DE112019005303T5 - Halbleitermodul, leistungsumsetzungsvorrichtung und herstellungsverfahren für das halbleitermodul - Google Patents

Halbleitermodul, leistungsumsetzungsvorrichtung und herstellungsverfahren für das halbleitermodul Download PDF

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heat dissipation
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Nobutake Tsuyuno
Akira Matsushita
Yujiro Kaneko
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Hitachi Astemo Ltd
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Abstract

Ein Halbleitermodul 900 enthält eine Halbleitervorrichtung 300, die eine erste und eine zweite Lamellenbasis 800, die einen ersten und einen zweiten Verbindungsabschnitt 810 aufweisen, und ein Harz 850 zum Versiegeln der Außenumfangsseitenflächen von ersten bis vierten Leitern 410 bis 413 enthält, und einen Strömungswegbildungskörper 600, der mit dem ersten und dem zweiten Verbindungsabschnitt 810 der ersten und der zweiten Lamellenbasis 800 verbunden ist. Ein erster elastisch verformter Abschnitt 801, der elastisch verformt ist, ist derart vorgesehen, dass eine Entfernung in einer Dickenrichtung zwischen den Außenumfangsenden 810a des ersten und des zweiten Verbindungsabschnitts 810 kleiner als eine Entfernung in einer Dickenrichtung zwischen Zwischenabschnitten 804 des ersten und des zweiten Verbindungsabschnitts 810 ist. Das Harz 850 ist zwischen den ersten und den zweiten Verbindungsabschnitt 810 der ersten und der zweiten Lamellenbasis 800 gefüllt mit dem Harz 850 dazwischen gefüllt sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleitermodul, eine Leistungsumsetzungsvorrichtung und ein Herstellungsverfahren für das Halbleitermodul.
  • Technischer Hintergrund
  • Ein Halbleitermodul, das ein Leistungshalbleiterelement, das einen Schaltbetrieb durchführt, enthält, besitzt einen hohen Umsetzungswirkungsgrad und wird häufig zur Verbraucheranwendung, fahrzeuginternen Verwendung, Bahnanwendung, Unterstationsausrüstung und dergleichen verwendet. Da das Leistungshalbleiterelement Wärme erzeugt, wenn es eingeschaltet ist, ist eine große Wärmeabfuhr für das Halbleitermodul erforderlich. Insbesondere wird für fahrzeuginterne Anwendungen ein hochwirksames Kühlsystem unter Verwendung eines flüssigen Kältemittels wie z. B. Wasser zum Kühlen des Halbleitermoduls angewendet, um die Größe und das Gewicht zu verringern.
  • Ein Beispiel der Struktur und des Herstellungsverfahrens eines derartigen Halbleitermoduls ist unten veranschaulicht.
  • Ein Paar eines oberen und eines unteren Gehäuses, zwischen denen das Leistungsmodul, das ein Leistungshalbleiterelement besitzt, aufgenommen ist und die einen U-förmigen Querschnitt besitzen, wobei die Umfangswandabschnitte im Wesentlichen vertikal gebogen sind, sind derart angeordnet, dass die Stirnseitenflächen der Umfangswandabschnitte jedes Gehäuses einander zugewandt sind. Das Paar eines oberen und eines unteren Gehäuses werden von außerhalb druckbeaufschlagt und die Umfangswandabschnitte der Gehäuse werden derart verformt, dass die Entfernung zwischen ihnen derart kleiner wird, dass die Stirnseitenflächen des Paars aus oberem und unteren Gehäuse miteinander in Kontakt gelangen. In diesem Zustand werden die Kontaktabschnitte an den Stirnseitenflächen durch Schweißen oder dergleichen verbunden. In einem derartigen Prozess wird das Leistungsmodul im Gehäuse befestigt (siehe z. B. PTL 1).
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: JP 2016-39224 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Das Halbleitermodul von PTL 1 erfordert eine Prozedur des Crimpens des Leistungsmoduls an das Gehäuse und dann eine Prozedur des Schweißens der Bindefläche des Gehäuses und die Produktivität ist gering. Ferner beschreibt PTL 1 kein Halbleitermodul, das mit einem Kältemittel kühlen kann.
  • Lösung des Problems
  • Ein Halbleitermodul gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält Folgendes: eine Halbleitervorrichtung, die ein Halbleiterelement, ein Paar von Leitern, die derart angeordnet sind, dass sich das Halbleiterelement dazwischen befindet, und die einander in einer Dickenrichtung zugewandt sind und jeweils mit dem Halbleiterelement verbunden sind, ein erstes Wärmeabfuhrelement, das an einer Oberfläche einer Seite, die dem Halbleiterelement eines Leiter des Leiterpaars über ein Isolationselement gegenüberliegt, angeordnet ist und einen ersten Verbindungsabschnitt, der von einer Außenumfangsseitenfläche des einen Leiters nach außen verläuft, enthält, ein zweites Wärmeabfuhrelement, das an einer Oberfläche einer Seite, die dem Halbleiterelement des weiteren Leiters des Leiterpaars über ein Isolationselement gegenüberliegt, angeordnet ist und einen zweiten Verbindungsabschnitt, der von einer Außenumfangsseitenfläche des weiteren Leiters nach außen verläuft, enthält, und ein Harz zum Versiegeln der Außenumfangsseitenflächen des Leiterpaars enthält; und einen Strömungswegbildungskörper, der mit dem ersten Verbindungsabschnitt des ersten Wärmeabfuhrelements und dem zweiten Verbindungsabschnitt des zweiten Wärmeabfuhrelements der Halbleitervorrichtung verbunden ist. Ein erster elastisch verformter Abschnitt, der elastisch verformt ist, ist derart vorgesehen, dass eine Entfernung in einer Dickenrichtung zwischen einem Außenumfangsende des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements und einem Außenumfangsende des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements kleiner als eine Entfernung in einer Dickenrichtung zwischen einem Zwischenabschnitt des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements und einem Zwischenabschnitt des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements ist. Das Harz wird zwischen den ersten Verbindungsabschnitt des ersten Wärmeabfuhrelements und den zweiten Verbindungsabschnitt des zweiten Wärmeabfuhrelements gefüllt.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung kann die Produktivität eines Halbleitermoduls, das einen Strömungswegbildungskörper besitzt, verbessert werden.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist eine perspektivische Außenansicht einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die ein Halbleitermodul der Erfindung bildet.
    • [2] 2(a) ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie II-II der Halbleitervorrichtung, die in 1 veranschaulicht ist, genommen wurde, und
    • 2(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Verbindungsabschnitts 810, der in 2(a) veranschaulicht ist.
    • [3] 3 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel einer Schaltung der Halbleitervorrichtung, die in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht.
    • [4] 4(a) bis 4(c) sind Querschnittansichten in jedem Prozess zum Erläutern eines Herstellungsverfahrens der Halbleitervorrichtung, die in 1 veranschaulicht ist.
    • [5] 5(a) bis 5(b) sind Querschnittansichten in jedem Prozess zum Erläutern des Herstellungsverfahrens der Halbleitervorrichtung nach 4(a) bis 4(c).
    • [6] 6(a) bis 6(c) sind perspektivische Ansichten der Prozesse, die jeweils 4(a) bis 4(c) entsprechen.
    • [7] 7(a) und 7(b) sind perspektivische Ansichten der Prozesse, die jeweils 5(a) und 5(b) entsprechen.
    • [8] 8(a) ist eine Querschnittansicht eines Prozesses des Installierens einer vorversiegelnden Halbleitervorrichtungskonfiguration in einer Form und des Durchführens eines Harzvergießens, 8(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs Vlllb von 8(a) und 8(c) ist eine Seitenansicht, die die Form des Verbindungsabschnitts 810 einer Lamellenbasis 800 veranschaulicht, bevor die Halbleitervorrichtungskonfiguration vor dem Versiegeln harzvergossen wird.
    • [9] 9(a) ist ein Diagramm zum Erläutern der Wirkung des Harzes in einem Zustand, in dem das Harz in die Form, die in 8(a) veranschaulicht ist, eingespeist wird, und 9(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs Xlb von 9(a).
    • [10] 10 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer ersten Ausführungsform eines Halbleitermoduls gemäß der Erfindung veranschaulicht.
    • [11] 11 ist eine Querschnittansicht, die ein weiteres Beispiel der ersten Ausführungsform des Halbleitermoduls gemäß der Erfindung veranschaulicht.
    • [12] 12 ist ein Schaltplan einer Leistungsumsetzungsvorrichtung unter Verwendung eines Halbleitermodul gemäß der Erfindung.
    • [13] 13 ist eine perspektivische Außenansicht, die das Beispiel der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 12 veranschaulicht ist, veranschaulicht.
    • [14] 14 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie XIV-XIV der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 13 veranschaulicht ist, genommen wurde.
    • [15] 15(a) ist eine perspektivische Ansicht der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 14 veranschaulicht ist, von oben gesehen und 15(b) ist eine perspektivische Ansicht der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 14 veranschaulicht ist, von unten gesehen.
    • [16] 16 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie XVI-XVI von 15(a) genommen wurde.
    • [17] 17 ist eine Querschnittansicht, die eine zweite Ausführungsform des Halbleitermoduls gemäß der Erfindung veranschaulicht.
    • [18] 18(a) ist eine Querschnittansicht einer dritte Ausführungsform des Halbleitermoduls gemäß der Erfindung und 18(b) ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Prozesses des Formens des Verbindungsabschnitts der Lamellenbasis, die in 18(a) veranschaulicht ist.
    • [19] 19 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Verformung des Verbindungsabschnitts der Lamellenbasis durch eine Form in einem Zustand, in dem die Halbleitervorrichtungskonfiguration vor dem Versiegeln in der Form installiert ist.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • - Erste Ausführungsform -
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die folgende Beschreibung und die folgenden Zeichnungen sind Erläuterungen zum Beschreiben der Erfindung und sind ausgelassen und vereinfacht, wie zur Verdeutlichung der Beschreibung jeweils anwendbar ist. Die Erfindung kann in verschiedenen weiteren Formen implementiert werden. Sofern sie nicht auf andere Weise eingeschränkt ist, kann jede Komponente Singular oder Plural sein.
  • Die Position, die Größe, die Form, der Bereich und dergleichen jeder Komponente, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist, müssen nicht notwendigerweise die tatsächliche Position, die tatsächliche Größe, die tatsächliche Form, den tatsächlichen Bereich und dergleichen repräsentieren, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Aus diesem Grund ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf die Position, die Größe, die Form, den Bereich und dergleichen, die in den Zeichnungen offenbart sind, beschränkt.
  • 1 ist eine perspektivische Außenansicht einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die das Halbleitermodul der Erfindung bildet.
  • In der folgenden Beschreibung gelten die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung wie in den Zeichnungen veranschaulicht ist.
  • 1 ist eine perspektivische Außenansicht einer Ausführungsform der Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung.
