DE112019007501T5 - Halbleiterbauelement und leistungswandlervorrichtung - Google Patents

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Shota Morisaki
Seiji Oka
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Abstract

Ein Halbleiterbauelement (101) weist Folgendes auf: einen ersten Stromversorgungsanschluss (1); einen zweiten Stromversorgungsanschluss (2); einen Ausgangsanschluss (3); ein erstes Schaltelement (51a - 51c), das zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss und dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist; und ein zweites Schaltelement (61a - 61c), das zwischen dem zweiten Stromversorgungsanschluss und dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist. Der erste Stromversorgungsanschluss beinhaltet Folgendes: einen ersten zugewandten Bereich (12), der dem zweiten Stromversorgungsanschluss in einem Abstand vom zweiten Stromversorgungsanschluss in einer X-Richtung zugewandt ist; einen zweiten zugewandten Bereich (13, 14), der dem zweiten Stromversorgungsanschluss in einem Abstand vom zweiten Stromversorgungsanschluss in einer Z-Richtung zugewandt ist; und einen dritten zugewandten Bereich (11b), der dem zweiten zugewandten Bereich (13) in einem Abstand vom zweiten zugewandten Bereich in der Z-Richtung zugewandt ist. Der erste zugewandte Bereich und der zweite zugewandte Bereich sind so vorgesehen, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den ersten zugewandten Bereich und den zweiten zugewandten Bereich in einer Richtung fließt, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der der Strom durch jeden der Bereiche in dem zweiten Stromversorgungsanschluss fließt, die dem ersten zugewandten Bereich und dem zweiten zugewandten Bereich zugewandt sind. Der zweite gegenüberliegende Bereich und der dritte gegenüberliegende Bereich sind so vorgesehen, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den zweiten gegenüberliegenden Bereich in einer Richtung fließt, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der der Strom durch den dritten gegenüberliegenden Bereich fließt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement und eine Leistungswandlerschaltung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Als Halbleiterbauelement, das in einer Leistungswandlerschaltung verwendet wird, wird üblicherweise ein Halbleiterbauelement vorgeschlagen, das unter Verwendung von Siliziumkarbid (SiC) als Halbleitermaterial hergestellt wird. Ein solches Halbleiterbauelement hat eine höhere Schaltgeschwindigkeit als ein Halbleiterbauelement, das aus Silizium (Si) als Halbleitermaterial besteht. Dementsprechend sinkt der Strom während des Ausschaltvorgangs schnell ab, um die Schaltverluste zu verringern, aber die Überspannung beim Schalten nimmt zu.
  • So ist ein Halbleiterbauelement bekannt, das einen positiven Elektrodenanschluss und einen negativen Elektrodenanschluss hat, die teilweise übereinander gestapelt sind, um parallele Plattenbereiche zu bilden, um eine Überspannung zu reduzieren (siehe z.B. Patentdokument 1). In einem solchen Halbleiterbauelement fließt ein Strom durch einen dieser beiden gestapelten parallelen Plattenbereiche in einer Richtung, die der Richtung, in der ein Strom durch den anderen der gestapelten parallelen Plattenbereiche fließt, entgegengesetzt ist, wodurch sich die Induktivitäten im positiven Elektrodenanschluss und im negativen Elektrodenanschluss verringern.
  • STAND DER TECHNIK
  • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2013-222 885A
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Mit der Erfindung zu lösende Probleme
  • Das in Patentdokument 1 beschriebene Halbleiterbauelement beinhaltet jedoch den positiven Elektrodenanschluss und den negativen Elektrodenanschluss, die nur einander zugewandt sind, und dieser zugewandte Bereich beinhaltet nur: erste flache Plattenbereiche, die einander in der vertikalen Richtung zugewandt sind; und gekrümmte Bereiche, die einander in der Längsrichtung der ersten flachen Plattenbereiche zugewandt sind.
  • In dem oben beschriebenen Halbleiterbauelement ist der Bereich, in dem der positive Elektrodenanschluss und der negative Elektrodenanschluss einander gegenüberliegen, begrenzt. Eine weitere Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit und die Unterdrückung einer dadurch verursachten Erhöhung der Überspannung sind somit nur schwer zu erreichen.
  • Mit der vorliegenden Erfindung sollen ein Halbleiterbauelement und eine Leistungswandlerschaltung aufgezeigt werden, die in der Lage sind, die Schaltgeschwindigkeit für das Halbleiterbauelement im Vergleich zu konventionellen Halbleiterbauelementen weiter zu erhöhen, und die dennoch in der Lage sind, eine durch die Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit verursachte Erhöhung der Überspannung zu unterdrücken.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Ein Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: einen ersten Stromversorgungsanschluss; einen zweiten Stromversorgungsanschluss; einen Ausgangsanschluss; mindestens ein erstes Schaltelement, das zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss und dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist; und mindestens ein zweites Schaltelement, das zwischen dem zweiten Stromversorgungsanschluss und dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist. Der erste Stromversorgungsanschluss weist Folgendes auf: einen ersten zugewandten Bereich, der in einem Abstand von dem zweiten Stromversorgungsanschluss in einer ersten Richtung so angeordnet ist, dass er sich in einer zweiten Richtung erstreckt, die die erste Richtung kreuzt; einen zweiten zugewandten Bereich, der in einem Abstand von dem zweiten Stromversorgungsanschluss in der zweiten Richtung so angeordnet ist, dass er sich in der ersten Richtung erstreckt; und einen dritten zugewandten Bereich, der in einem Abstand von dem zweiten zugewandten Bereich in der zweiten Richtung so angeordnet ist, dass er sich in der ersten Richtung erstreckt. Der erste zugewandte Bereich und der zweite zugewandte Bereich sind so vorgesehen, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den ersten zugewandten Bereich und den zweiten zugewandten Bereich in einer Richtung fließt, die einer Richtung entgegengesetzt ist, in der der Strom durch jeden der Bereiche in dem zweiten Stromversorgungsanschluss fließt, die dem ersten zugewandten Bereich und dem zweiten zugewandten Bereich zugewandt sind. Der zweite zugewandte Bereich und der dritte zugewandte Bereich sind so vorgesehen, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den zweiten zugewandten Bereich in einer Richtung fließt, die der Richtung, in der der Strom durch den dritten zugewandten Bereich fließt, entgegengesetzt ist.
  • Effekt der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Halbleiterbauelement und eine Leistungswandlerschaltung aufgezeigt, die in der Lage sind, die Schaltgeschwindigkeit für das Halbleiterbauelement im Vergleich zu herkömmlichen Halbleiterbauelementen weiter zu erhöhen und dennoch einen durch die Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit verursachten Anstieg der Überspannung zu unterdrücken.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines in 1 gezeigten ersten Stromversorgungsanschlusses und eines zweiten Stromversorgungsanschlusses;
    • 3 ist eine Seitenansicht des ersten Stromversorgungsanschlusses und des zweiten Stromversorgungsanschlusses aus 1;
    • 4 ist eine Ansicht von unten auf den ersten Stromversorgungsanschluss und den zweiten Stromversorgungsanschluss gemäß 1;
    • 5 ist eine Ansicht von unten auf den in 1 dargestellten ersten Stromversorgungsanschluss;
    • 6 ist eine Ansicht von unten auf den in 1 dargestellten zweiten Stromversorgungsanschluss;
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines ersten Stromversorgungsanschlusses und eines zweiten Stromversorgungsanschlusses gemäß 7;
    • 9 ist eine Seitenansicht des ersten Stromversorgungsanschlusses und des zweiten Stromversorgungsanschlusses aus 7;
    • 10 ist eine Ansicht von unten auf den ersten Stromversorgungsanschluss und den zweiten Stromversorgungsanschluss gemäß 7;
    • 11 ist eine Ansicht von unten auf den in 7 dargestellten ersten Stromversorgungsanschluss;
    • 12 ist eine Ansicht von unten auf den in 7 dargestellten zweiten Stromversorgungsanschluss;
    • 13 ist eine Seitenansicht des ersten Stromversorgungsanschlusses und des zweiten Stromversorgungsanschlusses gemäß 7;
    • 14 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer dritten Ausführungsform;
    • 15 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines ersten Stromversorgungsanschlusses und eines zweiten Stromversorgungsanschlusses gemäß 14;
    • 16 ist eine Draufsicht auf eine in 14 gezeigte Leiterplatte;
    • 17 ist eine Ansicht von unten auf die in 14 gezeigte Leiterplatte;
    • 18 ist eine Ansicht von unten auf den in 14 dargestellten ersten Stromversorgungsanschluss und den zweiten Stromversorgungsanschluss;
    • 19 ist eine Seitenansicht des ersten Stromversorgungsanschlusses und des zweiten Stromversorgungsanschlusses gemäß 14;
    • 20 ist eine Seitenansicht des in 14 gezeigten ersten Stromversorgungsanschlusses und des zweiten Stromversorgungsanschlusses;
    • 21 ist eine perspektivische Ansicht der in 14 gezeigten Leiterplatte;
    • 22 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer vierten Ausführungsform;
    • 23 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines ersten Stromversorgungsanschlusses und eines zweiten Stromversorgungsanschlusses gemäß 22;
    • 24 ist eine perspektivische Ansicht, die die Strompfade durch den ersten Stromversorgungsanschluss und den zweiten Stromversorgungsanschluss aus 22 zeigt;
    • 25 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer fünften Ausführungsform;
    • 26 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines ersten Stromversorgungsanschlusses, eines zweiten Stromversorgungsanschlusses und eines Isolierteils, wie sie in 25 dargestellt sind;
    • 27 ist eine Draufsicht auf den ersten Stromversorgungsanschluss, den zweiten Stromversorgungsanschluss und das in 25 gezeigte Isolierteil;
    • 28 ist eine Seitenansicht des ersten Stromversorgungsanschlusses, des zweiten Stromversorgungsanschlusses und des in 25 gezeigten Isolierteils;
    • 29 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Modifikation des ersten Stromversorgungsanschlusses und des zweiten Stromversorgungsanschlusses gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform zeigt, und
    • 30 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Energiewandlersystems zeigt, in dem eine Leistungswandlerschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform angewendet wird.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen die gleichen oder entsprechende Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und die Beschreibung wird nicht wiederholt. In der folgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber die X-Richtung als erste Richtung, die Z-Richtung als zweite Richtung und die Y-Richtung als dritte Richtung verwendet. Ferner wird die Richtung von einer Seite zur anderen Seite in X-Richtung als +X-Richtung definiert, während die der +X-Richtung entgegengesetzte Richtung als -X-Richtung definiert wird.
