DE112017007673T5 - Halbleitereinrichtung, Leistungsumwandlungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung - Google Patents

Halbleitereinrichtung, Leistungsumwandlungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung Download PDF

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Abstract

Eine Halbleitereinrichtung gemäß der Erfindung der vorliegenden Anmeldung umfasst eine Basisplatte, einen Leiterrahmen, der eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die eine der ersten Oberfläche entgegengesetzte Oberfläche ist, wobei die zweite Oberfläche an eine obere Oberfläche der Basisplatte gebondet ist, eine Halbleitervorrichtung, die auf der ersten Oberfläche des Leiterrahmens vorgesehen ist, und ein Formharz, das die obere Oberfläche der Basisplatte, den Leiterrahmen und die Halbleitervorrichtung bedeckt, wobei das Formharz mit einem Anschluss-Einsetzloch versehen ist, das sich von der Oberfläche des Formharzes zum Leiterrahmen erstreckt und in das ein Einpressanschluss eingesetzt wird, und der Leiterrahmen mit einem Öffnungsteilbereich versehen ist, der mit dem Anschluss-Einsetzloch in Verbindung steht und in den der Einpressanschluss eingepresst wird.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitereinrichtung, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung.
  • Hintergrund
  • PTL 1 offenbart eine Halbleitereinrichtung für Leistung, die mit einer Halbleitervorrichtung für Leistung und einer Leitungsstruktur versehen ist. Die Leitungsstruktur ist auf einer Endseite der Leitungsstruktur mit der Halbleitervorrichtung elektrisch verbunden. Außerdem weist die Leitungsstruktur auf ihrer anderen Endseite ein Durchgangsloch auf. Die Halbleitervorrichtung für Leistung und die Leitungsstruktur sind durch einen Versiegelungskörper versiegelt. Im Versiegelungskörper ist ein Buchsenverbinder ausgebildet, der mit dem Durchgangsloch in Verbindung steht und einen Einpressanschluss einsetzt.
  • PTL 2 offenbart eine Halbleitereinrichtung für Leistung, in der eine Verdrahtungsstruktur und eine an die Verdrahtungsstruktur gebondete Halbleitervorrichtung für Leistung mit einem Spritzgussharz versiegelt sind. Die Halbleitereinrichtung für Leistung ist mit einem zylindrischen Verbindungsteilbereich für einen externen Anschluss versehen, der mit einem externen Anschluss verbunden wird, indem der externe Anschluss in den zylindrischen Verbindungsteilbereich für einen externen Anschluss eingesetzt wird. Der zylindrische Verbindungsteilbereich für einen externen Anschluss ist so platziert, dass er zur Verdrahtungsstruktur im Wesentlichen senkrecht ist.
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
  • [PTL 1] JP 2013-152966 A
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Es kann erforderlich sein, dass industrielle Halbleitereinrichtungen für Leistung mit externen Vorrichtungen insbesondere in solch einem Fall, dass deren Vertrieb auf Europa ausgedehnt wird, mittels Presssitz verbunden werden. Module vom Gehäusetyp sind als Halbleitereinrichtungen für Leistung bekannt, für die ein Presssitz verwendet wird. Im Allgemeinen ist das Modul vom Gehäusetyp durch eine Halbleitervorrichtung, eine Basisplatte, ein Isoliersubstrat, ein Gehäuse, Harz etc. konfiguriert. Die Einhausungsgröße des Moduls vom Gehäusetyp kann wegen der Verwendung eines Gehäuses zunehmen. Daher können die Herstellungskosten steigen. Außerdem kann das Modul vom Gehäusetyp eine Struktur aufweisen, in der es unmöglich ist, einen Einpressanschluss aus dem Gehäuse zu entfernen.
  • In der in PTL 1 offenbarten Halbleitereinrichtung für Leistung ist die Leitungsstruktur auf der Halbleitervorrichtung für Leistung montiert. Aus diesem Grund vergrößert sich der Abstand in der Höhenrichtung zwischen der Leitungsstruktur und einem Kühlkörper. Wenn der Einpressanschluss in das Durchgangsloch eingesetzt wird, kann daher eine Schädigung wie etwa ein Riss in dem Versiegelungskörper oder der Halbleitervorrichtung für Leistung auftreten.
  • In der in PTL 2 offenbarten Halbleitereinrichtung für Leistung ist es, um den zylindrischen Verbindungsteilbereich für einen externen Anschluss auszubilden, notwendig, eine Komponente neu hinzuzufügen. Daher kann die Halbleitereinrichtung für Leistung in der Größe zunehmen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und hat eine Aufgabe, eine Halbleitereinrichtung, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung zu erhalten, die die Zuverlässigkeit steigern können.
  • Lösung für das Problem
  • Eine Halbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Basisplatte, einen Leiterrahmen, der eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die eine der ersten Oberfläche entgegengesetzte Oberfläche ist, wobei die zweite Oberfläche an eine obere Oberfläche der Basisplatte gebondet ist, eine Halbleitervorrichtung, die auf der ersten Oberfläche des Leiterrahmens vorgesehen ist, und ein Formharz, das die obere Oberfläche der Basisplatte, den Leiterrahmen und die Halbleitervorrichtung bedeckt, wobei das Formharz mit einem Anschluss-Einsetzloch versehen ist, das sich von einer Oberfläche des Formharzes zum Leiterrahmen erstreckt und in das ein Einpressanschluss eingesetzt wird, und der Leiterrahmen mit einem Öffnungsteilbereich versehen ist, der mit dem Anschluss-Einsetzloch in Verbindung steht und in den der Einpressanschluss eingepresst wird.
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung umfasst einen Schritt, um einen Leiterrahmen, der eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die eine der ersten Oberfläche entgegengesetzte Oberfläche ist, mit einem Öffnungsteilbereich zu versehen, in den ein Einpressanschluss eingepresst wird, einen Schritt, um eine Halbleitervorrichtung auf der ersten Oberfläche vorzusehen, einen Schritt, um die zweite Oberfläche auf eine obere Oberfläche einer Basisplatte zu bonden, und einen Formungsschritt, um ein Formharz auszubilden, das die obere Oberfläche der Basisplatte, den Leiterrahmen und die Halbleitervorrichtung bedeckt, wobei im Formungsschritt ein Anschluss-Einsetzloch, das von einer Oberfläche des Formharzes aus mit dem Öffnungsteilbereich in Verbindung steht und in das der Einpressanschluss eingesetzt wird, im Formharz ausgebildet wird.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • In der Halbleitereinrichtung gemäß der Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird der Leiterrahmen an die Basisplatte gebondet. Daher kann verglichen mit einer Struktur, in der der Leiterrahmen auf die Halbleitervorrichtung gebondet wird, ein Auftreten einer Schädigung in dem Formharz oder der Halbleitervorrichtung, wenn der Einpressanschluss in den Öffnungsteilbereich eingesetzt wird, unterdrückt werden.
