. In den 1 und 3 wird der n-MOSFET (die Ladungsträger sind Elektronen), welcher eine hohe Ladungsträgerbeweglichkeit aufweist, angenommen.
  • Darüber hinaus ist das Isoliersubstrat 106, wie in den 1 und 3 gezeigt, mittels eines Lots 109 über eine auf der Rückseite des 106 vorgesehene Elektrode 114 am Sockel 102 der Basiselektrode 101 befestigt.
  • Ferner dient das auf der Elektrode 114 und dem Sockel 102 vorgesehene Lot 109 dazu, das Isoliersubstrat 106 am Sockel 102 zu befestigen, bedeutet es aber keine elektrische Verbindung.
  • Eine Elektrode 112a ist auf dem Isoliersubstrat 106 vorgesehen, und ein Steuerschaltungs-Chip 104 ist auf der Elektrode 112a befestigt.
  • Der Steuerschaltungs-Chip 104 enthält eine erste Elektrode 104a, eine zweite Elektrode 104b, eine dritte Elektrode 104c und eine vierte Elektrode 104d.
  • Darüber hinaus sind Elektroden 112b und 112c auf dem Isoliersubstrat 106 vorgesehen und ist ein Kondensator 105 auf den Elektroden 112b und 112c befestigt. Eine hochspannungsseitige Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 ist auf der Elektrode 112b angeordnet, und eine niederspannungsseitige Anschlussklemme 111 ist auf der Elektrode 112c angeordnet.
  • Ferner sind der Sockel 102, der MOSFET-Chip 103, der Steuerschaltungs-Chip 104, der Kondensator 105 und das Isoliersubstrat 106 mit dem Harz (ersten Harz) 108 bedeckt (siehe 2 und 3). Die Einzelheiten des Harzes (ersten Harzes) 108 und eines JCR (zweiten Harzes) 113 (2) werden später beschrieben.
  • Darüber hinaus sind der MOSFET-Chip 103, der Steuerschaltungs-Chip 104 und der Kondensator 105 zum Bilden einer Schaltung wie des Gleichrichters S1 in 5 verwendete Bauelemente wie später beschrieben.
  • Darüber hinaus sind die jeweiligen Elemente (der MOSFET-Chip 103, der Steuerschaltungs-Chip 104 und der Kondensator 105) über eine Vielzahl von Drähten 115 elektrisch verbunden. Die Einzelheiten der Verbindung werden später beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, sind der MOSFET-Chip 103 und das rechteckige Isoliersubstrat 106, welche in einer in der Draufsicht quadratischen (rechteckigen) Form gebildet und mit dem rechteckigen Kondensator 105 und dem rechteckigen Steuerschaltungs-Chip 104 zusammengebaut sind, so angeordnet, dass die langen Seiten parallel nebeneinanderliegen.
  • Bei einer solchen Anordnung können der MOSFET-Chip 103, der Kondensator 105 und der Steuerschaltungs-Chip 104 nebeneinander angeordnet werden und kann ein Raum dazwischen schmal gemacht werden. Deshalb können der MOSFET-Chip 103, der Kondensator 105 und der Steuerschaltungs-Chip 104 mit einer hohen Flächenausnutzung angeordnet werden.
  • Darüber hinaus wird ein zum elektrischen Verbinden der Elektroden eins bis vier 104a bis 104d des Steuerschaltungs-Chips 104, des MOSFET-Chips 103 und des Kondensators 105 erforderlicher Abstand sehr klein.
  • Bei einer solchen Form und Anordnung kann die Länge des den Steuerschaltungs-Chip 104, den MOSFET-Chip 103 und den Kondensator 105 elektrisch verbindenden Drahts 115 sehr kurz gemacht werden und wird die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung erhöht. Darüber hinaus wird eine Induktivität der Verdrahtung klein und kann folglich ein Rauschwiderstand erhöht werden. Außerdem kann der Draht 115 aus einer kleinen Menge gefertigt werden, wird eine Montageleistung verbessert und werden die Kosten niedrig gehalten.
  • < Verbindung des MOSFET-Chips 103 >
  • Als nächstes wird anhand der 1, 2 und 4 die Verbindung des MOSFET-Chips 103 beschrieben.
  • In den 1 und 2 ist die in der Unterseite des MOSFET-Chips 103 vorgesehene Drain-Elektrode 103d mittels des Lots 109 am Sockel 102 der Basiselektrode 101 befestigt. Bei einem solchen Aufbau ist der MOSFET-Chip 103 elektrisch und thermisch mit der Basiselektrode 101 verbunden.
  • Anders ausgedrückt, eine Ausdehnungsoberfläche der Drain-Elektrode 103d des MOSFET-Chips 103 ist über das Lot 109 mit der Oberseite (Ausdehnungsoberfläche) des Sockels 102 der Basiselektrode 101 verbunden und daran befestigt. Deshalb bedeutet der Ausdruck „mit der Basiselektrode 101 thermisch verbunden“, dass eine Erwärmungsfläche des MOSFET-Chips 103 und der Basiselektrode 101 groß wird und ein Erwärmungsabstand klein wird und folglich die Wärme des MOSFET-Chips 103 wirksam zur Basiselektrode 101 übertragen und abgeführt wird.
  • Die in der Oberseite des MOSFET-Chips 103 vorgesehene Source-Elektrode 103s ist mittels des Lots 109 an der Zuleitungselektrode 107 befestigt. Deshalb ist der MOSFET-Chip 103 elektrisch und thermisch mit der Zuleitungselektrode 107 verbunden. Anders ausgedrückt, die Ausdehnungsoberfläche der Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 ist über das Lot 109 mit der Unterseite (Ausdehnungsoberfläche) der Zuleitungselektrode 107 verbunden und daran befestigt. Deshalb bedeutet der Ausdruck „thermisch“, dass die Erwärmungsfläche des MOSFET-Chips 103 und der Source-Elektrode 103s groß wird und der Erwärmungsabstand klein wird und folglich die Wärme des MOSFET-Chips 103 wirksam zur Source-Elektrode 103s übertragen und über die Zuleitungselektrode 107 (die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t) abgeführt wird.
  • Wie in den 1, 2 und 4 gezeigt, ist die Gate-Elektrode 103g der Oberseite des MOSFET-Chips 103 mit der ersten Elektrode 104a, welche in der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehen ist, durch Drahtkontaktierung unter Verwendung des Drahts 115 elektrisch verbunden.
  • Auf diese Weise wird, wie oben beschrieben, der Abstand zwischen der Gate-Elektrode 103g des MOSFET-Chips 103 und der ersten Elektrode 104a des Steuerschaltungs-Chips 104 sehr klein und wird die Länge des Drahts 115 sehr kurz, indem die Gate-Elektrode 103g des MOSFET-Chips 103 in der Ecke nahe dem Steuerschaltungs-Chip 104 des MOSFET-Chips 103 angeordnet wird.
  • Bei einer solchen Anordnung wird die Drahtkontaktierung über den Draht 115 sichergestellt und wird die Zuverlässigkeit der Verbindung verbessert. Darüber hinaus wird eine Induktivität der Verdrahtung klein und nimmt folglich ein Rauschwiderstand zu.
  • < Verbindung des Kondensators 105 >
  • Als nächstes wird die Verbindung des Kondensators 105 beschrieben.
  • Wie in den 1 und 3 gezeigt, ist die hochspannungsseitige Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 mittels des Lots 109 mit der Elektrode 112b, welche in der Oberseite des Isoliersubstrats 106 vorgesehen ist, elektrisch verbunden.
  • Die niederspannungsseitige Anschlussklemme 111 des Kondensators 105 ist mittels des Lots 109 mit der Elektrode 112c, welche in der Oberseite des Isoliersubstrats 106 vorgesehen ist, elektrisch verbunden.
  • Die mit der hochspannungsseitigen Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 verbundene Elektrode 112b auf dem Isoliersubstrat 106 ist durch die Drahtkontaktierung unter Verwendung des Drahts 115 mit der in der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehenen zweiten Elektrode 104b verbunden.
  • Die mit der niederspannungsseitigen Anschlussklemme 111 des Kondensators 105 verbundene Elektrode 112c auf dem Isoliersubstrat 106 ist durch die Drahtkontaktierung unter Verwendung des Drahts 115 mit der Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 verbunden.
  • Ferner ist, wie oben beschrieben, die niederspannungsseitige Anschlussklemme 111 des Kondensators 105 mittels des Lots 109 und des Drahts 115 mit der Elektrode 112c und der Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 verbunden und folglich auch mit der Zuleitungselektrode 107 (der Zuleitungs-Anschlussklemme 107t) elektrisch verbunden (siehe 4).
  • Ferner können, anstelle der Drahtkontaktierung, die Elektrode 112c und die Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 elektrisch so verbunden sein, dass die in der Oberseite des Isoliersubstrats 106 vorgesehene dritte Elektrode 112c unter Verwendung der dritten Elektrode 104c und des Drahts, welche an der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehen sind, elektrisch verbunden ist, oder können sie durch die Drahtkontaktierung unter Verwendung der Elektrode 112a und des Drahts, welche auf dem Isoliersubstrat 106 vorgesehen sind, oder durch die Elektrode auf dem Isoliersubstrat elektrisch verbunden sein. Die niederspannungsseitige Anschlussklemme 111 des Kondensators 105 kann durch jedes Verbindungsverfahren mit der Zuleitungselektrode 107 elektrisch verbunden sein.
  • < Verbindung des Steuerschaltungs-Chips 104 >
  • Als nächstes wird die Verbindung des Steuerschaltungs-Chips 104 beschrieben. Wie in den 1, 3 und 4 gezeigt, ist die in der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehene erste Elektrode 104a durch die Drahtkontaktierung unter Verwendung des Drahts 115 mit der in der Oberseite des MOSFET-Chips 103 vorgesehenen Gate-Elektrode 103g elektrisch verbunden. Darüber hinaus ist die in der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehene zweite Elektrode 04b durch die Drahtkontaktierung unter Verwendung des Drahts 115 mit der mit der hochspannungsseitigen Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 verbundenen ersten Elektrode 112b der Oberseite des Isoliersubstrats 106 elektrisch verbunden.
  • Darüber hinaus nutzt die in der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehene dritte Elektrode 104c den Draht 115 zur elektrischen Verbindung mit der die Oberseite des MOSFET-Chips 103 bildenden Source-Elektrode 103s.
  • Darüber hinaus ist die in der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehene vierte Elektrode 104d durch die Drahtkontaktierung unter Verwendung des Drahts 115 mit dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 elektrisch verbunden.
  • Darüber hinaus ist die auf dem Isoliersubstrat 106 vorgesehene, mittels des Lots 109 mit der Rückseite des Steuerschaltungs-Chips 104 verbundene Elektrode 112a durch die Drahtkontaktierung unter Verwendung des Drahts 115 mit der die Oberseite des MOSFET-Chips 103 bildenden Source-Elektrode 103s elektrisch verbunden.
  • Ferner ist die Drahtkontaktierung mit der Source-Elektrode 103s nicht erforderlich, wenn die in der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehene dritte Elektrode 104c im Steuerschaltungs-Chip 104 mit der Rückseite des Steuerschaltungs-Chips 104 elektrisch verbunden ist. Wenn der Draht nicht verwendet wird, kann die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung erhöht werden. Darüber hinaus ist die oben beschriebene Verbindung im Steuerschaltungs-Chip 104 eine Verbindung in einem Fall, in welchem ein IC, in welchem Elemente in einem SOI- (Silicium-auf-Isolator-) Wafer gebildet sind, oder ein IC, in welchem Elemente in einem p-Siliciumwafer durch einen pn-Übergang voneinander getrennt gebildet sind, als der Steuerschaltungs-Chip 104 verwendet wird. Im Fall einer Verwendung des IC, in welchem die Elemente in einem n-Siliciumwafer gebildet sind, wobei sie durch den pn-Übergang voneinander getrennt sind, ist die Rückseite des Steuerschaltungs-Chips 104 so verbunden, dass sie das gleiche Potential wie dasjenige der Basiselektrode hat. Anders ausgedrückt, die Elektrode 112a auf dem Isoliersubstrat 106, auf welcher der Steuerschaltungs-Chip 104 befestigt ist, ist durch die den Draht verwendende Drahtkontaktierung mit dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 elektrisch verbunden. Alternativ ist der Steuerschaltungs-Chip 104 auf dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 angeordnet und ist die Rückseite des Steuerschaltungs-Chips 104 mittels des Lots mit dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 elektrisch verbunden.
  • < Anordnung und Verbindung des Kondensators, des Steuerschaltungs-Chips und des MOSFET-Chips >
  • Bei der elektrischen Verbindung zwischen dem Kondensator 105 und dem Steuerschaltungs-Chip 104 wie in den 1 und 4 gezeigt sind die hochspannungsseitige Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 und die zweite Elektrode 104b des Steuerschaltungs-Chips 104 so angeordnet, dass die hochspannungsseitige Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 über die kürzeste Strecke durch den Draht 115 mit der zweiten Elektrode 104b des Steuerschaltungs-Chips 104 verbunden ist. Bei einer solchen Anordnung und Verbindung wird die Flächenausnutzung des Steuerschaltungs-Chips 104 und des Kondensators 105 erhöht und wird die Zuverlässigkeit der Drahtkontaktierung verbessert. Darüber hinaus wird eine Induktivität der Verdrahtung klein und nimmt folglich ein Rauschwiderstand zu.
  • Darüber hinaus sind mit der oben beschriebenen Verbindung über den Draht 115 die elektrische Verbindung zwischen dem MOSFET-Chip 103 und dem Steuerschaltungs-Chip 104 und die elektrische Verbindung zwischen dem Steuerschaltungs-Chip 104 und dem Kondensator 105 hergestellt. Darüber hinaus sind der Steuerschaltungs-Chip 104, der Kondensator 105 und die Basiselektrode 101 elektrisch verbunden. Mit der obigen Konfiguration kann ein vorderseitiger Gleichrichter S1 realisiert werden.
  • < Schaltungskonfiguration des Gleichrichters S1 >
  • Anschließend wird eine Schaltungskonfiguration des Gleichrichters S1 beschrieben. 5 ist ein Schaltbild, welches die Schaltungskonfiguration des Gleichrichters (der Halbleitervorrichtung) S1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Im in 5 gezeigten Schaltbild sind der MOSFET-Chip 103, der Steuerschaltungs-Chip 104 und der Kondensator 105, welche anhand der 1 bis 4 beschrieben wurden, elektrisch verbunden und zwischen eine H-Anschlussklemme und eine L-Anschlussklemme geschaltet wie oben beschrieben.
  • Der MOSFET-Chip 103 enthält eine Diode 103i als parasitäre Diode, welche antiparallel zu einem n-Kanal- (n-) MOSFET (Synchrongleichrichtungs-MOSFET) 103mn eingebaut ist.
  • Der Steuerschaltungs-Chip 104 ist so konfiguriert, dass er einen Vergleicher 116, welcher die Spannung an der L-Anschlussklemme und die Spannung an der H-Anschlussklemme vergleicht, einen Gate-Treiber 117, welcher eine Spannung an die Gate-Elektrode 103g des MOSFET 103mn anlegt, und eine Diode 118 zur Verhinderung des Rückstroms enthält.
  • Eine erste Eingangsanschlussklemme (invertierende Eingangsanschlussklemme) 116i1, welche ein Eingang des Vergleichers 116 ist, ist mit der H-Anschlussklemme verbunden, und eine zweite Eingangsanschlussklemme (nicht-invertierende Eingangsanschlussklemme) 116i2, welche der andere Eingang des Vergleichers 116 ist, ist mit der L-Anschlussklemme verbunden.