  • In ähnlicher Weise wird die Richtung von einer Seite zur anderen Seite in Y-Richtung als +Y-Richtung definiert, während die der +Y-Richtung entgegengesetzte Richtung als -Y-Richtung definiert wird. Die Richtung von einer Seite zur anderen Seite in Z-Richtung wird als +Z-Richtung definiert, während die Richtung entgegengesetzt zur +Z-Richtung als -Z-Richtung definiert wird.
  • Ausführungsform 1
  • Wie in 1 gezeigt, beinhaltet ein Halbleiterbauelement 101 im Wesentlichen einen ersten Stromversorgungsanschluss 1, einen zweiten Stromversorgungsanschluss 2, einen Ausgangsanschluss 3 und eine Grundplatte 4. Der erste Stromversorgungsanschluss 1 ist z.B. ein positiver elektrodenseitiger Anschluss, der mit einer positiven Elektrode einer Stromversorgung verbunden ist. Der zweite Stromversorgungsanschluss 2 ist z.B. ein negativer elektrodenseitiger Anschluss, der mit einer negativen Elektrode der Stromversorgung verbunden ist. Der Ausgangsanschluss 3 ist ein Ausgangsanschluss, der z.B. mit einem Motor oder dergleichen verbunden ist.
  • Die Grundplatte 4 beinhaltet ein Substrat 30, eine Isolierschicht 40, ein erstes Leitermuster 50, eine Vielzahl von ersten Schaltelementen 51a bis 51c, eine Vielzahl von ersten Diodenelementen 52a bis 52c, ein zweites Leitermuster 60, eine Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61a bis 61c, eine Vielzahl von zweiten Diodenelementen 62a bis 62c, und ein drittes Leitermuster 70.
  • Das Substrat 30 hat eine sich in X- und Y-Richtung erstreckende Oberfläche. Auf der Oberfläche des Substrats 30 ist eine Isolierschicht 40 ausgebildet. Das erste Leitermuster 50, das zweite Leitermuster 60 und das dritte Leitermuster 70 sind nebeneinander auf der Isolierschicht 40 angeordnet. Das erste Leitermuster 50, das zweite Leitermuster 60 und das dritte Leitermuster 70 sind in X-Richtung voneinander beabstandet. Das erste Leitermuster 50, das zweite Leitermuster 60 und das dritte Leitermuster 70 erstrecken sich jeweils in Y-Richtung.
  • Der Erste Stromversorgungsanschluss 1 ist beispielsweise über einen Bonddraht mit dem ersten Leitermuster 50 verbunden. Der zweite Stromversorgungsanschluss 2 ist z.B. über Drahtbonden mit dem dritten Leitermuster 70 verbunden. Der Ausgangsanschluss 3 ist z.B. über Drahtbonden mit dem zweiten Leitermuster 60 verbunden. Der erste Stromversorgungsanschluss 1, der zweite Stromversorgungsanschluss 2 und der Ausgangsanschluss 3 sind so angeordnet, dass sie die Grundplatte 4 zwischen Ausgangsanschluss 3 und jeweils erstem Stromversorgungsanschluss 1 und zweitem Stromversorgungsanschluss 2 in Y-Richtung einschließen. Das Halbleiterbauelement 101 beinhaltet z.B. eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen 3. Die Vielzahl der Ausgangsanschlüsse 3 sind in X-Richtung nebeneinander angeordnet. Ein Ausgangsanschluß 3 ist neben dem ersten Stromversorgungsanschluß 1 in Y-Richtung angeordnet, und ein weiterer Ausgangsanschluß 3 ist neben dem zweiten Stromversorgungsanschluß 2 in Y-Richtung angeordnet. Der Aufbau und die Anordnung des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 werden später im Detail beschrieben.
  • Bei der Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c und der Vielzahl der zweiten Schaltelemente 61a bis 61c kann es sich jeweils um ein beliebiges voll steuerbares Leistungshalbleiterelement handeln, beispielsweise um einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET). Das Halbleitermaterial, das die ersten Schaltelemente 51a bis 51c und die zweiten Schaltelemente 61a bis 61c bildet, beinhaltet Siliziumkarbid (SiC).
  • Die Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c und die Vielzahl der ersten Diodenelemente 52a bis 52c sind nebeneinander auf dem ersten Leitermuster 50 in Y-Richtung angeordnet. Jede der Sources der Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c ist mit dem zweiten Leitermuster 60 verbunden, beispielsweise über Drahtbonden. Jedes der Drains der Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c ist mit dem ersten Leitermuster 50 verbunden, beispielsweise über ein Lot. Jede der Anoden der Vielzahl der ersten Diodenelemente 52a bis 52c ist mit dem zweiten Leitermuster 60 verbunden, zum Beispiel über Drahtbonden. Jede der Kathoden der Vielzahl der ersten Diodenelemente 52a bis 52c ist mit dem ersten Leitermuster 50 verbunden, z.B. über Lot.
  • Die Vielzahl der zweiten Schaltelemente 61a bis 61c und die Vielzahl der zweiten Diodenelemente 62a bis 62c sind in Y-Richtung nebeneinander am zweiten Leitermuster 60 angeordnet. Jede der Sources der Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61a bis 61c ist mit dem dritten Leitermuster 70 verbunden, beispielsweise über Drahtbonden. Jedes der Drains der Vielzahl der zweiten Schaltelemente 61a bis 61c ist mit dem zweiten Leitermuster 60 verbunden, zum Beispiel über ein Lot. Jede der Anoden der Vielzahl von zweiten Diodenelementen 62a bis 62c ist mit dem dritten Leitermuster 70 verbunden, zum Beispiel über Drahtbonden. Jede der Kathoden der Vielzahl von zweiten Diodenelementen 62a bis 62c ist mit dem zweiten Leitermuster 60 verbunden, zum Beispiel über ein Lot.
  • Mit anderen Worten: Das erste Leitermuster 50, das mit dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 verbunden ist, und das zweite Leitermuster 60, das mit dem Ausgangsanschluss 3 verbunden ist, sind über die Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c und die Vielzahl der ersten Diodenelemente 52a bis 52c verbunden. Das dritte Leitermuster 70, das mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 verbunden ist, und das zweite Leitermuster 60, das mit dem Ausgangsanschluss 3 verbunden ist, sind durch die Vielzahl der zweiten Schaltelemente 61a bis 61c und die Vielzahl der zweiten Diodenelemente 62a bis 62c verbunden.
  • Im Folgenden werden der Aufbau und die Anordnung des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 beschrieben. Wie in den 2 bis 4 gezeigt, beinhaltet der erste Stromversorgungsanschluss 1 ferner: einen ersten gegenüberliegenden Bereich 12, der dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in einem Abstand vom zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in der X-Richtung gegenüberliegt; zweite gegenüberliegende Bereiche 13 und 14, die dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in einem Abstand vom zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in der Z-Richtung gegenüberliegen; und einen dritten gegenüberliegenden Bereich 1 1b, der den zweiten gegenüberliegenden Bereichen 13 und 14 in einem Abstand vom zweiten gegenüberliegenden Bereich 13 und 14 in der Z-Richtung gegenüberliegt. Der zweite zugewandte Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 ist in Z-Richtung zwischen dem dritten zugewandten Bereich 1 1b und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 angeordnet.
  • Im ersten Stromversorgungsanschluss 1 sind die zweiten Bereiche 13, 14 mit dem dritten Bereich 11b verbunden, wobei der erste Bereich 12 dazwischen angeordnet ist. Der erste zugewandte Bereich 12 und die zweiten zugewandten Bereiche 13, 14 sind so vorgesehen, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den ersten zugewandten Bereich 12 und die zweiten zugewandten Bereiche 13, 14 in einer Richtung fließt, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der der Strom durch jeden der Bereiche im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 fließt, die dem ersten zugewandten Bereich 12 und den zweiten zugewandten Bereichen 13, 14 zugewandt sind. Der zweite zugewandte Bereich 13 und der dritte zugewandte Bereich 11b sind so vorgesehen, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den zweiten zugewandten Bereich 13 in einer Richtung fließt, die der Richtung, in der der Strom durch den dritten zugewandten Bereich 11b fließt, entgegengesetzt ist.
  • Wie in den 2 bis 5 gezeigt, beinhaltet der erste Stromversorgungsanschluss 1 einen ersten Externverbindungsbereich 10, erste Zwischenverbindungsbereiche 11 bis 14 und einen ersten Internverbindungsbereich 15. Der erste Externverbindungsbereich 10 ist mit der Außenseite des Halbleiterbauelements 101 verbunden. Der erste Internverbindungsbereich 15 ist über das erste Leitermuster 50 mit den ersten Schaltelementen 51a bis 51c verbunden. Die ersten Zwischenverbindungsbereiche 11 bis 14 verbinden den ersten Externverbindungsbereich 10 und den ersten Internverbindungsbereich 15. Zu den ersten Zwischenverbindungsbereichen 11 bis 14 gehören ein erster Bereich 11, ein zweiter Bereich 12, ein dritter Bereich 13 und ein vierter Bereich 14. Der erste Bereich 11, der zweite Bereich 12, der dritte Bereich 13 und der vierte Bereich 14 sind in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet.