  • In dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung gemäß der Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird der Leiterrahmen an die Basisplatte gebondet. Daher kann verglichen mit einer Struktur, in der der Leiterrahmen auf die Halbleitervorrichtung gebondet wird, ein Auftreten einer Schädigung in dem Formharz oder der Halbleitervorrichtung, wenn der Einpressanschluss in den Öffnungsteilbereich eingesetzt wird, unterdrückt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die mehreren Öffnungsteilbereiche im Leiterrahmen ausgebildet sind.
    • 3 ist eine den Formungsprozess darstellende Querschnittsansicht.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem das Formharz geformt wurde.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Halbleitereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem Montagesubstrat verbunden ist.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Halbleitereinrichtung gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform mit dem Montagesubstrat verbunden ist.
    • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems darstellt, für das eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform verwendet wird.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden eine Halbleitereinrichtung, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die gleichen oder entsprechenden Komponenten können durch die gleichen Bezugszeichen repräsentiert werden, und deren doppelte Beschreibung kann weggelassen werden.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Halbleitereinrichtung 10 ist eine Halbleitereinrichtung für Leistung. Die Halbleitereinrichtung 10 enthält eine leitfähige Platte 12. Die leitfähige Platte 12 ist aus Kupfer, Aluminium oder dergleichen gebildet. Eine Isolierschicht 14 ist auf der oberen Oberfläche der leitfähigen Platte 12 vorgesehen. Eine Isolierschicht 14 ist auf die obere Oberfläche der leitfähigen Platte 12 gebondet. Die Isolierschicht 14 weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Die Isolierschicht 14 ist aus zum Beispiel einem Epoxidharz, das einen Füllstoff mit hoher Leitfähigkeit enthält, gebildet. Die leitfähige Platte 12 und die Isolierschicht 14 bilden eine Basisplatte 16. Die Konfiguration der Basisplatte 16 ist nicht auf die obige Konfiguration beschränkt. Die Basisplatte 16 kann ein Kühlkörper sein.
  • Ein Leiterrahmen 30 ist auf der Isolierschicht 14 vorgesehen. Der Leiterrahmen 30 weist eine erste Oberfläche 31 und eine zweite Oberfläche 32 auf, welche eine der ersten Oberfläche 31 entgegengesetzte Oberfläche ist. Die zweite Oberfläche 32 des Leiterrahmens 30 ist an die obere Oberfläche der Basisplatte 16 gebondet. Die zweite Oberfläche 32 ist an die Isolierschicht 14 gebondet. Der Leiterrahmen 30 ist aus einem Kupfermaterial gebildet. Der Leiterrahmen 30 ist nicht auf das Kupfermaterial beschränkt und kann aus einem Material mit einer notwendigen Eigenschaft einer Wärmeableitung gebildet sein.
  • Mehrere Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 sind auf der ersten Oberfläche 31 des Leiterrahmens 30 vorgesehen. Jede der mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 ist an die erste Oberfläche 31 gebondet. Jede der Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 ist zum Beispiel eine Halbleitervorrichtung für Leistung. Die Halbleitervorrichtung für Leistung ist beispielsweise ein IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate), ein MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) oder eine Diode.
  • Die Basisplatte 16 ist zu einem unteren Teilbereich eines Teilbereichs des Leiterrahmens 30 vorgesehen, an den die Halbleitervorrichtung 20 und die Halbleitervorrichtung 22 gebondet sind. Auf der anderen Seite ist die Basisplatte 16 nicht zu einem unteren Teilbereich eines Teilbereichs des Leiterrahmens 30 vorgesehen, an den die Halbleitervorrichtung 24 gebondet ist. In Querschnittsansicht sind der Teilbereich des Leiterrahmens 30, wo die Halbleitervorrichtungen 20 und 22 vorgesehen sind, und der Teilbereich des Leiterrahmens 30, wo die Halbleitervorrichtung 24 vorgesehen ist, voneinander getrennt.
  • Die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 sind durch mehrere Drähte 26 miteinander verbunden. Die Halbleitervorrichtung 22 und der Leiterrahmen 30 sind durch einen Draht 26 miteinander verbunden. Jeder der mehreren Drähte 26 ist ein dünner Metalldraht. Das Material jedes Drahts 26 ist zum Beispiel Aluminium oder Gold. Das Material jedes Drahts 26 kann ein anderes Material als dieses sein.
  • Die Halbleitereinrichtung 10 ist mit einem Formharz 28 versiegelt. Das Formharz 28 bedeckt die obere Oberfläche der Basisplatte 16, den Leiterrahmen 30, die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 und die mehreren Drähte 26. Der Leiterrahmen 30 ist bis zum Endteilbereich des Leiterrahmens 30 mit dem Formharz 28 bedeckt. Darüber hinaus bedeckt das Formharz 28 die Isolierschicht 14 und die Seitenfläche der leitfähigen Platte 12. Die rückwärtige Oberfläche der leitfähigen Platte 12 und die rückwärtige Oberfläche des Formharzes 28 bilden eine flache Oberfläche, die als Rückseite einer Einhausung dient. Die obere Oberfläche des Formharzes 28 liegt der ersten Oberfläche 31 gegenüber und ist parallel zur ersten Oberfläche 31 vorgesehen. Die rückwärtige Oberfläche des Formharzes 28 liegt der zweiten Oberfläche 32 gegenüber und ist parallel zur zweiten Oberfläche 32 vorgesehen.
  • Das Formharz 28 ist ein Spritzgussharz. Die Halbleitereinrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform enthält eine Einhausung vom Spritzgusstyp. Das Formharz 28 ist aus einem ein wärmehärtendes Harzmaterial enthaltenden Material gebildet. Da das Formharz 28 mittels eines Spritzgussverfahrens gebildet wird, ist es aus einem Material gebildet, das Fluidität aufweist, wenn eine Harzversiegelung durchgeführt wird.