  • Eine Ausgangsanschlussklemme 116o des Vergleichers 116 ist mit einer Eingangsanschlussklemme 117i des Gate-Treibers 117 verbunden.
  • Eine Ausgangsanschlussklemme 117o des Gate-Treibers 117 ist mit der Gate-Elektrode 103g des MOSFET-Chips 103 (des MOSFET 103mn) verbunden.
  • Darüber hinaus ist die hochspannungsseitige Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 mit einer Stromversorgungs-Anschlussklemme 116v des Vergleichers 116 und einer Stromversorgungs-Anschlussklemme 117v des Gate-Treibers 117 verbunden. Darüber hinaus ist die niederspannungsseitige Anschlussklemme 111 des Kondensators 105 mit der L-Anschlussklemme verbunden. Die Anode der Diode 118 zur Verhinderung des Rückstroms ist mit der H-Anschlussklemme verbunden. Die Kathode der Diode 118 ist wie oben beschrieben mit der Stromversorgungs-Anschlussklemme 117v des Gate-Treibers 117, der Stromversorgungs-Anschlussklemme 116v des Vergleichers 116 und der hochspannungsseitigen Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 verbunden.
  • < Arbeitsweise der Schaltung des Gleichrichters S1 >
  • Die Arbeitsweise der in 5 gezeigten Schaltung des Gleichrichters S1 wird der Reihe nach beschrieben.
  • Wenn die Spannung an der H-Anschlussklemme niedriger als die Spannung an der L-Anschlussklemme wird, gibt der Vergleicher 116 ein hohes Spannungssignal an den Gate-Treiber 117 aus.
  • Der Gate-Treiber 117, in welchen das hohe Spannungssignal eingegeben wird, erhöht die Spannung der Gate-Elektrode 103g des MOSFET-Chips 103 (des MOSFET 103mn), um den MOSFET-Chip 103 einzuschalten.
  • Wenn im Gegensatz dazu die Spannung an der H-Anschlussklemme höher als diejenige an der L-Anschlussklemme wird, gibt der Vergleicher 116 ein niedriges Spannungssignal an den Gate-Treiber 117 aus.
  • Der Gate-Treiber 117, in welchen das niedrige Spannungssignal eingegeben wird, senkt die Spannung der Gate-Elektrode 103g des MOSFET-Chips 103 (des MOSFET 103mn), um den MOSFET-Chip 103 auszuschalten.
  • Anders ausgedrückt, der Vergleicher 116 vergleicht die Spannungen an der H-Anschlussklemme und der L-Anschlussklemme und schaltet den MOSFET-Chip 103 über den Gate-Treiber 117 ein/aus.
  • Unter Verwendung der akkumulierten Ladungen liefert der Kondensator 105 über die Stromversorgungs-Anschlussklemmen 116v beziehungsweise 117v eine Versorgungsspannung an den Vergleicher 116 und den Gate-Treiber 117.
  • Ferner ist die in 5 gezeigte Schaltung als ein Beispiel der Steuerschaltung zum Realisieren des Gleichrichters S1 der Erfindung gegeben, aber ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Anstelle des Vergleichers 116 kann auch ein Differenzverstärker verwendet werden, um das Eingangssignal zu erfassen und zu verstärken, oder kann das Ein-/Ausschalten unter Verwendung der Richtung des zum MOSFET-Chip 103 fließenden Stroms gesteuert werden.
  • Darüber hinaus kann die Versorgungsspannung anstelle des in 5 gezeigten Kondensators 105 auch von außen zugeführt werden.
  • < Weitere Konfiguration und weiterer Aufbau des Gleichrichters S1 >
  • Als nächstes werden die Konfiguration und der Aufbau des Gleichrichters S1 im Einzelnen ergänzt oder beschrieben.
  • [Form und Anordnung des MOSFET-Chips]
  • In 1 ist der MOSFET-Chip 103 in der Draufsicht ein Quadrat (Viereck) und bevorzugt eher ein Rechteck als ein Quadrat. Der Kondensator 105 und der Steuerschaltungs-Chip 104 sind auf Positionen nahe der langen Seite des Rechtecks angeordnet.
  • Bei einer solchen Form und Anordnung können die Bauelemente (103, 104 und 105) mit einer guten Flächenausnutzung im Sockel 102 befestigt werden und können größere Abmessungen des MOSFET-Chips 103 und des Kondensators 105 verwendet werden.
  • Wie in 1 gezeigt, ist die Position der Gate-Elektrode 103g des MOSFET-Chips 103 an der der ersten Elektrode 104a des Steuerschaltungs-Chips 104 der Oberseite des MOSFET-Chips 103 nächstgelegenene Ecke oder Seite angeordnet.
  • Bei einer solchen Anordnung kann die Länge des den MOSFET-Chip 103 mit der ersten Elektrode 104a des Steuerschaltungs-Chips 104 elektrisch verbindenden Drahts 115 verkürzt werden und kann die Beständigkeit gegen Wärmeermüdung bei einer Wärmeermüdungsprüfung der Verdrahtung oder temperaturbedingter Verschleiß bei einer Temperaturwechselprüfung verbessert werden.
  • Darüber hinaus ist der MOSFET-Chip 103 in der Draufsicht auf der Mittelachse O (Drehachse) der Basiselektrode 101 und des Sockels 102 angeordnet.
  • [Anordnung der Zuleitungs-Anschlussklemme auf der Mittelachse des Gehäuses]
  • Wie oben beschrieben, ist der MOSFET-Chip 103 in der Draufsicht auf der Mittelachse O (Drehachse) der Basiselektrode 101 und des Sockels 102 angeordnet und ist auch die Anschlussklemme der mit der Oberseite des MOSFET-Chips 103 verbundenen Zuleitungselektrode 107 (siehe 2) auf der Mittelachse O der Basiselektrode 101 und des Sockels 102 angeordnet.
  • Bei einer solchen Anordnung und Konfiguration kann die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t (die Zuleitungselektrode 107) mit einem Generator, welcher einen mit der herkömmlichen Diode ausgestatteten Gleichrichter verwendet, verbunden werden, indem der mit dem MOSFET der Erfindung ausgestattete Gleichrichter S1 verwendet wird.
  • Darüber hinaus kann, da die Anschlussklemme der Zuleitungselektrode 107 in der Draufsicht auf der Mittelachse O des Gehäuses des Gleichrichters S1 angeordnet ist, die Symmetrie der Zuleitungselektrode 107 im Gehäuse erreicht werden und kann die Beständigkeit (Steifigkeit) gegen eine auf die Zuleitungselektrode 107 ausgeübte Biegekraft verbessert werden.
  • Außerdem ist, da die Anschlussklemme (die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t) der Zuleitungselektrode 107 in der Draufsicht auf der Mittelachse O des Gehäuses des Gleichrichters S1 angeordnet ist, keine Positionseinstellung um die Drehachse (die Mittelachse O) in der Draufsicht des MOSFET-Chips 103 erforderlich. Anders ausgedrückt, der Gleichrichter S1 lässt sich durch Zentrieren des Gehäuses des Gleichrichters S1 positionieren.
  • [Lötverbindung und Wärmeabstrahlung des MOSFET]
  • Die elektrische Verbindung der Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 oder der Drain-Elektrode 103d wird wie oben beschrieben hergestellt, indem die Zuleitungselektrode 107 (die Ausdehnungsoberfläche) und die Basiselektrode 101 (die Ausdehnungsoberfläche, der Sockel 102) mittels des Lots 109 ohne Draht mit den beiden Oberflächen der Elektroden (103s und 103d) verbunden werden. Bei einer solchen Verbindung kann die im MOSFET-Chip 103 zur Zeit des Gleichrichtens erzeugte Wärme auf einer großen Erwärmungsfläche über das Lot 109 sowohl in die Basiselektrode 101 (den Sockel 102) als auch in die Zuleitungselektrode 107 übertragen werden, so dass der Temperaturanstieg des MOSFET-Chips 103 unterdrückt werden kann.
  • Da der MOSFET-Chip 103 eine Gate-Oxidschicht hat, ist die Zuverlässigkeit bei einer hohen Temperatur gegenüber der Diode kaum sichergestellt. Da der MOSFET-Chip 103 eine Eigenschaft hat, dass die Ladungsträgerbeweglichkeit bei steigender Temperatur sinkt, steigt außerdem, anders als bei der Diode, die Durchlassspannung und nimmt ein Verlust zu.
  • Deshalb ist die Wärmeabstrahlung beim MOSFET-Chip 103 besonders wichtig und trägt die gute Wärmeabstrahlung von der Ober- und der Unterseite (der Source-Elektrode 103s und der Drain-Elektrode 103d) des MOSFET-Chips 103 wirkungsvoll zum Energiesparen bei.
  • Ferner ist der Grund, aus welchem die Wärmeabstrahlung mit dem Energiesparen zusammenhängt, dass eine im MOSFET-Chip 103 parasitäre Widerstandskomponente verringert wird und eine durch die Widerstandskomponente verursachte Joulesche Wärme (i2R) verringert wird, wenn die Temperatur des MOSFET-Chips 103 durch die gute Wärmeabstrahlung gesenkt wird.
  • [Anordnung des Kondensators]
  • In den 1 und 3 ist der Kondensator 105 auf dem Isoliersubstrat 106 befestigt, welches auf dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 angebracht und an der Basiselektrode 101 befestigt ist.
  • Dann ist der Kondensator 105 so angeordnet, dass die lange Seite des rechteckigen Kondensators 105 und die lange Seite des rechteckigen MOSFET-Chips 103 parallel liegen.
  • Eine Richtung des anzuordnenden Kondensators 105 ist so bestimmt, dass die hochspannungsseitige Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 nahe dem Steuerschaltungs-Chip 104 angeordnet ist und die niederspannungsseitige Anschlussklemme 111 des Kondensators 105 vom Steuerschaltungs-Chip 104 entfernt angeordnet ist.
  • Bei einer solchen Anordnung kann die Flächenausnutzung der Bauelementebefestigung erhöht werden. Darüber hinaus kann die Länge der Verdrahtung verkürzt werden und wird die Beständigkeit gegen Wärmeermüdung bei der Wärmeermüdungsprüfung oder temperaturbedingter Verschleiß bei der Temperaturwechselprüfung der Verdrahtung verbessert.
  • [Isolierstoff des Isoliersubstrats]
  • Ein Isolierharz, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid können als Isolierstoff des in den 1 und 3 gezeigten Isoliersubstrats 106 verwendet werden.
  • Wärmeleitfähigkeiten dieser Isolierstoffe sind kleiner als die Wärmeleitfähigkeit (400 Wm-1K-1) von Cu, welches ein Werkstoff der Basiselektrode 101 ist. Das Isolierharz hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,3 bis 3 Wm-1K-1, das Aluminiumoxid eine von 20 bis 30 Wm-1K-1 und das Aluminiumnitrid eine von etwa 200 Wm-1K-1.
  • Es ist möglich, eine Übertragung der im MOSFET-Chip 103 erzeugten Wärme zum Kondensator 105 zur Zeit des Gleichrichtens zu unterdrücken, indem das Isoliersubstrat 106 mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als derjenigen der Basiselektrode 101 zwischen der Basiselektrode 101 und dem Kondensator 105 eingefügt wird, und folglich ist es möglich, einen Rückgang der Zuverlässigkeit infolge der hohen Temperatur des Kondensators 105 zu unterdrücken.
  • Darüber hinaus ist es möglich, eine Übertragung der im MOSFET-Chip 103 erzeugten Wärme zum Steuerschaltungs-Chip 104 zur Zeit des Gleichrichtens zu unterdrücken, indem das Isoliersubstrat 106 mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als derjenigen der Basiselektrode 101 zwischen der Basiselektrode 101 und dem Steuerschaltungs-Chip 104 eingefügt wird.
  • Ein fehlerhafter Betrieb infolge eines bei erwärmtem Steuerschaltungs-Chip 104 aufgetretenen Latch-up-Effekts kann durch Unterdrücken der Erwärmung unterdrückt werden. Darüber hinaus ist es möglich, einen Rückgang der Zuverlässigkeit der Gate-Oxidschicht im Steuerschaltungs-Chip 104 zu unterdrücken.
  • [Harz 108]
  • Das in den 2, 3 und 6 gezeigte Harz (erste Harz) 108 ist mittels eines Spritzpressverfahrens oder eines Vergussverfahrens so gebildet, dass es den Sockel 102, die Bauelemente (103, 104 und 105) auf dem Sockel 102 und die Elektroden (103g, 103s und 104a bis 104d) bedeckt.
  • Das Harz 108 kann eine Ausdehnung des Sockels 102, der Bauelemente (103, 104 und 105) und der Elektroden (103g, 103s und 104a bis 104d) infolge eines Temperaturanstiegs unterdrücken und kann einen durch verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten des Sockels 102 oder der Bauelemente (103, 104 und 105) auf dem Sockel 102 bedingten, durch die Wärmeermüdung bei der Wärmeermüdungsprüfung oder den temperaturbedingten Verschleiß bei der Temperaturwechselprüfung verursachten Defekt unterdrücken.
  • Außerdem ist, wie in 2 gezeigt, die Rille 101 m in der Seite des Sockels 102 der Basiselektrode 101 gebildet, um einen Defekt zu verhindern, dass das Harz 108 sich von der Basiselektrode 101 ablöst. Die Rille 101m ist wünschenswerterweise so gebildet, dass sie in der Draufsicht entlang dem Bereich nahe der Oberfläche des Sockels 102 vom unteren Teil groß ist.
  • Bei einer solchen Form läuft das Harz 108 in die Rille 101m der Basiselektrode 101, so dass es an der Basiselektrode 101 befestigt wird, und ist es möglich, ein Ablösen des Harzes 108 von der Basiselektrode 101 zu unterdrücken.
  • [JCR]
  • Als nächstes wird das in 2 gezeigte JCR (Junction Coating Resin) beschrieben. Im Allgemeinen weist das oben beschriebene Harz 108 kein gutes Haftvermögen zwischen dem MOSFET-Chip 103 und dem Steuerschaltungs-Chip 104 auf.
  • Anders ausgedrückt, das Ablösen tritt leicht auf, und folglich wird ein als JCR bezeichnetes Beschichtungsmaterial (zweites Harz), welches gegenüber dem Harz 108 ein hohes Haftvermögen an den Halbleiterchips (103 und 104) aufweist, auf die Seitenwände des MOSFET-Chips 103 und des Steuerschaltungs-Chips 104 aufgebracht, bevor das Harz 108 so gebildet wird, dass eine dünne Schicht auf dem JCR (zweiten Harz) 113 gebildet wird. Das Haftvermögen zwischen diesen Bauelementen (105, 106 und 107) und dem Harz 108 lässt sich durch Aufbringen des JCR 113 auf den Kondensator 105, das Isoliersubstrat 106 und die Zuleitungselektrode 107 erhöhen.
  • Das Haftvermögen des MOSFET-Chips 103 und des Steuerschaltungs-Chips 104 bezüglich des Harzes 108 lässt sich durch Bilden und Aufbringen der dünnen JCR-Schicht erhöhen. Es ist möglich, während der Wärmeermüdungsprüfung oder der Temperaturwechselprüfung erzeugte Lotrisse und Chiprisse zu verhindern und die Zuverlässigkeit des Gleichrichters S1 zu erhöhen.
  • Ferner kann die Rille 101m oder/und das JCR für den Gleichrichter S1 der Ausführungsform und Gleichrichter S1B, S1C und S2 verwendet werden.