  • Der erste Bereich 11 ist mit dem ersten Externverbindungsbereich 10 verbunden und erstreckt sich in X-Richtung. Der zweite Bereich 12 ist mit dem ersten Bereich 11 verbunden und erstreckt sich in Z-Richtung. Der dritte Bereich 13 ist mit dem zweiten Bereich 12 verbunden und erstreckt sich in X-Richtung. Der vierte Bereich 14 ist mit dem dritten Bereich 13 verbunden und erstreckt sich in Y-Richtung.
  • Der erste Bereich 11 hat beispielsweise einen ersten aufrechten Bereich 11a, der sich in Z-Richtung erstreckt, und einen Horizontalerstreckungsbereich 11b, der sich in X-Richtung erstreckt. Ein in +Z-Richtung weisendes Seitenende als ein Ende des ersten aufrechten Bereichs 11a in Z-Richtung ist mit einem in +X-Richtung weisenden Seitenende als ein Ende des ersten Externverbindungsbereichs 10 in X-Richtung verbunden. Ein in -Z-Richtung ausgerichtetes Seitenende als das andere Ende des ersten aufrechten Bereichs 11a in Z-Richtung ist mit einem in -X-Richtung ausgerichteten Seitenende als einem Ende des Horizontalerstreckungsbereichs 11b in X-Richtung verbunden. Ein in +X-Richtung ausgerichtetes Seitenende als das andere Ende des Horizontalerstreckungsbereichs 11b in X-Richtung ist mit einem in +Z-Richtung ausgerichteten Seitenende als einem Ende des zweiten Bereichs 12 in Z-Richtung verbunden.
  • Ein in -Z-Richtung ausgerichtetes Seitenende als das andere Ende des zweiten Bereichs 12 in Z-Richtung ist mit einem in +X-Richtung ausgerichteten Seitenende als ein Ende des dritten Bereichs 13 in X-Richtung verbunden. Ein in -X-Richtung verlaufendes Seitenende als das andere Ende des dritten Bereichs 13 in X-Richtung ist in Z-Richtung von dem in -X-Richtung verlaufenden Seitenende als dem einen Ende des Horizontalerstreckungsbereichs 11b des ersten Bereichs 11 in X-Richtung beabstandet. Ein in -Y-Richtung verlaufendes Seitenende als ein Ende des dritten Bereichs 13 in Y-Richtung ist in Z-Richtung von einem in -Y-Richtung verlaufenden Seitenende als ein Ende des Horizontalerstreckungsbereichs 11b des ersten Bereichs 11 in Y-Richtung beabstandet.
  • Ein in +Y-Richtung verlaufendes Seitenende als das andere Ende des dritten Bereichs 13 in der Y-Richtung ist in der Z-Richtung von einem in +Y-Richtung verlaufenden Seitenende als dem anderen Ende des Horizontalerstreckungsbereichs 11b des ersten Bereichs 11 in der Y-Richtung beabstandet und ist mit einem in -Y-Richtung verlaufenden Seitenende als einem Ende des vierten Bereichs 14 in der Y-Richtung verbunden. Ein in +Y-Richtung ausgerichtetes Seitenende als das andere Ende des vierten Bereichs 14 in Y-Richtung ist mit einem in -Y-Richtung ausgerichteten Seitenende als ein Ende des ersten Internverbindungsbereichs 15 in Y-Richtung verbunden. Der erste Internverbindungsbereich 15 ist über Drahtbonden mit dem ersten Leitermuster 50 verbunden.
  • Wie in den 2 bis 4 und 6 gezeigt, beinhaltet der zweite Stromversorgungsanschluss 2 einen zweiten Externverbindungsbereich 20, zweite Zwischenverbindungsbereiche 21 bis 24 und einen zweiten Internverbindungsbereich 25. Der zweite Externverbindungsbereich 20 ist mit der Außenseite des Halbleiterbauelements 101 verbunden. Der zweite Internverbindungsbereich 25 ist über ein drittes Leitermuster 70 mit den zweiten Schaltelementen 61a bis 61c verbunden. Zweite Zwischenverbindungsbereiche 21 bis 24 verbinden den zweiten Externverbindungsbereich 20 und den zweiten Internverbindungsbereich 25.
  • Die zweiten Zwischenverbindungsbereiche 21 bis 24 beinhalten die fünften Bereiche 21 und 22, einen sechsten Bereich 23 und einen siebten Bereich 24. Die fünften Bereiche 21 und 22 sind mit dem zweiten Externverbindungsbereich 20 verbunden und erstrecken sich in Z-Richtung. Der Sechste Bereich 23 ist mit den fünften Bereichen 21 und 22 verbunden und erstreckt sich in X-Richtung. Der siebte Bereich 24 ist mit dem sechsten Bereich 23 verbunden und erstreckt sich in Y-Richtung.
  • Die fünften Bereiche 21 und 22 beinhalten einen zweiten aufrechten Bereich 21 und einen dritten aufrechten Bereich 22, die sich zum Beispiel in Z-Richtung erstrecken. Ein in +Z-Richtung weisendes Seitenende als ein Ende des zweiten aufrechten Bereichs 21 in Z-Richtung ist mit einem in -X-Richtung weisenden Seitenende als ein Ende des zweiten Externverbindungsbereichs 20 in X-Richtung verbunden. Ein seitliches Ende in -Z-Richtung als das andere Ende des zweiten aufrechten Bereichs 21 in Z-Richtung ist mit einem seitlichen Ende in +Z-Richtung als ein Ende des dritten aufrechten Bereichs 22 in Z-Richtung verbunden.
  • Ein Seitenende in -Z-Richtung als das andere Ende des dritten aufrechten Bereichs 22 in Z-Richtung ist mit einem Seitenende in +X-Richtung als ein Ende des sechsten Bereichs 23 in X-Richtung verbunden. Ein Seitenende in -Y-Richtung als ein Ende des siebten Bereichs 24 in Y-Richtung ist mit einem Teil eines Seitenendes in +Y-Richtung als ein Ende des sechsten Bereichs 23 in Y-Richtung verbunden. Ein seitliches Ende in +Y-Richtung als das andere Ende des siebten Bereichs 24 in Y-Richtung ist mit einem Teil eines seitlichen Endes in -Y-Richtung als ein Ende des zweiten Internverbindungsbereichs 25 in Y-Richtung verbunden. Der zweite Internverbindungsbereich 25 ist über Drahtbonden mit dem dritten Leitermuster 70 verbunden.
  • Der erste Externverbindungsbereich 10, der erste Bereich 11, der zweite Bereich 12, der dritte Bereich 13, der vierte Bereich 14 und der erste Internverbindungsbereich 15 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 sind jeweils in Form einer flachen Platte ausgebildet. Der zweite Externverbindungsbereich 20, die fünften Bereiche 21 und 22, der sechste Bereich 23, der siebte Bereich 24 und der zweite Internverbindungsbereich 25 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 sind jeweils in einer flachen Plattenform ausgebildet. Der erste Stromversorgungsanschluss 1 und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 werden z.B. durch Biegen einer flachen Platte, die in einer vorgegebenen Form ausgeschnitten ist, gebildet.
  • Der erste Externverbindungsbereich 10, der erste Bereich 11, der zweite Bereich 12, der dritte Bereich 13, der vierte Bereich 14 und der erste Internverbindungsbereich 15 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 haben die gleiche Dicke. Der zweite Externverbindungsbereich 20, fünfte Bereiche 21 und 22, der sechste Bereich 23, der siebte Bereich 24 und der zweite Internverbindungsbereich 25 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 haben die gleiche Dicke.
  • Wie in den 1 und 3 gezeigt, stehen sich der zweite Bereich 12 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und der dritte aufrechte Bereich 22 der fünften Bereiche 21, 22 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 in X-Richtung in einem Abstand voneinander gegenüber. Der zweite Bereich 12 und der dritte aufrechte Bereich 22 sind so angeordnet, dass sie sich in X-Richtung gesehen überlappen. Der zweite Bereich 12 ist mehr auf der Seite der -X-Richtung angeordnet als die fünften Bereiche 21 und 22.
  • Wie in den 1 und 3 gezeigt, sind der dritte Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und der sechste Bereich 23 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 in Z-Richtung in einem Abstand zueinander angeordnet. Der vierte Bereich 14 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und der siebte Bereich 24 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 stehen sich in Z-Richtung zueinander beabstandet gegenüber. Der erste Internverbindungsbereich 15 und ein Teil des zweiten Internverbindungsbereichs 25 stehen sich in Z-Richtung beabstandet gegenüber. Der dritte Bereich 13 und der sechste Bereich 23 sind so angeordnet, dass sie sich in Z-Richtung gesehen überlappen.
  • Der vierte Bereich 14 und der siebte Bereich 24 sind so angeordnet, dass sie sich in Z-Richtung gesehen überlappen. Der erste Internverbindungsbereich 15 und ein Teil des zweiten Internverbindungsbereichs 25 sind so angeordnet, dass sie sich, in Z-Richtung gesehen, überlappen. Die Höhen des ersten Externverbindungsbereichs 10 und des zweiten Externverbindungsbereichs 20 in Bezug auf die Grundplatte 4 sind z.B. gleich groß. Der dritte Bereich 13, der vierte Bereich 14 und der erste Internverbindungsbereich 15 sind mehr auf der Seite der +Z-Richtung angeordnet als der sechste Bereich 23, der siebte Bereich 24 und der zweite Internverbindungsbereich 25.