  • Das Formharz 28 ist mit Anschluss-Einsetzlöchern 36 versehen, in die Einpressanschlüsse 40 eingesetzt werden. Die Anschluss-Einsetzlöcher 36 erstrecken sich von einer der ersten Oberfläche 31 gegenüberliegenden Oberfläche des Formharzes 28 zur ersten Oberfläche 31. Die der ersten Oberfläche 31 gegenüberliegende Oberfläche des Formharzes 28 ist die obere Oberfläche des Formharzes 28. Der Leiterrahmen 30 ist mit einem Öffnungsteilbereich 38 versehen, in den der Einpressanschluss 40 eingepresst wird. Der Öffnungsteilbereich 38 steht mit dem Anschluss-Einsetzloch 36 in Verbindung. Der Einpressanschluss 40 wird von der Seite der ersten Oberfläche 31 aus in den Öffnungsteilbereich 38 eingepresst. Der Öffnungsteilbereich 38 geht von der ersten Oberfläche 31 zur zweiten Oberfläche 32 hindurch.
  • Das Anschluss-Einsetzloch 36 erstreckt sich von der oberen Oberfläche des Formharzes 28 so zur unteren Seite des Leiterrahmens 30, dass es den Öffnungsteilbereich 38 sandwichartig umgibt. Das Anschluss-Einsetzloch 36 erstreckt sich senkrecht zu der ersten Oberfläche 31. Das Anschluss-Einsetzloch 36 erstreckt sich zu einer Position, wo das untere Ende des Einpressanschlusses 40 in einem Zustand vorgesehen ist, in dem der Einpressanschluss 40 in das Anschluss-Einsetzloch 36 eingesetzt ist. Das Anschluss-Einsetzloch 36 hat eine Breite, die erlaubt, dass der Einpressanschluss 40 in das Anschluss-Einsetzloch 36 eingesetzt wird. Der Öffnungsteilbereich 38 hat eine Breite, die erlaubt, dass der Einpressanschluss 40 in den Öffnungsteilbereich 38 eingepresst wird.
  • Ein erster Einpress-Teilbereich 41 und ein zweiter Einpress-Teilbereich 42 sind jeweils an beiden Enden des Einpressanschlusses 40 vorgesehen. Jeder des ersten Einpress-Teilbereichs 41 und des zweiten Einpress-Teilbereichs 42 weist eine elastische Kraft auf. Der erste Einpress-Teilbereich 41 und der zweite Einpress-Teilbereich 42 sind durch einen sich linear erstreckenden Verbindungsteilbereich 43 miteinander verbunden. Der ersten Einpress-Teilbereich 41 wird in den Öffnungsteilbereich 38 eingepresst.
  • Der in das Anschluss-Einsetzloch 36 eingesetzte Einpressanschluss 40 erstreckt sich entlang dem Anschluss-Einsetzloch 36. Das obere Ende des Einpressanschlusses 40 steht aus dem Formharz 28 vor. Der zweite Einpress-Teilbereich 42 ist außerhalb des Formharzes 28 vorgesehen. Der zweite Einpress-Teilbereich 42 wird in eine externe Vorrichtung eingepresst.
  • Der Einpressanschluss 40 ist ein Anschluss für eine externe Verbindung. Der erste Einpress-Teilbereich 41 und der zweite Einpress-Teilbereich 42, welche an beiden Enden des Einpressanschlusses 40 vorgesehen sind, weisen jeweils eine Federeigenschaft auf. Die Halbleitereinrichtung 10 und die externe Vorrichtung werden miteinander verbunden, indem der Einpressanschluss 40 in die auf der Seite der oberen Oberfläche des Formharzes 28 vorgesehene externe Vorrichtung eingesetzt wird. Wenn die Halbleitereinrichtung 10 und die externe Vorrichtung miteinander verbunden werden, wird kein Lövorgang durchgeführt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Halbleitereinrichtung 10 mehrere Einpressanschlüsse 40. Außerdem ist das Formharz 28 auch mit mehreren Anschluss-Einsetzlöchern 36 versehen, die jeweils den mehreren Einpressanschlüssen 40 entsprechen. Ähnlich ist der Leiterrahmen 30 mit mehreren Öffnungsteilbereichen 38 versehen, die jeweils den mehreren Einpressanschlüssen 40 entsprechen. Die Anzahl und Anordnung der mehreren Einpressanschlüsse 40 sind gemäß der Anordnung von Anschlüssen der externen Vorrichtung, mit der die Halbleitereinrichtung 10 verbunden wird, eingestellt.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitereinrichtung 10 beschrieben. Zuerst wird der Leiterrahmen 30 mit den mehreren Öffnungsteilbereichen 38 vorgesehen. 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die mehreren Öffnungsteilbereiche 38 im Leiterrahmen 30 ausgebildet sind. Als Nächstes werden die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 auf der ersten Oberfläche 31 vorgesehen. Die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 werden an die erste Oberfläche 31 gebondet. Dann werden mittels der mehreren Drähte 26 die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22, 24 miteinander verdrahtet und werden die Halbleitervorrichtung 22 und der Leiterrahmen 30 miteinander verdrahtet.
  • Weiter wird die zweite Oberfläche 32 an die obere Oberfläche der Basisplatte 16 gebondet. Nachdem der Leiterrahmen 30 und die Basisplatte 16 aneinander gebondet sind, können hier die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 an den Leiterrahmen 30 gebondet werden. Nachdem der Leiterrahmen 30 und die Basisplatte 16 aneinander gebondet sind, kann eine Verdrahtung mittels der mehreren Drähte 26 durchgeführt werden.
  • Als Nächstes wird ein Formungsprozess durchgeführt. 3 ist eine Querschnittsansicht, die den Formungsprozess darstellt. Im Formungsprozess wird ein Formharz 28 gebildet. Zuerst wird eine Gussform 60 vorbereitet. Die Gussform 60 umfasst eine obere Form 62 und eine untere Form 61. Durch Kombinieren der oberen Form 62 und der unteren Form 61 wird innerhalb der Gussform 60 ein Hohlraum 64 ausgebildet.
  • Die obere Form 62 weist mehrere Stifte 69 auf, die sich von einem Deckenteilbereich 66 des Hohlraums 64 zu einer Bodenfläche 68 des Hohlraums 64 erstrecken. Die mehreren Stifte 69 sind an Positionen vorgesehen, die jeweils den mehreren Öffnungsteilbereichen 38 entsprechen.