  • Die Halbleitervorrichtung 300 enthält einen Vorrichtungskörper 301, der eine Harzbaugruppe ist, in der interne elektronische Bauteile mit einem Harz 850 versiegelt sind, eine Lamellenbasis 800, mehrere Stromanschlüsse zum Eingeben/Ausgeben eines großen Stroms und mehrere Signalanschlüsse zum Eingeben/Ausgeben von Signalen. Der Vorrichtungskörper 301 besitzt im Wesentlichen eine regelmäßige Parallelepipedform, mit anderen Worten im Wesentlichen eine Rechteckform, wenn sich eine Hauptoberfläche 302, die die größte Fläche besitzt, in einer Draufsicht aus der vertikalen Richtung befindet. Die mehreren Stromanschlüsse und die mehreren Signalanschlüsse stehen von einer Seite 301a in der Längsrichtung (der X-Richtung) des Vorrichtungskörpers 301 und der weiteren Seite 301b, die der einen Seite zugewandt ist, vor. Die Lamellenbasis 800, die eine große Anzahl Lamellen 800a besitzt, ist sowohl auf der Hauptoberfläche 302 des Vorrichtungskörpers 301 als auch auf einer Rückseite 303, die die Stirnfläche der Hauptoberfläche 302 ist, vorgesehen. An der Außenumfangskante jeder Lamellenbasis 800 ist der Verbindungsabschnitt 810 mit einem Strömungswegbildungskörper 600 (siehe 10), der einen Raum zum Anordnen des Kältemittels bildet, vorgesehen.
  • Stromanschlüsse wie z. B. ein Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode und ein Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode stehen von der weiteren Seite 301b des Vorrichtungskörpers 301 vor. Ein wechselstromseitiger Anschluss 320B steht als ein Stromanschluss von einer Seite 301a des Vorrichtungskörpers 301 vor.
  • Signalanschlüsse wie z. B. ein Gate-Signalanschluss 325L eines unteren Zweigs, ein Spiegelemittersignalanschluss 325M, ein Kelvin-Emittersignalanschluss 325K und ein Kollektorerfassungssignalanschluss 325C stehen von der weiteren Seite 301b des Vorrichtungskörpers 301 vor. Signalanschlüsse wie z. B. ein Gate-Signalanschluss des oberen Zweigs 325U, ein Temperaturerfassungssignalanschluss 325S, der Spiegelemittersignalanschluss 325M, der Kelvin-Emittersignalanschluss 325K und der Kollektorerfassungssignalanschluss 325C stehen von einer Seite 301a des Vorrichtungskörpers 301 vor. Wenn diese Signalanschlüsse umfassend beschrieben sind, wird ein Signalanschluss 325 verwendet.
  • Wie in 1 veranschaulicht ist, sind der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode und der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode, die Stromanschlüsse sind, und der wechselstromseitige Anschluss 320B auf der weiteren Seite 301b und einer Seite 301a des Vorrichtungskörpers 301 einander zugewandt vorgesehen.
  • Die mehreren Stromanschlüsse und die mehreren Signalanschlüsse stehen in der Längsrichtung (der +X-Richtung und der-X-Richtung) vor und die Spitze ist vertikal gebogen und erstreckt sich in der Höhenrichtung (der +Z-Richtung). Durch Leiten der mehreren Signalanschlüsse in derselben +Z-Richtung, wird es einfach, die Steuerschaltung und die Ansteuerschaltung zu verbinden. Ferner sind, da der Steueranschluss in zwei Seiten, eine Seite 301a und die weitere Seite 301b des Vorrichtungskörpers 301 unterteilt ist und vorsteht, der Kriechweg und die räumliche Entfernung zwischen den Anschlüssen sichergestellt.
  • Der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode und der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode sind auf der Seite der weiteren Seite 301b des Vorrichtungskörpers 301 in der Y-Richtung benachbart zueinander angeordnet. Ferner sind der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode und der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode derart angeordnet, dass die Seitenflächen, die kleine Flächen sind, die in einer L-Form abgelenkt sind, einander zugewandt sind, derart, dass die Eingangs-/Ausgangsströme nahe zueinander gebracht werden, um die Induktivität zu verringern. Zusätzlich stehen, da der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode und der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode, die Gleichstromanschlüsse sind, mit dem Kondensatormodul 500 (siehe 12), das mit einer Batterie verbunden ist, verbunden sind, die Anschlüsse von derselben Seite der weiteren Seite 301b derart vor, dass die Wirkung des Vereinfachens des Wechselrichterlayouts erhalten wird. Der wechselstromseitige Anschluss 320B steht von der Stirnfläche vor, die der Oberfläche gegenüberliegt, an der der gleichstromseitige Anschluss vorsteht. Nach dem Verbinden mit einem Stromsensor 180 (siehe 12) steht der wechselstromseitige Anschluss 320B von der Leistungsumsetzungsvorrichtung vor und ist mit Motorgeneratoren 192 und 194 verbunden (siehe 12). Deshalb ist die Wirkung vorhanden, dass das Wechselrichterlayout vereinfacht werden kann, indem es in eine Richtung vorsteht, die vom Gleichstromanschluss, der mit dem Kondensatormodul 500 verbunden ist, verschieden ist.
  • 2(a) ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie II-II der Halbleitervorrichtung, die in 1 veranschaulicht ist, genommen wurde, 2(b) ist eine vergrößerte Ansicht des Verbindungsabschnitts 810, der in 2(a) veranschaulicht ist, und 3 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel der Schaltung der Halbleitervorrichtung, die in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht.
  • Die Halbleitervorrichtung 300 enthält eine Schaltung eines oberen Zweigs, die eine Schaltfunktion, die ein aktives Element 155 und eine Diode 156 enthält, besitzt und eine Schaltung eines unteren Zweigs, die eine Schaltfunktion, die ein aktives Element 157 und eine Diode 158 enthält, besitzt. Die aktiven Elemente 155 und 157 und die Dioden 156 und 158 werden als Halbleiterelemente bezeichnet. Dieses Halbleiterelement ist nicht besonders beschränkt, solange es eine Schaltfunktion besitzt, jedoch werden Transistoren wie z. B. IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) und MOSFET (Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor) als die aktiven Elemente 155 und 157 verwendet. Als die Dioden 156 und 158 werden eine SBD (Schottky-Diode), eine FRD (Diode mit kurzer Sperrverzugszeit) und dergleichen verwendet. Häufig wird Si als ein Material zum Bilden des Halbleiterelements verwendet, jedoch können auch SiC, GaN, GaO oder dergleichen verwendet werden.
  • Wie in 3 veranschaulicht ist, ist der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode mit einem dritten Leiter 412 verbunden. Die Kollektorelektrode des aktiven Elements 155 und die Kathodenelektrode der Diode 156, die das Schaltelement der Schaltung des oberen Zweigs bilden, sind durch den dritten Leiter 412 elektrisch verbunden. Die Emitterelektrode des aktiven Elements 155 und die Anodenelektrode der Diode 156 sind durch den zweiten Leiter 411 elektrisch verbunden.
  • Der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode ist mit einem vierten Leiter 413 elektrisch verbunden. Die Emitterelektrode des aktiven Elements 157 und die Anodenelektrode der Diode 158, die das Schaltelement der Schaltung eines unteren Zweigs bildet, sind durch den vierten Leiter 413 elektrisch verbunden. Die Kollektorelektrode des aktiven Elements 157 und die Kathodenelektrode der Diode 158 sind durch einen ersten Leiter 410 elektrisch verbunden. Der erste Leiter 410 und der zweite Leiter 411 sind über einen dazwischenliegenden Elektrodenabschnitt 414 elektrisch verbunden. Der wechselstromseitige Anschluss 320B ist mit dem ersten Leiter 410 elektrisch verbunden. Der Kelvin-Emittersignalanschluss 325K ist mit der Emitterelektrode sowohl der Schaltung des oberen Zweigs als auch der Schaltung eines unteren Zweigs verbunden. Der Kollektorerfassungssignalanschluss 325C der Schaltung des oberen Zweigs ist mit dem dritten Leiter 412 elektrisch verbunden und der Kollektorerfassungssignalanschluss 325C der Schaltung eines unteren Zweigs ist mit dem ersten Leiter 410 verbunden.
  • Die aktiven Elemente 155 und 157 können konfiguriert sein, mehrere aktive Elemente 155 bzw. 157 zu enthalten.
  • Wie in 2(a) veranschaulicht ist, sind die Kollektorelektrode des aktiven Elements 155 und die Anodenelektrode der Diode 156 mit dem dritten Leiter 412 mittels eines Metallverbindungselements 51 wie z. B. Lot oder Sintermetall verbunden. Die Emitterelektrode des aktiven Elements 155 und die Kathodenelektrode der Diode 156 sind mit dem zweiten Leiter 411 mittels des Metallverbindungselements 51 wie z. B. Lot oder Sintermetall verbunden. Die Kollektorelektrode des aktiven Elements 157 und die Diode 158 (die Anodenelektrode (die in 2 nicht veranschaulicht ist)) sind mit dem ersten Leiter 410 mittels des Metallverbindungselements 51 wie z. B. Lot oder Sintermetall verbunden. Die Emitterelektrode des aktiven Elements 157 (die in 2 nicht veranschaulicht ist) und die Kathodenelektrode der Diode 158 sind mit dem vierten Leiter 413 durch das Metallverbindungselement 51 wie z. B. Lot oder Sintermetall verbunden. Der erste Leiter 410 ist mit dem dazwischenliegenden Elektrodenabschnitt 414 (siehe auch 6(a)), der mit dem zweiten Leiter 411 einteilig gebildet ist, durch das Metallverbindungselement 51 verbunden. Als Ergebnis sind der erste Leiter 410 und der zweite Leiter 411 elektrisch verbunden.
  • Die gesamte Unterseite der aktiven Elemente 155 und 157 ist eine Kollektorelektrode, die gesamte Unterseite der Dioden 156 und 158 ist eine Anodenelektrode und der aktive Bereich der Oberseite ist eine Kathodenelektrode.
  • Die ersten bis vierten Leiter 410 bis 413 sind aus Kupfer oder Aluminium gebildet, jedoch können weitere Materialien verwendet werden, solange es Materialien sind, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen. Eine kollektorseitige Verdrahtungsplatte 423 ist auf der Unterseite (in der +Z-Richtung) des ersten Leiters 410 und des dritten Leiters 412 angeordnet. Die kollektorseitige Verdrahtungsplatte 423 ist mit dem ersten Leiter 410 und dem dritten Leiter 412 durch ein Metallverbindungselement 51 wie z. B. Lot oder Sintermetall verbunden. Die kollektorseitige Verdrahtungsplatte 423 ist durch Bilden einer Verdrahtung 452, die aus Kupfer oder Aluminium hergestellt ist, auf der Vorderseite und der Rückseite einer Isolationsplatte 451, die aus Keramik oder dergleichen hergestellt ist, konfiguriert. Der erste Leiter 410 und der dritte Leiter 412 sind durch das Metallverbindungselement 51 mit der Verdrahtung 452 verbunden. Die Leiter und die Verdrahtungen, die metallisch verbunden werden sollen, können plattiert oder mit feinen Unregelmäßigkeiten versehen werden, um die Haftfestigkeit zu erhöhen. Die Elektroden der aktiven Elemente 155 und 157 sind jeweils mit der Verdrahtung, die auf der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 gebildet ist, durch einen Draht 840 verbunden und sind mit dem Signalanschluss 325, der zur Außenseite des Harzes 850 freigelegt ist, durch einen Draht 841 verbunden. Die Drähte 840 und 841 können abhängig vom Verbindungslayout aus kontinuierlichen Drähten gebildet sein. Die Verbindung zwischen den Elektroden der aktiven Elemente 155 und 157 und die Verdrahtung werden später beschrieben.