  • Der erste zugewandte Bereich beinhaltet den zweiten Bereich 12. Der zweite gegenüberliegende Bereich beinhaltet den dritten Bereich 13, den vierten Bereich 14 und den oben erwähnten Teil des ersten Internverbindungsbereichs 15.
  • Der erste Externverbindungsbereich 10, der erste Bereich 11, der zweite Bereich 12 und der dritte Bereich 13 haben die gleiche Breite in Y-Richtung. Der Horizontalerstreckungsbereich 11b des ersten Bereichs 11, der dritte Bereich 13, der vierte Bereich 14 und der erste Internverbindungsbereich 15 haben die gleiche Breite in X-Richtung. Die Breite des Horizontalerstreckungsbereichs 11b des ersten Bereichs 11 in X-Richtung ist größer als die Breite des ersten aufrechten Bereichs 11a in Z-Richtung. Die Summe der Längen in X-Richtung der Bereiche des ersten Stromversorgungsanschlusses 1, die sich in X-Richtung erstrecken, ist größer als die Summe der Längen in Z-Richtung der Bereiche des ersten Stromversorgungsanschlusses 1, die sich in Z-Richtung erstrecken. Die Summe der Längen des ersten Bereichs 11 und dritten Bereichs 13 in X-Richtung ist größer als die Summe der Längen des ersten Bereichs 11 und des zweiten Bereichs 12 in Z-Richtung.
  • Der zweite Externverbindungsbereich 20, die fünften Bereiche 21 und 22 und der sechste Bereich 23 haben die gleiche Breite in Y-Richtung. Die Breite des sechsten Bereichs 23 und des zweiten Internverbindungsbereichs 25 in der X-Richtung ist jeweils größer als die Breite des siebten Bereichs 24 in der X-Richtung.
  • Die Breite des zweiten Externverbindungsbereichs 20, der fünften Bereiche 21, 22 und des sechsten Bereichs 23 in Y-Richtung ist zum Beispiel gleich der Breite des ersten Externverbindungsbereichs 10, des ersten Bereichs 11, des zweiten Bereichs 12 und des dritten Bereichs 13 in Y-Richtung. Die Breite des sechsten Bereichs 23 in X-Richtung ist größer als die Breite jedes der Bereiche Horizontalerstreckungsbereich 11b des ersten Bereichs 11, dritten Bereichs 13, vierten Bereichs 14 und des ersten Internverbindungsbereichs 15 in X-Richtung. Die Breite des siebten Bereichs 24 in X-Richtung ist zum Beispiel größer als die Breite des vierten Bereichs 14 in X-Richtung.
  • Der Abstand zwischen dem zweiten Bereich 12 und dem fünften Bereich 22 in X-Richtung, der Abstand zwischen dem dritten Bereich 13 und dem sechsten Bereich 23 in Z-Richtung, der Abstand zwischen dem vierten Bereich 14 und dem siebten Bereich 24 in Z-Richtung und der Abstand zwischen dem ersten Internverbindungsbereich 15 und dem zweiten Internverbindungsbereich 25 in Z-Richtung sind z.B. gleich.
  • Die Breite des Horizontalerstreckungsbereichs 11b des ersten Bereichs 11 in X-Richtung ist größer als die Breite des zweiten aufrechteren Bereichs 21 der fünften Bereiche 21 und 22 in Z-Richtung.
  • Wie in 3 gezeigt, ist ein Abstand d1 zwischen dem Horizontalerstreckungsbereich 11b des ersten Bereichs 11 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und dem dritten Bereich 13 in der Z-Richtung kürzer als ein Abstand d2 zwischen dem ersten Externverbindungsbereich 10 und dem ersten Internverbindungsbereich 15 in der Z-Richtung. Der Abstand d1 ist z.B. gleich oder kleiner als die Hälfte des Abstands d2. Der Abstand d1 ist beispielsweise kürzer als jeder der Abstände zwischen dem zweiten Bereich 12 und dem fünften Bereich 22 in X-Richtung, dem Abstand zwischen dem dritten Bereich 13 und dem sechsten Bereich 23 in Z-Richtung, dem Abstand zwischen dem vierten Bereich 14 und dem siebten Bereich 24 in Z-Richtung und dem Abstand zwischen dem ersten Internverbindungsbereich 15 und dem zweiten Internverbindungsbereich 25 in Z-Richtung.
  • Wenn Strom durch das Halbleiterbauelement 101 in dem Zustand fließt, in dem der erste Stromversorgungsanschluss 1 mit einer positiven Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 mit einer negativen Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist, werden in dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 Strompfade gebildet, die in den 3 bis 6 durch Pfeile gekennzeichnet sind.
  • Im ersten Stromversorgungsanschluss 1 ist ein Strompfad ausgebildet, durch den ein Strom in der folgenden Reihenfolge fließt: erster Externverbindungsbereich 10, der erste Bereich 11, zweiter Bereich 12, dritter Bereich 13, vierter Bereich 14 und erster Intemverbindungsbereich 15. Im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 wird ein Strompfad gebildet, durch den ein Strom in der Reihenfolge fließt: zweiter Internverbindungsbereich 25, siebter Bereich 24, sechster Bereich 23, dritter aufrechter Bereich 22, zweiter aufrechter Bereich 21, und zweiter Externverbindungsbereich 20.
  • Der Strompfad im ersten Stromversorgungsanschluss 1 verbindet den ersten Externverbindungsbereich 10 und den ersten Internverbindungsbereich 15 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 auf dem kürzesten Weg mit dem dazwischenliegenden Zwischenverbindungsbereich. Ein Strompfad „a“ verläuft durch den ersten Externverbindungsbereich 10. Ein Strompfad „b“ verläuft durch den ersten Bereich 11. Ein Strompfad „c“ verläuft durch den zweiten Bereich 12. Ein Strompfad „d“ verläuft durch den dritten Bereich 13. Ein Strompfad „d“ ist ein Pfad, durch den ein Strom in Richtung der -X-Richtung und der +Y-Richtung in Bezug auf den zweiten Bereich 12 fließt. Ein Strompfad „e“ erstreckt sich durch den vierten Bereich 14 und den ersten Internverbindungsbereich 15. Die Summe der Längen in X-Richtung der im ersten Stromversorgungsanschluss 1 gebildeten Strompfade „a“ bis „e“ ist größer als die Summe der Längen in Z-Richtung der Strompfade „a“ bis „e“.
  • Der oben erwähnte Strompfad im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 verbindet den zweiten Externverbindungsbereich 20 und den zweiten Internverbindungsbereich 25 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 auf der kürzesten Strecke mit dem dazwischenliegenden oben erwähnten Zwischenverbindungsbereich. Ein Strompfad „o“ verläuft durch den zweiten Internverbindungsbereich 25. Ein Strompfad „p“ verläuft durch den siebten Bereich 24. Ein Strompfad „q“ verläuft durch den sechsten Bereich 23. Ein Strompfad „r“ verläuft durch den dritten aufrechten Bereich 22 und den zweiten aufrechten Bereich 21. Ein Strompfad „s“ erstreckt sich durch den zweiten Externverbindungsbereich 20.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt, verläuft der im zweiten Bereich 12 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildete Strompfad „c“ parallel zum im fünften Bereich 22 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 gebildeten Strompfad „r“ und ist in der Stromflussrichtung dem Strompfad „r“ entgegengesetzt. Der im dritten Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildete Strompfad „d“ verläuft parallel zum im sechsten Bereich 23 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 gebildeten Strompfad „q“ und ist in Stromflussrichtung dem Strompfad „q“ entgegengesetzt. Der im vierten Bereich 14 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildete Strompfad „e“ verläuft parallel zum im siebten Bereich 24 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 gebildeten Strompfad „p“ und ist in Stromflussrichtung dem Strompfad „p“ entgegengesetzt.
  • Der im ersten Internverbindungsbereich 15 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildete Strompfad „f“ ist in seiner Stromflussrichtung der Y-Richtungs-Komponente des im zweiten Internverbindungsbereich 25 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 gebildeten Strompfades „o“ entgegengesetzt. Mit anderen Worten, die Ströme, die durch die ersten gegenüberliegenden Bereiche des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 fließen, fließen in entgegengesetzte Richtungen, und die Ströme, die durch die zweiten gegenüberliegenden Bereiche des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 fließen, fließen in entgegengesetzte Richtungen.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist im ersten Stromversorgungsanschluss 1 der Strompfad „b“, der im Horizontalstreckungsbereich 11b des ersten Bereichs 11 gebildet wird, in der Stromflussrichtung entgegengesetzt zur X-Richtungs-Komponente des Strompfads „d“, der im dritten Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildet wird.
  • Funktionen und Effekte
  • Wie oben beschrieben, beinhaltet jedes der herkömmlichen Halbleiterbauelemente einen positiven elektrodenseitigen Anschluss und einen negativen elektrodenseitigen Anschluss, die nur einander zugewandt sind, und kein Teil des positiven elektrodenseitigen Anschlusses oder des negativen elektrodenseitigen Anschlusses ist so angeordnet, dass er einem anderen Bereich zugewandt ist.
  • Andererseits haben im Halbleiterbauelement 101 der erste Stromversorgungsanschluss 1 und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 jeweils den ersten Bereich und den zweiten Bereich, die einander zugewandt sind, und außerdem hat der erste Stromversorgungsanschluss 1 noch den Horizontalerstreckungsbereich 11b des ersten Bereichs und des dritten Bereichs 13, die einander in Z-Richtung zugewandt sind. Somit wirkt im Halbleiterbauelement 101 die gegenseitige Induktivität, die zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in jedem der beiden einander zugewandten Bereiche erzeugt wird, um die parasitäre Induktivität im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 zu verringern, und auch die gegenseitige Induktivität, die im dritten einander zugewandten Bereich zwischen dem ersten Bereich 11 und dem dritten Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 erzeugt wird, wirkt zur Verringerung der parasitären Induktivität im ersten Stromversorgungsanschluss 1.