  • Als Nächstes werden die Basisplatte 16, der Leiterrahmen 30, die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 und die mehreren Drähte 26 im Hohlraum 64 untergebracht. Zu dieser Zeit werden die mehreren Stifte 69 jeweils in die mehreren Öffnungsteilbereiche 38 eingesetzt. Dann wird das Formharz 28 in den Hohlraum 64 in einem Zustand eingespritzt, in dem die mehreren Stifte 69 jeweils in die mehreren Öffnungsteilbereiche 38 eingesetzt sind. Infolgedessen wird das Formharz 28 geformt.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem das Formharz 28 abgeformt worden ist. Die mehreren Anschluss-Einsetzlöcher 36 werden durch den Formungsprozess im Formharz 28 ausgebildet. Die mehreren Anschluss-Einsetzlöcher 36 stehen jeweils von der Oberfläche des Formharzes 28 aus mit den mehreren Öffnungsteilbereichen 38 in Verbindung. Durch Vorsehen der Anschluss-Einsetzlöcher 36 im Formharz 28 können die mehreren Einpressanschlüsse 40 in die mehreren Öffnungsteilbereiche 38 des Leiterrahmens 30 eingesetzt werden. Ein Verfahren zum Abformen des Formharzes 28 unter Verwendung der Gussform 60 ist ein Beispiel des Formungsprozesses. In dem Formungsprozess kann ein anderes Verfahren verwendet werden, solange das Anschluss-Einsetzloch 36 gebildet werden kann.
  • Die Halbleitereinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Einhausung vom Spritzgusstyp. Daher kann die Einhausung verglichen mit der Einhausung vom Gehäusetyp miniaturisiert werden. Im Allgemeinen können Einhausungen vom Spritzgusstyp in Massenproduktion hergestellt werden. Aus diesem Grund können verglichen mit der Einhausung vom Gehäusetyp die Herstellungskosten reduziert werden.
  • Für die Halbleitereinrichtung 10 ist es unnötig, für eine Verbindung mit einer externen Vorrichtung eine Komponente wie etwa einen zylindrischen Verbindungsteilbereich für einen externen Anschluss neu hinzuzufügen. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Verbindung mit der externen Vorrichtung möglich, indem die mehreren Öffnungsteilbereiche 38 im Leiterrahmen 30 vorgesehen und die mehreren Anschluss-Einsetzlöcher 36 im Formharz 28 vorgesehen werden. Dementsprechend können die Kosten der Komponenten der Halbleitereinrichtung 10 reduziert werden. Darüber hinaus kann die Struktur der Halbleitereinrichtung 10 vereinfacht werden, und eine weitere Kostenreduzierung kann realisiert werden.
  • In der Halbleitereinrichtung 10 können die mehreren Einpressanschlüsse 40 mit der Halbleitereinrichtung 10 verbunden werden, indem die mehreren Einpressanschlüsse 40 von der Seite der oberen Oberfläche des Formharzes 28 aus eingesetzt werden. Verglichen mit einem Fall, in dem ein Anschluss für eine externe Verbindung durch ein Lötmetall oder dergleichen an die Halbleitereinrichtung gebondet wird, ist es daher einfach, die mehreren Einpressanschlüsse 40 einzusetzen und herauszunehmen. Dementsprechend kann die Halbleitereinrichtung 10 mühelos für verschiedene Arten von Produkten verwendet werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die mehreren Einpressanschlüsse 40 in den Leiterrahmen 30 eingesetzt. Verglichen mit einem Fall, in dem die Einpressanschlüsse in direkten Kontakt mit der Halbleitervorrichtung gebracht werden, ist es daher möglich, zu verhindern, dass die Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 aufgrund des Einpressens der mehreren Einpressanschlüsse 40 beschädigt werden. Dementsprechend kann eine Zuverlässigkeit der Halbleitereinrichtung 10 gesteigert werden.
  • In der Halbleitereinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Leiterrahmen 30 an die Basisplatte 16 gebondet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand in der Höhenrichtung zwischen dem Leiterrahmen 20 und der Basisplatte 16 kürzer verglichen mit einer Struktur, in der der Leiterrahmen auf die Halbleitervorrichtung gebondet ist. Der Leiterrahmen 30 ist durch die Basisplatte 16 abgestützt, was es schwierig macht, Spannung auf das Formharz 28 oder die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 anzuwenden, wenn die mehreren Einpressanschlüsse 40 jeweils in die mehreren Öffnungsteilbereiche 38 eingesetzt werden. Daher kann unterbunden werden, dass eine Schädigung wie etwa ein Riss in dem Formharz 28 oder den mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 auftritt. Dementsprechend kann die Zuverlässigkeit der Halbleitereinrichtung 10 weiter gesteigert werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 auf der ersten Oberfläche 31 des Leiterrahmens 30 vorgesehen. Die mehreren Einpressanschlüsse 40 werden von der Seite der ersten Oberfläche 31 aus in die Öffnungsteilbereiche 38 eingepresst. Mit anderen Worten sind die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 auf der Oberfläche des Leiterrahmens 30 vorgesehen, in die die mehreren Einpressanschlüsse 40 eingepresst werden. Wenn die mehreren Einpressanschlüsse 40 jeweils in die mehreren Öffnungsteilbereiche 38 eingepresst werden, ist es daher möglich, die Spannung, die die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 vom Leiterrahmen 30 erfahren, zu unterdrücken. Demgemäß kann die von den mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 erfahrene Spannung weiter reduziert werden, und die Zuverlässigkeit der Halbleitereinrichtung 10 kann weiter gesteigert werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die rückwärtigen Oberflächen der mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 an den Leiterrahmen 30 gebondet. Die obere Oberfläche jeder der mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 ist durch einen Draht 26 mit einer anderen Halbleitervorrichtung oder dem Leiterrahmen 30 verbunden. Daher ist es unnötig, eine Schaltungsplatine oder eine Schaltungsstruktur auf der Basisplatte 16 vorzusehen. Demgemäß kann verglichen mit einer Konfiguration, in der die rückwärtige Oberfläche der Halbleitervorrichtung und die Schaltungsplatine miteinander verbunden sind und der Leiterrahmen mit der oberen Oberfläche der Halbleitervorrichtung verbunden ist, die Anzahl von Komponenten reduziert werden.