  • Eine emitterseitige Verdrahtungsplatte 422 ist an einer Oberfläche der Oberseite (in der -Z-Richtung) des zweiten Leiters 411 und des vierten Leiters 413 angeordnet. Die emitterseitige Verdrahtungsplatte 422 ist mit dem zweiten Leiter 411 und dem vierten Leiter 413 durch ein Metallverbindungselement 51 wie z. B. Lot oder Sintermetall verbunden. Die emitterseitige Verdrahtungsplatte 422 ist durch Bilden einer Verdrahtung 454, die aus Kupfer oder Aluminium hergestellt ist, auf der Vorderseite und der Rückseite einer Isolationsplatte 453, die aus Keramik oder dergleichen hergestellt ist, konfiguriert. Der zweite Leiter 411 und der vierte Leiter 413 sind mit der Verdrahtung 454, die auf der emitterseitigen Verdrahtungsplatte 422 gebildet ist, durch das Metallverbindungselement 51 verbunden.
  • In 2(a) sind die Lamellenbasen 800 mit der Unterseite der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 bzw. der Oberseite der emitterseitigen Verdrahtungsplatte 422 verbunden. Die kollektorseitige Verdrahtungsplatte 423 oder die emitterseitige Verdrahtungsplatte 422 und die Lamellenbasis 800 sind durch ein Metallverbindungselement 51 wie z. B. Lot oder Sintermetall verbunden.
  • Die obere und die untere Lamellenbasis 800 sind mit dem Harz 850 versiegelt. Das Harz 850 wird z. B. durch Vergießen wie z. B. ein Spritzpressen gebildet.
  • Die Lamellenbasis 800, die eine große Anzahl von Lamellen 800a besitzt, ist ein Wärmeabfuhrelement und besitzt den Verbindungsabschnitt 810, der von einem Außenumfangsende 422a der emitterseitigen Verdrahtungsplatte 422 oder einem Außenumfangsende 423a der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 nach außen verläuft. Der Verbindungsabschnitt 810 besitzt eine geringe Steifigkeit, die zu einer Dicke gebildet ist, die im Wesentlichen gleich oder dünner als die Dicke (die Länge in der Z-Richtung) von der Bodenfläche der Lamellenbasis 800 zur Basis der Lamelle 800a ist.
  • (Lamellenbasis 800)
  • Wie in 2(b) veranschaulicht ist, besitzt der Verbindungsabschnitt 810 einen ebenen Zwischenabschnitt 804, der etwa parallel zur XY-Ebene ist. Ferner besitzt der Verbindungsabschnitt 810 erste bis dritte elastisch verformte Abschnitte 801 bis 803. Der erste elastisch verformte Abschnitt 801 ist auf der Seite eines Außenumfangsendes 810a des Verbindungsabschnitts 810 gebildet. Der zweite elastisch verformte Abschnitt 802 ist in einem Bereich gebildet, der dem Außenumfangsende 422a der emitterseitigen Verdrahtungsplatte 422 oder dem Außenumfangsende 423a der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423, die die Wurzelseite des Verbindungsabschnitts 810 ist, entspricht. Der dritte elastisch verformte Abschnitt 803 ist auf der Seite gegenüber der Seite des ersten elastisch verformten Abschnitts 801 im Zwischenabschnitt 804 gebildet. Die Entfernung in der Dickenrichtung (der Z-Richtung) zwischen den Außenumfangsenden 810a der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 ist kleiner als die Entfernung in der Dickenrichtung (der Z-Richtung) zwischen den Zwischenabschnitten 804 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800.
  • Das Harz 850, das die Außenumfangsseitenflächen des ersten bis vierten Leiters 410 bis 413 abdeckt, wird zwischen die Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 gefüllt. Die ersten bis dritten elastisch verformten Abschnitte 801 bis 803 des Verbindungsabschnitts 810 werden während des Vergießens gebildet, wenn eine Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln (siehe 5(a)) in einer Form 852 (siehe 8(a)) installiert ist und ein Harzmaterial 850S (siehe 8(a)) in der Form 852 eingespeist wird. Dies besitzt die Wirkung des Verringerns der Schwankung des Abstands zwischen den Zwischenabschnitten 804 der Verbindungsabschnitte 810 in der oberen und der unteren Lamellenbasis 800. Dies wird später beschrieben.
  • Die Form des Verbindungsabschnitts 810, der links und rechts von der Lamellenbasis 800 in 2(b) vorsteht, ist die Form, nachdem sie mit Harz versiegelt wurde. Der Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 vor dem Harzversiegeln besitzt die Form einer dünnen ebenen Platte, die in der X-Richtung verläuft. Anschließend wird, wie später beschrieben wird, dann, wenn er in die Form zum Vergießen geladen wurde, wie in 8(a) und 8(b) veranschaulicht ist, der Verbindungsabschnitt 810 des Paars aus oberer und unterer Lamellenbasis 800 zwischen der oberen und der unteren Form 852a und 852b gepresst und elastisch verformt und erhält die Form, die in 2(b) veranschaulicht ist, im Gussprozess zum Einfüllen von Harz.
  • (Herstellungsverfahren)
  • 4(a) bis 4(c) sind Querschnittansichten in jedem Schritt zum Erläutern des Herstellungsverfahrens der Halbleitervorrichtung, die in 1 veranschaulicht ist, und 5(a) bis 5(b) sind Querschnittansichten in jedem Prozess zum Erläutern des Herstellungsverfahrens der Halbleitervorrichtung, der auf 4(a) bis 4(c) folgt. 6(a) bis 6(c) sind perspektivische Ansichten der Prozesse, die jeweils 4(a) bis 4(c) entsprechen, und 7(a) bis 7(b) veranschaulichen perspektivische Ansichten der Prozesse, die jeweils 5(a) bis 5(b) entsprechen.
  • Unter Bezugnahme auf 4(a) bis 4(c), 5(a) bis 5(b), 6(a) bis 6(c) und 7(a) bis 7(b) wird das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung 300, die in 1 veranschaulicht ist, beschrieben.
  • Wie in 4(a) und 6(a) veranschaulicht ist, sind die Kollektorelektrode des aktiven Elements 155 und die Kathodenelektrode der Diode 156 durch das Metallverbindungselement 51 mit dem dritten Leiter 412 verbunden. Entsprechend sind die Kollektorelektrode des aktiven Elements 157 und die Kathodenelektrode der Diode 158 durch das Metallverbindungselement 51 mit dem ersten Leiter 410 verbunden.
  • Ferner sind die Emitterelektrode des aktiven Elements 155 und die Anodenelektrode der Diode 156 durch das Metallverbindungselement 51 mit dem zweiten Leiter 411 verbunden. Entsprechend sind die Emitterelektrode des aktiven Elements 157 und die Anodenelektrode der Diode 158 durch das Metallverbindungselement 51 mit dem vierten Leiter 413 verbunden.
  • In 4(a) bis 4(c), 5(a) und 5(b) ist der wechselstromseitige Anschluss 320B im ersten Leiter 410 einteilig gebildet, um die Produktivität zu erhöhen, jedoch kann der wechselstromseitige Anschluss 320B vom ersten Leiter 410 getrennt gebildet sein.
  • Dann wird, wie in 4(b) und 6(b) veranschaulicht ist, die kollektorseitige Verdrahtungsplatte 423 durch das Metallverbindungselement 51 mit den Unterseiten des ersten Leiters 410 und des dritten Leiters 412 verbunden und die Elektroden der aktiven Elemente 155 und 157 werden jeweils durch den Draht 840 mit der Verdrahtung 452 der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 elektrisch verbunden. Ferner werden sämtliche Verdrahtungen 452 und alle Signalanschlüsse, die in 1 veranschaulicht sind, durch den Draht 841 verbunden.
  • Nachfolgende Prozesse sind in 4(c) und 6(c) veranschaulicht. Wie in diesen Zeichnungen veranschaulicht ist, ist die Verdrahtung 454 auf der Unterseite (der Seite der Z-Richtung) der emitterseitigen Verdrahtungsplatte 422 durch das Metallverbindungselement 51 mit den Oberseiten des zweiten Leiters 411 und des vierten Leiters 413 verbunden.
  • In dieser Ausführungsform sind der erste Leiter 410 und der dritte Leiter 412, die kollektorseitige Leiter sind, und die kollektorseitige Verdrahtungsplatte 423 voneinander getrennt. Obwohl die Dicke der Verdrahtung 452 der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 dünn ist, ist die Dicke des ersten Leiters 410 und des dritten Leiters 412 dick, derart, dass Wärme in der Ebenenrichtung zerstreut werden kann. Durch Verringern der Dicke der Verdrahtung 452 der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 kann die kollektorseitige Verdrahtungsplatte 423 billiger gestaltet werden und, da die Dicke der Verdrahtung 452 dünn ist, kann das Verdrahtungsmuster miniaturisiert werden und der Bereich der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 wird verringert und eine Miniaturisierung wird möglich.
  • Gleiches gilt für die Emitterseite und der zweite Leiter 411 und der vierte Leiter 413, die die emitterseitigen Leiter sind, und die emitterseitige Verdrahtungsplatte 422 werden voneinander getrennt, wodurch Wärme durch den zweiten Leiter 411 und den vierten Leiter 413 in der Ebenenrichtung zerstreut werden kann und die emitterseitige Verdrahtungsplatte 422 kostengünstig gestaltet und miniaturisiert werden kann.
  • Die Lamellenbasen 800 sind auf der Vorderseite und der Rückseite des Zwischenprodukts, das im Prozess von 4(c) erhalten wird, vorgesehen. Das heißt, wie in 5(a) und 7(a) veranschaulicht ist, ist die Lamellenbasis 800 mit der Unterseite der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 bzw. der Oberseite der emitterseitigen Verdrahtungsplatte 422 durch das Metallverbindungselement 51 verbunden. Die Lamellenbasis 800 ist z. B. Aluminium aus hergestellt. Wenn die Verdrahtung 452 der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423 und die Verdrahtung 454 der emitterseitigen Verdrahtungsplatte 422 aus Kupfer gebildet sind, wird die Lamellenbasis 800 aufgrund der Differenz der Wärmeausdehnung zwischen Aluminium und Kupfer verformt. Allerdings ist in dieser Ausführungsform die Lamellenbasis 800 durch das Metallverbindungselement 51 jeweils mit der kollektorseitigen Verdrahtungsplatte 423, die mit dem ersten Leiter 410 und dem dritten Leiter 412 verbunden ist, bzw. der emitterseitigen Verdrahtungsplatte 422, die mit dem zweiten Leiter 411 und dem vierten Leiter 413 verbunden ist, verbunden. Deshalb ist es möglich, die Verwerfung zu verringern, wenn die Lamellenbasis 800 verbunden wird. Deshalb kann der Verbindungsprozess der Lamellenbasis 800 ein Verbindungsprozess bei niedrigem Druck oder ohne Druck statt des Druckverbindungsprozesses sein. Als Ergebnis können die Kosten des Produktionsgeräts verringert werden.
  • Die Bindefläche der Lamellenbasis 800 kann vernickelt sein.
  • Ferner können die kollektorseitige Verdrahtungsplatte 423 und die emitterseitige Verdrahtungsplatte 422 im Voraus durch ein Metallverbindungselement 51 oder dergleichen mit der Lamellenbasis 800 verbunden werden.
  • Bevor die Halbleitervorrichtung 300 mit dem Harz 850 versiegelt wird, wie in 5(a) und 7(a) veranschaulicht ist, wird sie als eine Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln bezeichnet.