  • Mit anderen Worten, im Halbleiterbauelement 101 werden nicht nur die parasitäre Induktivität im ersten Internverbindungsbereich 15, im dritten Bereich 13 und im vierten Bereich 14 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und im fünften Bereich 22, im sechsten Bereich 23 und im siebten Bereich 24 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 reduziert, es werden vielmehr auch die parasitäre Induktivität im ersten Bereich 11 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 reduziert.
  • Insbesondere sind beim Halbleiterbauelement 101 die Induktivitäten im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 im Vergleich zu den oben erwähnten herkömmlichen Halbleiterbauelementen reduziert. Selbst wenn das Halbleiterbauelement 101 erste Schaltelemente 51a bis 51c und zweite Schaltelemente 61a bis 61c enthält, deren Schaltgeschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Schaltelementen weiter erhöht ist, kann somit eine Erhöhung der Überspannung im Vergleich zu den oben erwähnten herkömmlichen Halbleiterbauelementen unterdrückt werden. Folglich wird beim Halbleiterbauelement 101 die Zuverlässigkeit im Vergleich zu den herkömmlichen Halbleiterbauelementen verbessert.
  • Im Halbleiterbauelement 101 ist der Horizontalerstreckungsbereich 11b des ersten Bereichs mit dem ersten Externverbindungsbereich 10 verbunden, wobei der erste aufrechte Bereich 11a dazwischenliegt. Dementsprechend ist der Abstand zwischen Horizontalerstreckungsbereich 11b und drittem Bereich 13 in Z-Richtung kürzer als der Abstand zwischen erstem Externverbindungsbereich 10 und drittem Bereich 13 in Z-Richtung. Somit ist die Induktivität im ersten Stromversorgungsanschluss 1 des Halbleiterbauelements 101 reduziert im Vergleich zu der Induktivität im ersten Stromversorgungsanschluss 1 mit einer Konfiguration, in der der erste Externverbindungsbereich 10 mit dem zweiten Bereich 12 verbunden ist, der sich in Z-Richtung erstreckt, ohne dass der erste Bereich 11 dazwischen angeordnet ist, und auch der erste Externverbindungsbereich 10 und der dritte Bereich 13 einander in einem Abstand d2 gegenüberliegen.
  • Im Halbleiterbauelement 101 ist eine Länge L1 des Horizontalerstreckungsbereichs 11b des ersten Bereichs in der X-Richtung länger als eine Länge L2 des ersten aufrechten Bereichs 11a in der Z-Richtung. Somit ist die Induktivität im ersten Stromversorgungsanschluss 1 des Halbleiterbauelements 101 im Vergleich zu der Induktivität im ersten Stromversorgungsanschluss 1 mit einer Konfiguration, in der der zweite Bereich 12, der sich um die Länge L2 in der Z-Richtung erstreckt, den fünften Bereichen 21 und 22 gegenüberliegt, reduziert.
  • Ferner weist das Halbleiterbauelement 101 in dem zweiten zugewandten Bereich einen dritten Bereich 13 auf, der in der X-Richtung an den zweiten Bereich 12 angrenzt wie der erste zugewandte Bereich. Mit anderen Worten bildet der sich in X-Richtung zum zweiten Bereich 12 erstreckende dritte Bereich 13 einen Teil des zweiten gegenüberliegenden Bereichs. Im Folgenden wird eine als Vergleichsbeispiel denkbare Konfiguration beschrieben, bei der sich der dritte Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 in -X-Richtung in Bezug auf den zweiten Bereich 12 erstreckt und der sechste Bereich 23 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 in +X-Richtung in Bezug auf den fünften Bereich 22.
  • Das Vergleichsbeispiel entspricht dem Halbleiterbauelement 101 insofern, als sich der zweite Bereich 12 und der fünfte Bereich 22 in X-Richtung beabstandet gegenüberstehen, unterscheidet sich jedoch von dem Halbleiterbauelement 101 insofern, als sich der dritte Bereich 13 und der sechste Bereich 23 in Z-Richtung nicht beabstandet gegenüberstehen und nur der vierte Bereich 14 den zweiten gegenüberstehenden Bereich bildet. Durch Simulationsauswertung oder dergleichen wurde herausgefunden, dass die parasitäre Induktivität in der internen Verdrahtung des Halbleiterbauelements 101 kleiner ist als die parasitäre Induktivität in der internen Verdrahtung in dem oben erwähnten Vergleichsbeispiel, und der dritte Bereich 13 bildet einen Teil des zweiten zugewandten Bereichs, was folglich stark zu einer Verringerung der oben erwähnten parasitären Induktivität beiträgt.
  • Ausführungsform 2
  • Wie in den 7 bis 13 gezeigt, ist ein Halbleiterbauelement 102 gemäß der zweiten Ausführungsform grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie das Halbleiterbauelement 101 gemäß der ersten Ausführungsform, unterscheidet sich jedoch von dem Halbleiterbauelement 101 dadurch, dass der erste Stromversorgungsanschluss 1 ferner einen vierten zugewandten Bereich aufweist, der dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in Y-Richtung beabstandet gegenüberliegt.
  • Der erste Stromversorgungsanschluss 1 und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 des Halbleiterbauelements 102 sind im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie der erste Stromversorgungsanschluss 1 bzw. der zweite Stromversorgungsanschluss 2 des Halbleiterbauelements 101, unterscheiden sich jedoch vom ersten Stromversorgungsanschluss 1 bzw. vom zweiten Stromversorgungsanschluss 2 des Halbleiterbauelements 101 dadurch, dass der erste Internverbindungsbereich 15 und der zweite Internverbindungsbereich 25 einander in Y-Richtung beabstandet gegenüberliegen.
  • Der vierte Bereich 14 ist in Y-Richtung länger als der siebte Bereich 24. Ein in +Y-Richtung ausgerichtetes Seitenende als das andere Ende des vierten Bereichs 14 ist in Y-Richtung näher am Ausgangsanschluss 3 angeordnet als das in +Y-Richtung ausgerichtete Seitenende als das andere Ende des siebten Bereichs 24 in Y-Richtung.
  • Der erste Internverbindungsbereich 15 ist näher am Ausgangsanschluss 3 in Y-Richtung angeordnet als der zweite Internverbindungsbereich 25. Der erste Internverbindungsbereich 15 hat ein Ende in Z-Richtung, das mit dem in +Y-Richtung verlaufenden Seitenende des vierten Bereichs 14 verbunden ist, und das andere Ende in Z-Richtung, das mit dem ersten Leitermuster 50 verbunden ist. Der zweite Internverbindungsbereich 25 hat ein Ende in Z-Richtung, das mit dem in +Y-Richtung liegenden Seitenende des siebten Bereichs 24 verbunden ist, und das andere Ende in Z-Richtung, das mit dem dritten Leitermuster 70 verbunden ist.
  • Der erste Internverbindungsbereich 15 ist mit dem ersten Leitermuster 50 verbunden, zum Beispiel durch Lot. Der zweite Internverbindungsbereich 25 ist mit dem dritten Leitermuster 70 verbunden, z.B. durch Lot.
  • Wenn ein Strom durch das Halbleiterbauelement 102 in dem Zustand fließt, in dem der erste Stromversorgungsanschluss 1 mit einer positiven Elektrode der externen Stromversorgung und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 mit einer negativen Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist, dann werden in dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 Strompfade gebildet, die in den 9 bis 13 durch Pfeile gekennzeichnet sind.
  • Die im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 im Halbleiterbauelement 102 ausgebildeten Strompfade unterscheiden sich von denen im Halbleiterbauelement 101 dadurch, dass sie einen Strompfad „f“, durch den ein Strom durch den ersten Internverbindungsbereich 15 in -Z-Richtung fließt, und einen Strompfad „o“ beinhalten, durch den ein Strom durch den zweiten Internverbindungsbereich 25 in +Z-Richtung fließt.
  • Wie in den 9 und 10 gezeigt, ist der im zweiten Bereich 12 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildete Strompfad „c“ parallel zum im fünften Bereich 22 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 gebildeten Strompfad „r“ angeordnet und ist in der Stromflussrichtung dem Strompfad „r“ entgegengesetzt. Der im dritten Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildete Strompfad „d“ ist parallel zum im sechsten Bereich 23 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 gebildeten Strompfad „q“ angeordnet und liegt in entgegengesetzter Stromflussrichtung zum Strompfad „q“. Der im vierten Bereich 14 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildete Strompfad „e“ ist parallel zum im siebten Bereich 24 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 gebildeten Strompfad „p“ angeordnet und verläuft in entgegengesetzter Richtung zum Strompfad „p“.
  • Der im ersten Internverbindungsbereich 15 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildete Strompfad „f“ ist parallel zum im zweiten Internverbindungsbereich 25 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 gebildeten Strompfad „o“ angeordnet und liegt in der Stromflussrichtung entgegengesetzt zum Strompfad „o“. Mit anderen Worten, die Ströme, die durch die ersten gegenüberliegenden Bereiche des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 fließen, fließen in entgegengesetzte Richtungen und die Ströme, die durch die zweiten gegenüberliegenden Bereiche des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 fließen, fließen in entgegengesetzte Richtungen.
  • Wie in den 9 und 10 gezeigt, ist im ersten Stromversorgungsanschluss 1 der Strompfad „b“, der im Horizontalerstreckungsbereich 11b des ersten Bereichs 11 gebildet wird, in der Stromflussrichtung entgegengesetzt zur X-Richtungs-Komponente des Strompfads „d“, der im dritten Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gebildet wird.