  • Der Leiterrahmen 30 ist im Inneren der Einhausung untergebracht. Mit anderen Worten ist der Endteilbereich des Leiterrahmens 30 mit dem Formharz 28 bedeckt und nicht aus der seitlichen Oberfläche des Formharzes 28 freigelegt. Die seitliche Oberfläche des Formharzes 28 ist hier eine Oberfläche zwischen der oberen Oberfläche und der rückwärtigen Oberfläche des Formharzes 28. Daher nimmt eine Kriechstrecke zwischen den mehreren Einpressanschlüssen 40 verglichen mit einer Konfiguration, in der der Leiterrahmen aus der seitlichen Oberfläche des Formharzes freigelegt ist, zu. Daher kann die Stehspannung gesteigert werden.
  • Die Struktur der in 1 dargestellten Halbleitereinrichtung 10 ist ein Beispiel, und die vorliegende Ausführungsform kann auch auf eine Einhausung mit einer anderen Struktur angewendet werden, solange sie eine Einhausung vom Spritzgusstyp ist. In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Halbleitereinrichtung 10 die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24; aber die Halbleitereinrichtung 10 kann eine oder mehr Halbleitervorrichtungen enthalten. Darüber hinaus kann die Halbleitereinrichtung 10 zusätzlich zu den drei Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 eine Schaltungskomponente enthalten.
  • Die Struktur des Leiterrahmens 30 ist nicht auf die in 1 dargestellte beschränkt und kann eine andere Struktur sein, solange er an die Basisplatte 16 gebondet wird. Wenn der Leiterrahmen 30 wie in 1 gezeigt in mehrere Teilbereiche getrennt ist, können ein oder mehr Öffnungsteilbereiche 38 zu einem Teilbereich des Leiterrahmens 30 vorgesehen werden, an welchem der Teilbereich an die Basisplatte 16 gebondet ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren Anschluss-Einsetzlöcher 36 auf der oberen Oberfläche des Formharzes 28 vorgesehen. Als Modifikation können sich die mehreren Anschluss-Einsetzlöcher 36 von der Oberfläche des Formharzes 28 zum Leiterrahmen 30 erstrecken. Jedes der Anschluss-Einsetzlöcher 36 kann an einer anderen Stelle als der oberen Oberfläche vorgesehen werden, solange jedes der Anschluss-Einsetzlöcher 36 mit dem Öffnungsteilbereich 38 in Verbindung steht und der Einpressanschluss 40 darin eingesetzt werden kann.
  • Beispielsweise können sich die mehreren Anschluss-Einsetzlöcher 36 von der Seite der rückwärtigen Oberfläche des Formharzes 28 zum Leiterrahmen 30 erstrecken. In diesem Fall werden die mehreren Einpressanschlüsse 40 von der Seite der zweiten Oberfläche 32 aus in den Leiterrahmen 30 eingepresst. Einige Anschluss-Einsetzlöcher 36 von den mehreren Anschluss-Einsetzlöchern 36 können auf der oberen Oberfläche des Formharzes 28 vorgesehen sein, und die anderen Anschluss-Einsetzlöcher 36 können auf der rückwärtigen Oberfläche des Formharzes 28 vorgesehen sein.
  • Als eine weitere Modifikation der vorliegenden Ausführungsform kann die Halbleitereinrichtung 10 die mehreren Einpressanschlüsse 40 nicht enthalten. Die Halbleitereinrichtung 10 ist in entweder einem in 1 dargestellten Zustand, in dem die mehreren Einpressanschlüsse 40 eingesetzt sind, oder einem in 4 dargestellten Zustand, in dem die mehreren Einpressanschlüsse 40 nicht eingesetzt sind, vorgesehen. Mit anderen Worten kann in der Halbleitereinrichtung 10 das Vorhandensein oder Fehlen der mehreren Einpressanschlüsse 40 optional ausgewählt werden. Gemäß der vorliegenden Modifikation kann die Halbleitereinrichtung 10 zum Beispiel in solch einem Fall verwendet werden, in dem die externe Vorrichtung vorher mit mehreren Einpressanschlüssen versehen wird. Demgemäß kann die Halbleitereinrichtung 10 an verschiedene Anwendungen angepasst werden.
  • Als eine weitere Modifikation der vorliegenden Ausführungsform kann eine oder mehr der mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22, 24 mit einem Halbleiter mit breiter Bandlücke gebildet sein. Der Halbleiter mit breiter Bandlücke ist zum Beispiel Siliziumcarbid, Materialien auf Gallium-Nitrid-Basis oder Diamant. Durch Ausbilden der mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 aus Halbleitern mit breiter Bandlücke können die mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 miniaturisiert werden. Da der Halbleiter mit breiter Bandlücke eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist, kann außerdem der Kühlkörper miniaturisiert werden. Demgemäß kann die Halbleitereinrichtung 10 weiter miniaturisiert werden.
  • Diese Modifikationen können geeignet für die Halbleitereinrichtung, die Leistungsumwandlungsvorrichtung und das Verfahren zum Herstellen der Halbleitereinrichtung gemäß den folgenden Ausführungsformen verwendet werden. Man beachte, dass die Halbleitereinrichtung, die Leistungsumwandlungsvorrichtung und das Verfahren zum Herstellen der Halbleitereinrichtung gemäß den folgenden Ausführungsformen viele gemeinsame Punkte mit der ersten Ausführungsform aufweisen, und daher werden vorwiegend Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Halbleitereinrichtung 10a gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem Montagesubstrat 50a verbunden ist. Das Montagesubstrat 50a ist eine externe Vorrichtung. Die Halbleitereinrichtung 10a unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Struktur der mehreren Einpressanschlüsse 40a. Jeder der mehreren Einpressanschlüsse 40a weist einen Biegeteilbereich 44a zwischen dem ersten Einpress-Teilbereich 41 und dem zweiten Einpress-Teilbereich 42 auf. Der erste Einpress-Teilbereich 41 und der zweite Einpress-Teilbereich 42 sind durch einen Verbindungsteilbereich 43a miteinander verbunden.
  • Der Verbindungsteilbereich 43a erstreckt sich senkrecht zur ersten Oberfläche 31 vom ersten Einpress-Teilbereich 41 zur oberen Oberfläche des Formharzes 28. Der Verbindungsteilbereich 43a biegt sich in einer horizontalen Richtung oberhalb des Formharzes 28. Danach ist der Verbindungsteilbereich 43a nochmalig in eine vertikale Richtung gebogen. Nach dem Vorhergehenden ist der Biegeteilbereich 44a im Einpressanschluss 40a ausgebildet. Der Verbindungsteilbereich 43a erstreckt sich ferner vertikal nach oben und ist mit dem zweiten Einpress-Teilbereich 42 verbunden.