  • [Verbindungsverfahren für den MOSFET-Chip]
  • In den Ausführungsformen der 1 bis 3 sind die Drain-Elektrode 103d des MOSFET-Chips 103 und die Basiselektrode 101 sowie die Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 und die Zuleitungselektrode 107 mittels des Lots 109 verbunden, können sie aber auch mittels eines Einpressverfahrens verbunden sein. Beim Einpressverfahren wird in einem Zustand, in welchem der MOSFET-Chip 103 dazwischenliegt, eine Kraft von etwa einigen kN/cm2 zwischen der Basiselektrode 101 und der Zuleitungselektrode 107 ausgeübt. Die Drain-Elektrode 103d des MOSFET-Chips 103 und die Basiselektrode 101 sowie die Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 und die Basiselektrode 101 sind ohne Verwendung des Lots elektrisch und thermisch verbunden.
  • Wie oben beschrieben, sind die Ausdehnungsoberfläche der Drain-Elektrode 103d des MOSFET-Chips 103 und die Ausdehnungsoberfläche der Basiselektrode 101 sowie die Ausdehnungsoberfläche der Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 und die Ausdehnungsoberfläche der Basiselektrode 101 jeweils eingepresst und stoßen sie aneinander, so dass sie mit einer großen Erwärmungsoberfläche verbunden sind. Deshalb bedeutet der Ausdruck „thermisch“, dass die im MOSFET-Chip 103 erzeugte Wärme wirksam zur Basiselektrode 101 und zur Zuleitungselektrode 107 übertragen werden kann.
  • < Montageverfahren für den Gleichrichter S1 >
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Montieren der Halbleitervorrichtung (des Gleichrichters S1) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • Zunächst wird die Lötpaste (109) auf die Elektroden 112a, 112b und 112c des Isoliersubstrats 106 aufgetragen und werden der Steuerschaltungs-Chip 104 und der Kondensator 105 darauf gesetzt und in einem Lötofen erhitzt, um den Steuerschaltungs-Chip 104 und den Kondensator 105 mittels des Lots 109 auf dem Isoliersubstrat 106 zu befestigen.
  • Bei der Montage wird eine Kohlenstofffaser-Montageschablone (nicht gezeigt) verwendet, um zunächst die Bauelemente des Gleichrichters S1 an den vorbestimmten Positionen zu fixieren. Die Basiselektrode 101 wird auf die Befestigungsposition des Sockels 102 der Kohlenstofffaser-Montageschablone gelegt, und darauf wird ein Deckel der Kohlenstofffaser-Montageschablone gelegt.
  • Der Deckel ist mit einer Öffnung zum Einfügen weiterer Bauelemente versehen. Eine Lotfolie (109), der MOSFET-Chip 103, die Lotfolie (109) und die Zuleitungselektrode 107 werden in dieser Reihenfolge übereinandergelegt und werden in die Öffnung, in welche der MOSFET gelegt wird, gelegt. Darüber hinaus werden die Lotfolie (109), das Isoliersubstrat 106, an welchem der Steuerschaltungs-Chip 104 und der Kondensator 105 befestigt sind, in dieser Reihenfolge übereinandergelegt und in die Öffnung, in welche das Isoliersubstrat 106 und der Steuerschaltungs-Chip 104 gelegt werden, gelegt.
  • Anschließend wird die Kohlenstofffaser-Montageschablone, in welche das Bauelement gelegt wird, im Lötofen (nicht gezeigt) erhitzt und werden der MOSFET-Chip 103, die Zuleitungselektrode 107, der Steuerschaltungs-Chip 104, das Isoliersubstrat 106 und der Kondensator 105 mittels des Lots 109 auf dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 befestigt.
  • Ferner können der Prozess des Befestigens des Steuerschaltungs-Chips 104 und des Kondensators 105 auf dem Isoliersubstrat 106 und der Prozess des Befestigens des MOSFET-Chips 103, der Zuleitungselektrode 107, des Isoliersubstrats 106 auf dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 gleichzeitig durchgeführt werden, wenn ein einziger Erhitzungsvorgang im Lötofen durchgeführt wird.
  • Anschließend wird eine Drahtkontaktierungsvorrichtung (nicht gezeigt) verwendet, um die montierten Bauelemente des aus der Kohlenstofffaser-Montageschablone entnommenen Gleichrichters S1 zwischen den Elektroden auf dem Steuerschaltungs-Chip 104 und dem MOSFET-Chip 103, dem Steuerschaltungs-Chip 104 und dem Sockel 102, dem Steuerschaltungs-Chip 104 und dem Isoliersubstrat 106 sowie dem Isoliersubstrat 106 und dem Sockel 102 unter Verwendung des Drahts 115 zu verbinden.
  • Danach wird das JCR 113 auf die Seitenwände des MOSFET-Chips 103 und des Steuerschaltungs-Chips 104 aufgetragen und werden der Sockel 102 auf der Basis und die Bauelemente (103, 104 und 105) auf dem Sockel mittels des Spritzpressverfahrens oder des Vergussverfahrens mit dem Harz 108 überzogen.
  • Danach wird das Harz 108 mittels eines Aushärteofens (nicht gezeigt) ausgehärtet und wird die Montage des Gleichrichters S1 abgeschlossen.
  • Ferner kann die Verarbeitung des Lötens zwischen dem MOSFET-Chip 103 und der Zuleitungselektrode 107 sowie dem Isoliersubstrat 106 und dem Kondensator 105 nach dem Drahtkontaktierungsprozess ohne einen ersten Prozess des Lötens durchgeführt werden.
  • < Verfahren zum Befestigen des Gleichrichters S1 an der Kühlplatte >
  • Als nächstes werden die Eigenschaften und die Auswirkungen des anhand der 1 bis 5 beschriebenen Gleichrichters S1 beschrieben.
  • 6 ist eine Seitenansicht eines Einpress-Gleichrichters S1, welcher an einer Kühlplatte 119 des Generators (siehe 19) befestigt ist.
  • In 6 ist der den MOSFET-Chip 103 verwendende Gleichrichter S1 durch Einpressen der Basiselektrode 101 in ein Einbauloch 119h der Kühlplatte 119 des Generators (Ot: 19) an der Kühlplatte 119 befestigt. In einem Fall, in welchem der Gleichrichter durch Einpressen befestigt ist wie in 6 gezeigt, ist eine Rändelung 101r mit einer konkav-konvexen Form (Unregelmäßigkeiten sind in einer Radialrichtung vorgesehen) im Außenrandteil 101s der Basiselektrode 101 in der Draufsicht gebildet.
  • Während des Befestigungsprozesses wird die Mitte (die Mittelachse O) des runden Außenrandteils 101s der Basiselektrode 101 des Gleichrichters S1 durch Befestigen des MOSFET-Chips 103 auf der den runden Außenrandteil 101s enthaltenden Basiselektrode 101 mit der Mitte der Kühlplatte 119 des Generators, des Lochs 119h, in Übereinstimmung gebracht. Deshalb lässt sich der den MOSFET-Chip 103 verwendende Gleichrichter S1 mühelos, ohne Positionierung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des runden Außenrandteils 101s der Basiselektrode 101 in 1) des Gehäuses des Gleichrichters S1, im Einbauloch 119h der Kühlplatte 119 des Generators Ot befestigen.
  • Anders ausgedrückt, die Basiselektrode 101 des Gleichrichters S1 wird in das in der Kühlplatte 119 vorgesehene runde Einbauloch 119h, welches kleiner als der Durchmesser des Außenrandteils 101s der Basiselektrode 101 ist, eingepresst und darin befestigt.
  • Im Fall des Einpress-Gleichrichters S1 ist die Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O) nicht erforderlich, indem je nach der den runden Außenrandteil 101s enthaltenden Basiselektrode 101 der Mittelpunkt (die Mittelachse O) des Außenrandteils 101s der Basiselektrode 101 mit der Mitte des Lochs 119h in Übereinstimmung gebracht wird.
  • Anders ausgedrückt, es ist nicht erforderlich, eine genaue Positionseinstellung zwischen dem Au-ßenrandteil 101s der Basiselektrode 101 und dem in der Kühlplatte 119 vorgesehenen Einbauloch 119h durchzuführen, und der Gleichrichter S1 wird einfach an der Kühlplatte 119 befestigt.
  • Da es erforderlich ist, den Gleichrichter S1 einer Reihe von MOSFET-Chips 103 in die Kühlplatte 119 des Generators Ot einzubauen, lässt sich der Gleichrichter S1 des MOSFET-Chips 103 mühelos am Generator Ot befestigen. Deshalb wird der Herstellungsprozess des Generators Ot vereinfacht und werden die Kosten gesenkt.
  • < Auswirkungen der ersten Ausführungsform >
  • Mit dem Gleichrichter S1, welcher die den obigen MOSFET verwendende Halbleitervorrichtung ist, ist es möglich, einen Gleichrichter mit geringerem Spannungsverlust und Leistungsverlust bereitzustellen.
  • Darüber hinaus hat die Außenelektrode zwei Anschlussklemmen, hat die Basiselektrode (erste Außenanschlussklemme) 101 den runden Außenrandteil und ist eine Zuleitungs-Anschlussklemme (Teil der zweiten Außenanschlussklemme) 107 auf der runden Mittelachse der Basiselektrode 101 angeordnet, so dass Kompatibilität mit einem Diodenelement, welches nach Stand der Technik typischerweise verwendet wird, besteht.
  • Deshalb können die herkömmlichen Bauelemente und Vorrichtungen unverändert verwendet werden und können folglich die Herstellungskosten niedrig gehalten werden.
  • << Abwandlung der ersten Ausführungsform: Halbleitervorrichtung, Gleichrichter S1B >>.
  • Als nächstes wird ein Beispiel, in welchem die Form des Sockels 102 des Gleichrichters S1 verändert ist, als eine Abwandlung (der Gleichrichter S1B) der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • 7 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration des Gleichrichters S1B in einer Abwandlung der Halbleitervorrichtung (des Gleichrichters) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • In 7 ist die Form des Sockels 102, abgesehen von den Eckteilen, quadratisch. Der Sockel 102 der Basiselektrode 101 wurde beim in 1 gezeigten Gleichrichter S1 als eine runde Form beschrieben, kann aber anstelle der runden Form auch eine quadratische (im Wesentlichen quadratische) Form wie in 7 gezeigt haben.
  • In einem Fall, in welchem der Sockel 102 in einer in der Draufsicht runden Form gefertigt ist wie der in 1 gezeigte Gleichrichter S1, kann der Endteil der Sockeloberfläche gleichmäßig gefertigt werden und können eine bei der Wärmeermüdungsprüfung gemessene Beständigkeit gegen Wärmeermüdung und die bei der Temperaturwechselprüfung gemessene Beständigkeit gegen Temperaturwechsel verbessert werden.
  • Andererseits kann in einem Fall, in welchem der Sockel 102 in einer in der Draufsicht quadratischen (im Wesentlichen quadratischen) Form gefertigt ist wie der in 7 gezeigte Gleichrichter S1B der Abwandlung, die Form entlang der rechteckigen Formen des MOSFET-Chips 103, des Kondensators 105 und des Steuerschaltungs-Chips 104 angeordnet werden und können die Bauelemente (103, 104 und 105) mit einer guten Flächenausnutzung auf dem Sockel befestigt werden.
  • Deshalb ist es möglich, den MOSFET-Chip 103 und den Kondensator 105 mit einer größeren Form zu bauen als in einem Fall, in welchem der Sockel 102 in einer in der Draufsicht runden Form gebildet ist.
  • Darüber hinaus wird auch in einem Fall, in welchem der Sockel 102 eine quadratische Form hat, die Form durch Einstellen der Krümmung der Eckenform des in der Draufsicht quadratischen Sockels 102 wie beim Gleichrichter S1B der Abwandlung in 7 sanft verändert. Eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit der bei der Wärmeermüdungsprüfung gemessenen Beständigkeit gegen Wärmeermüdung und der bei der Temperaturwechselprüfung gemessenen Beständigkeit gegen Temperaturwechsel kann unterdrückt werden.
  • << Abwandlung der ersten Ausführungsform: Halbleitervorrichtung, Gleichrichter S1C >>
  • Als nächstes wird anhand der 8 und 9 ein Beispiel des Gleichrichters (S1), welcher außerdem eine Zenerdiode 121 enthält, als eine Abwandlung (der Gleichrichter S1C) der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • 8 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration des Gleichrichters S1C in einer Abwandlung der Halbleitervorrichtung (Gleichrichter) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Darüber hinaus ist 9 eine in 8 von links gesehene Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 8.
  • In den 8 und 9 ist der Gleichrichter S1C so konfiguriert, dass die Zenerdiode 121 außerdem auf einer Position nahe dem MOSFET-Chip 103 auf dem Sockel 102 angeordnet ist. Die Zenerdiode 121 hat eine Funktion, eine Stoßspannung, welche auf den Gleichrichter S1C einwirken sollte, zu absorbieren.
  • Dann ist, wie in 9 gezeigt, ähnlich dem MOSFET-Chip 103 eine Kathodenelektrode (erste Hauptanschlussklemme) 121c der Unterseite der Zenerdiode (des Zenerdioden-Chips) 121 mit der Basiselektrode (ersten Außenelektrode) 101 über den Sockel 102 elektrisch verbunden und ist eine Anodenelektrode (zweite Hauptanschlussklemme) 121a der Oberseite der Zenerdiode 121 mit der Zuleitungselektrode (zweiten Außenelektrode) 107 über das Lot 109 elektrisch verbunden.
  • Deshalb sind die Ausdehnungsoberfläche der Kathodenelektrode 121c der Unterseite und die Ausdehnungsoberfläche der Anodenelektrode 121a der Oberseite der Zenerdiode 121 auf einer gro-ßen Erwärmungsfläche über das Lot 109 mit der Ausdehnungsoberfläche des Sockels 102 der Basiselektrode 101 und der Unterseite (Ausdehnungsoberfläche) der Zuleitungselektrode 107 verbunden (gekoppelt). Bei einer solchen Konfiguration kann die Wärme der Zenerdiode 121 wirksam zur Basiselektrode 101 und zur Zuleitungselektrode 107 übertragen werden.
  • Die Fläche der Zenerdiode 121 in der Draufsicht nimmt in einem Bereich, in welchem die Chiptemperatur bei der Absorption einer Stoßspannung ansteigt, zu, ohne einen Defekt im auf und unter der Zenerdiode 121 befindlichen Lot 109 zu verursachen.
  • Die bei der Absorption einer Stoßspannung in der Zenerdiode 121 erzeugte Wärme kann zur Zuleitungselektrode 107 und zur Basiselektrode 101 übertragen werden, indem die Zuleitungselektrode 107 und die Basiselektrode 101 auf und unter der Zenerdiode 121 mittels des Lots 109 verbunden werden. Deshalb kann der Temperaturanstieg der Zenerdiode (des Zenerdioden-Chips) 121 unterdrückt werden und wird die Zuverlässigkeit der Zenerdiode 121 verbessert.
  • Wie in 8 gezeigt, kann in einem Fall, in welchem die Zenerdiode (der Zenerdioden-Chip) 121 als ein vom MOSFET-Chip 103 getrennter Chip konfiguriert ist, die Fläche des teuren MOSFET-Chips 103 verkleinert werden. Deshalb lässt sich die Funktion der Stoßspannungsabsorption gegenüber einem Fall, in welchem beide Chips (121 und 103) in denselben Chip eingebaut sind, zu einem günstigen Preis realisieren.