  • Da das Halbleiterbauelement 102 im Wesentlichen ähnlich aufgebaut ist wie das Halbleiterbauelement 101, kann ein ähnlicher Effekt wie bei dem Halbleiterbauelement 101 erzielt werden. Ferner sind im Halbleiterbauelement 102 der erste Internverbindungsbereich 15 und der zweite Internverbindungsbereich 25 so angeordnet, dass sie einander in Y-Richtung gegenüberliegen, wodurch die Induktivitäten im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 im Vergleich zum Halbleiterbauelement 101 reduziert werden.
  • Ausführungsform 3
  • Wie in den 14 bis 21 gezeigt, ist das Halbleiterbauelement 103 gemäß der dritten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie das Halbleiterbauelement 102 gemäß der zweiten Ausführungsform, unterscheidet sich jedoch von dem Halbleiterbauelement 102 dadurch, dass ein erster Leiter 50a, der den ersten Stromversorgungsanschluss 1 und die ersten Schaltelemente 51a bis 51c verbindet, und ein zweiter Leiter 70b, der den zweiten Stromversorgungsanschluss 2 und die zweiten Schaltelemente 61a bis 61c verbindet, einander in einem Abstand voneinander gegenüberliegen.
  • Wie in 15 gezeigt, ist die Grundplatte 4 des Halbleiterbauelements 103 im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie die Grundplatte 4 des Halbleiterbauelements 101, unterscheidet sich jedoch von der Grundplatte 4 des Halbleiterbauelements 101 dadurch, dass sie ferner ein erstes Pad 80a, ein zweites Pad 80b und ein drittes Pad 80c beinhaltet, die auf der Isolierschicht 40 angeordnet sind. Das erste Pad 80a und das zweite Pad 80b sind mit dem ersten Leitermuster 50 verbunden. Das dritte Pad 80c ist mit dem zweiten Leitermuster 60 verbunden.
  • Die Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c sind z.B. in X-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Vielzahl der ersten Diodenelemente 52a bis 52c sind z.B. in X-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Vielzahl der zweiten Schaltelemente 61a bis 61c sind z.B. in X-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Vielzahl der zweiten Diodenelemente 62a bis 62c sind z.B. in X-Richtung nebeneinander angeordnet. Das erste Pad 80a und das zweite Pad 80b sind so angeordnet, dass beispielsweise das dritte Pad 80c in X-Richtung dazwischenliegt.
  • Die Vielzahl von ersten Schaltelementen 51a bis 51c, die Vielzahl von ersten Diodenelementen 52a bis 52c, die Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61a bis 61c und die Vielzahl von zweiten Diodenelementen 62a bis 62c sind so angeordnet, dass das erste Pad 80a, das zweite Pad 80b und das dritte Pad 80c jeweils zwischen folgenden Elementen angeordnet sind: ersten Schaltelementen 51a, 51b, 51c, und ersten Diodenelementen 52a, 52b, 52c; und zweiten Schaltelementen 61a, 61b, 61c, und zweiten Diodenelementen 62a, 62b, 62c, beispielsweise in Y-Richtung.
  • Das Halbleiterbauelement 103 beinhaltet ferner eine Leiterplatte 80, die in Z-Richtung auf die Grundplatte 4 gestapelt ist. Der erste Leiter 50a und der zweite Leiter 70b sind auf der einen bzw. der anderen Oberfläche der Leiterplatte 80 ausgebildet. Die Leiterplatte 80 beinhaltet: einen ersten Leiter 50a, einen dritten Leiter 60a und einen vierten Leiter 70a, die auf einer Oberfläche ausgebildet sind; und einen zweiten Leiter 70b, einen fünften Leiter 50b, einen sechsten Leiter 50c und einen siebten Leiter 60b, die auf der anderen Oberfläche ausgebildet sind. Der erste Leiter 50a, dritte Leiter 60a und vierte Leiter 70a sind in einem Abstand zueinander angeordnet. Der zweite Leiter 70b, fünfte Leiter 50b, sechste Leiter 50c und der siebte Leiter 60b sind in einem Abstand voneinander angeordnet.
  • Die Leiterplatte 80 ist so angeordnet, dass die andere Fläche der Grundplatte 4 in Z-Richtung zugewandt ist. Mit anderen Worten, die oben erwähnte eine Oberfläche der Leiterplatte 80 ist in +Z-Richtung ausgerichtet, und die oben erwähnte andere Oberfläche der Leiterplatte 80 ist in -Z-Richtung ausgerichtet. In der Leiterplatte 80 sind der erste Leiter 50a und der zweite Leiter 70b in der Z-Richtung in einem Abstand zueinander angeordnet.
  • Der fünfte Leiter 50b und der sechste Leiter 50c sind mit dem ersten Leiter 50a durch eine Vielzahl von leitenden Elementen 50d und 50e, die innerhalb der Leiterplatte 80 ausgebildet sind, elektrisch verbunden. Der siebte Leiter 60b ist elektrisch mit dem dritten Leiter 60a durch eine Vielzahl von leitenden Elementen 60c verbunden, die innerhalb der Leiterplatte 80 ausgebildet sind. Der zweite Leiter 70b ist elektrisch mit dem vierten Leiter 70a über eine Vielzahl von leitenden Elementen 70c verbunden, die innerhalb der Leiterplatte 80 ausgebildet sind. Die Leiterplatte 80 ist mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern versehen, die von einer Oberfläche zur anderen Oberfläche führen, und jedes leitende Element ist innerhalb jedes Durchgangslochs angeordnet.
  • Jedes der leitenden Elemente ist z.B. als Beschichtungsfilm ausgebildet. Die leitenden Elemente 50d und 50e, die den ersten Leiter 50a mit dem fünften Leiter 50b bzw. dem sechsten Leiter 50c verbinden, sind in Y-Richtung zwischen dem leitenden Element 60c, das den dritten Leiter 60a mit dem siebten Leiter 60b verbindet, und dem leitenden Element 70c, das den vierten Leiter 70a mit dem zweiten Leiter 70b verbindet, angeordnet. Das leitende Element 50d, das den ersten Leiter 50a und den fünften Leiter 50b verbindet, ist in X-Richtung von dem leitenden Element 50e beabstandet, das den ersten Leiter 50a und den sechsten Leiter 50c verbindet.
  • Der erste Leiter 50a ist mit dem ersten Internverbindungsbereich 15 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 verbunden, beispielsweise über Lot. Ein Bereich des ersten Leiters 50a, der mit dem ersten Internverbindungsbereich 15 verbunden ist, ist näher am vierten Leiter 70a angeordnet als die leitenden Elemente 50d und 50e. Der dritte Leiter 60a ist mit dem Ausgangsanschluss 3 verbunden, zum Beispiel über ein Lot. Der Vierte Leiter 70a ist mit dem zweiten Internverbindungsbereich 25 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 verbunden, z.B. durch Lot.
  • Der zweite Leiter 70b ist z.B. über Lot mit jeder der Sources der Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61a und jeder der Anoden der Vielzahl von ersten Diodenelementen 52a bis 52c verbunden. Jeder der Bereiche im zweiten Leiter 70b, die mit den Sources der Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61a und mit den Anoden der Vielzahl von ersten Diodenelementen 52a bis 52c verbunden sind, ist näher am fünften Leiter 50b und sechsten Leiter 50c angeordnet als das leitende Element 70c. Der fünfte Leiter 50b ist mit dem ersten Pad 80a verbunden, zum Beispiel über Lot. Der sechste Leiter 50c ist mit dem zweiten Pad 80b verbunden, z.B. durch Lot. Der siebte Leiter 60b ist z.B. über Lot mit jeder der Sources der Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c und jeder der Anoden der Vielzahl der ersten Diodenelemente 52a bis 52c verbunden.
  • Mit anderen Worten, die Drains der Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c und die Kathoden der Vielzahl der ersten Diodenelemente 52a bis 52c sind mit dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 über das erste Leitermuster 50, das erste Pad 80a, das zweite Pad 80b, den fünften Leiter 50b, den sechsten Leiter 50c und den ersten Leiter 50a verbunden. Die Sources der Vielzahl von ersten Schaltelementen 51a bis 51c und die Anoden der Vielzahl von ersten Diodenelementen 52a bis 52c sind über den siebten Leiter 60b und den dritten Leiter 60a mit dem Ausgangsanschluss 3 verbunden.
  • Die Drains der Vielzahl der zweiten Schaltelemente 61a bis 61c und die Kathoden der Vielzahl der zweiten Diodenelemente 62a bis 62c sind über das zweite Leitermuster 60, das dritte Pad 80c sowie den siebten Leiter 60b und den dritten Leiter 60a der Leiterplatte 80 mit dem Ausgangsanschluss 3 verbunden. Die Sources der Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61a bis 61c und die Anoden der Vielzahl von zweiten Diodenelementen 62a bis 62c sind mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 über den zweiten Leiter 70b und den vierten Leiter 70a verbunden.
  • Wie in 16 gezeigt, sind in der Leiterplatte 80 der erste Leiter 50a, der dritte Leiter 60a und der vierte Leiter 70a in einem Abstand zueinander angeordnet. Der erste Leiter 50a erstreckt sich in Y-Richtung. Der dritte Leiter 60a und der vierte Leiter 70a sind so angeordnet, dass sie den ersten Leiter 50a in der Y-Richtung zwischen sich einschließen.
  • Wie in 17 gezeigt, sind in der Leiterplatte 80 der zweite Leiter 70b, der fünfte Leiter 50b, der sechste Leiter 50c und der siebte Leiter 60b in einem Abstand zueinander angeordnet. Der fünfte Leiter 50b und der sechste Leiter 50c sind so angeordnet, dass der siebte Leiter 60b in X-Richtung dazwischenliegt.