  • Die Positionen des ersten Einpress-Teilbereichs 41 und des zweiten Einpress-Teilbereichs 42 in der horizontalen Richtung sind durch den Biegeteilbereich 44a gegeneinander versetzt. Die horizontale Richtung ist hier eine Richtung parallel zu der oberen Oberfläche des Formharzes 28 oder der ersten Oberfläche 31 des Leiterrahmens 30. Die vertikale Richtung ist eine Richtung senkrecht zu der oberen Oberfläche des Formharzes 28 oder der ersten Oberfläche 31 des Leiterrahmens 30.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder der mehreren Einpressanschlüsse 40a außerhalb des Formharzes 28 in der horizontalen Richtung gebogen. Daher ist der zweite Einpress-Teilbereich 42 bezüglich des ersten Einpress-Teilbereichs 41 in der horizontalen Richtung nach außen vorgesehen. Dementsprechend ist der Abstand zwischen den zweiten Einpress-Teilbereichen 42 der mehreren Einpressanschlüsse 40a länger als derjenige in der ersten Ausführungsform.
  • Selbst wenn der Abstand zwischen Anschlüssen des Montagesubstrats 50a, mit dem die Halbleitereinrichtung 10a verbunden wird, lang ist, kann in der vorliegenden Ausführungsform die Halbleitereinrichtung 10a mit dem Montagesubstrat 50a verbunden werden. Daher kann zum Beispiel die Halbleitereinrichtung 10a für ein großes Montagesubstrat 50a unter der Annahme, dass eine Halbleitereinrichtung vom Gehäusetyp verbunden wird, verwendet werden. Selbst wenn das Montagesubstrat 50a standardisiert ist, kann die Halbleitereinrichtung 10a mit dem Montagesubstrat 50a durch Einstellen der Form des Biegeteilbereichs 44a verbunden und verwendet werden. Dementsprechend kann die Halbleitereinrichtung 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform für einen Kunden vorgesehen werden, für den die Struktur des Montagesubstrats 50a schwer zu ändern ist.
  • Der Biegeteilbereich 44a ist außerhalb des Formharzes 28 vorgesehen. Daher kann die Halbleitereinrichtung 10a verglichen mit einem Fall, in dem der Biegeteilbereich innerhalb des Formharzes vorgesehen ist, miniaturisiert werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbindungsteilbereich 43a beim Biegeteilbereich 44a vertikal gebogen. Als Modifikation kann der Verbindungsteilbereich 43a nicht vertikal gebogen sein. Der Verbindungsteilbereich 43a kann auch gekrümmt sein. Für den Biegeteilbereich 44 kann jede beliebige Form übernommen werden, solange die Positionen des ersten Einpress-Teilbereichs 41 und des zweiten Einpress-Teilbereichs 42 in der horizontalen Richtung gegeneinander versetzt sein können.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem eine Halbleitereinrichtung 10b gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform mit dem Montagesubstrat 50b verbunden ist. Die Halbleitereinrichtung 10b enthält mehrere Einpress-Anschlüsse 40b. Jeder der mehreren Einpress-Anschlüsse 40b weist einen Biegeteilbereich 44b zwischen dem ersten Einpress-Teilbereich 41 und dem zweiten Einpress-Teilbereich 42 auf. Der erste Einpress-Teilbereich 41 und der zweite Einpress-Teilbereich 42 sind durch einen Verbindungsteilbereich 43b miteinander verbunden.
  • In der Halbleitereinrichtung 10b ist der zweite Einpress-Teilbereich 42 bezüglich des ersten Einpress-Teilbereichs 41 in der horizontalen Richtung nach innen vorgesehen. Dementsprechend ist der Abstand zwischen den zweiten Einpress-Teilbereichen 42 der mehreren Einpressanschlüsse 40b verglichen mit der ersten Ausführungsform kurz.
  • In der vorliegenden Modifikation kann, selbst wenn der Abstand zwischen Anschlüssen des Montagesubstrats 50b, mit dem die Halbleitereinrichtung 10b verbunden wird, kurz ist, die Halbleitereinrichtung 10b mit dem Montagesubstrat 50b verbunden werden. Daher kann die Halbleitereinrichtung 10b für zum Beispiel ein Montagesubstrat 50b in kompakter Größe verwendet werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die Halbleitereinrichtungen 10, 10a und 10b gemäß der oben beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsform für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung verwendet. Obwohl die vorliegende Ausführungsform nicht auf eine spezifische Leistungsumwandlungsvorrichtung beschränkt ist, wird im Folgenden als eine dritte Ausführungsform ein Fall beschrieben, in dem die Halbleitereinrichtungen 10, 10a und 10b für einen Dreiphasen-Inverter verwendet werden.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems zeigt, für das eine Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 gemäß der dritten Ausführungsform verwendet wird. Das in 7 gezeigte Leistungsumwandlungssystem umfasst eine Stromversorgung 100, die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 und eine Last 300.
  • Die Stromversorgung 100 ist eine DC-Stromversorgung und stellt der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 DC-Leistung bereit. Die Stromversorgung 100 kann von verschiedenen Dingen gebildet werden und kann von beispielsweise einem DC-System, einer Solarzelle oder einer Speicherbatterie gebildet werden. Die Stromversorgung 100 kann auch von einer Gleichrichterschaltung oder einem AC/DC-Wandler gebildet werden, der mit einem AC-System verbunden ist. Ferner kann die Stromversorgung 100 von einem DC/DC-Wandler gebildet werden, der vom DC-System abgegebene DC-Leistung in eine vorbestimmte Leistung umwandelt.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 ist ein zwischen die Stromversorgung 100 und die Last 300 geschalteter Dreiphasen-Inverter. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 wandelt von der Stromversorgung 100 bereitgestellte DC-Leistung in AC-Leistung um und stellt der Last 300 die AC-Leistung bereit. Wie in 7 gezeigt ist, enthält die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 eine Hauptumwandlungsschaltung 201 zum Umwandeln einer DC-Leistung in AC-Leistung und Abgeben der AC-Leistung, und eine Steuerschaltung 203, die ein Steuersignal zum Steuern der Hauptumwandlungsschaltung 201 an die Hauptumwandlungsschaltung 201 abgibt.