  • Die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln, die im Prozess von 5(a) und 7(a) erhalten wird, wird harzversiegelt. Das heißt, die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln, die zwischen dem Paar der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 vorgesehen ist, wird mit dem Harz 850 versiegelt, wie in 5(b) und 7(b) veranschaulicht ist. Das Versiegeln mit dem Harz 850 wird durch Spritzpressen durchgeführt. Vor dem Harzvergießen kann die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln mit einer dünnen Harzschicht beschichtet werden.
  • (Vergießen)
  • 8(a) ist eine Querschnittansicht des Prozesses des Installierens der Halbleitervorrichtungskonfiguration vor dem Versiegeln in einer Form und dem Durchführen eines Harzvergießens, 8(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs Vlllb aus 8(a) und 8(c) ist eine Seitenansicht, die die Form des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 veranschaulicht, bevor die Halbleitervorrichtungskonfiguration vor dem Versiegeln harzvergossen wird.
  • Unter Bezugnahme auf 8(c) besitzt der Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 vor dem Harzvergießen die Form einer dünnen ebenen Platte, die parallel zur X-Richtung verläuft. Anschließend werden unter Bezugnahme auf 8(b) dann, wenn die Halbleitervorrichtungskonfiguration vor dem Versiegeln in die Form zum Harzvergießen geladen wird, das Paar aus dem oberen und dem unteren Verbindungsabschnitt 810 in der Z-Richtung bei abgestuften Abschnitten 855 der oberen und der unteren Form 852a und 852b gedrückt und verformt, wie in 8(b) veranschaulicht ist. Die Details werden unten beschrieben.
  • Wie in 8(a) veranschaulicht ist, wird die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln, die in 5(a) veranschaulicht ist, im Hohlraum der Form 852, die aus einer unteren Form 852a und einer oberen Form 852b zusammengesetzt ist, installiert. Wie unter Bezugnahme auf 8(c) beschrieben ist, ist jede Lamellenbasis 800 mit einem Verbindungsabschnitt mit geringer Steifigkeit 810 gebildet. Wenn die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln in der oberen und der unteren Form 852a und 852b installiert ist, liegt das Außenumfangsende 810a des Verbindungsabschnitts 810 an einer ersten Oberfläche 857 des abgestuften Abschnitts 855b der oberen Form 852b an, wie in 8(b) veranschaulicht ist. Entsprechend liegt das Außenumfangsende 810a, obwohl dies in 8(b) nicht veranschaulicht ist, an der ersten Oberfläche 857 des abgestuften Abschnitts 855a der unteren Form 852a an. Der Grund dafür ist unten veranschaulicht.
  • 19 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Verformung des Verbindungsabschnitts der Lamellenbasis durch eine Form in einem Zustand, in dem die Halbleitervorrichtungskonfiguration vor dem Versiegeln in der Form installiert ist. Zur Beschreibung wird auch auf 19 Bezug genommen.
  • Das Bezugszeichen 810-1, das durch eine durchgezogene Linie in 19 veranschaulicht ist, gibt die Form des Verbindungsabschnitts 810, der parallel zur X-Richtung verläuft, vor der Verformung vor dem Harzvergießen an.
  • Die untere Form 852a und die obere Form 852b sind mit einem abgestuften Abschnitt 855a bzw. einem abgestuften Abschnitt 855b gebildet. Die Struktur des abgestuften Abschnitts 855a der unteren Form 852a und des abgestuften Abschnitts 855b der oberen Form 852b sind gleich und der abgestufte Abschnitt 855a und der abgestufte Abschnitt 855b werden unten repräsentativ als der abgestufte Abschnitt 855 beschrieben. Ferner besitzt der abgestufte Abschnitt 855 die erste Oberfläche 857 und eine zweite Oberfläche 858, die in der X-Richtung verläuft und der -Z-Richtung zugewandt ist.
  • Für die Länge in der X-Richtung ist die Länge zwischen den Außenumfangsenden 810a des Verbindungsabschnitts 810, d. h. die Abmessung X810, die in 19 veranschaulicht ist, größer als die Länge zwischen den vertikalen Seitenflächen 856 des abgestuften Abschnitts 855, d. h. die Abmessung X856, die in 19 veranschaulicht ist. Die Entfernung in der Dickenrichtung (der Z-Richtung) zwischen der ersten Oberfläche 857 des abgestuften Abschnitts 855b der oberen Form 852b und der ersten Oberfläche 857 des abgestuften Abschnitts 855a der unteren Form 852a, d. h. die Abmessung Z857, die in 19 veranschaulicht ist, wird derart eingestellt, dass sie kleiner als die Entfernung zwischen den Verbindungsabschnitten 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln in der Dickenrichtung (der Z-Richtung), d. h. die Abmessung Z810, die in 19 veranschaulicht ist, ist. Ferner wird die Entfernung zwischen einer zweiten Oberfläche 858 des abgestuften Abschnitts 855b der oberen Form 852b und der zweiten Oberfläche 858 des abgestuften Abschnitts 855a der unteren Form 852a in der Dickenrichtung (der Z-Richtung), d. h. die Abmessung Z858, die in 19 veranschaulicht ist, derart eingestellt, dass sie größer als die Entfernung Z810 zwischen den Verbindungsabschnitten 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtungskonfiguration vor dem Versiegeln 304 ist.
  • Die erste Oberfläche 857 und die zweite Oberfläche 858 der abgestuften Abschnitte 855a und 855b der Form 852 sind in einer ebenen Fläche im Wesentlichen parallel zur XY-Fläche gebildet.
  • Wie oben beschrieben ist, werden die Abmessungen des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 und der ersten Oberfläche 857 und der zweiten Oberfläche 858 der abgestuften Abschnitte 855a und 855b der Form eingestellt, wie oben beschrieben ist. Deshalb entsprechen dann, wenn die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln im Hohlraum der Form 852 installiert wird und die Form 852 geschlossen wird, die Abschnitte in der Nähe der Außenumfangsenden 810a der Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 jeweils Ecken, bei denen die erste Oberfläche 857 des abgestuften Abschnitts 855b oder des abgestuften Abschnitts 855a und eine vertikale Seitenfläche 856 sich schneiden, wie in 8(a) und 8(b) veranschaulicht ist, und ein Verbindungsabschnitt 810-1 vor der Verformung, der durch eine durchgezogene Linie in 19 angegeben ist, ist wie ein Verbindungsabschnitt 810-2 nach der Verformung, der durch eine strichdoppelpunktierte Linie 810-2 angegeben ist, gebogen.
  • 9(a) ist ein Diagramm zum Erläutern der Wirkung des Harzes in einem Zustand, in dem das Harz in die Form, die in 8(a) veranschaulicht ist, eingespeist wird, und 9(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs Xlb von 9(a).
  • Das Harzmaterial 850S wird in dem Zustand, der in 8(a) und 8(b) veranschaulicht ist, in die Form 852 eingespeist. Das Harzmaterial 850S strömt in den Hohlraum der Form 852 und wird zwischen die Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 gefüllt, um die Außenumfangsseitenflächen der ersten bis vierten Leiter 410 bis 413 abzudichten. Wie oben beschrieben ist, werden in diesem Zustand die Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 gegen der erste Oberfläche 857 der abgestuften Abschnitte 855b bzw. 855a gedrückt. Deshalb wird unterdrückt, dass das Harzmaterial 850S, das zwischen der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 eingespeist wird, bei dem Kontaktabschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 und der ersten Oberfläche 857 des abgestuften Abschnitts 855b oder des abgestuften Abschnitts 855a austritt, und kein Verlust zur Seite der zweiten Oberfläche 858 der Stufe 855b oder der Stufe 855a tritt auf.
  • Wenn die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln, mit der das Paar einer oberen und einer unteren Lamellenbasis 800 verbunden ist, durch die Form 852 stark eingeklemmt wird, wird eine übermäßige Beanspruchung in den aktiven Elementen 155 und 157 und dergleichen erzeugt. Allerdings kann, da die Lamellenbasis 800 mit dem Verbindungsabschnitt 810 versehen ist und die Lamellenbasis 800 konfiguriert ist, sich mit einer kleinen Last beim Verbindungsabschnitt mit geringer Steifigkeit 810 zu biegen, die Beanspruchung, die auf die aktiven Elemente 155 und 157 usw. wirkt, gelockert werden.
  • Ferner ist, wie in 8(a) veranschaulicht ist, ein Federmechanismus 864 in der Form 852 vorgesehen. Der Federmechanismus 864 besitzt die Funktion des Verhinderns eines Ablösens, die über den ersten bis vierten Leiter 410 bis 413 und die kollektorseitige/emitterseitige Verdrahtungsplatte 422 und 423 auf die aktiven Elemente 155 und 157 usw. wirkt. Ablösen ist das folgende Phänomen. Nämlich wirkt ein hydrostatischer Druck Ps, der den Raum zwischen den Lamellenbasen 800 aufweitet, durch das Harzmaterial 850S, das um die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln, die im Hohlraum der Form 852 installiert ist (siehe 9(a) und 9(b)), gefüllt wird, auf die obere und die untere Lamellenbasis 800. Deshalb wirkt eine Ablösekraft über den ersten bis vierten Leiter 410 bis 413 und die kollektorseitige/emitterseitige Verdrahtungsplatte 423 und 422 auf die aktiven Elemente 155 und 157 usw. Durch Gestalten der Presskraft auf die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln durch den Federmechanismus 864 größer als die Presskraft auf die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln, die durch die Formklemmkräfte der oberen und der unteren Form 852a und 852b erzeugt wird, kann die Ablösekraft, die auf die aktiven Elemente 155 und 157 usw. wirkt, unterdrückt werden.
  • Die aktiven Elemente 155 und 157 usw. sind stark gegen die Presskraft, jedoch schwach gegen die Ablösekraft und verursachen Bruch oder Fehler. Durch Gestalten der Presskraft auf die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln durch den Federmechanismus 864 größer als die Ablösekraft, die durch den Druck des Harzmaterials 850S erzeugt wird, ist es möglich, zu verhindern, dass die aktiven Elemente 155 und 157 usw. während des Harzvergießens zerstört oder beschädigt werden.
  • Wie in 9(a) veranschaulicht ist, strömt das Harzmaterial 850S, das vor dem Härten eine Fließfähigkeit besitzt, in die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln, die im Hohlraum der Form 852 installiert ist, und somit wird der Druck, der an das Harzmaterial 850S angelegt wird, als der hydrostatische Druck Ps auf die Form 852 und die Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln aufgebracht.
  • Wie in 9(b) veranschaulicht ist, verformt der hydrostatische Druck Ps, der durch das Harzmaterial 850S erzeugt wird, den Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 und drückt auf die zweite Oberfläche 858 der abgestuften Abschnitte 855a und 855b der oberen und der unteren Form 852a und 852b. Zum jetzigen Zeitpunkt sind der erste elastisch verformte Abschnitt 801, der zweite elastisch verformte Abschnitt 802, der dritte elastisch verformte Abschnitt 803 und der ebene Zwischenabschnitt 804 im Verbindungsabschnitt 810 gebildet.