  • Wenn ein Strom durch das Halbleiterbauelement 103 in dem Zustand fließt, in dem der erste Stromversorgungsanschluss 1 mit einer positiven Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 mit einer negativen Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist, werden Strompfade, die durch Pfeile in den 18 bis 21 angezeigt werden, im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 gebildet.
  • Wie in den 18 bis 20 gezeigt, sind die im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 des Halbleiterbauelements 103 gebildeten Strompfade äquivalent zu den in den 9 bis 13 gezeigten Strompfaden im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 des Halbleiterbauelements 102.
  • Wie in 21 gezeigt, ist im Halbleiterbauelement 103 ein im ersten Leiter 50a gebildeter Strompfad „t“ parallel zu einem im zweiten Leiter 70b gebildeten Strompfad „u“ angeordnet und hat eine entgegengesetzte Stromflussrichtung zum Strompfad „u“.
  • Da das Halbleiterbauelement 103 im Wesentlichen ähnlich aufgebaut ist wie das Halbleiterbauelement 102, können ähnliche Effekte wie bei den Halbleiterbauelementen 101 und 102 erzielt werden. Ferner sind im Halbleiterbauelement 103 der erste Leiter 50a, der zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem Ausgangsanschluss 3 angeordnet ist, und der zweite Leiter 70b, der zwischen dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 und dem Ausgangsanschluss 3 angeordnet ist, so vorgesehen, dass sie sich in Z-Richtung gegenüberliegen. Dadurch wird die Induktivität in einem Verdrahtungsbereich, der den ersten Stromversorgungsanschluss 1 mit dem Ausgangsanschluss 3 verbindet, und in einem Verdrahtungsbereich, der den zweiten Stromversorgungsanschluss 2 mit dem Ausgangsanschluss 3 verbindet, im Vergleich zu den Halbleiterbauelementen 101 und 102 verringert.
  • Ausführungsform 4
  • Wie in den 22 bis 24 gezeigt, ist ein Halbleiterbauelement 104 gemäß der vierten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie das Halbleiterbauelement 103 gemäß der dritten Ausführungsform, unterscheidet sich jedoch von dem Halbleiterbauelement 103 dadurch, dass der erste Stromversorgungsanschluß 1, der zweite Stromversorgungsanschluß 2 und der Ausgangsanschluß 3 mit entsprechenden Elementen auf der Grundplatte 4 verbunden sind, ohne dass dazwischen eine Leiterplatte 80 angeordnet ist.
  • Jeder der Drains der Vielzahl von ersten Schaltelementen 51a bis 51c und jede der Kathoden der Vielzahl von ersten Diodenelementen 52a bis 52c sind mit dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 über das erste Leitermuster 50, das erste Pad 80a und das zweite Pad 80b verbunden. Jede der Sources der Vielzahl der ersten Schaltelemente 51a bis 51c und jede der Anoden der Vielzahl der ersten Diodenelemente 52a bis 52c sind direkt mit dem Ausgangsanschluss 3 verbunden.
  • Der erste Stromversorgungsanschluss 1 beinhaltet eine Vielzahl von ersten Internverbindungsbereichen 15, die jeweils mit einem entsprechenden ersten Pad 80a und zweiten Pad 80b verbunden sind. Die Vielzahl der ersten Internverbindungsbereiche 15 sind in X-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Vielzahl der ersten Internverbindungsbereiche 15 sind z.B. in X-Richtung voneinander beabstandet. Die Vielzahl der ersten Internverbindungsbereiche 15 sind mit dem in +Y-Richtung verlaufenden Seitenende des vierten Bereichs 14 verbunden.
  • Der vierte Bereich 14 hat: ein erstes Gebiet 14a, das in Y-Richtung an den dritten Bereich 13 angrenzt; und ein zweites Gebiet 14b, das sich in X-Richtung in Bezug auf das erste Gebiet 14a erstreckt. Das erste Gebiet 14a ist mit mindestens einem der Vielzahl der ersten Internverbindungsbereiche 15 verbunden. Das zweite Gebiet 14b ist mit mindestens einem weiteren der Vielzahl der ersten Internverbindungsbereiche 15 verbunden. Das zweite Gebiet 14b ragt in der dem ersten Externverbindungsbereich 10 entgegengesetzten Richtung in Bezug auf den dritten Bereich 13 in X-Richtung hervor.
  • Die Drains der Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61a bis 61c und die Kathoden der Vielzahl von zweiten Diodenelementen 62a bis 62c sind über ein zweites Leitermuster 60 und ein drittes Pad 80c mit dem Ausgangsanschluss 3 verbunden. Die Sources der Vielzahl der zweiten Schaltelemente 61a bis 61c und die Anoden der Vielzahl der zweiten Diodenelemente 62a bis 62c sind direkt mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 verbunden.
  • Der zweite Stromversorgungsanschluss 2 beinhaltet eine Vielzahl von zweiten Internverbindungsbereichen 25, die mit den jeweiligen Sources der Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61 a bis 61c und den jeweiligen Anoden der Vielzahl von zweiten Diodenelementen 62a bis 62c verbunden sind. Der siebte Bereich 24 und die Vielzahl der zweiten Internverbindungsbereiche 25 sind beispielsweise in Form einer flachen Platte ausgebildet. Die Vielzahl von zweiten Internverbindungsbereichen 25 sind in X-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Vielzahl der zweiten Internverbindungsbereiche 25 sind mit dem in +Y-Richtung verlaufenden Seitenende des siebten Bereichs 24 verbunden. Die Vielzahl der zweiten Internverbindungsbereiche 25 kann jeweils eine in Z-Richtung in Bezug auf den siebten Bereich 24 vorstehende Form aufweisen, wie die Vielzahl der zweiten Internverbindungsbereiche 25 gemäß der in den 14 bis 21 dargestellten dritten Ausführungsform.
  • Der siebte Bereich 24 weist Folgendes auf: ein drittes Gebiet 24a, das in Y-Richtung an den sechsten Bereich 23 angrenzt; und ein viertes Gebiet 24b, das sich in X-Richtung in Bezug auf das dritte Gebiet 24a erstreckt. Das dritte Gebiet 24a ist mit mindestens einem der Vielzahl von zweiten Internverbindungsbereichen 25 verbunden. Das vierte Gebiet 24b ist mit mindestens einem weiteren der Vielzahl von zweiten Internverbindungsbereichen 25 verbunden.
  • Beispielsweise sind alle zweiten Internverbindungsbereiche 25, die mit den jeweiligen Sources der zweiten Schaltelemente 61a verbunden sind, und einige der zweiten Internverbindungsbereiche 25, die mit den jeweiligen Sources der zweiten Schaltelemente 61b verbunden sind, mit dem in +Y-Richtung verlaufenden Seitenende des vierten Gebiets 24b verbunden, und die übrigen zweiten Internverbindungsbereiche 25, die mit den jeweiligen Sources der zweiten Schaltelemente 61b verbunden sind, und alle zweiten Internverbindungsbereiche 25, die mit den jeweiligen Sources der zweiten Schaltelemente 61c verbunden sind, sind mit dem in +Y-Richtung verlaufenden Seitenende des vierten Gebiets 24b verbunden. Das vierte Gebiet 24b ragt in Richtung des zweiten Externverbindungsbereichs 20 in Bezug auf den sechsten Bereich 23 in X-Richtung vor.
  • Das erste Gebiet 14a und das dritte Gebiet 24a stehen sich in Z-Richtung in einem Abstand gegenüber. Das zweite Gebiet 14b und das vierte Gebiet 24b sind einander in Z-Richtung beabstandet zugewandt.
  • Mit anderen Worten, der erste Stromversorgungsanschluss 1 des Halbleiterbauelements 104 ist im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie der erste Stromversorgungsanschluss 1 des Halbleiterbauelements 103, unterscheidet sich jedoch vom ersten Stromversorgungsanschluss 1 des Halbleiterbauelements 103 dadurch, dass er eine Vielzahl von ersten Internverbindungsbereichen 15 aufweist, die in X-Richtung nebeneinander angeordnet sind, und der vierte Bereich 14 sich in X-Richtung erstreckt. Der zweite Stromversorgungsanschluss 2 des Halbleiterbauelements 104 ist im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie der zweite Stromversorgungsanschluss 2 des Halbleiterbauelements 103, unterscheidet sich aber vom zweiten Stromversorgungsanschluss 2 des Halbleiterbauelements 103 dadurch, dass er eine Vielzahl von zweiten Internverbindungsbereichen 25 beinhaltet, die in X-Richtung nebeneinander angeordnet sind, und der siebte Bereich 24 sich in X-Richtung erstreckt.
  • Mit anderen Worten, die Konfigurationen des Halbleiterbauelements 104 mit Ausnahme des vierten Bereichs 14 und des ersten Internverbindungsbereichs 15 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 sowie des siebten Bereichs 24 und des zweiten Internverbindungsbereichs 25 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 sind ähnlich wie die des Halbleiterbauelements 103. Wenn also Strom durch das Halbleiterbauelement 104 in dem Zustand fließt, in dem der erste Stromversorgungsanschluss 1 mit der positiven Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 mit der negativen Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist, sind die Strompfade, die im ersten Externverbindungsbereich 10, im ersten Bereich 11, im zweiten Bereich 12, im dritten Bereich 13, im zweiten Externverbindungsbereich 20, im fünften Bereichen 21, 22 und im sechsten Bereich 23 gebildet werden, die gleichen wie die im Halbleiterbauelement 103.
  • 24 zeigt Pfeile, die Strompfade anzeigen, die im vierten Bereich 14 und siebten Bereich 24 gebildet werden, wenn ein Strom durch das Halbleiterbauelement 104 in dem Zustand fließt, in dem der erste Stromversorgungsanschluss 1 mit der positiven Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 mit der negativen Elektrode der externen Stromversorgung verbunden ist.