  • << Abwandlung der ersten Ausführungsform: Halbleitervorrichtung, Gleichrichter S1D >>
  • Im Gleichrichter S1 der ersten Ausführungsform enthält der MOSFET-Chip 103, zusätzlich zur Source-Elektrode 103s der Oberseite des Chips und zur Drain-Elektrode 103d der Unterseite des Chips, die Gate-Elektrode 103g in der Oberseite des Chips. Im Prozess zum Bilden der Verdrahtung der Gate-Elektrode 103g wird deshalb die Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 1) in einem Fall, in welchem der MOSFET-Chip 103 in das mit dem runden Außenrandteil 101s versehene Gehäuse eingebaut ist, ein Problem.
  • Als nächstes wird anhand von 10 ein Beispiel einer zur Positionierung im Gleichrichter (S1) vorgesehenen Kerbe 122 als eine Abwandlung (ein Gleichrichter S1D) der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • 10 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration des Gleichrichters S1D in einer Abwandlung der Halbleitervorrichtung (des Gleichrichters) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Als ein Verfahren zum Durchführen der Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 10) im Prozess des Bildens der Verdrahtung der Gate-Elektrode 103g ist, wie in 10 gezeigt, die Kerbe 122 (ein halbrunder vertiefter Teil) in einem Teil der runden Form des Außenrandteils 101s der Basiselektrode 101 vorgesehen wie in der Draufsicht in 10 gezeigt. Die Anzahl von Kerben 122 kann eins oder größer sein.
  • Im Fall des Gleichrichters S1 (S1D), welcher in den Generator Ot (siehe 19) eingepresst und daran befestigt ist, sind Unregelmäßigkeiten vorgesehen, bei welchen eine als die Rändelung 101r bezeichnete Erhebung und Vertiefung in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung in der in 5 gezeigten Seitenwand des Außenrandteils 101s der Basiselektrode 101 wie oben beschrieben verlaufen. Ferner sind die Unregelmäßigkeiten in einer Richtung zu einer Radialrichtung (zur Außenseite im Au-ßenrand) hin gebildet.
  • Die Kerbe 122 zur Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 10) wird größer als die Vertiefung der Rändelung 101r (siehe 5). Ferner wird in 10 auf die Benennung der Rändelung 101r verzichtet.
  • Die Form eines Lochs zur Befestigung der Basiselektrode 101, welches in der bei der Montage verwendeten Kohlenstofffaser-Montageschablone (nicht gezeigt) gebildet ist, stimmt mit der Form der mit der Kerbe 122 versehenen Basiselektrode 101 überein, und die Basiselektrode 101 wird nur in einer Position in einer Richtung um die Drehachse in das Loch eingefügt.
  • Ferner kann die Basiselektrode 101 in der Drahtkontaktierungsvorrichtung mit der Richtung der Kerbe 122 befestigt werden.
  • Bei einer solchen Konfiguration ist die Anordnung der Bauelemente (103, 104 und 105 usw.) im Gleichrichter S1D auch im Gleichrichter S1D des MOSFET klar bestimmt. Deshalb ist die Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse zur Zeit des Lötens nicht erforderlich und lässt sich der Außenrandteil 101s der Basiselektrode 101 mühelos im runden Gehäuse montieren.
  • Ferner hat der Gleichrichter S1D in der Abwandlung des Gleichrichters, abgesehen von der Kerbe 122, die gleiche Konfiguration wie diejenige des Gleichrichters S1 und wird auf die überflüssige Beschreibung verzichtet.
  • << Abwandlung der ersten Ausführungsform: Halbleitervorrichtung, Gleichrichter S1E >>
  • Als nächstes wird anhand von 11 ein Beispiel, bei welchem eine Ausrichtungs-Abflachung 123 vorgesehen ist, die bei der Positionierung im Gleichrichter (S1) zu verwenden ist, als eine Abwandlung (der Gleichrichter S1E) der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • 11 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration des Gleichrichters S1E in einer Abwandlung der Halbleitervorrichtung (des Gleichrichters) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Als ein Verfahren zum Durchführen der Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 11) ist, wie in 11 gezeigt, in einem Prozess des Bildens der Verdrahtung der Gate-Elektrode 103g die Ausrichtungs-Abflachung (nachfolgend sinnvollerweise als „Abflachung“ bezeichnet) 123 in einem Teil der runden Form des Außenrandteils 101s der Basiselektrode 101 so vorgesehen, dass der Umfangsteil eine geradlinige Form hat wie in der Draufsicht in 11 gezeigt.
  • Die Abflachung 123 in 11 hat die gleiche Aufgabe und Wirkung wie die Kerbe 122 in 10, und auf die überflüssige Beschreibung wird verzichtet.
  • << Abwandlung der ersten Ausführungsform: Halbleitervorrichtung, Gleichrichter S1F >>
  • Als nächstes wird anhand von 12 ein Beispiel, bei welchem ein konkaver Teil 124 zur Positionseinstellung im Gleichrichter (S1) vorgesehen ist, als eine Abwandlung (der Gleichrichter S1F) der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • 12 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie I-I in 1, welche eine Konfiguration des Gleichrichters S1F in einer Abwandlung der Halbleitervorrichtung (des Gleichrichters) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • In 12 ist der konkave Teil 124 wie in 15 gezeigt in der Unterseite der Basiselektrode 101 als ein weiteres Verfahren zum Durchführen der Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 12) vorgesehen.
  • Die planare Form des konkaven Teils 124 kann in der Unteransicht kreisrund, quadratisch oder rechteckig sein, solange der Kreis des Außenrandteils 101s symmetrisch um die Mittelachse O liegt, wenn die Basiselektrode 101 von der unteren Seite gesehen ist („die Basiselektrode 101 ist von der unteren Seite in 12 gesehen“ wird sinnvollerweise auch als „in der Unteransicht“ bezeichnet), die Form des konkaven Teils 124 in einer Tiefenrichtung kann eine zylindrische Form oder eine sphärische Form sein, und die Position des konkaven Teils 124 kann nahe der Mittelachse O oder von der Mitte entfernt liegen. Darüber hinaus kann die Anzahl konkaver Teile 124 eins oder größer sein. Ferner ist die planare Form des konkaven Teils 124 in der Unteransicht wünschenswerterweise eine runde Form, da die Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse mühelos durchgeführt wird.
  • Ein Vorsprung zur Positionseinstellung ist entlang der Form des konkaven Teils 124 in einem Befestigungsloch zur Befestigung der Basiselektrode 101 an der bei der Montage verwendeten Kohlenstofffaser-Montageschablone vorgesehen. Die Basiselektrode 101 ist so konfiguriert, dass sie nur an einer Position in einer Richtung um die vorbestimmte Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 12) in das Befestigungsloch eingefügt wird.
  • Ferner ist ein Befestigungsvorsprung entlang der Form des konkaven Teils 124 in einem Befestigungsteil der Basiselektrode 101 auch im Positionierloch der Drahtkontaktierungsvorrichtung vorgesehen. Die Basiselektrode 101 ist so konfiguriert, dass sie nur an einer Position in einer Richtung um die vorbestimmte Drehachse in das Positionierloch eingefügt wird. Deshalb lässt sich der Außenrandteil 101s auch im Fall des Gleichrichters S1, welcher den MOSFET verwendet, mühelos am runden Gehäuse montieren.
  • Als noch ein weiteres Verfahren zum Durchführen der Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 12) ist ein Mechanismus zur Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse in der Drahtkontaktierungsvorrichtung vorgesehen.
  • Zum Beispiel enthält der Mechanismus zur Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse eine Erkennungsvorrichtung (zum Beispiel ein CCD), um die Anordnung der Bauelemente wie des Kondensators 105 zu erkennen, einen Motor, welcher eine Drehposition steuert, einen Verzögerungsmechanismus des Motors, ein Drehelement, welches durch den Verzögerungsmechanismus gedreht wird und die Positionseinstellung durchführt, einen Drehpositionssensor und eine Steuervorrichtung, welche diese Komponenten steuert, um die Positionseinstellung der Drahtkontaktierung durchzuführen.
  • Dann wird die Anordnung der mittels des Lots 109 auf dem Sockel 102 befestigten Bauelemente wie des MOSFET-Chips 103, des Steuerschaltungs-Chips 104 und des Kondensators 105s durch die Erkennungsvorrichtung erfasst und wird die Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse durch den Mechanismus durchgeführt, und dann wird die Drahtkontaktierung durchgeführt. In diesem Fall ist die Positionseinstellung in der Kohlenstofffaser-Montageschablone nicht erforderlich, so dass die von der Drahtkontaktierung verschiedene elektrische Verbindung durch einen einzigen Lötprozess durchgeführt wird.
  • << Abwandlung der ersten Ausführungsform: Halbleitervorrichtung, Gleichrichter S1G >>
  • Als nächstes wird ein weiteres Verfahren zum Durchführen der Positionseinstellung als eine Abwandlung (der Gleichrichter S1G) der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • 13 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1, welche eine Konfiguration des Gleichrichters S1G in der Abwandlung der Halbleitervorrichtung (des Gleichrichters) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Als noch ein weiteres Verfahren zum Durchführen der Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 13) ist anstelle des durch die Drahtkontaktierung gebildeten Drahts eine Kupferplatte oder ein Kupferdraht 125 in einer anschließbaren Form gebildet und wird diese beziehungsweise dieser mittels einer Lotkugel oder eines Lothöckers 126 befestigt und verbunden wie in 13 gezeigt.
  • Zum Beispiel sind in 1 alle Verdrahtungen einschließlich der über den Draht 115 angeschlossenen Verdrahtung und derjenigen, welche in 13 nicht gezeigt sind, unter Verwendung der Kupferplatte oder des Kupferdrahts 125 mittels der Lotkugel oder des Lothöckers 126 angeschlossen.
  • Dann wird ein Prozess zum Verlöten der Kupferplatte oder des Kupferdrahts 125 auf die gleiche Weise wie der Lötprozess zum Verbinden des MOSFET-Chips 103, der Zuleitungselektrode 107, des Steuerschaltungs-Chips 104, des Isoliersubstrats 106 und des Kondensators 105 durchgeführt.
  • Anders ausgedrückt, alle Bauelemente werden durch einen einzigen Lötprozess elektrisch verbunden. Es ist möglich, auf die Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 16) zu verzichten, indem alle Bauelemente in einem einzigen Prozess elektrisch verbunden werden.
  • Jedoch kann die Verdrahtung auf dem Isoliersubstrat 106 (das heißt, die Verdrahtung zwischen dem Steuerschaltungs-Chip 104 und der Elektrode auf dem Isoliersubstrat 106) unter Verwendung des Drahts 115 separat verbunden und verdrahtet werden.
  • Der Grund ist, dass die Form des Isoliersubstrats 106 viereckig (quadratisch) ist und das Isoliersubstrat 106 zur Positionseinstellung in einer Richtung der Drehachse nicht erforderlich ist. Eine Positionsbeziehung zwischen dem MOSFET-Chip 103 und dem Isoliersubstrat 106 auf dem Sockel 102 ist durch die Kohlenstofffaser-Montageschablone (nicht gezeigt) bestimmt, und die Positionseinstellung in einer Richtung der Drehachse spielt keine Rolle.
  • Ferner wurde die Kupferplatte oder der Kupferdraht 125 als ein Leiter zur Verbindung veranschaulicht und kann auch jeder andere Leiter als Kupfer verwendet werden.
  • << Abwandlung der ersten Ausführungsform: Halbleitervorrichtung, Gleichrichter S1H >>
  • Als nächstes wird ein Verfahren, bei welchem die Positionseinstellung nicht erforderlich ist, als eine Abwandlung (der Gleichrichter S1H) der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • 14 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1, welche eine Konfiguration des Gleichrichters S1H in einer Abwandlung der Halbleitervorrichtung (Gleichrichter) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • In 13 ist die Kupferplatte oder der Kupferdraht 125 zum Beispiel mittels des Lots verbunden. Jedoch können, wie in 14 gezeigt, Stifte mit Feder 146A und 146B, welche aus Kupfer gefertigt sind, mit einem Federmechanismus dank einer Federkraft der Stifte mit Feder 146A und 146B zur elektrischen Verbindung verwendet werden.
  • Als eine spezielle Konfiguration sind der Stift mit Feder 146A und der Stift mit Feder 146B mittels einer Kupferschiene 147a befestigt.
  • Der Stift mit Feder 146A enthält eine Anschlussklemme 146a1 im unteren Teil, eine Feder 146b1 in der Mitte und einen Befestigungsteil 146c1 im oberen Teil. Darüber hinaus enthält der Stift mit Feder 146B eine Anschlussklemme 146a2 im unteren Teil, eine Feder 146b2 in der Mitte und einen Befestigungsteil 146c2 im oberen Teil.
  • Dann werden die Anschlussklemmen 146a1 und 146a2 durch die Federkräfte der Federn 146b1 und 146b2 jeweils an die zweite Elektrode 104d des Steuerschaltungs-Chips 104 (siehe 1) und an die Elektrode 114 des Isoliersubstrats 106 und den Sockel 102 der Basiselektrode 101 gedrückt. Deshalb sind die Elektrode (nicht gezeigt) des Isoliersubstrats 106 und der Sockel 102 der Basiselektrode 101 ohne den Lothöcker (126, 13) elektrisch verbunden.
  • Ferner wird die Kupferschiene 147a vorübergehend mittels einer Feder (nicht gezeigt) am Isoliersubstrat 106 befestigt und dann mittels des Harzes 108 vergossen und befestigt wie in 14 gezeigt.
  • Wie oben beschrieben, kann die Zuverlässigkeit gegen eine Unterbrechung der Verdrahtung verbessert werden, indem die Stifte mit Feder 146A und 146B anstelle des Drahts 115 zur Verdrahtung verwendet werden.
  • Die weiteren unter Verwendung des Drahts 115 angeschlossenen Verdrahtungen in 1, welche in 17 nicht gezeigt sind, sind ebenfalls enthalten und sind über die mittels der in 14 gezeigten Kupferschiene 147a befestigten Stifte mit Feder 146A und 146B angeschlossen.
  • Dann wird der Prozess des Verbindens der mittels der Kupferschiene 147a an der Elektrode befestigten Stifte mit Feder 146A und 146B gleichzeitig mit dem Lötprozess zum Verbinden des MOSFET-Chips 103, der Zuleitungselektrode 107, des Steuerschaltungs-Chips 104, des Isoliersubstrats 106 und des Kondensators 105 durchgeführt.
  • Anders ausgedrückt, alle Bauelemente werden durch einen einzigen Lötprozess elektrisch verbunden. Es ist möglich, auf die Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O des Außenrandteils 101s in 16) zu verzichten, indem alle Bauelemente in einem einzigen Prozess elektrisch verbunden werden.
  • << Zweite Ausführungsform: Halbleitervorrichtung und Gleichrichter S2 >>
  • Nun wird anhand der 15 bis 17 eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung (des Gleichrichters S2) gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • Es wurde beschrieben, dass es die Konfiguration auf einer Vorderseite und die Konfiguration auf einer Rückseite des Gleichrichters gibt, aber der Gleichrichter (die Halbleitervorrichtung) S1 der ersten Ausführungsform ist der vorderseitige Gleichrichter und der Gleichrichter (die Halbleitervorrichtung) S2 der zweiten Ausführungsform ist ein rückseitige Gleichrichter.
  • 15 ist eine Zeichnung des Gleichrichters S2, in welcher die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t (die Zuleitungselektrode 107) von der durch einen später beschriebenen Elektrodenblock 127 mit der Basiselektrode 101 verbundenen Source-Elektrode 103s her gesehen ist.