  • Wie in 9(b) veranschaulicht ist, wird der Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 durch den ersten elastisch verformten Abschnitt 801 derart verformt, dass das Außenumfangsende 810a sich über der ersten Oberfläche 857 der abgestuften Abschnitte 855a und 855b befindet. Der Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 wird auch durch den zweiten elastisch verformten Abschnitt 802 und den dritten elastisch verformten Abschnitt 803 verformt und der Zwischenabschnitt 804 wird derart verformt, dass er gemäß der Oberfläche der zweiten Oberfläche 858 der Form 852 eben ist. Der Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 wird durch den zweiten elastisch verformten Abschnitt 802 auf der Wurzelseite derart verformt, dass er sich schräg nach außen und zum dritten elastisch verformten Abschnitt 803 ausdehnt.
  • Wenn der Einspritzdruck des Harzmaterials 850S 5 MPa ist, kann, falls der Verbindungsabschnitt 810 aus einem Aluminiummaterial von 0,6 mm oder weniger hergestellt ist, der Verbindungsabschnitt 810, der den ersten bis dritten elastisch verformten Abschnitt 801 bis 803 und den Zwischenabschnitt 804 besitzt, gebildet werden.
  • Normalerweise tritt aufgrund von Komponententoleranzen und Schwankungen während der Montage eine Schwankung von etwa 0,1 mm in einer Höhenposition in der Dickenrichtung des Verbindungsabschnitts 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtungskonfiguration vor dem Versiegeln 304, mit anderen Worten der Z-Richtung (die im Folgenden einfach als „Höhenposition“ bezeichnet werden kann), in einer Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln selbst auf. Ferner tritt eine Schwankung von etwa 0,2 mm in den mehreren Halbleitervorrichtungskonfigurationen 304 vor dem Versiegeln auf.
  • Andererseits werden in dieser Ausführungsform die Zwischenabschnitte 804 der Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 durch die Harzmaterialien 850S während des Vergießens gegen die ebene zweite Oberfläche 858 der oberen und der unteren Form 852a und 852b gedrückt. Der Verbindungsabschnitt 810 wird durch elastische Verformung gebildet, um diesen Zustand aufrechtzuerhalten. Das heißt, selbst wenn die Höhenpositionen der Zwischenabschnitte 804 der Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln variieren, können die Höhenpositionen der Zwischenabschnitte 804 aller Verbindungsabschnitte 810 der Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln zur Position der zweiten Oberfläche 858 der oberen und der unteren Form 852a und 852b eingestellt werden. Deshalb kann die Schwankung der Höhenposition der Zwischenabschnitte 804 der Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtung 300 extrem verringert werden. In der Studie des vorliegenden Erfinders konnte die Schwankung der Höhenposition der Zwischenabschnitte 804 der Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 selbst unter den mehreren Halbleitervorrichtungen 300 etwa zu 0,01 mm gestaltet werden.
  • In der Beschreibung der elastischen Verformung des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 wurde diese hinsichtlich der X-Richtung beschrieben. Allerdings wird, wie aus 10 klar wird, der Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 selbst in der Y-Richtung ähnlich zur X-Richtung elastisch verformt.
  • Obwohl es nicht veranschaulicht ist, wird die Konfektionierung der ersten bis vierten Leiter 410 bis 413, der Stromanschlüsse und der Signalanschlüsse in einem Zustand durchgeführt, in dem der erste bis vierte Leiter 410 bis 413, die Stromanschlüsse und die Signalanschlüsse bis zum Harzvergießen durch eine Zugstrebe verbunden sind. Nach dem Harzvergießen wird die Zugstrebe abgeschnitten und der Stromanschluss und der Signalanschluss werden in eine vorgegebene Form verarbeitet, wodurch die Halbleitervorrichtung 300, die in 1 veranschaulicht ist, erhalten werden kann.
  • 10 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel der ersten Ausführungsform des Halbleitermoduls gemäß der Erfindung veranschaulicht.
  • Ein Halbleitermodul 900 enthält die Halbleitervorrichtung 300 und den Strömungswegbildungskörper 600.
  • Wie oben beschrieben ist, sind in der Halbleitervorrichtung 300 die Lamellenbasen 800 über und unter dem ersten bis vierten Leiter 410 bis 413 angeordnet und der erste bis vierte Leiter 410 bis 413 sind durch das Harz 850, das zwischen die Verbindungsabschnitte 810 der Lamellenbasis 800 gefüllt wird, versiegelt. Der Verbindungsabschnitt 810 besitzt den Zwischenabschnitt 804, der auf der Ober- und Unterseite (in der Z-Richtung) des Harzes 850 freigelegt ist.
  • Der Strömungswegbildungskörper 600 besitzt ein oberes Gehäuse 601a und ein unteres Gehäuse 601b. Das obere Gehäuse 601a ist mit der oberen (-Z-Richtung) Lamellenbasis 800 verbunden und das untere Gehäuse 601b ist mit der unteren (Z-Richtung) Lamellenbasis 800 verbunden. Die Verbindungsstruktur zwischen dem oberen Gehäuse 601a und der Lamellenbasis 800 und die Verbindungsstruktur zwischen dem unteren Gehäuse 601b und der Lamellenbasis 800 sind gleich. Im Folgenden werden das obere Gehäuse 601a und das untere Gehäuse 601b durch das Gehäuse 601 repräsentiert und die Verbindungsstruktur zwischen dem Gehäuse 601 und der Lamellenbasis 800 wird beschrieben.
  • Das Gehäuse 601 besitzt einen Basisabschnitt 602, der in einer Draufsicht eine rechteckige Rahmenform besitzt, und einen Abdeckabschnitt 603, der mit dem Basisabschnitt 602 einteilig gebildet ist. Der Basisabschnitt 602 ist in einer ebenen Form im Wesentlichen parallel zur XY-Ebene gebildet und ist mit dem Zwischenabschnitt 804 des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 verbunden. Der Abdeckabschnitt 603 steigt vom Basisabschnitt 602 zu einer Höhe an, bei der eine Lücke zwischen dem Basisabschnitt 602 und der Spitze der Lamelle 800a der Lamellenbasis 800 gebildet ist. Die Lücke zwischen dem Abdeckabschnitt 603 und der Lamelle 800a der Lamellenbasis 800 bildet einen Kühlströmungsweg Cw, durch den ein Kältemittel wie z. B. Wasser strömt.
  • Der Kühlströmungsweg Cw zwischen dem oberen Gehäuse 601a und dem unteren Gehäuse 601b ist mit einem Kältemitteleinlass 13 (siehe 16) und einem Kältemittelauslass 14 (siehe 16), die miteinander in einem Bereich (der nicht veranschaulicht ist) kommunizieren, versehen. Das Gehäuse 601a und das untere Gehäuse 601b sind zusammengesetzt, um den Strömungswegbildungskörper 600 zu bilden.
  • Der Basisabschnitt 602 des Gehäuses 601 und der Zwischenabschnitt 804 des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 sind durch einen Verbindungsabschnitt 650 verbunden. Der Verbindungsabschnitt 650 ist über den gesamten Umfang im Harz 850, das die Außenumfangsseitenflächen des ersten bis vierten Leiters 410 bis 413 versiegelt, gebildet.
  • Kleben oder Schweißen unter Verwendung von Harz kann zum Verbinden des Basisabschnitts 602 des Gehäuses 601 und des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 verwendet werden, jedoch ist Schweißen, das eine exzellente Haltbarkeit besitzt, bevorzugt. Laserschweißen kann als das Verbinden durch Schweißen verwendet werden. Im Allgemeinen erhöht sich bei Laserschweißen das Risiko von Schweißfehlern, wenn eine Lücke von 0,1 mm oder mehr zwischen den Elementen, die verbunden werden sollen, erzeugt wird. Wie oben beschrieben ist, konnte in dieser Ausführungsform die Schwankung der Höhenposition der Zwischenabschnitte 804 der Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 selbst unter den mehreren Halbleitervorrichtungen 300 zu etwa 0,01 mm gestaltet werden. Deshalb können die Zuverlässigkeit und die Ausführbarkeit des Verbindens zwischen dem Strömungswegbildungskörper 600 und der Lamellenbasis 800 verbessert werden und somit kann die Produktivität verbessert werden.
  • 11 ist eine Querschnittansicht, die ein weiteres Beispiel der ersten Ausführungsform des Halbleitermoduls gemäß der Erfindung veranschaulicht.
  • Ein Halbleitermodul 900A, das in 11 veranschaulicht ist, besitzt zwei Halbleitervorrichtungen 300 und einen Strömungswegbildungskörper 600A. Der Strömungswegbildungskörper 600A besitzt ein oberes Gehäuse 601c und ein unteres Gehäuse 601d. Das obere Gehäuse 601c ist mit der oberen (-Z-Richtung) Lamellenbasis 800 verbunden und das untere Gehäuse 601d ist mit der unteren (Z-Richtung) Lamellenbasis 800 verbunden. Die Verbindungsstruktur zwischen dem oberen Gehäuse 601c und der Lamellenbasis 800 und die Verbindungsstruktur zwischen dem unteren Gehäuse 601d und der Lamellenbasis 800 sind gleich. Im Folgenden werden das obere Gehäuse 601c und das untere Gehäuse 601d durch das Gehäuse 601 repräsentiert und die Verbindungsstruktur zwischen dem Gehäuse 601 und der Lamellenbasis 800 wird beschrieben.
  • Das Gehäuse 601 besitzt eine rahmenartige Form, ist zwischen den zwei Halbleitervorrichtungen 300 angeordnet und ist mit beiden Halbleitervorrichtungen 300 verbunden. Das heißt, das Gehäuse 601 ist mit dem Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 einer Halbleitervorrichtung 300 beim Verbindungsabschnitt 650 verbunden und ist mit dem Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 der weiteren Halbleitervorrichtung 300 beim Verbindungsabschnitt 650 verbunden.
  • Das obere Gehäuse 601c und das untere Gehäuse 601d sind mit dem Kältemitteleinlass 13 (siehe 16) und dem Kältemittelauslass 14 (siehe 16), die miteinander in einem Bereich (der nicht veranschaulicht ist) kommunizieren, versehen und das obere Gehäuse 601c und das untere Gehäuse 601d werden zusammengesetzt, um den Strömungswegbildungskörper 600A zu bilden.
  • Außerdem konnten in der Ausführungsform, die in 11 veranschaulicht ist, in dieser Ausführungsform die Schwankungen der Höhenposition der Zwischenabschnitte 804 der Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtung 300 selbst unter den mehreren Halbleitervorrichtungen 300 zu etwa 0,01 mm gestaltet werden. Das obere Gehäuse 601c und das untere Gehäuse 601d sind mit dem Zwischenabschnitt 804 des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800, die eine derart kleine Schwankung besitzt, verbunden. Deshalb können der Strömungswegbildungskörper 600A und die Lamellenbasis 800 hinsichtlich Festigkeit und Zuverlässigkeit gut und wirksam verbunden werden.
  • In 11 ist das Halbleitermodul 900A als eine Struktur veranschaulicht, in der zwei Halbleitervorrichtungen 300 durch einen Strömungswegbildungskörper 600A verbunden sind. Allerdings kann die Anzahl von Halbleitervorrichtungen 300 drei oder mehr sein und die benachbarten Halbleitervorrichtungen 300 können durch den Strömungswegbildungskörper 600A verbunden sein.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform werden die folgenden Wirkungen erhalten.