  • Die Last 300 ist ein Dreiphasen-Elektromotor, der mit von der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 bereitgestellter AC-Leistung angetrieben wird. Man beachte, dass die Last 300 nicht auf eine spezifische Anwendung beschränkt ist und ein in verschiedenen Arten eines elektrischen Geräts montierter Elektromotor ist. Die Last 300 wird zum Beispiel als Elektromotor für ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Schienenfahrzeug, einen Lift oder eine Klimaanlage verwendet.
  • Im Folgenden werden die Details der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 beschrieben. Die Hauptumwandlungsschaltung 201 enthält eine Schaltvorrichtung und eine Freilaufdiode (nicht dargestellt). Die Hauptumwandlungsschaltung 201 wandelt von der Stromversorgung 100 bereitgestellte DC-Leistung in AC-Leistung um und stellt der Last 300 durch Schalten der Schaltvorrichtungen die AC-Leistung bereit. Es gibt verschiedene Arten spezifischer Schaltungskonfigurationen für die Hauptumwandlungsschaltung 201; aber die Hauptumwandlungsschaltung 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Dreiphasen-Vollbrückenschaltung mit zwei Niveaus. Die Dreiphasen-Vollbrückenschaltung mit zwei Niveaus kann von sechs Schaltvorrichtungen und sechs Freilaufdioden, welche zu den jeweiligen Schaltvorrichtungen antiparallel sind, gebildet werden.
  • Die Hauptumwandlungsschaltung 201 enthält eine Halbleitereinrichtung 202 entsprechend einer beliebigen der oben beschriebenen Halbleitereinrichtungen 10, 10a und 10b. Zumindest einige der jeweiligen Schaltvorrichtungen und der jeweiligen Freilaufdioden der Hauptumwandlungsschaltung 201 werden von einer beliebigen der mehreren Halbleitervorrichtungen 20, 22 und 24 gebildet.
  • Je zwei Schaltvorrichtungen der sechs Schaltvorrichtungen sind miteinander in Reihe verbunden, um einen oberen und unteren Arm zu bilden. Jeweilige obere und untere Arme bilden jeweilige Phasen einer Vollbrückenschaltung. Die Vollbrückenschaltung weist eine U-Phase, eine V-Phase und eine W-Phase auf. Die Ausgangsanschlüsse der jeweiligen oberen und unteren Arme, das heißt, die drei Ausgangsanschlüsse der Hauptumwandlungsschaltung 201, sind mit der Last 300 verbunden.
  • Die Hauptumwandlungsschaltung 201 enthält eine nicht dargestellte Ansteuerschaltung zum Ansteuern jeder Schaltvorrichtung. Die Ansteuerschaltung kann in der Halbleitereinrichtung 202 integriert sein oder kann so konfiguriert sein, dass sie getrennt von der Halbleitereinrichtung 202 vorgesehen ist. Die Ansteuerschaltung erzeugt ein Ansteuersignal zum Ansteuern der Schaltvorrichtung der Hauptumwandlungsschaltung 201 und stellt das Ansteuersignal einer Steuerelektrode der Schaltvorrichtung der Hauptumwandlungsschaltung 201 bereit. Konkret werden gemäß einem Steuersignal von der später beschriebenen Steuerschaltung 203 ein Ansteuersignal, um die Schaltvorrichtung in einen EIN-Zustand zu versetzen, und ein Ansteuersignal, um die Schaltvorrichtung in einen AUS-Zustand zu versetzen, an die Steuerelektrode jeder Schaltvorrichtung abgegeben. Wenn die Schaltvorrichtung im EIN-Zustand gehalten wird, ist das Ansteuersignal ein EIN-Signal, welches ein Spannungssignal ist, das gleich einer Schwellenspannung der Schaltvorrichtung oder höher ist. Wenn die Schaltvorrichtung im AUS-Zustand gehalten wird, ist das Ansteuersignal ein AUS-Signal, welches ein Spannungssignal ist, das gleich der Schwellenspannung der Schaltvorrichtung oder niedriger ist.
  • Die Steuerschaltung 203 steuert die Schaltvorrichtungen in der Hauptumwandlungsschaltung 201 so, dass der Last 300 eine gewünschte Leistung bereitgestellt wird. Konkret berechnet die Steuerschaltung 203 basierend auf der der Last 300 bereitzustellenden Leistung eine EIN-Zeit, die eine Zeitspanne ist, in der jede Schaltvorrichtung der Hauptumwandlungsschaltung 201 in einen EIN-Zustand versetzt sein soll. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 203 die Hauptumwandlungsschaltung 201 mittels einer PWM-(Pulsweitenmodulations-)Steuerung zum Modulieren der EIN-Zeit der Schaltvorrichtung gemäß der abzugebenden Spannung steuern. Ein Steuerungsbefehl wird an die in der Hauptumwandlungsschaltung 201 enthaltene Ansteuerschaltung abgegeben, so dass zu jedem Zeitpunkt ein EIN-Signal an Schaltvorrichtungen abgegeben wird, die in den EIN-Zustand versetzt werden sollen, und zu jedem Zeitpunkt ein AUS-Signal an Schaltvorrichtungen abgegeben wird, die in den AUS-Zustand versetzt werden sollen. Der Steuerungsbefehl entspricht dem Steuersignal. Die Ansteuerschaltung gibt das EIN-Signal oder das AUS-Signal gemäß dem Steuersignal als Ansteuersignal an die Steuerelektrode jeder Schaltvorrichtung ab.
  • In einer Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält die Hauptumwandlungsschaltung 201 die Halbleitereinrichtung 202, die einer beliebigen der oben beschriebenen Halbleitereinrichtungen 10, 10a und 10b entspricht. Daher können eine Miniaturisierung und Kostenreduzierung der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 erzielt werden. Außerdem kann die Zuverlässigkeit der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 gesteigert werden.