  • Darüber hinaus ist 16 eine in 15 von links gesehene Schnittansicht entlang einer Linie V-V in 15.
  • Darüber hinaus ist 17 eine in 15 von links gesehene Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in 15.
  • 15 ist eine Zeichnung des Gleichrichters S2, in welcher die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t (die Zuleitungselektrode 107) wie oben beschrieben von der Source-Elektrode 103s her gesehen ist. Anders ausgedrückt, die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t (die Zuleitungselektrode 107) ist in 16 von der Source-Elektrode 103s her gesehen, und folglich ist die Basiselektrode 101 nicht zu sehen. Darüber hinaus ist die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t durch die Zuleitungselektrode 107 verdeckt.
  • Deshalb ist die Basiselektrode 101 in 15 nicht dargestellt.
  • Jedoch ist zweckmäßigerweise ein Sockel 107d benannt, damit mühelos zu erkennen ist, dass der MOSFET-Chip 103, der Steuerschaltungs-Chip 104, der Kondensator 105, das Isoliersubstrat 106 eingebaut sind.
  • Ferner gibt der Sockel 107d die Oberfläche an, auf welcher die Bauelemente (103, 104, 105 und 106) der Zuleitungselektrode 107 befestigt sind, und ist er ein Bestandteil der Zuleitungselektrode 107.
  • Darüber hinaus ist in 15 die Zuleitungs-Anschlussklemme 107t wegen der Anordnungsbeziehung bezüglich der Zuleitungselektrode 107 nicht direkt zu sehen und daher durch eine gestrichelte Linie (Kreisform) dargestellt.
  • Darüber hinaus ist, da von der Source-Elektrode 103s her nicht zu sehen, die Source-Elektrode 103s durch eine durchgezogene Linie (Kreisform) dargestellt. Die Drain-Elektrode 103d ist durch die Source-Elektrode 103s verdeckt, und daher ist die Bezeichnungslinie der Drain-Elektrode 103d durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
  • Wie in den 15 bis 17 gezeigt, enthält der Gleichrichter S2 des MOSFET gemäß der zweiten Ausführungsform die Zuleitungselektrode 107 (siehe 15), welche einen rechteckigen Au-ßenrandteil 107s enthält, den Sockel 107d, in welchem die in der Zuleitungselektrode 107 vorzusehenden Bauelemente angeordnet sind, den MOSFET-Chip 103, welcher auf dem Sockel 107d angeordnet ist, und das Isoliersubstrat 106, welches auf dem Sockel 107d angeordnet ist.
  • Ferner enthält der Gleichrichter S2 den Steuerschaltungs-Chip 104, welcher auf der auf dem Isoliersubstrat 106 vorgesehenen Elektrode 112a befestigt ist, und den Kondensator 105, welcher auf den auf dem Isoliersubstrat 106 vorgesehenen Elektroden 112b und 112c befestigt ist.
  • Ferner enthält der Gleichrichter S2 den Elektrodenblock 127 (siehe 16), welcher auf dem MOSFET-Chip 103 angeordnet ist, die Basiselektrode 101, den Sockel 102, welcher in der Basiselektrode 101 vorgesehen ist, den Sockel 107d, welcher in der Zuleitungselektrode 107 vorgesehen ist, und das Harz 108, welches die Bauelemente (103, 104 und 105) und das Isoliersubstrat 106 bedeckt.
  • Der MOSFET-Chip 103, der Steuerschaltungs-Chip 104, der Kondensator 105 und das Isoliersubstrat 106 des rückseitigen Gleichrichters S2 werden als die gleichen Bauelemente verwendet wie diejenigen des in der ersten Ausführungsform veranschaulichten vorderseitigen Gleichrichters S1 (siehe 1 bis 3).
  • Auf diese Weise können die Bauelementekosten durch Massenfertigung der Bauelemente gesenkt werden, indem die gleichen Bauelemente für den vorderseitigen Gleichrichter S1 und den rückseitigen Gleichrichter S2 verwendet werden.
  • In 15 ist die Form des Sockels 107d der Zuleitungselektrode 107 bei vom Sockel 102 der Basiselektrode 101 in 16 her gesehener Zuleitungselektrode 107 (sinnvollerweise auch als „in der Unteransicht“ bezeichnet) als ein Viereck dargestellt, aber sie kann auch ein Kreis sein.
  • Wenn er in der Unteransicht viereckig gebildet ist, hat der Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 die Form entlang der gleichen Form (des Vierecks) des MOSFET-Chips 103, des Steuerschaltungs-Chips 104 und des Kondensators 105, so dass es möglich ist, die Fläche des Sockels 107d zu verkleinern.
  • Andererseits kann in einem Fall, in welchem der Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 in der Unteransicht kreisförmig gebildet ist, die mechanische Spannung des Endteils des Sockels 107d klein gemacht werden, während eine Konzentration der mechanischen Spannung vermieden wird.
  • Die Verbindung und Anordnung der jeweiligen in den 15 bis 17 gezeigten Bauelemente der zweiten Ausführungsform sind abgesehen davon, dass die Bauelemente (103 bis 106) durch Ersetzen der Basiselektrode 101 und der Zuleitungselektrode 107 verbunden sind und der Elektrodenblock 127 zwischen dem MOSFET-Chip 103 und der Basiselektrode 101 eingefügt ist, die gleichen wie diejenigen des in 1 gezeigten Gleichrichters S1 des MOSFET gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Die Elektrodenblock 127 ist ein Element zur Schaffung eines Zwischenraums zwischen der Basiselektrode 101 und dem Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107.
  • Anders ausgedrückt, der Kondensator 105 ist im rückseitigen Gleichrichter S2, wie in 17 gezeigt, zwischen der Zuleitungselektrode 107 (dem Sockel 107d) und der Basiselektrode 101 (dem Sockel 102) angeordnet. Deshalb ist es erforderlich, einen Raum zum Anordnen des Kondensators 105, welcher eine relativ große Höhe hat, sicherzustellen, und werden die Zuleitungselektrode 107 (der Sockel 107d) und die Basiselektrode 101 (der Sockel 102) so weit voneinander getrennt, dass ein ausreichender Zwischenraum vorhanden ist.
  • Wenn der Zwischenraum zwischen der Zuleitungselektrode 107 (dem Sockel 107d) und der Basiselektrode 101 (dem Sockel 102) vergrößert wird wie in 16 gezeigt, sind der am Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 befestigte MOSFET-Chip 103 und der Sockel 102 der Basiselektrode 101 zu weit voneinander getrennt, was der elektrischen Verbindung und der Befestigung nicht zuträglich ist.
  • Der Elektrodenblock 127 dient dazu, den zwischen dem MOSFET-Chip 103 und dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 zu weit auseinandergezogenen Zwischenraum auszugleichen.
  • Ferner kann der Elektrodenblock 127 so gebildet sein, dass er in die Basiselektrode 101 integriert ist.
  • Wie in 16 gezeigt, ist die Drain-Elektrode 103d der Unterseite des MOSFET-Chips 103 mittels des Lots 109 mit dem Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 elektrisch verbunden.
  • Bei einer solchen Anordnung und Verbindung sind die Ausdehnungsoberfläche der Drain-Elektrode 103d der Unterseite des MOSFET-Chips 103 und die Ausdehnungsoberfläche der Zuleitungselektrode 107 auf einer großen Erwärmungsfläche über das Lot 109 verbunden (gekoppelt).
  • Darüber hinaus ist die Source-Elektrode 103s der Oberseite des MOSFET-Chips 103 mittels des Lots 109 über den Elektrodenblock 127 mit dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 elektrisch und thermisch verbunden.
  • Deshalb sind die Ausdehnungsoberfläche der Source-Elektrode 103s der Oberseite des MOSFET-Chips 103 und die Ausdehnungsoberfläche des Sockels 102 der Basiselektrode 101 auf einer gro-ßen Erwärmungsfläche über den Elektrodenblock 127 verbunden (gekoppelt).
  • Wie in 17 gezeigt, ist der Steuerschaltungs-Chip 104 mittels des Lots 109 an der auf dem Isoliersubstrat 106 vorgesehenen Elektrode 112a befestigt.
  • Der Steuerschaltungs-Chip 104 und der Kondensator 105 sind mittels des Lots 109 an den auf dem Isoliersubstrat 106 vorgesehenen Elektroden 112b und 112c befestigt.
  • Das Isoliersubstrat 106 ist mittels des Lots 109 am Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 befestigt.
  • Darüber hinaus ist die Gate-Elektrode 103g der Oberseite (der Oberfläche auf einer Seite bei der Source-Elektrode) des MOSFET-Chips 103 über den Draht 115 mit der ersten Elektrode 104a der Oberseite (der Oberfläche auf einer beliebigen Seite des Steuerschaltungs-Chips 104 und des Kondensators 105) des Steuerschaltungs-Chips 104 elektrisch verbunden, wie in 15 gezeigt.
  • Darüber hinaus ist die hochspannungsseitige Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 mittels des Lots 109 entsprechend mit der Elektrode 112b der Oberseite des Isoliersubstrats 106 elektrisch verbunden. Darüber hinaus ist die Elektrode 112b der Oberseite des Isoliersubstrats 106 über den Draht 115 mit der in der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 vorgesehenen zweiten Elektrode 104b (siehe 15) verbunden.
  • Darüber hinaus ist die niederspannungsseitige Anschlussklemme 111 des Kondensators 105 mittels des Lots 109 entsprechend mit der Elektrode 112c der Oberseite des Isoliersubstrats 106 elektrisch verbunden. Darüber hinaus ist die Elektrode 112c der Oberseite des Isoliersubstrats 106 über den Draht 115 mit der Source-Elektrode 103s der Oberseite des MOSFET-Chips 103 verbunden.
  • Wie oben beschrieben, ist der rückseitige Gleichrichter S2, wie in 15 gezeigt, so konfiguriert, dass die erste Elektrode 104a (eine der Elektroden) der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 über den Draht 115 mit der Gate-Elektrode 103g des MOSFET-Chips 103 elektrisch verbunden ist.
  • Darüber hinaus ist die zweite Elektrode 104b (eine weitere Elektrode) der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 über den Draht 115 mit der mit der hochspannungsseitigen Anschlussklemme 110 des Kondensators 105 verbundenen Elektrode 112b3 der Oberseite des Isoliersubstrats 106 elektrisch verbunden.
  • Über den Draht 115 ist ferner die dritte Elektrode 104c (eine weitere Elektrode) der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 mit der Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 elektrisch verbunden und ist die vierte Elektrode 104d (eine weitere Elektrode) der Oberseite des Steuerschaltungs-Chips 104 mit dem Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 elektrisch verbunden.
  • < Ergänzung zu Rückseite und Vorderseite >
  • Der anhand der 1 bis 3 beschriebene Gleichrichter S1 des MOSFET gemäß der ersten Ausführungsform ist ein in einem als Vorderseite bezeichneten oberen Zweig einer Gleichrichtschaltung des Generators Ot (siehe 18) verwendeter Gleichrichter. Wie in 2 gezeigt, ist die Drain-Elektrode 103d des MOSFET-Chips 103 mit der Basiselektrode 101 verbunden und ist die Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 mit der Zuleitungselektrode 107 verbunden.
  • In dieser Hinsicht ist der anhand der 15 bis 17 beschriebene Gleichrichter S2 des MOSFET gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ein in einem als Rückseite bezeichneten unteren Zweig (siehe 18) der Gleichrichtschaltung des Generators Ot verwendeter Gleichrichter.
  • Wie in 16 gezeigt, ist die Drain-Elektrode 103d des MOSFET-Chips 103 mit der Zuleitungselektrode 107 verbunden und ist die Source-Elektrode 103s des MOSFET-Chips 103 mit der Basiselektrode 101 verbunden.
  • Auf diese Weise lässt sich der rückseitige Gleichrichter S2 realisieren und verwenden.
  • < Schaltungskonfiguration und Arbeitsweise der Schaltung des Gleichrichters S2 >
  • Eine Schaltungskonfiguration und eine Arbeitsweise der Schaltung des Gleichrichters S2 des MOSFET gemäß der zweiten Ausführungsform sind die gleichen wie die Schaltungskonfiguration und die Arbeitsweise der Schaltung des Gleichrichters S2 des anhand von 5 beschriebenen MOSFET gemäß der ersten Ausführungsförm.
  • Da die gleichen Bauelemente und die gleichen Schaltungen wie diejenigen des vorderseitigen Gleichrichter S1 der ersten Ausführungsform auch im rückseitigen Gleichrichter S2 der zweiten Ausführungsform verwendet werden, können die Entwurfskosten und Entwicklungskosten gesenkt werden. Da die Bauelemente der gleichen Prüfung unterzogen werden können, können auch die Prüfkosten gesenkt werden. Darüber hinaus können die Kosten auch durch Massenfertigung der gleichen Bauelemente und der gleichen Schaltungen gesenkt werden.
  • Was die Eigenschaften und Auswirkungen des Gleichrichters S2 des MOSFET gemäß der zweiten Ausführungsform anbelangt, kann man die gleichen Eigenschaften wie diejenigen des Gleichrichters S1 des MOSFET gemäß der ersten Ausführungsform erhalten und die gleichen Auswirkungen erzielen.
  • < Montageverfahren für den Gleichrichter S2 >
  • Ein Verfahren zum Montieren des Gleichrichters S2 des MOSFET gemäß der zweiten Ausführungsform ist im Grunde das gleiche wie dasjenige des Gleichrichters S1 des MOSFET gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Ein Unterschied besteht, wie in den 16 und 17 gezeigt, darin, dass die Bauelemente (103, 104 und 105) auf dem Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 statt auf dem Sockel 102 der Basiselektrode 101 angeordnet und mit dem Isoliersubstrat 106, an welchem der MOSFET-Chip 103, der Steuerschaltungs-Chip 104 und der Kondensator 105 befestigt sind, verbunden sind.
  • Dann ist der als eine Elektrode dienende Elektrodenblock 127 und außerdem ein Zwischenstück zwischen dem MOSFET-Chip 103 und der Basiselektrode 101 vorgesehen. Da der Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 nicht in der Unteransicht kreisförmig gefertigt zu sein braucht, kann ferner das Verfahren zum Durchführen der Positionseinstellung in einer Richtung der Drehachse bei der Montage im Gleichrichter S1 des MOSFET gemäß der ersten Ausführungsform notwendigerweise angewendet werden. Zum Beispiel in einem Fall, in welchem der Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 in einer in der Unteransicht quadratischen Form gefertigt ist wie in 15 gezeigt, werden die Bauelemente (103, 104 und 105) unter Verwendung der Seiten angeordnet.
  • In dieser Hinsicht ist in einem Fall, in welchem der Sockel 107d der Zuleitungselektrode 107 in der Unteransicht kreisförmig gefertigt ist, die Anordnung auf dem Sockel 107d kaum vorgegeben. Deshalb wird das Verfahren zum Durchführen der Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O) wie in den 10 bis 12 gezeigt ähnlich dem Fall des Gleichrichters S1 des MOSFET gemäß der ersten Ausführungsform verwendet.
  • << Dritte Ausführungsform: Generator >>
  • Als nächstes wird anhand der 18 bis 20 der Generator Ot beschrieben, welcher so konfiguriert ist, dass er den Gleichrichter S1 der ersten Ausführungsform und den Gleichrichter S2 der zweiten Ausführungsform enthält. Der Generator Ot erzeugt einen Wechselstrom (eine Wechselspannung) mittels eines Generators (eines Rotors 128 und eines Stators 129), richtet den Wechselstrom (die Wechselspannung) mittels einer Gleichrichtvorrichtung Os gleich und erzeugt einen Gleichstrom (eine Gleichspannung) und gibt diesen (diese) aus.