    • (1) Die Halbleitermodule 900 und 900A enthalten eine Halbleitervorrichtung 300, die eine erste Lamellenbasis (ein Wärmeabfuhrelement) 800, die einen ersten Verbindungsabschnitt 810 besitzt, eine zweite Lamellenbasis (ein Wärmeabfuhrelement) 800, die einen zweiten Verbindungsabschnitt 810 besitzt, und ein Harz 850 zum Versiegeln der Außenumfangsseitenflächen des ersten bis vierten Leiters 410 bis 413 enthält, und Strömungswegbildungskörper 600 und 600A, die mit dem ersten Verbindungsabschnitt 810 der ersten Lamellenbasis 800 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 810 der zweiten Lamellenbasis 800 verbunden sind. Der erste elastisch verformte Abschnitt 801, der elastisch verformt ist, ist derart vorgesehen, dass die Lücke in der Dickenrichtung zwischen dem Außenumfangsende 810a des ersten Verbindungsabschnitts 810 der ersten Lamellenbasis 800 und dem Außenumfangsende 810a des zweiten Verbindungsabschnitts 810 der zweiten Lamellenbasis 800 kleiner als die Lücke in der Dickenrichtung zwischen dem Zwischenabschnitt 804 des ersten Verbindungsabschnitts 810 der ersten Lamellenbasis 800 und dem Zwischenabschnitt 804 des zweiten Verbindungsabschnitts 810 der zweiten Lamellenbasis 800 ist. Das Harz 850 wird zwischen den ersten Verbindungsabschnitt 810 der ersten Lamellenbasis 800 und den zweiten Verbindungsabschnitt 810 der zweiten Lamellenbasis 800 gefüllt. Gemäß dieser Konfiguration können die Halbleitermodule 900 und 900A lediglich durch Verbinden der Strömungswegbildungskörper 600 und 600A und der ersten und der zweiten Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtung 300 montiert werden. Deshalb ist die Prozedur des Ausrichtens der Stirnseiten der peripheren Seitenabschnitte des oberen und des unteren Gehäuses nicht erforderlich und die Produktivität der Halbleitermodule 900 und 900A kann verbessert werden.
  • Da die Lücke in der Dickenrichtung zwischen den Außenumfangsenden 810a der ersten und der zweiten Lamellenbasis 800 derart elastisch verformt wird, dass sie kleiner als die Lücke in der Dickenrichtung zwischen den Zwischenabschnitten 804 ist, ist es möglich, zu verhindern, dass das Harzmaterial 850S beim Vergießen vom ersten und vom zweiten Verbindungsabschnitt 810 nach außen austritt.
    • (2) Im Verfahren zum Herstellen des Halbleitermoduls wird das Außenumfangsende 810a sowohl des ersten Verbindungsabschnitts 810 der ersten Lamellenbasis 800 als auch des zweiten Verbindungsabschnitts der zweiten Lamellenbasis 800 mit der Stufe (dem angrenzenden Abschnitt) 855 der Form 852 in Kontakt gebracht, wird das Harzmaterial 850S zwischen den ersten Verbindungsabschnitt 810 der ersten Lamellenbasis 800 und den zweiten Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 gefüllt und werden der erste Verbindungsabschnitt 810 der ersten Lamellenbasis 800 und der zweite Verbindungsabschnitt 810 der zweiten Lamellenbasis 800 jeweils derart elastisch verformt, dass die Lücke in der Dickenrichtung zwischen dem Zwischenabschnitt 804 des ersten Verbindungsabschnitts 810 der ersten Lamellenbasis 800 und dem Zwischenabschnitt 804 des zweiten Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 größer als die Lücke in der Dickenrichtung zwischen den Stufen 855 ist.
  • Gemäß diesem Verfahren werden der erste und der zweite Verbindungsabschnitt 810 der ersten und der zweiten Lamellenbasis 800 durch den Druck während der Injektion des Harzmaterials 850S elastisch verformt. Deshalb ist es nicht nötig, die Prozedur des elastischen Verformens des ersten und des zweiten Verbindungsabschnitts 810 der ersten und der zweiten Lamellenbasis 800 getrennt durchzuführen, und die Produktivität wird verbessert.
  • Zusätzlich wird unterdrückt, dass das Harzmaterial 850S, das zwischen der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 eingespeist wird, beim angrenzenden Abschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 und dem abgestuften Abschnitt 855b oder dem abgestuften Abschnitt 855a austritt, und kein Verlust zur Seite der zweiten Oberfläche 858 der Stufe 855b oder der Stufe 855a tritt auf.
  • Ferner wird der Verbindungsabschnitt 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 elastisch verformt, um bei einer Position gegen eine Unterseite 858 des abgestuften Abschnitts 855 der Form 852 gedrückt gehalten zu werden. Das heißt, selbst wenn die Lücke zwischen den Verbindungsabschnitten 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln variiert, können die Z-Höhenpositionen der Zwischenabschnitte 804 aller Verbindungsabschnitte 810 der Halbleitervorrichtungskonfiguration 304 vor dem Versiegeln zur Position der Unterseiten 858 der oberen und der unteren Form 852a und 852b eingestellt werden. Deshalb kann die Schwankung der Lücke zwischen den Zwischenabschnitten 804 der Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 extrem verringert werden. Als Ergebnis können die Zuverlässigkeit und die Ausführbarkeit des Verbindens der oberen und der unteren Lamellenbasen 800 und der Strömungswegbildungskörper 600 und 600A verbessert werden und somit kann die Produktivität verbessert werden.
  • 12 ist ein Schaltplan einer Leistungsumsetzungsvorrichtung unter Verwendung des Halbleitermoduls gemäß der Erfindung.
  • Eine Leistungsumsetzungsvorrichtung 200 enthält Wechselrichterschaltungseinheiten 140 und 142, eine Wechselrichterschaltungseinheit 43 für Hilfsgeräte und ein Kondensatormodul 500. Die Wechselrichterschaltungseinheiten 140 und 142 enthalten mehrere Leistungshalbleitervorrichtungen 300 und bilden eine Dreiphasenbrückenschaltung, indem sie verbunden werden. Wenn eine Stromkapazität groß ist, werden die Halbleitervorrichtungen 300 ferner parallelgeschaltet und diese Parallelschaltungen werden für jede Phase der Dreiphasenwechselrichterschaltung derart hergestellt, dass die Stromkapazität erhöht werden kann. Ferner kann die Zunahme der Stromkapazität durch Parallelschalten der aktiven Elemente 155 und 157 und der Dioden 156 und 158, die Leistungshalbleiterelemente sind, die in die Halbleitervorrichtung 300 eingebaut sind, bewältigt werden.
  • Die Wechselrichterschaltungseinheit 140 und die Wechselrichterschaltungseinheit 142 besitzen dieselbe grundlegende Schaltungskonfiguration und das Steuerverfahren und der Steuerbetrieb sind im Wesentlichen gleich. Da der Überblick des Schaltungsbetriebs der Wechselrichterschaltungseinheit 140 und dergleichen bekannt ist, wird die genaue Beschreibung hier unterlassen.
  • Wie oben beschrieben ist, enthält die Schaltung eines oberen Zweigs ein aktives Element 155 für den oberen Zweig und eine Diode 156 für den oberen Zweig als ein Leistungshalbleiterelement zum Schalten. Die Schaltung eines unteren Zweigs enthält ein aktives Element 157 für den unteren Zweig und eine Diode 158 für den unteren Zweig als ein Leistungshalbleiterelement zum Schalten. Die aktiven Elemente 155 und 157 empfangen ein Ansteuersignal, das von einer oder der weiteren der zwei Ansteuerschaltungen, die eine Ansteuerschaltung 174 bilden, ausgegeben wird, führen einen Schaltbetrieb durch und wandeln eine Gleichstromleistung, die von einer Batterie 136 geliefert wird, in eine Dreiphasenwechselstromleistung um.
  • Wie oben beschrieben ist, enthalten das aktive Element 155 für den oberen Zweig und das aktive Element 157 für den unteren Zweig eine Kollektorelektrode, eine Emitterelektrode und eine Gate-Elektrode. Die Diode 156 für den oberen Zweig und die Diode 158 für den unteren Zweig enthalten zwei Elektroden, eine Kathodenelektrode und eine Anodenelektrode. Wie in 3 veranschaulicht ist, sind die Kathodenelektroden der Dioden 156 und 158 mit den Kollektorelektroden der IGBTs 155 bzw. 157 elektrisch verbunden und sind die Anodenelektroden mit den Emitterelektroden der aktiven Elemente 155 bzw. 157 elektrisch verbunden. Als Ergebnis erfolgt der Stromfluss von der Emitterelektrode des aktiven Elements 155 für den oberen Zweig und des aktiven Elements 157 für den unteren Zweig zur Kollektorelektrode in der Vorwärtsrichtung.
  • Ferner kann ein MOSFET (Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor) als das aktive Element verwendet werden. In diesem Fall werden die Diode 156 für den oberen Zweig und die Diode 158 für den unteren Zweig unnötig.
  • Der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode bzw. der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode jeder Reihenschaltung eines oberen/unteren Zweigs sind mit den Gleichstromanschlüssen zum Verbinden der Kondensatoren des Kondensatormoduls 500 verbunden. Eine Wechselstromleistung wird in jedem Verbindungsabschnitt zwischen der Schaltung eines oberen Zweigs und der Schaltung eines unteren Zweigs erzeugt und der Verbindungsabschnitt zwischen der Schaltung eines oberen Zweigs und der Schaltung eines unteren Zweigs jeder Reihenschaltung eines oberen/unteren Zweigs wird mit dem wechselstromseitigen Anschluss 320B jeder Halbleitervorrichtung 300 verbunden. Der wechselstromseitige Anschluss 320B jeder Halbleitervorrichtung 300 jeder Phase ist mit dem Wechselstromausgangsanschluss der Leistungsumsetzungsvorrichtung 200 verbunden und die erzeugte Wechselstromleistung wird der Statorwicklung eines Motorgenerators 192 oder 194 zugeführt.
  • Eine Steuerschaltung 172 erzeugt ein Zeitplanungssignal zum Steuern eines Schaltzeitpunkts des aktiven Elements 155 für den oberen Zweig und des aktiven Elements 157 für den unteren Zweig auf der Grundlage von Eingabeinformationen von einer Steuervorrichtung oder einem Sensor (z. B. dem Stromsensor 180) auf der Fahrzeugseite. Die Ansteuerschaltung 174 erzeugt ein Ansteuersignal zum Schalten des aktiven Elements 155 für den oberen Zweig und des aktiven Elements 157 für den unteren Zweig auf der Grundlage des Zeitplanungssignals, das von der Steuerschaltung 172 ausgeben wird.
  • Es ist festzuhalten, dass 181, 182 und 188 Verbinder sind.
  • Die Reihenschaltung eines oberen/unteren Zweigs enthält einen Temperatursensor (der nicht veranschaulicht ist) und die Temperaturinformationen von der Reihenschaltung eines oberen/unteren Zweigs werden in einen Mikrocomputer eingegeben. Ferner werden Spannungsinformationen über die positive Gleichstromelektrodenseite von der Reihenschaltung eines oberen/unteren Zweigs in den Mikrocomputer eingegeben. Der Mikrocomputer führt eine Übertemperaturerkennung und eine Überspannungserkennung auf der Grundlage der Informationen durch. Wenn eine Übertemperatur oder eine Überspannung detektiert wird, stoppt der Mikrocomputer den Schaltbetrieb aller aktiven Elemente 155 für den oberen Zweig und aktiven Elemente 157 für den unteren Zweig und schützt die Reihenschaltung eines oberen/unteren Zweigs vor einer Übertemperatur oder einer Überspannung.