  • Obgleich das Beispiel, in dem die Halbleitereinrichtung 200 für den Dreiphasen-Inverter mit zwei Niveaus verwendet wird, in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, ist jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und die Halbleitereinrichtung 202 kann für verschiedene Leistungsumwandlungsvorrichtungen verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 die Leistungsumwandlungsvorrichtung mit zwei Niveaus; aber sie kann eine Leistungsumwandlungsvorrichtung mit drei Niveaus oder mehr Niveaus sein. Darüber hinaus kann, wenn einer einphasigen Last Leistung bereitgestellt wird, die Halbleitereinrichtung 202 für einen einphasigen Inverter verwendet werden. Wenn Leistung einer DC-Last oder dergleichen bereitgestellt wird, kann die Halbleitereinrichtung 202 für einen DC/DC-Wandler oder einen AC/DC-Wandler verwendet werden.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 ist nicht auf den Fall beschränkt, in dem die oben beschriebene Last 300 ein Elektromotor ist, und kann zum Beispiel als Stromversorgungsvorrichtung einer Elektroerodiermaschine, einer Laserbearbeitungsmaschine, einer Kocheinrichtung mit Induktionsheizung oder eines Systems zur berührungsfreien Stromversorgung verwendet werden. Außerdem kann die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 auch als Leistungskonditionierer für ein System zur Erzeugung von Solarenergie oder ein Speichersystem genutzt werden. Man beachte, dass die in den Ausführungsformen beschriebenen technischen Merkmale geeignet kombiniert und genutzt werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 10, 10a, 10b, 202 Halbleitereinrichtung, 16 Basisplatte, 20, 22, 24 Halbleitervorrichtung, 28 Formharz, 30 Leiterrahmen, 31 erste Oberfläche, 32 zweite Oberfläche, 36 Anschluss-Einsetzloch, 38 Öffnungsteilbereich, 40, 40a, 40b Einpressanschluss, 41 erster Einpress-Teilbereich, 42 zweiter Einpress-Teilbereich, 44a, 44b Biegeteilbereich, 60 Gussform, 64 Hohlraum, 66 Deckenteilbereich, 68 Bodenfläche, 69 Stift, 200 Leistungsumwandlungsvorrichtung, 201 Hauptumwandlungsschaltung, 203 Steuerschaltung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013152966 A [0004]

Claims (12)

  1. Halbleitereinrichtung, aufweisend: eine Basisplatte; einen Leiterrahmen, der eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die eine der ersten Oberfläche entgegengesetzte Oberfläche ist, wobei die zweite Oberfläche an eine obere Oberfläche der Basisplatte gebondet ist; eine Halbleitervorrichtung, die auf der ersten Oberfläche des Leiterrahmens vorgesehen ist; und ein Formharz, das die obere Oberfläche der Basisplatte, den Leiterrahmen und die Halbleitervorrichtung bedeckt, wobei das Formharz mit einem Anschluss-Einsetzloch versehen ist, das sich von einer Oberfläche des Formharzes zum Leiterrahmen erstreckt und in das ein Einpressanschluss eingesetzt wird, und der Leiterrahmen mit einem Öffnungsteilbereich versehen ist, der mit dem Anschluss-Einsetzloch in Verbindung steht und in den der Einpressanschluss eingepresst wird.
  2. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Teilbereich des Leiterrahmens von dem Formharz bedeckt ist.
  3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Anschluss-Einsetzloch sich von einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des Formharzes zur ersten Oberfläche erstreckt und der Einpressanschluss von einer Seite der ersten Oberfläche aus in den Öffnungsteilbereich eingepresst wird.
  4. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen Einpressanschluss, der mit einem ersten Einpress-Teilbereich mit einer elastischen Kraft und einem zweiten Einpress-Teilbereich mit einer elastischen Kraft an jedem von dessen beiden Enden versehen ist und in das Anschluss-Einsetzloch eingesetzt ist, wobei der erste Einpress-Teilbereich in den Öffnungsteilbereich eingepresst ist, und der zweite Einpress-Teilbereich außerhalb des Formharzes vorgesehen ist.
  5. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 4, wobei der Einpressanschluss einen Biegeteilbereich zwischen dem ersten Einpress-Teilbereich und dem zweiten Einpress-Teilbereich aufweist, Positionen des ersten Einpress-Teilbereichs und des zweiten Einpress-Teilbereichs aufgrund des Biegeteilbereichs in einer horizontalen Richtung gegeneinander versetzt sind, und der Biegeteilbereich außerhalb des Formharzes vorgesehen ist.
  6. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 5, wobei der zweite Einpress-Teilbereich bezüglich des ersten Einpress-Teilbereichs in der horizontalen Richtung nach außen vorgesehen ist.
  7. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 5, wobei der zweite Einpress-Teilbereich bezüglich des ersten Einpress-Teilbereichs in der horizontalen Richtung nach innen vorgesehen ist.
  8. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiter mit breiter Bandlücke gebildet ist.
  9. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 8, wobei der Halbleiter mit breiter Bandlücke Siliziumcarbid, ein Material auf Gallium-Nitrid-Basis oder Diamant ist.
  10. Leistungsumwandlungsvorrichtung, aufweisend: eine Hauptumwandlungsschaltung, die die Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 enthält, eingespeiste Leistung umwandelt und die umgewandelte eingespeiste Leistung abgibt; und eine Steuerschaltung, die ein Steuersignal zum Steuern der Hauptumwandlungsschaltung an die Hauptumwandlungsschaltung abgibt.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, aufweisend: einen Schritt, um einen Leiterrahmen, der eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die eine der ersten Oberfläche entgegengesetzte Oberfläche ist, mit einem Öffnungsteilbereich zu versehen, in den ein Einpressanschluss eingepresst wird; einen Schritt, um eine Halbleitervorrichtung auf der ersten Oberfläche vorzusehen; einen Schritt, um die zweite Oberfläche auf eine obere Oberfläche einer Basisplatte zu bonden; und einen Formungsschritt, um ein Formharz auszubilden, das die obere Oberfläche der Basisplatte, den Leiterrahmen und die Halbleitervorrichtung bedeckt, wobei im Formungsschritt ein Anschluss-Einsetzloch, das von einer Oberfläche des Formharzes aus mit dem Öffnungsteilbereich in Verbindung steht und in das der Einpressanschluss eingesetzt wird, im Formharz ausgebildet wird.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach Anspruch 11, ferner aufweisend einen Schritt, um eine Gussform vorzubereiten, die einen darin ausgebildeten Hohlraum aufweist und einen Stift aufweist, der sich von einem Deckenteilbereich des Hohlraums zu einer Bodenfläche des Hohlraums erstreckt, wobei der Formungsschritt aufweist: einen Schritt, um die Basisplatte, den Leiterrahmen und die Halbleitervorrichtung im Hohlraum unterzubringen und den Stift in den Öffnungsteilbereich einzusetzen; und einen Schritt, um das Formharz in den Hohlraum in einem Zustand einzuspritzen, in dem der Stift im Öffnungsteilbereich eingesetzt ist, und das Anschluss-Einsetzloch im Formharz auszubilden.
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