  • 18 ist ein Schaltbild, welches eine Schaltungskonfiguration einer Dreiphasen-Vollweggleichrichtung (der Gleichrichtvorrichtung Os), welche sechs Gleichrichter verwendet, zeigt.
  • 19 ist eine Zeichnung, welche grob die Konfiguration und den Aufbau des Generators Ot zeigt.
  • 20 ist eine schematische Draufsicht der Gleichrichtvorrichtung Os, welche im Generator Ot vorgesehen ist.
  • < Konfiguration der Gleichrichtschaltung des Generators Ot >
  • Anhand von 18 wird nun die Konfiguration der Gleichrichtschaltung des Generators Ot (siehe 19), welche die Gleichrichter S1 und S2 des autonomen MOSFET der Erfindung verwendet, beschrieben.
  • 18 ist ein Schaltbild, welches die Schaltungskonfiguration der Dreiphasen-Vollweggleichrichtung (der Gleichrichtvorrichtung Os), welche wie oben beschrieben sechs Gleichrichter verwendet, zeigt.
  • In 18 ist die Schaltung der Dreiphasen-Vollweggleichrichtung durch drei vorderseitige Gleichrichter S1 und drei rückseitige Gleichrichter S2 konfiguriert.
  • Drei Ausgangsspannungen (U-, V- und W-Phase) des Wechselstromgenerators, welcher die Spule des Rotors 128 und drei Spulen des Stators 129 enthält, werden zur Umwandlung in die Gleichspannung in die Dreiphasen-Vollweggleichrichtschaltung eingegeben, und die Gleichspannung wird an eine Batterie 132 ausgegeben.
  • Als nächstes folgt die ausführliche Beschreibung.
  • Die drei vorderseitigen Gleichrichter S1 der ersten Ausführungsform sind auf einer oberen Seite (Hochspannungsseite: eine Seite bei einer hochspannungsseitigen Anschlussklemme 132h der Batterie 132) eines Neutralleiters (ein Kontaktpunkt zwischen dem oberen Zweig und dem unteren Zweig, eine Verdrahtung zu einem Zwischenpunkt) der U-, V- und W-Phasen-Wechselspannungen (Wechselstromleistungen) vorgesehen. Die L-Anschlussklemmen (die Source-Elektroden 103s) dieser Bauelemente sind jeweils mit dem Neutralleiter der U-, V- und W-Phase verbunden.
  • Die H-Anschlussklemmen (die Drain-Elektroden 103d) dieser drei vorderseitigen Gleichrichter S1 sind gemeinsam mit der hochspannungsseitigen Anschlussklemme 132h der Batterie 132 verbunden.
  • Darüber hinaus sind die drei rückseitigen Gleichrichter S2 der ersten Ausführungsform auf einer unteren Seite (Niederspannungsseite: eine Seite bei einer niederspannungsseitigen Anschlussklemme 132l der Batterie 132) des Neutralleiters der U-, V- und W-Phase vorgesehen. Die H-Anschlussklemmen (die Drain-Elektroden 103d) dieser Bauelemente sind jeweils mit dem Neutralleiter der U-, V- und W-Phase verbunden.
  • Die L-Anschlussklemmen (die Source-Elektroden 103s) dieser drei rückseitigen Gleichrichter S2 sind gemeinsam mit der niederspannungsseitigen Anschlussklemme 132l der Batterie 132 verbunden.
  • Ferner ist der Grund, aus welchem die U-, V- und W-Verdrahtungen auch als „Neutralleiter“ bezeichnet werden, dass die Verdrahtung mit dem Kontaktpunkt (Zwischenpunkt, Mittelpunkt) zwischen dem oberen Zweig und dem unteren Zweig der Gleichrichtvorrichtung Os wie oben beschrieben verbunden ist.
  • Die Schaltungskonfigurationen der Gleichrichter S1 und S2 entsprechen der in 5 veranschaulichten Schaltungskonfiguration und sind durch den MOSFET-Chip 103, den Steuerschaltungs-Chip 104 und den Kondensator 105 konfiguriert.
  • Der Gleichrichter S1 auf der oberen Seite (im oberen Zweig) und der Gleichrichter S2 auf der unteren Seite (im unteren Zweig) verwenden entsprechend den MOSFET-Chip 103, den Steuerschaltungs-Chip 104 und den Kondensator 105.
  • Die Gleichrichter S1 und S2 des MOSFET haben zwei Anschlussklemmen und können folglich die Konfiguration der Gleichrichtschaltung derjenigen des Generators, welcher den Gleichrichter (zwei Anschlussklemmen) der herkömmlichen Diode verwendet, gleich machen wie in 18 gezeigt.
  • Darüber hinaus ist in 18 der drei Spulen enthaltende Stator 129 des Wechselstromgenerators zum Beispiel durch eine Dreieckschaltung konfiguriert, kann er aber auch eine Sternschaltung sein.
  • < Arbeitsweise der Gleichrichtschaltung des Generators Ot >
  • Nun wird die Arbeitsweise der in 18 gezeigten Gleichrichtschaltung des Generators Ot, welche die Gleichrichter S1 und S2 des MOSFET der Erfindung verwendet, beschrieben.
  • Der in 19 gezeigte Generator Ot erzeugt Leistung, indem er den Rotor (die Spule) 128 sich um den Stator (die Spule) 129 drehen lässt. Dabei werden in den Spulen der U-, V- beziehungsweise W-Phase Wechselspannungen (Wechselstromleistungen) erzeugt.
  • Im Fall der U-Phase schwankt eine Spannung Vu des Neutralleiters der U-Phase periodisch entsprechend der Wechselspannung (Wechselstromleistung).
  • Nun wird ein Fall beschrieben, in welchem die Spannung Vu des Neutralleiters der U-Phase steigt und der Gleichrichter S1 auf der oberen Seite einen Gleichrichtvorgang durchführt.
  • Wenn die Spannung Vu des Neutralleiters der U-Phase steigt und die Spannung Vu des Neutralleiters der U-Phase (das heißt, die Spannung einer Source-Anschlussklemme (der Source-Elektrode 103s) des MOSFET-Chips 103 auf der oberen Seite eine Spannung VB der hochspannungsseitigen Anschlussklemme 132h der Batterie 132 erreicht, wird die Spannung einer zweiten Eingangsanschlussklemme 116i2 des Vergleichers 116 größer als die Spannung einer mit einer Drain-Anschlussklemme (der Drain-Elektrode 103d) des in 5 gezeigten MOSFET-Chips 103 verbundenen ersten Eingangsanschlussklemme 116i1 des Vergleichers 116. Deshalb steigt die Spannung der Ausgangsanschlussklemme 116o des Vergleichers 116 vom Zustand niedriger Spannung auf einen Zustand hoher Spannung.
  • Dann wird der Gate-Treiber 117 angesteuert, um die Spannung einer Gate-Anschlussklemme (der Gate-Elektrode 103g) des MOSFET-Chips 103 zu erhöhen, und wird der MOSFET-Chip 103 folglich in den Durchlasszustand versetzt.
  • Deshalb fließt der Strom von der Source-Anschlussklemme (Source-Elektrode 103s) des MOSFET-Chips 103 zur Drain-Anschlussklemme (Drain-Elektrode 103d) und wird er gleichgerichtet.
  • Die Spannung Vu des in 18 gezeigten Neutralleiters der U-Phase fällt, und die Spannung Vu des Neutralleiters der U-Phase erreicht die Spannung VB der Drain-Anschlussklemme (der Drain-Elektrode 103d) des MOSFET-Chips 103 auf der oberen Seite, die Spannungen der beiden Eingangsanschlussklemmen (116i1 und 116i2) des Vergleichers 116 in 5 werden in der Amplitude umgekehrt, und die Spannung der Ausgangsanschlussklemme 116o des Vergleichers 116 fällt vom Zustand hoher Spannung auf den Zustand niedriger Spannung.
  • Deshalb senkt der Gate-Treiber 117 die Spannung der Gate-Anschlussklemme (der Gate-Elektrode 103g) des MOSFET-Chips 103, um den MOSFET-Chip 103 in den Sperrzustand zu versetzen. Anders ausgedrückt, die Source-Anschlussklemme (die Source-Elektrode 103s) und die Drain-Anschlussklemme (die Drain-Elektrode 103d) werden elektrisch getrennt.
  • Der Gleichrichtvorgang des Gleichrichters S2 auf der unteren Seite (im unteren Zweig) ist außerdem der gleiche wie der oben beschriebene des Gleichrichters S1 auf der oberen Seite (im oberen Zweig). Wenn die Spannung Vu des Neutralleiters der U-Phase erneut fällt und die Spannung der niederspannungsseitigen Anschlussklemme der Batterie 132 erreicht, wird der MOSFET-Chip 103 in den Durchlasszustand versetzt. Wenn die Spannung Vu des Neutralleiters der U-Phase erneut steigt und die Spannung der niederspannungsseitigen Anschlussklemme der Batterie erreicht, wird der MOSFET-Chip 103 in den Sperrzustand versetzt und wird die Gleichrichtung durchgeführt.
  • Bisher wurden der Gleichrichter S1 und der Gleichrichter S2 der U-Phase beschrieben, und auch die V- und die W-Phase arbeiten auf die gleiche Weise.
  • Die Dreiphasen-Vollweggleichrichtung wird durch insgesamt sechs Gleichrichter S1 und S2 durchgeführt, wovon drei jeweils mit der U-, der V- und der W-Phase verbunden sind.
  • < Grobe Beschreibung der Konfiguration und des Aufbaus des Generators Ot >
  • Anhand der 19 und 20 wird nun der Generator Ot, welcher die Gleichrichter S1 und S2 des MOSFET verwendet, beschrieben.
  • 19 ist eine Zeichnung, welche grob die Konfiguration des Generators Ot gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Der Generator Ot ist durch die Gleichrichtschaltung (die Gleichrichtvorrichtung Os) der insgesamt zwölf Gleichrichter (S1 und S2), von welchen jeder durch sechs konfiguriert ist, verwendenden Dreiphasen-Vollweggleichrichtung konfiguriert.
  • In 19 enthält der Generator Ot einen vorderen Rahmen 134, einen hinteren Rahmen 135, eine Gleichrichtvorrichtung (Os) 136, in welche die Gleichrichter S1 und S2 eingepresst und an welcher sie damit befestigt sind, den Rotor 128, den Stator 129, eine Bürste 137, einen IC-Regler 138 und eine Abdeckung 139. Darüber hinaus sind ein Schleifring 140, eine Erregerwicklung 141, ein Rotorkern 142, eine Riemenscheibe 143 und eine Welle 144 vorgesehen.
  • Darüber hinaus sind Kühlplatten 119a und 119b vorgesehen und an der Gleichrichtvorrichtung (Os) 136, an welcher die Gleichrichter S1 und S2 befestigt sind, montiert. Ferner verbindet eine Verbindungs-Anschlussklemme 133 die Gleichrichter S1 und S2.
  • Im den Rotor (die Spule) 128 und den Stator (die Spule) 129 enthaltenden Generator Ot wird jeder Rotorkern 142 erregt, wenn die Erregerwicklung 141 über die Bürste 137 und den Schleifring 140 einen Erregerstrom empfängt.
  • In dem Zustand, in welchem jeder Rotorkern 142 erregt ist, wenn ein Antriebsmoment vom Motor (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs über die Riemenscheibe 143 auf die Welle 144 übertragen wird und der Rotor 128 sich dreht, wird im Stator (in der Spule) 129 durch elektromagnetische Induktion der Wechselstrom (die Wechselspannung) erzeugt.
  • Wie in 18 gezeigt, wird der im Stator (in der Spule) 129 erzeugte Wechselstrom (die Wechselspannung) durch den vorderseitigen Gleichrichter S1 und den rückseitigen Gleichrichter S2 gleichgerichtet und über eine Ausgangsanschlussklemme 145 als der Gleichstrom (die Gleichspannung) zum Ansteuern der Elektroantriebe und der Batterie 132, welche in das Fahrzeug eingebaut sind, ausgegeben.
  • Ferner ist der wie oben beschrieben konfigurierte Generator Ot dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichter S1 und S2 der Ausführungsform verwendet werden. Die weiteren Konfigurationen sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen eines typischen Generators, und daher wird auf die ausführliche Beschreibung abgesehen von den Gleichrichtern S1 und S2 und der Gleichrichtvorrichtung Os verzichtet.
  • Die obigen Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen des Generators, welcher zusätzlich zu den Kühlplatten 119a und 119b einen typischen Diodengleichrichter verwendet. Wenn die Gleichrichter S1 und S2 des MOSFET verwendet werden, ist es nicht erforderlich, den Aufbau des Generators selbst zu ändern. Deshalb können eine Kostensenkung und eine Steigerung der Einsatzflexibilität noch besser realisiert werden.
  • 20 ist eine Draufsicht der Gleichrichtvorrichtung Os, an welcher die Vielzahl von Gleichrichtern S1 und S2 des MOSFET dieser Ausführungsform (der Erfindung) befestigt sind. Die Gleichrichtvorrichtung Os in 19 ist herausgenommen und in einem vergrößerten Maßstab dargestellt.
  • In 20 sind der Gleichrichter S1 und der Gleichrichter S2 mit Bezugszeichen 130 beziehungsweise 131 benannt. Es gibt sechs Gleichrichter, welche die gleiche Form wie diejenige des Bezugszeichens 130 haben. Darüber hinaus gibt es sechs Gleichrichter mit der gleichen Form wie derjenigen des Bezugszeichens 131. Die linken fünf Gleichrichter sind nicht mit den Bezugszeichen benannt.
  • Darüber hinaus, wie später noch beschrieben wird, sind die Kühlplatten 119a und 119b in der Gleichrichtvorrichtung Os vorgesehen, um die Erwärmung der Gleichrichter S1 und S2 zu lindern.
  • Der mit Bezugszeichen 130 bezeichnete Gleichrichter S1 ist auf einer Seite einer positiven Elektrode an der Kühlplatte 119a angebracht, und der mit Bezugszeichen 131 bezeichnete Gleichrichter S2 ist auf einer Seite einer negativen Elektrode an der Kühlplatte 119b angebracht.
  • Die Kühlplatte 119a und die Kühlplatte 119b sind in einer Vorderseiten-Rückseiten-Beziehung zueinander montiert, und folglich sind die optischen Erscheinungsbilder der Gleichrichter S1 und S2 verschieden.
  • Anders ausgedrückt, die mit Bezugszeichen 130 bezeichnete Form und die mit Bezugszeichen 131 bezeichnete Form sind verschieden benannt, und die von oberhalb der Gleichrichter (S1 und S2) gesehene Form und die von unterhalb der Gleichrichter (S1 und S2) gesehene Form sind verschieden.
  • Ferner, während in 18 die Gleichrichtschaltung in einem Fall, in welchem drei Gleichrichter S1 und drei Gleichrichter S2 vorgesehen sind, beschrieben wurde, enthält die in 20 gezeigte Gleichrichtschaltung doppelt so viele Gleichrichter (das heißt, sechs Gleichrichter S1 und sechs Gleichrichter S2).
  • Spezieller enthält in 20 die Gleichrichtvorrichtung Os, an welcher die Gleichrichter S1 und S2 (130 und 131) befestigt sind, den vorderseitigen Gleichrichter S1 und die Kühlplatte 119a auf der Seite der positiven Elektrode eines Kühlelements, in welches die Vielzahl dieser vorderseitigen Gleichrichter S1 (siehe 6) eingepresst und daran befestigt ist.