  • 13 ist eine perspektivische Außenansicht, die ein Beispiel der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 12 veranschaulicht ist, veranschaulicht, und 14 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie XIV-XIV der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 13 veranschaulicht ist, genommen wurde. 15(a) ist eine perspektivische Ansicht der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 14 veranschaulicht ist, von oben gesehen, 15(b) ist eine perspektivische Ansicht der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 14 veranschaulicht ist, von unten gesehen und 16 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie XVI-XVI von 15(a) genommen wurde.
  • Die Leistungsumsetzungsvorrichtung 200 ist aus einem unteren Gehäuse 11 und einem oberen Gehäuse 10 zusammengesetzt und enthält ein Gehäuse 12, das im Wesentlichen in einer regelmäßigen Parallelepipedform gebildet ist. Ein Halbleitermodul 900B, das Kondensatormodul 500 und dergleichen, die in
    15 veranschaulicht sind, sind im Gehäuse 12 untergebracht. Das Halbleitermodul 900B enthält einen Strömungswegbildungskörper 600B. Eine Kältemittelzustromleitung 13 und eine Kältemittelabstromleitung 14, die mit dem Kühlströmungsweg Cw (siehe 10) des Strömungswegbildungskörpers 600B kommunizieren, stehen von einer Seitenfläche des Gehäuses 12 vor. Wie in 14 veranschaulicht ist, besitzt das untere Gehäuse 11 eine Öffnung auf der Oberseite und ist das obere Gehäuse 10 durch Schließen der Öffnung des unteren Gehäuses 11 am unteren Gehäuse 11 angebracht. Das obere Gehäuse 10 und das untere Gehäuse 11 sind aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen gebildet und sind nach außen abgedichtet und befestigt. Das obere Gehäuse 10 und das untere Gehäuse 11 können integriert sein. Da das Gehäuse 12 eine einfache regelmäßige Parallelepipedform besitzt, kann es einfach an einem Fahrzeug oder dergleichen angebracht werden und kann es einfach erzeugt werden.
  • Wie in 13 veranschaulicht ist, ist ein Verbinder 17 an einer Seitenfläche des Gehäuses 12 in der Längsrichtung angebracht und ist ein Wechselstromanschluss 18 mit dem Verbinder 17 verbunden. Ferner ist ein Verbinder 21 an der Oberfläche vorgesehen, aus der die Kältemittelzustromleitung 13 und die Kältemittelabstromleitung 14 herausgeführt werden.
  • Wie in 14 veranschaulicht ist, ist das Halbleitermodul 900B im Gehäuse 12 untergebracht. Die Steuerschaltung 172 und die Ansteuerschaltung 174 sind auf der Oberseite des Halbleitermoduls 900B angeordnet und ein Kondensatormodul 500 ist auf der Unterseite des Halbleitermoduls 900 untergebracht. Wie in 15(a) und 15(b) veranschaulicht ist, besitzt das Halbleitermodul 900B eine 6-in1-Struktur, die drei Halbleitervorrichtungen 300 besitzt, die eine 2-in-1-Struktur besitzen. Das heißt, eine der Wechselrichterschaltungseinheiten 140 und 142, die in 12 veranschaulicht sind, ist enthalten. Zusätzlich ist in 15(b), um die Anordnung der Halbleitervorrichtung 300 zu veranschaulichen, die Lamellenbasis 800 durch den Strömungswegbildungskörper 600 veranschaulicht.
  • Der wechselstromseitige Anschluss 320B der Halbleitervorrichtung 300 durchdringt den Stromsensor 180 und ist mit einer Sammelschiene 361 verbunden. Ferner sind der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode und der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode, die Gleichstromanschlüsse der Halbleitervorrichtung 300 sind, mit Anschlüssen 362A und 362B einer positiven bzw. einer negativen Elektrode des Kondensatormoduls 500 verbunden.
  • In der Halbleitervorrichtung 300, die in 14 veranschaulicht ist, ist der wechselstromseitige Anschluss 320B nicht gebogen und verläuft gerade. Ferner besitzen der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode und der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode eine kurze Form, die auf der Wurzelseite abgeschnitten ist.
  • Die Leistungsumsetzungsvorrichtung 200 wird derart hergestellt, dass das Kondensatormodul 500 in das untere Gehäuse 11 aufgenommen ist, das Halbleitermodul 900B, das im Voraus hergestellt wurde, in das Kondensatormodul 500 aufgenommen ist und die Steuerschaltung 172 und die Ansteuerschaltung 174 in das Halbleitermodul 900B aufgenommen sind. Wenn das Halbleitermodul 900B aufgenommen wird, wird der wechselstromseitige Anschluss 320B jeder Halbleitervorrichtung 300 mit der Sammelschiene 361 verbunden und werden der Anschluss 315B auf der Seite einer positiven Elektrode und der Anschluss 319B auf der Seite einer negativen Elektrode mit den Anschlüssen 362A und 362B der positiven bzw. der negativen Elektrode des Kondensatormoduls 500 verbunden. Wenn die Steuerschaltung 172 und die Ansteuerschaltung 174 aufgenommen werden, werden der Signalanschluss jeder Halbleitervorrichtung 300 und die Verbindungsanschlüsse (die nicht veranschaulicht sind) der Steuerschaltung 172 und der Ansteuerschaltung 174 verbunden. Die Leistungsumsetzungsvorrichtung 200, die in 13 veranschaulicht ist, kann durch Aufnehmen des Halbleitermoduls 900B, des Kondensatormoduls 500, der Steuerschaltung 172 und der Ansteuerschaltung 174 in das untere Gehäuse 11 und deren anschließendes Versiegeln mit dem oberen Gehäuse 10 erhalten werden.
  • Wie ist in 15(a), 15(b) und 16 veranschaulicht ist, besitzt das Halbleitermodul 900B eine langgestreckte regelmäßige Parallelepipedform. Der Strömungswegbildungskörper 600B des Halbleitermoduls 900 ist aus Eisen, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen gebildet.
  • Wie in 16 veranschaulicht ist, besitzt der Strömungswegbildungskörper 600B eine Struktur, in der der Strömungswegbildungskörper 600, der in 10 veranschaulicht ist, und der Strömungswegbildungskörper 600A, der in 11 veranschaulicht ist, kombiniert werden, und besitzt eine obere Strömungswegabdeckung 610, ein Strömungsweggehäuse 620 und eine untere Strömungswegabdeckung 630. Das Strömungsweggehäuse 620 ist mit einem Rahmen 621 zum Verbinden benachbarter Halbleitervorrichtungen 300 miteinander versehen. Die obere Strömungswegabdeckung 610 und das Strömungsweggehäuse 620 werden durch ein Befestigungselement (das nicht veranschaulicht ist) montiert. Das Strömungsweggehäuse 620 und die untere Strömungswegabdeckung 630 sind über einen O-Ring 631 verbunden, um eine wasserdichte Struktur zu bilden.
  • Wie in 11 veranschaulicht ist, ist der Rahmen 621 durch einen Verbindungsabschnitt 650 des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 jeder benachbarten Halbleitervorrichtung 300 verbunden und verbindet die Halbleitervorrichtungen 300 auf beiden Seiten.
  • Die untere Strömungswegabdeckung 630 ist mit der Kältemittelzustromleitung 13 und der Kältemittelabstromleitung 14 versehen. Das Strömungsweggehäuse 620 ist mit einem Durchströmweg 612, der den Rahmen 621 in der Dicke (der Z-Richtung) durchdringt, gebildet. Das Kältemittel, das von Kältemittelzustromleitung 13 einströmt, strömt durch den Strömungsweg, der zwischen der Unterseite (Z-Richtung) jeder Halbleitervorrichtung 300 und der unteren Strömungswegabdeckung 630 vorgesehen ist, um jede Halbleitervorrichtung 300 von der Unterseite herunterzukühlen. Ferner strömt das Kältemittel, das von der Kältemittelzustromleitung 13 einströmt, durch den Strömungsweg, der zwischen der Oberseite (-Z-Richtung) jeder Halbleitervorrichtung 300 und der oberen Strömungswegabdeckung 610 vorgesehen ist, über den Durchströmweg 612, um jede Halbleitervorrichtung 300 von oben herunterzukühlen. Das Kältemittel, das jede Halbleitervorrichtung 300 von der Oberseite und der Unterseite kühlt, strömt aus der Kältemittelabstromleitung 14 heraus. Der Kühlströmungsweg Cw zum Kühlen jeder Halbleitervorrichtung 300 ist in der unteren Strömungswegabdeckung 630, dem Strömungsweggehäuse 620 und der oberen Strömungswegabdeckung 610 gebildet.
  • Auf diese Weise wird die Leistungsumsetzungsvorrichtung 200, die eine 6-in-1-Struktur besitzt, unter Verwendung von drei Halbleitervorrichtungen 300, die eine 2-in-1-Struktur besitzen, gebildet.
  • - Zweite Ausführungsform -
  • 17 ist eine Querschnittansicht, die eine zweite Ausführungsform des Halbleitermoduls gemäß der Erfindung veranschaulicht.
  • In der zweiten Ausführungsform ist ein dicker Abschnitt 811 im Zwischenabschnitt 804 des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 der Halbleitervorrichtung 300 vorgesehen.
  • Der dicke Abschnitt 811 ist derart vorgesehen, dass er zur Seite gegenüber der Seite des Strömungswegbildungskörpers 600A des Verbindungsabschnitts 810 vorsteht. Da der dicke Abschnitt 811 im Zwischenabschnitt 804 zwischen dem ersten elastisch verformten Abschnitt 801 und dem dritten elastisch verformten Abschnitt 803 vorgesehen ist, kann der Verbindungsabschnitt 810 durch die ersten bis dritten elastisch verformten Abschnitte 801 bis 803 elastisch verformt werden, ohne die elastische Verformung des Verbindungsabschnitts 810 zu hemmen. Wenn der Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 und der Strömungswegbildungskörper 600A durch Laserschweißen verbunden werden, kann der Laser den Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 und den Strömungswegbildungskörper 600A in der Dickenrichtung aufgrund der Schwankung der Laserausgabe durchdringen. Durch Schaffen des dicken Abschnitts 811 im Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 ist es möglich, ein derartiges Durchdringen des Lasers zu unterdrücken und die Haftfestigkeit sicherzustellen.
  • Weitere Konfigurationen in der zweiten Ausführungsform sind ähnlich denen in der ersten Ausführungsform.
  • Deshalb besitzt die zweite Ausführungsform die gleiche Wirkung wie die erste Ausführungsform.
  • - Dritte Ausführungsform -
  • 18(a) ist eine Querschnittansicht einer dritten Ausführungsform des Halbleitermoduls gemäß der Erfindung und 18(b) ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Prozesses des Formens des Verbindungsabschnitts der Lamellenbasis, der in 18(a) veranschaulicht ist.
  • In der dritten Ausführungsform besitzt die Halbleitervorrichtung 300 eine Struktur, in der eine Aussparung 812, die einen dreieckigen Querschnitt besitzt, im Zwischenabschnitt 804 des Verbindungsabschnitts 810 der Lamellenbasis 800 vorgesehen ist. Die Aussparung 812 ist in einer Ringform über den gesamten Umfang bei im Wesentlichen dem Zentrum der Breite (der Länge in der X-Richtung) des Zwischenabschnitts 804 des Verbindungsabschnitts 810 vorgesehen und der Verbindungsabschnitt 810 ist in zwei ebene Abschnitte unterteilt, die in der X-Richtung und der -X-Richtung mit der Aussparung 812 als eine Begrenzung verlaufen.
  • Die Form 852 ist mit einem Vorsprung 860 versehen, der einen dreieckigen Querschnitt zum Bilden der Aussparung 812 in einer Ringform über den gesamten Umfang besitzt.
  • Wenn das Harzmaterial 850S in die Form 852 eingespeist wird, wird das Harzmaterial 850S zwischen die Verbindungsabschnitte 810 der oberen und der unteren Lamellenbasis 800 gefüllt und wird der Verbindungsabschnitt 810 jeder Lamellenbasis 800 durch den Harzdruck zur zweiten Oberfläche 858 des abgestuften Abschnitts 855b gedrückt. Da die Form 852 mit dem Vorsprung 860 gebildet ist, ist der Verbindungsabschnitt 810 mit elastisch verformten Abschnitten 805, 806 und 807 auf der Oberseite und den Wurzelabschnitten auf beiden Seiten der Oberseite, die jeweils die Ecken des Vorsprungs 860 sind, gebildet, und dieser Zustand wird gehalten.
  • Wie in 18(a) veranschaulicht ist, sind das obere bzw. das untere Gehäuse 601 des Strömungswegbildungskörpers 600A mit dem Verbindungsabschnitt 810 der Lamellenbasis 800 jeder Halbleitervorrichtung 300 durch zwei Verbindungsabschnitte 650 verbunden. Die zwei Verbindungsabschnitte 650 sind nacheinander in dem Bereich des ebenen Abschnitts in der X-Richtung und dem Bereich des ebenen Abschnitts in der -X-Richtung der Aussparung 812 des Verbindungsabschnitts 810 vorgesehen.
  • Auf diese Weise wird der Verbindungsabschnitt 810 einer Lamellenbasis 800 mit jedem Gehäuse 601 des Strömungswegbildungskörpers 600 bei zwei Stellen verbunden, um die Zuverlässigkeit der Verbindungsstärke sicherzustellen und die Wasserdichtigkeit zu verbessern.
  • Die weiteren Konfigurationen in der dritten Ausführungsform sind gleich denen in der ersten Ausführungsform.
  • Deshalb besitzt die dritte Ausführungsform die gleiche Wirkung wie die erste Ausführungsform.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Halbleitermodule 900 und 900A als eine 2-in-1-Struktur, in der ein Paar oberer Zweige und eine untere Schaltung vorgesehen sind, oder eine 6-in-1-Struktur, in der drei Paare vorgesehen sind, veranschaulicht. Allerdings können die Halbleitermodule 900 und 900A auch eine 3-in-1-Struktur oder eine 4-in-1-Struktur besitzen.
  • Die 3-in-1-Struktur besitzt z. B. eine Struktur, in der drei Schaltungen eines oberen Zweigs gekapselt sind, oder eine Struktur, in der drei Schaltungen eines unteren Zweigs gekapselt sind. Ein Halbleitermodul, das eine 6-in-1-Struktur besitzt, kann durch Kombinieren einer Baugruppe eines oberen Zweigs, in der drei Schaltungen eines oberen Zweigs gekapselt sind, und einer Baugruppe eines unteren Zweigs, in der drei Schaltungen eines unteren Zweigs gekapselt sind, gebildet sein.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde die Struktur veranschaulicht, in der die ersten bis vierten Leiter 410 bis 413 und die Verdrahtungen 452 und 454 der Verdrahtungsplatten 422 und 423 verbunden sind und die Verdrahtungen 452 und 454 der Verdrahtungsplatten 422 und 423 und die Lamellenbasis 800 durch das Metallverbindungselement 51 verbunden sind. Allerdings können statt eines Verbindens mit dem Metallverbindungselement 51 weitere Verbindungsverfahren wie z. B. leitender Klebstoff, Schweißen und Schmelzverbinden durch lonenstrahlbestrahlung verwendet werden.
  • Verschiedene Ausführungsformen und Änderungen wurden beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Inhalte beschränkt. Die verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen und Änderungen können kombiniert werden oder Änderungen können hinzugefügt werden, wie jeweils anwendbar ist, und weitere Aspekte, die als im Umfang des technischen Gedankens der Erfindung betrachtet werden, sind auch im Umfang der Erfindung enthalten.
  • Bezugszeichenliste
    • 155, 157
    Aktives Element (Halbleiterelement)
    156, 158
    Diode (Halbleiterelement)
    200
    Leistungsumsetzungsvorrichtung
    300
    Halbleitervorrichtung
    304
    Vorversiegelnde Halbleitervorrichtungskonfiguration
    410 bis 413
    Erster bis vierter Leiter
    422
    Emitterseitige Verdrahtungsplatte
    423
    Kollektorseitige Verdrahtungsplatte
    451, 453
    Isolationsplatte
    600, 600A, 600B
    Strömungswegbildungskörper
    601
    Gehäuse (Rahmen)
    601a, 601c
    Oberes Gehäuse (Rahmen)
    601b, 601d
    Unteres Gehäuse (Rahmen)
    602
    Basisabschnitt (Rahmen)
    603
    Abdeckabschnitt
    621
    Rahmen
    650
    Verbindungsabschnitt
    800
    Lamellenbasis (Wärmeabfuhrelement)
    800a
    Lamelle
    801 bis 803
    Erster bis dritter elastisch verformter Abschnitt
    804
    Zwischenabschnitt (ebener Abschnitt)
    810
    Verbindungsabschnitt
    810a
    Außenumfangsende
    811
    Dicker Abschnitt
    812
    Aussparung
    850
    Harz
    850S
    Harzmaterial
    852
    Form
    855, 855a, 855b
    Abgestufter Abschnitt (angrenzender Abschnitt)
    900, 900A
    Halbleitermodul
    900A
    Halbleitermodul
    Cw
    Kühlströmungsweg
    Ps
    Hydrostatischer Druck
  • 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 2016039224 A [0005]

Claims (10)

  1. Halbleitermodul, das Folgendes umfasst: eine Halbleitervorrichtung, die Folgendes enthält: ein Halbleiterelement, ein Paar von Leitern, die derart angeordnet sind, dass sich das Halbleiterelement dazwischen befindet, und die einander in einer Dickenrichtung zugewandt sind und jeweils mit dem Halbleiterelement verbunden sind, ein erstes Wärmeabfuhrelement, das an einer Oberfläche einer Seite, die dem Halbleiterelement eines Leiter des Leiterpaars über ein Isolationselement gegenüberliegt, angeordnet ist und einen ersten Verbindungsabschnitt enthält, der von einer Außenumfangsseitenfläche des einen Leiters nach außen verläuft, ein zweites Wärmeabfuhrelement, das an einer Oberfläche einer Seite, die dem Halbleiterelement des weiteren Leiters des Leiterpaars über ein Isolationselement gegenüberliegt, angeordnet ist und einen zweiten Verbindungsabschnitt enthält, der von einer Außenumfangsseitenfläche des weiteren Leiters nach außen verläuft, und ein Harz zum Versiegeln der Außenumfangsseitenflächen des Leiterpaars; und einen Strömungswegbildungskörper, der mit dem ersten Verbindungsabschnitt des ersten Wärmeabfuhrelements und dem zweiten Verbindungsabschnitt des zweiten Wärmeabfuhrelements der Halbleitervorrichtung verbunden ist, wobei ein erster elastisch verformter Abschnitt, der elastisch verformt ist, derart vorgesehen ist, dass eine Entfernung in einer Dickenrichtung zwischen einem Außenumfangsende des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements und einem Außenumfangsende des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements kleiner als eine Entfernung in einer Dickenrichtung zwischen einem Zwischenabschnitt des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements und einem Zwischenabschnitt des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements ist, und das Harz zwischen den ersten Verbindungsabschnitt des ersten Wärmeabfuhrelements und den zweiten Verbindungsabschnitt des zweiten Wärmeabfuhrelements gefüllt ist.
  2. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei das erste Wärmeabfuhrelement und das zweite Wärmeabfuhrelement jeweils Lamellen zur Wärmeabfuhr enthalten.
  3. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei sowohl der erste Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements als auch der zweite Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements einen ebenen Abschnitt zwischen einem Wurzelabschnitt, der der Außenumfangsseitenfläche des Leiters zugewandt ist, und dem Außenumfangsende enthält.
  4. Halbleitermodul nach Anspruch 3, wobei der Wurzelabschnitt sowohl des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements als auch des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements einen zweiten elastisch verformten Abschnitt enthält, der derart elastisch verformt ist, dass eine Entfernung in einer Dickenrichtung zur Seite des ebenen Abschnitts größer wird.
  5. Halbleitermodul nach Anspruch 3, wobei der Strömungswegbildungskörper mit jedem des ersten Verbindungsabschnitts und des zweiten Verbindungsabschnitts im ebenen Abschnitt sowohl des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements als auch des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements verbunden ist.
  6. Halbleitermodul nach Anspruch 5, wobei der Strömungswegbildungskörper mit dem ersten Verbindungsabschnitt des ersten Wärmeabfuhrelements und dem zweiten Verbindungsabschnitt des zweiten Wärmeabfuhrelements durch Schweißen verbunden ist.
  7. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei der Strömungswegbildungskörper einen Abdeckabschnitt enthält, der vorgesehen ist, um eine Oberfläche auf einer Seite gegenüber dem Leiter sowohl des ersten Wärmeabfuhrelements als auch des zweiten Wärmeabfuhrelements abzudecken, und einen Strömungsweg für ein Kältemittel zwischen dem Leiter sowohl des ersten Wärmeabfuhrelements als auch des zweiten Wärmeabfuhrelements und der entgegengesetzten Oberfläche bildet.
  8. Halbleitermodul nach Anspruch 1, das Folgendes umfasst: mehrere Halbleitervorrichtungen, wobei der Strömungswegbildungskörper einen Rahmen enthält, der die ersten Verbindungsabschnitte des ersten Wärmeabfuhrelements der benachbarten Halbleitervorrichtungen miteinander und die zweiten Verbindungsabschnitte des zweiten Wärmeabfuhrelements der Halbleitervorrichtungen miteinander verbindet.
  9. Leistungsumsetzungsvorrichtung, die mehrere Halbleitermodule nach einem der Ansprüche 1 bis 8 im Strömungswegbildungskörper aufnimmt.
  10. Herstellungsverfahren des Halbleitermoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das Folgendes umfasst: Bringen des Außenumfangsendes sowohl des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements als auch des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements in Kontakt mit einem angrenzenden Abschnitt einer Form; Füllen des Harzes zwischen den ersten Verbindungsabschnitt des ersten Wärmeabfuhrelements und den zweiten Verbindungsabschnitt des zweiten Wärmeabfuhrelements und elastisches Verformen sowohl des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements als auch des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements derart, dass eine Entfernung in einer Dickenrichtung zwischen einem Zwischenabschnitt des ersten Verbindungsabschnitts des ersten Wärmeabfuhrelements und einem Zwischenabschnitt des zweiten Verbindungsabschnitts des zweiten Wärmeabfuhrelements größer als eine Entfernung in einer Dickenrichtung zwischen den angrenzenden Abschnitten ist.
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