  • Darüber hinaus sind der rückseitige Gleichrichter S2 und die Kühlplatte 119b auf der Seite der negativen Elektrode des Kühlelements, in welches die Vielzahl dieser rückseitigen Gleichrichter S2 eingepresst und daran befestigt ist, vorgesehen.
  • Darüber hinaus sind der vorderseitige Gleichrichter S1 und der rückseitige Gleichrichter S2 elektrisch verbunden. Die Verbindungs-Anschlussklemme 133 (19) ist mit einer bestimmten Trennstrecke zwischen der Kühlplatte 119a auf der Seite der positiven Elektrode und der Kühlplatte 119b auf der Seite der negativen Elektrode vorgesehen.
  • Die Zuleitungselektrode 107 des vorderseitigen Gleichrichters S1 und die Zuleitungselektrode 107 des rückseitigen Gleichrichters S2 sind so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen, und mit der Verbindungs-Anschlussklemme 133 verbunden.
  • Da die Gleichrichter S1 und S2 die mit dem runden Außenrandteil 101s versehene Basiselektrode 101 enthalten, kann, wie oben beschrieben, die Vielzahl von Gleichrichtern S1 und S2 mühelos in die Kühlplatten 119a beziehungsweise 119b eingepresst und daran befestigt werden.
  • Wie oben beschrieben, ist in den U-, V- und W-Phasen-Gleichrichtern auf der oberen Seite (im oberen Zweig) die Drain-Elektrode 103d des MOSFET-Chips 103 mit der gemeinsamen Anschlussklemme elektrisch verbunden. Deshalb wird auf der oberen Seite der vorderseitige Gleichrichter S1 verwendet, in welchem die Drain-Elektrode 103d mit der Basiselektrode 101, welche eine hohe Wärmeabstrahlung aufweist, elektrisch verbunden ist.
  • Deshalb können die U-, V- und W-Phasen-Gleichrichter auf der oberen Seite an einer Kühlplatte 119a befestigt sein und kann durch Verwenden der größeren Kühlplatte eine stärkere Wärmeabstrahlungswirkung erzielt werden.
  • Andererseits sind die Source-Elektroden 103s der MOSFET-Chips 103 in den U-, V- und W-Phasen-Gleichrichtern auf der unteren Seite (im unteren Zweig) mit der gemeinsamen Anschlussklemme elektrisch verbunden. Deshalb wird auf der unteren Seite der rückseitige Gleichrichter S2 verwendet, in welchem die Source-Elektrode 103s mit der Basiselektrode 101, welche eine hohe Wärmeabstrahlung aufweist, elektrisch verbunden ist.
  • Bei einer solchen Anordnung und Verbindung können die U-, V- und W-Phasen-Gleichrichter auf der unteren Seite an einer Kühlplatte 119b befestigt sein und kann durch Verwenden der größeren Kühlplatte eine stärkere Wärmeabstrahlungswirkung erzielt werden.
  • Ferner sind die Source-Anschlussklemme (die Source-Elektrode) 103s des MOSFET-Chips 103 der U-, V- und W-Phasen-Gleichrichter auf der oberen Seite und die Drain-Anschlussklemme (die Drain-Elektrode) 103d des MOSFET-Chips 103 der U-, V- und W-Phasen-Gleichrichter auf der unteren Seite mit der Anschlussklemme des Stators 129 jeder Phase elektrisch verbunden.
  • Auf diese Weise werden dann, wenn der vorderseitige Gleichrichter S1 auf der oberen Seite verwendet wird und der rückseitige Gleichrichter S2 auf der unteren Seite verwendet wird und die schmale Zuleitungselektrode 107 des vorderseitigen Gleichrichters S1 und die schmale Zuleitungselektrode 107 des rückseitigen Gleichrichters S2 so angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen, die Zuleitungselektrode 107 und der Stator 129 des Gleichrichters mühelos elektrisch verbunden.
  • Ferner kann ein Zwischenraum zwischen der Kühlplatte 119a auf der Seite der positiven Elektrode und der Kühlplatte 119b auf der Seite der negativen Elektrode verkleinert werden und kann folglich der Generator noch mehr miniaturisiert werden.
  • Die Gleichrichter S1 und S2 enthalten die mit dem runden Außenrandteil 101s versehene Basiselektrode 101 und die Zuleitungselektrode 107 im oberen Teil der Basiselektrode 101, so dass es möglich ist, die Kühlplatten 119a und 119b, welche eine höhere Einsatzflexibilität aufweisen, zu verwenden.
  • Bisher ist gemäß der Konfiguration das äußere Erscheinungsbild des Gehäuses der in der Basiselektrode 101 gebildeten Gleichrichter S1 und S2 eine in der Draufsicht runde Form und ist das runde Gehäuse an den Kühlplatten 119a und 119b der Elektrodenplatte des Generators Ot befestigt.
  • Bei Verwendung des runden Gehäuses kann das Zentrieren durchgeführt werden, um die Gleichrichter S1 und S2 an den Kühlplatten 119a und 119b der Elektrodenplatte des Generators Ot zu befestigen, ohne die Positionseinstellung in einer Richtung um die Drehachse (die Mittelachse O) der Basiselektrode 101 durchzuführen. Deshalb lässt sich die Gleichrichtvorrichtung Os des Generators Ot mühelos montieren.
  • Demgemäß ist es möglich, die Gleichrichter S1 und S2 bereitzustellen, welche sich mühelos am Generator Ot befestigen lassen und den MOSFET mit geringem Spannungsverlust und Leistungsverlust enthalten.
  • Insbesondere lassen sich diese Gleichrichter S1 und S2 mühelos durch Einpressen an der Gleichrichtvorrichtung Os (dem Generator Ot) befestigen und lässt sich die Gleichrichtvorrichtung Os mühelos montieren.
  • Auf diese Weise lassen sich die Gleichrichter S1 und S2 mühelos an der Gleichrichtvorrichtung Os (dem Generator Ot) befestigen, so dass der Prozess des Montierens des Generators Ot vereinfacht werden kann und niedrige Kosten erreicht werden können.
  • Ferner lag der Schwerpunkt der Beschreibung in 20 auf den Gleichrichtern S1 und S2 (130 und 131) und den Kühlplatten 119a und 119b. Die als der Generator Ot der Ausführungsform der Erfindung verwendete Gleichrichtvorrichtung Os hat das Merkmal, dass die Gleichrichter S1 und S2 der ersten und der zweiten Ausführungsform verwendet werden, und daher wird auf die anderen Elemente und Konfigurationen verzichtet.
  • << Weitere Ausführungsformen >>
  • Bisher wurden die Ausführungsformen und die Abwandlungen beschrieben, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Darüber hinaus wurden die Merkmale und die Auswirkungen beschrieben, aber möglicherweise sind nicht alle Merkmale enthalten. Die Auswirkungen können erzielt werden, solange ein Teil der Merkmale enthalten ist.
  • Im Folgenden werden die weiteren Ausführungsformen und Abwandlungen beschrieben.
  • < Form der Basiselektrode 101 >
  • Die Basiselektrode 101 der ersten und der zweiten Ausführungsform wurde mittels eines zylindrischen Außenrandteils 101s, welcher eine in der Draufsicht runde Form hat, veranschaulicht, kann aber auch eine in der Draufsicht runde Form haben, während sie in der Seitenansicht eine Krümmung aufweist. Zum Beispiel kann der Außenrandteil 101s auch eine sphärische Form haben.
  • < Verfahren zur Befestigung des Gleichrichters S1 mit Lot >
  • Wie oben beschrieben, wurde anhand von 6 ein Fall beschrieben, in welchem der Gleichrichter S1 in die Kühlplatte 119 eingepresst wird, aber das Befestigungsverfahren ist nicht auf das Einpressen beschränkt. Es gibt auch ein das Lot verwendendes Befestigungsverfahren.
  • Im Fall der Befestigung mittels des Lots ist es nicht erforderlich, die Rändelung 101r im Außenrandteil 101s der Basiselektrode 101 zu bilden.
  • Stattdessen wird die Lotfolie im Einbauloch 119h angeordnet, wo die Kühlplatte 119 des Generators gebildet ist. Dann wird die Basiselektrode 101 des Gleichrichters S1 in das Einbauloch 119h der Kühlplatte 119 eingefügt, wird die Basiselektrode 101 des Gleichrichters S1 in die Lotfolie im Einbauloch 119h eingepresst und wird die Lotfolie im Lötofen geschmolzen, so dass die Basiselektrode 101 des Gleichrichters S1 mittels des Lots im Einbauloch 119h der Kühlplatte 119 befestigt wird.
  • < Positionierungsform >
  • Anstelle des in 12 gezeigten konkaven Teils 124 kann die Positionierung der Gleichrichter S1 und S2 so durchgeführt werden, dass der Außenrandteil 101 s der Basiselektrode 101 oder ein zur Positionierung dienender konvexer Teil im Unterteil gebildet ist, der konkave Teil an einer Auflegeseite außerhalb der Basiselektrode 101 so gebildet ist, dass er zu dem zur Positionierung dienen den konvexen Teil passt und der zur Positionierung dienende konvexe Teil der Basiselektrode 101 in den konkaven Teil an der Auflegeseite eingefügt wird.
  • < Bildungsprozess der Zenerdiode >
  • Beim Gleichrichter S1C der Abwandlung der ersten Ausführungsform wurde der Prozess des Montierens der Zenerdiode 121 (8) als ein vom MOSFET-Chip 103 getrennter Chip beschrieben. Jedoch ist der Herstellungsprozess nicht auf das folgende Verfahren beschränkt.
  • Anders ausgedrückt, die Zenerdiode (121) wird in einem für den Herstellungsprozess des MOSFET-Chips 103 üblichen Prozess gebildet und kann in den MOSFET-Chip 103 eingebaut werden.
  • Gegenüber dem Fall des separaten Chips kann, indem die Zenerdiode (121) in den MOSFET-Chip 103 eingebaut wird, die bei der Stoßspannungsabsorption erzeugte Wärme in den MOSFET-Chip 103 übertragen werden und kann der Temperaturanstieg der Zenerdiode (121) unterdrückt werden.
  • Deshalb es ist möglich, die gleiche Funktion der Stoßspannungsabsorption unter Verwendung einer kleineren Fläche der Zenerdiode 121 in der Draufsicht zu realisieren. Anders ausgedrückt, eine Chip-Gesamtfläche des MOSFET-Chips 103 und der Zenerdiode 121 in der Draufsicht kann verkleinert werden und die Ausnutzung der Befestigungsflächen der beiden Chips (121 und 103) kann verbessert werden.
  • < Polarität und Schaltungskonfiguration des MOSFET-Chips >
  • Die obige Ausführungsform wurde in einem Fall beschrieben, in welchem alle MOSFET-Chips 103 unter Verwendung eines n-Kanal-MOSFET realisiert werden, aber sie können auch unter Verwendung eines p-Kanal-MOSFET realisiert werden.
  • In einem Fall, in welchem der p-Kanal-MOSFET verwendet wird, ist eine Stromflussrichtung bei Gleichrichtung umgekehrt zu derjenigen des n-Kanal-MOSFET und fließt der Gleichrichtstrom von der Drain-Elektrode zur Source-Elektrode. Deshalb werden die Vorderseite und die Rückseite umgekehrt mit einem Fall, in welchem der n-Kanal-MOSFET verwendet wird, verglichen.
  • Anders ausgedrückt, in einem Fall, in welchem der p-Kanal-MOSFET verwendet wird, wird der in den 1 bis 3 gezeigte Gleichrichter des Gehäuses auf der Vorderseite in der in 18 gezeigten Gleichrichtschaltung als der Gleichrichter auf der unteren Seite verwendet.
  • Darüber hinaus wird der in den 15 bis 17 gezeigte Gleichrichter des Gehäuses auf der Rückseite in der in 18 gezeigten Gleichrichtschaltung als der Gleichrichter auf der oberen Seite verwendet.
  • Wenn nur der auf der unteren Seite der Gleichrichtschaltung verwendete Gleichrichter unter Verwendung des p-Kanal-MOSFET hergestellt ist, der Gleichrichter der Vorderseite des in den 1 bis 3 gezeigten Gehäuses unter Verwendung des p-Kanal-MOSFET. Darüber hinaus wird auf der oberen Seite der den n-Kanal-MOSFET verwendende Gleichrichter der Vorderseite des in den 1 bis 3 gezeigten Gehäuses verwendet.
  • Deshalb kann die gleiche Konstruktion der Vorderseite des in den 1 bis 3 gezeigten Gehäuses sowohl an der oberen Seite als auch an der unteren Seite verwendet werden und können die Entwicklungskosten des Gehäuses, die Montagekosten bei Massenfertigung und die Bauelementekosten gesenkt werden. Jedoch ist es in einem Fall, in welchem der p-Kanal-MOSFET verwendet wird, erforderlich, den Steuerschaltungs-Chip zum Steuern des p-Kanal-MOSFET vorzusehen.
  • 22 ist ein Schaltbild, welches die Schaltungskonfiguration des Gleichrichters in einem Fall, in welchem der p-Kanal-MOSFET verwendet wird, zeigt.
  • Im Schaltbild in 22 ist die L-Anschlussklemme die Basiselektrode 101 und ist die H-Anschlussklemme die Zuleitungselektrode 107 in der Vorderseite des in den 1 bis 3 gezeigten Gehäuses und ist die L-Anschlussklemme die Zuleitungselektrode 107 und ist die H-Anschlussklemme die Basiselektrode 101 in der Rückseite des in den 15 bis 17 gezeigten Gehäuses.
  • Dann wird ein p-Kanal-MOSFET-Chip 103p anstelle des in den 1 bis 3 und 15 bis 17 gezeigten n-Kanal-MOSFET-Chips 103 verwendet und wird ein Steuerschaltungs-Chip 104p für den p-Kanal-MOSFET anstelle des Steuerschaltungs-Chips 104 für den n-Kanal-MOSFET verwendet.
  • Der p-Kanal-MOSFET-Chip 103p enthält eine Drain-Elektrode 103pd in der Unterseite des Chips und eine Source-Elektrode 103ps und eine Gate-Elektrode 103pg in der Oberseite des Chips. Eine Diode 103pi ist parallel zum p-Kanal-MOSFET 103mp eingebaut.
  • Der Steuerschaltungs-Chip 104p ist so konfiguriert, dass er einen Vergleicher 116p, welcher die Spannung an der L-Anschlussklemme mit der Spannung an der H-Anschlussklemme vergleicht, einen Gate-Treiber 117p, welcher eine Spannung an die Gate-Elektrode 103g anlegt, und eine Diode 118p zur Verhinderung des Rückstroms enthält.
  • Ferner ist der Vergleicher 116p in 22 so konfiguriert, dass die Polaritäten der ersten Eingangsanschlussklemme und der zweiten Eingangsanschlussklemme im Vergleicher 116 in 5 in einer Umkehrbeziehung stehen. Anders ausgedrückt, die erste Eingangsanschlussklemme des Vergleichers 116p in 22 ist die nicht-invertierende Eingangsanschlussklemme und die zweite Eingangsanschlussklemme ist die invertierende Eingangsanschlussklemme.
  • Die in 22 gezeigte Schaltung arbeitet ähnlich dem Gleichrichter, welcher den n-Kanal-MOSFET-Chip 103 verwendet. Anders ausgedrückt, wenn die Spannung an der H-Anschlussklemme (107) niedriger als diejenige an der L-Anschlussklemme (101) ist, gibt der Vergleicher 116p das niedrige Spannungssignal an den Gate-Treiber 117p aus.
  • Der Gate-Treiber 117p, in welchen das niedrige Spannungssignal eingegeben wird, senkt die Spannung der Gate-Elektrode 103pg des p-Kanal-MOSFET-Chips 103p, um den p-Kanal-MOSFET-Chip 103p in den Durchlasszustand zu versetzen.
  • Im Gegensatz dazu gibt der Vergleicher 116p, wenn die Spannung an der H-Anschlussklemme höher als diejenige an der L-Anschlussklemme ist, das hohe Spannungssignal an den Gate-Treiber 117p aus. Der Gate-Treiber 117p, in welchen das hohe Spannungssignal eingegeben wird, erhöht die Spannung der Gate-Elektrode 103pg des p-Kanal-MOSFET-Chips 103p, um den p-Kanal-MOSFET-Chip 103p in den Sperrzustand zu versetzen.
  • Ähnlich dem Gleichrichter, welcher den n-Kanal-MOSFET-Chip 103 verwendet, kann die in 22 gezeigte Schaltung anstelle des Vergleichers 116 einen Differenzverstärker verwenden, um eine Differenz der Eingangssignale zu erfassen und zu verstärken, oder kann sie den p-Kanal-MOSFET-Chip 103p ein-/ausschalten, um die Richtung des darin fließenden Stroms zu steuern.
  • < Abwandlung der zweiten Ausführungsform >
  • Der Gleichrichter S2 der zweiten Ausführungsform mit der Konfiguration der Rückseite wurde anhand der 15 bis 17 vor allem mit Schwerpunkt auf der Konfiguration und dem Aufbau der Rückseite beschrieben. Andererseits wurde der Gleichrichter S1 der ersten Ausführungsform unter Verwendung der Gleichrichter S1B bis S1H als die Abwandlungen beschrieben.
  • Die als die Abwandlungen der ersten Ausführungsform beschriebenen Verfahren „Einbeziehen der Zenerdiode (S1C)“, „Vorsehen der Kerbe (S1D)“, „Vorsehen der Abflachung (S1E)“, „Vorsehen des konkaven Teils (S1F)“, „Verwenden der Kupferplatte oder des Kupferdrahts (S1G)“ und „Verwenden des Stifts mit Feder des Kupferstifts (S1H)“ können als Abwandlungen des Gleichrichters S2 der zweiten Ausführungsform angewendet werden.
  • Ferner überschneiden sich die ausführlichen Beschreibungen in einem Fall, in welchem der Gleichrichter S2 der zweiten Ausführungsform als eine Abwandlung angewendet wird, mit denjenigen der Abwandlungen des Gleichrichters S1 der ersten Ausführungsform, und daher wird auf diese verzichtet.
  • < Weitere Stromrichtvorrichtungen >
  • In der dritten Ausführungsform wurde ein Beispiel in einem Fall, in welchem die Gleichrichter S1 und S2 und die Gleichrichtvorrichtung Os im Generator Ot verwendet werden, beschrieben, und diese Beschreibung kann auch auf andere Stromrichtvorrichtungen angewendet werden.
  • Insbesondere in einem Fall, in welchem die Ausführungsformen der Erfindung, welche den MOSFET-Chip als Gleichrichter verwenden, in der Stromrichtvorrichtung, welche nach Stand der Technik die Diode als Gleichrichter verwendet, verwendet werden, sind die obigen Auswirkungen auch bezüglich der Stromrichtvorrichtung, welche den anderen Gleichrichter als den Generator enthält, zu erwarten.
  • Zum Beispiel auch in einem Fall, in welchem andere Stromrichtvorrichtungen wie eine Stromrichtvorrichtung für Wechselstrom mit variabler Frequenz, welche einen Umrichter und einen Wechselrichter enthält, verwendet werden, können die gleichen Auswirkungen wie die oben beschriebenen erzielt werden, solange der Gleichrichter dieser Ausführungsform verwendet wird.
  • (Ergänzung zu dieser Ausführungsform)
  • Die Gleichrichter (Halbleiterelemente) S1 und S2 dieser Ausführungsform verwenden den MOSFET. Wie oben beschrieben, ist der nach Stand der Technik vorwiegend verwendete Gleichrichter die Diode. Im Folgenden wird ein Unterschied in den elektrischen Eigenschaften zwischen dem Fall der Verwendung des MOSFET und dem Fall der Verwendung der Diode ergänzt.
  • < Vergleich zwischen MOSFET-Kennlinie und Diodenkennlinie >
  • 21 ist ein Schaubild, welches den Vergleich zwischen den Strom/Spannungs-Kennlinien in der Vorwärtsrichtung der Diode, welche der nach Stand der Technik vorwiegend verwendete Gleichrichter ist, und des MOSFET, welcher der Gleichrichter dieser Ausführungsform ist, erlaubt. Ferner sind die Strom/Spannungs-Kennlinien bei Raumtemperatur gemessen.
  • In 21 ist die waagerechte Achse eine am Gleichrichter anliegende Vorwärtsspannung [V] und ist die senkrechte Achse ein zum Gleichrichter fließender Vorwärtsstrom [A].
  • Eine Kennlinie 9000 ist eine Vorwärtskennlinie der pn-Übergangs-Diode, welche den Gleichrichter nach Stand der Technik darstellt.
  • Eine Kennlinie 1000 ist eine Vorwärtskennlinie der Gleichrichter S1 und S2 des MOSFET, welche die Gleichrichter dieser Ausführungsform darstellen.
  • Die Strom/Spannungs-Kennlinie (die Kennlinie 9000) der Diode zeigt, dass der Vorwärtsstrom zu fließen beginnt, wenn eine Spannung von 0,7 bis 0,8 V anliegt. Dies liegt daran, dass die Diode ein eingebautes Potential (ein Unterschied in der Austrittsarbeit eines p-Halbleiters und eines n-Halbleiters in einem pn-Übergang) enthält und der Vorwärtsstrom zum Fließen gebracht werden kann, indem eine die dem eingebauten Potential entsprechende Spannung überschreitende Spannung angelegt wird.
  • Darüber hinaus liegt auch in einem Fall, in welchem der Vorwärtsstrom fließt, ein dem eingebauten Potential entsprechender Vorwärtsspannungsabfall im Gleichrichter der Diode vor und kommt es zum Spannungsverlust und Leistungsverlust.
  • In dieser Hinsicht beginnt in den Strom/Spannungs-Kennlinien der Gleichrichter S1 und S2 des MOSFET der ersten und zweiten Ausführungsform (der Erfindung) der Strom zu fließen, sobald der Potentialunterschied zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode 0 V überschreitet, solange das Potential der Gate-Elektrode des MOSFET ein zum Bilden eines Kanals ausreichendes Potential wird.
  • Dies liegt daran, dass in einem Fall, in welchem ein Kanal zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des MOSFET gebildet wird, der Kanal zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode (zwischen Source-Drain) die gleiche Art von Halbleiterkennlinie aufweist und der pn-Übergang wie ein Diodenelement im Strompfad nicht vorhanden ist.
  • Deshalb haben die Gleichrichter S1 und S2 des MOSFET kein eingebautes Potential wie die Kennlinie 1000 oder eine sehr viel kleinere (das durch einen Unterschied in der Ladungsträgerkonzentration verursachte eingebaute Potential) Vorwärtskennlinie, kann bei einer niedrigen Spannung ein hoher Strom fließen und können Spannungsverlust und Leistungsverlust zur Zeit des Gleichrichtvorgangs merklich verringert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Basiselektrode (erste Außenelektrode)
    101s
    Außenrandteil
    101r
    Rändelung
    102
    Sockel (Teil der ersten Außenelektrode)
    103, 103p
    MOSFET-Chip
    103d, 103pd
    Drain-Elektrode
    103g, 103pg
    Gate-Elektrode (Gate)
    103i, 103ip
    parasitäre Diode
    103mn
    n-MOSFET
    103mp
    p-MOSFET
    103s, 103ps
    Source-Elektrode
    104, 104p
    Steuerschaltungs-Chip (Steuerschaltung)
    104a
    erste Elektrode (Elektrode)
    104b
    zweite Elektrode (Elektrode)
    104c
    dritte Elektrode (Elektrode)
    104d
    vierte Elektrode (Elektrode)
    105
    Kondensator
    106
    Isoliersubstrat
    107
    Zuleitungselektrode (zweite Außenelektrode)
    107d
    Sockel (Teil der zweiten Außenelektrode)
    107t
    Zuleitungs-Anschlussklemme (Außenanschlussklemme und Teil der zweiten Außenelektrode)
    108
    Harz (erstes Harz)
    109
    Lot
    110
    hochspannungsseitige Anschlussklemme (hochspannungsseitige Anschlussklemme des Kondensators)
    111
    niederspannungsseitige Anschlussklemme (niederspannungsseitige Anschlussklemme des Kondensators)
    112a, 112b, 112c
    Elektrode
    113
    JCR (zweites Harz)
    114
    Elektrode in der Rückseite des Isoliersubstrats
    115
    Draht
    116, 116p
    Vergleicher
    117, 117p
    Gate-Treiber
    118, 118p
    Diode zur Verhinderung eines Rückstroms
    119, 119a, 119b
    Kühlplatte
    121
    Zenerdiode (Chip der Zenerdiode)
    122
    Kerbe (konkaver Teil)
    123
    Ausrichtungs-Abflachung (konkaver Teil)
    124
    konkaver Teil
    125
    Kupferdraht oder Kupferplatte (Leiter)
    126
    Lotkugel, Lothöcker
    127
    Elektrodenblock
    130, 131
    Gleichrichter
    132
    Batterie
    146A, 146B
    Stift mit Feder (leitender Mechanismus)
    146a1, 146a2
    Anschlussklemme
    146b1, 146b2
    Feder
    146c1, 146c2
    Befestigungsteil
    147a
    Kupferschiene
    O
    Mittelachse (Mittellinie des Außenrandteils)
    Os
    Gleichrichtvorrichtung
    Ot
    Generator (Stromrichtvorrichtung)
    S1, S1A, S1B, S1C, S1D, S1E, S1F, S1G, S1H v
    orderseitiger Gleichrichter, Gleichrichter, Halbleitervorrichtung
    S2
    rückseitiger Gleichrichter, Gleichrichter, Halbleitervorrichtung

Claims (13)

  1. Halbleitervorrichtung, enthaltend: eine erste Außenelektrode (101), welche in einer Oberfläche einen runden Außenrandteil (101s) enthält; einen MOSFET-Chip (103, 103p), welcher eine Drain-Elektrode (103d, 103pd), eine Source-Elektrode (103s, 103ps) und eine Gate-Elektrode (103g, 103pg) enthält; einen Steuerschaltungs-Chip (104, 104p), welcher Spannungen oder Ströme der Drain-Elektrode (103d, 103pd) und der Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) empfängt und ein Signal zum Steuern des MOSFET-Chips (103, 103p) auf der Grundlage der Spannungen oder der Ströme an die Gate-Elektrode (103g, 103pg) des MOSFET-Chips (103, 103p) liefert; eine zweite Außenelektrode (107), welche bezüglich des MOSFET-Chips (103, 103p) auf einer der ersten Außenelektrode (101) entgegengesetzten Seite angeordnet ist und eine Außenanschlussklemme auf einer Mittelachse des runden Außenrandteils (101s) der ersten Außenelektrode (101) enthält; und ein Isoliersubstrat (106), welches den Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) von der ersten Außenelektrode (101) oder der zweiten Außenelektrode (107) elektrisch isoliert, wobei die erste Außenelektrode (101), die Drain-Elektrode (103d, 103pd) und die Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) und die zweite Außenelektrode (107) so angeordnet sind, dass sie sich in einer Richtung der Mittelachse überdecken, wobei eine der Drain-Elektrode (103d, 103pd) und der Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) mit der ersten Außenelektrode (101) elektrisch verbunden ist, wobei die andere der Drain-Elektrode (103d, 103pd) und der Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) mit der zweiten Außenelektrode (107) elektrisch verbunden ist, und wobei die Halbleitervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ferner einen Kondensator (105) enthält, welcher zwischen eine Stromversorgungs-Anschlussklemme des Steuerschaltungs-Chips (104, 104p) und eine Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) geschaltet ist, wobei der MOSFET-Chip (103, 103p) und das Isoliersubstrat (106) auf der ersten Außenelektrode (101) oder auf der zweiten Außenelektrode (107) angeordnet sind, und wobei die Steuerschaltung und der Kondensator (105) auf dem Isoliersubstrat (106) angeordnet sind.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, außerdem enthaltend: eine Zenerdiode (121), wobei eine erste Hauptanschlussklemme (121c) der Zenerdiode (121) und die erste Außenelektrode (101) elektrisch verbunden sind, und wobei eine zweite Hauptanschlussklemme (121a) der Zenerdiode (121) und die zweite Außenelektrode (107) elektrisch verbunden sind.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Zenerdiode (121) in den MOSFET-Chip (103, 103p) eingebaut ist.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Form des MOSFET-Chips (103, 103p) ein Rechteck ist und der Kondensator (105) und der Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) auf Positionen nahe einer langen Seite des Rechtecks angeordnet sind.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein konkaver Teil (124) oder ein konvexer Teil zur Positionierung um die Mittelachse des runden Außenrandteils (101s) im runden Außenrandteil oder in einem Unterteil der ersten Außenelektrode (101) vorgesehen ist.
  6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine der Drain-Elektrode (103d, 103pd) und der Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) und die erste Außenelektrode (101) sowie die andere der Drain-Elektrode (103d, 103pd) und der Source-Elektrode (103s, 103ps) des MOSFET-Chips (103, 103p) und die zweite Außenelektrode (107) über ein Lot oder durch Einpressen elektrisch verbunden sind.
  7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der MOSFET-Chip (103, 103p) und der Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) sowie der Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) und der Kondensator (105) über einen Draht elektrisch verbunden sind.
  8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der MOSFET-Chip (103, 103p) und der Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) sowie der Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) und der Kondensator (105) zwischen Elektroden derselben jeweils durch einen leitenden Mechanismus, welcher einen Leiter und eine Feder enthält, elektrisch verbunden sind, und wobei der Leiter mittels eines Lots an der Elektrode befestigt ist und der leitende Mechanismus durch eine Federkraft der Feder angedrückt wird und an der Elektrode befestigt ist.
  9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Außenelektrode (101) einen Sockel (102) von einer Größe, welche im runden Außenrandteil (101s) unterzubringen ist, enthält, wobei der MOSFET-Chip (103, 103p) und das Isoliersubstrat (106), in welches der Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) und der Kondensator (105) eingebaut sind, auf dem Sockel (102) befestigt sind, und wobei der Sockel (102), der MOSFET-Chip (103, 103p), der Steuerschaltungs-Chip (104, 104p), der Kondensator (105) und das Isoliersubstrat (106) mit einem ersten Harz (108) überzogen sind.
  10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, wobei Seitenwände des MOSFET-Chips (103, 103p) und des Steuerschaltungs-Chips (104, 104p) mit einem zweiten Harz (113) im ersten Harz (108) überzogen sind, und wobei das zweite Harz (113) ein höheres Haftvermögen zwischen dem MOSFET-Chip (103, 103p) und dem Steuerschaltungs-Chip (104, 104p) aufweist als das erste Harz (108).
  11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der MOSFET-Chip (103, 103p) einen n-MOSFET enthält.
  12. Generator, enthaltend: die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1.
  13. Stromrichtvorrichtung, enthaltend: die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1.
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