  • Wie in 24 gezeigt, sind im Halbleiterbauelement 104 eine Vielzahl von Strompfaden „e“, die sich vom dritten Bereich 13 zu den jeweiligen ersten Internverbindungsbereichen 15 erstrecken, im vierten Bereich 14 ausgebildet. In ähnlicher Weise wird im siebten Bereich 24 eine Vielzahl von Strompfaden „p“ gebildet, die sich vom sechsten Bereich 23 bis zu den jeweiligen zweiten Internverbindungsbereichen 25 erstrecken. Jeder Strompfad „e“ ist parallel zu jedem Strompfad „q“ angeordnet und hat eine entgegengesetzte Stromflussrichtung zu jedem Strompfad „q“.
  • Da das Halbleiterbauelement 104 im Wesentlichen ähnlich aufgebaut ist wie das Halbleiterbauelement 103, können ähnliche Effekte wie bei den Halbleiterbauelementen 101, 102 und 103 erzielt werden. Ferner weist im Halbleiterbauelement 104 der erste Stromversorgungsanschluss 1 die Vielzahl der ersten Internverbindungsbereiche 15 und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 die Vielzahl der zweiten Internverbindungsbereiche 25 auf, und auch die Vielzahl der dadurch gebildeten Strompfade sind parallel zueinander und in entgegengesetzter Stromflussrichtung zueinander zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 vorgesehen. Dadurch werden die Induktivitäten im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 verringert.
  • Wenn die Halbleiterbauelemente 104 und 103 so konfiguriert sind, dass sie eine Grundplatte 4 mit annähernd der gleichen Konfiguration enthalten, erstreckt sich der Bereich des Halbleiterbauelements 104, in dem der vierte Bereich 14 und der siebte Bereich 24 einander zugewandt sind, weit in X- und Y-Richtung, wie der Bereich des Halbleiterbauelements 103, in dem der erste Leiter 50a und der zweite Leiter 70b einander zugewandt sind. Somit wird im Halbleiterbauelement 104 die Induktivität in jedem der Verdrahtungsbereiche, die den ersten Externverbindungsbereich 10 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 mit dem Ausgangsanschluss 3 verbinden, und dem Verdrahtungsbereich, der den zweiten Externverbindungsbereich 20 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 mit dem Ausgangsanschluss 3 verbindet, unabhängig von der Leiterplatte 80 auf ungefähr das gleiche Niveau wie im Halbleiterbauelement 103 reduziert.
  • Im Halbleiterbauelement 104 stehen sich das erste Gebiet 14a und das dritte Gebiet 24a in Z-Richtung beabstandet gegenüber, und das zweite Gebiet 14b und das vierte Gebiet 24b stehen sich in Z-Richtung beabstandet gegenüber. Mit anderen Worten, der Bereich des Halbleiterbauelements 104, in dem der vierte Bereich 14 und der siebte Bereich 24 einander zugewandt sind, beinhaltet einen Bereich, in dem das zweite Gebiet 14b und das vierte Gebiet 24b einander zugewandt sind, und erstreckt sich somit entsprechend breiter als der Bereich, in dem der vierte Bereich 14 und der siebte Bereich 24 einander in jedem der Halbleiterbauelemente 101, 102 und 103 zugewandt sind. Daher sind im Halbleiterbauelement 104 die Induktivitäten im ersten Stromversorgungsanschluss 1 und im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 im Vergleich zu denen in den Halbleiterbauelementen 101, 102 und 103 reduziert.
  • Ausführungsform 5
  • Wie in den 25 bis 28 gezeigt, ist ein Halbleiterbauelement 105 gemäß der fünften Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie das Halbleiterbauelement 103 gemäß der dritten Ausführungsform, unterscheidet sich jedoch von dem Halbleiterbauelement 103 dadurch, dass es zusätzlich ein Isolierteil 90 aufweist, das zwischen dem zweiten Stromversorgungsanschluß 2 und dem jeweils ersten und zweiten Bereich des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 angeordnet ist. Das Halbleiterbauelement 105 kann mit Ausnahme des oben erwähnten Punktes ähnlich aufgebaut sein wie das Halbleiterbauelement 101, 102 oder 104.
  • Das Isolierteil 90 beinhaltet einen ersten Isolierbereich 91 und einen zweiten Isolierbereich 92. Der erste Isolierbereich 91 erstreckt sich in X- und Y-Richtung. Der zweite Isolierbereich 92 erstreckt sich in der Z-Richtung und der Y-Richtung. Ein in +X-Richtung liegendes Seitenende des ersten Isolierbereichs 91 ist mit einem in -Z-Richtung liegenden Seitenende des zweiten Isolierbereichs 92 verbunden. Der erste Isolierbereich 91 und zweiter Isolierbereich 92 sind beispielsweise einstückig ausgebildet.
  • Der erste Isolierbereich 91 ist zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in Z-Richtung angeordnet. Wie in den 27 und 28 gezeigt, weist der erste Isolierbereich 91 des Isolierteils 90 Folgendes auf: einen Zwischenbereich, der zwischen dem dritten Bereich 13 und dem sechsten Bereich 23, zwischen dem vierten Bereich 14 und dem siebten Bereich 24 und zwischen dem ersten Internverbindungsbereich 15 und dem zweiten Internverbindungsbereich 25 angeordnet ist; und einen sich erstreckenden Bereich, der sich von dem Zwischenbereich in der X-Richtung oder der Y-Richtung erstreckt.
  • In 27 ist der letztere sich erstreckende Bereich des ersten Isolierbereichs 91 im ersten Isolierbereich 91 außerhalb des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 angeordnet. Der letztgenannte sich erstreckende Bereich des ersten Isolierbereichs 91 ist unter dem Gesichtspunkt der Vergrößerung der Kriechisolationsstrecke zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 vorgesehen.
  • Der zweite Isolierbereich 92 ist zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in X-Richtung angeordnet. Wie in den 27 und 28 gezeigt, weist der zweite Isolierbereich 92 des Isolierteils 90 Folgendes auf: einen Zwischenbereich, der zwischen dem ersten Externverbindungsbereich 10 und dem zweiten Externverbindungsbereich 20, zwischen dem ersten Bereich 11 und dem zweiten aufrechten Bereich 21 und zwischen dem zweiten Bereich 12 und dem dritten aufrechten Bereich 22 angeordnet ist; und einen sich erstreckenden Bereich, der sich von dem Zwischenbereich in der Z-Richtung oder der Y-Richtung erstreckt.
  • In 28 ist der letztere sich erstreckende Bereich außerhalb des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 angeordnet. Der letztere sich erstreckende Bereich des zweiten Isolierbereichs 92 ist unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung der Kriechisolationsstrecke zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 vorgesehen.
  • Das Material des Isolierteils 90 kann ein beliebiges Material mit elektrisch isolierenden Eigenschaften sein und kann Polyimid oder Polyetheretherketon beinhalten. Das Material des Isolierteils 90 hat eine geringere elektrische Leitfähigkeit als Luft. Die Dicke des Isolierteils 90, d. h. die Dicke des ersten Isolierbereichs 91 in Z-Richtung und die Dicke des zweiten Isolierbereichs 92 in X-Richtung, ist nicht besonders begrenzt, solange das Isolierteil 90 elektrische Isoliereigenschaften aufweist, die gleich oder höher sind als die Nennspannung des Halbleiterbauelements 105.
  • Die Oberfläche des Isolierteils 90, die dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 zugewandt ist, ist beispielsweise klebend. Der erste Isolierbereich 91 hat beispielsweise eine Grundschicht, die sich in X- und Y-Richtung erstreckt, und zwei Klebeschichten, die so angeordnet sind, dass die Grundschicht dazwischenliegt. Der zweite Isolierbereich 92 hat beispielsweise eine Grundschicht, die sich in Z- und Y-Richtung erstreckt, und zwei Klebstoffschichten, die so angeordnet sind, dass die Grundschicht dazwischenliegt. Die Grundschicht und die Klebstoffschichten sind so ausgebildet, dass das Isolierteil 90 die oben erwähnten elektrischen Isoliereigenschaften aufweist. Jede Klebeschicht ist mit dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 oder dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 verbunden.
  • Da das Halbleiterbauelement 105 ähnlich aufgebaut ist wie das Halbleiterbauelement 103, kann eine ähnliche Wirkung wie bei dem Halbleiterbauelement 103 erzielt werden. Da das Halbleiterbauelement 105 außerdem ein Isolierteil 90 enthält, kann der Abstand zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 1 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 2 im Halbleiterbauelement 105 kürzer sein als derjenige im Halbleiterbauelement 103, das kein Isolierteil 90 enthält. Folglich ist der Effekt der Verringerung der Induktivität durch das Halbleiterbauelement 105 im Vergleich zu demjenigen, der durch das Halbleiterbauelement 103 ohne das Isolierteil 90 erzielt wird, verstärkt.
  • Modifikationen
  • Jedes der Halbleiterbauelemente 101 bis 105 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform kann die nachfolgend beschriebene Konfiguration aufweisen.
  • Solange bei den Halbleiterbauelementen 101 bis 105 der erste Bereich 11 und der dritte Bereich 13 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und der sechste Bereich des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 in Z-Richtung gestapelt sind, um eine parallele Platte zu bilden, sind die anderen Konfigurationen nicht besonders beschränkt. So können beispielsweise der erste Externverbindungsbereich 10, der erste Bereich 11, der zweite Bereich 12 und der dritte Bereich 13 in Y-Richtung unterschiedlich breit sein. Ferner kann die Summe der Längen des ersten Bereichs 11 und des dritten Bereichs 13 in X-Richtung kürzer sein als die Summe der Längen des ersten Bereichs 11 und des zweiten Bereichs 12 in Z-Richtung.
  • Im zweiten Stromversorgungsanschluss 2 in jedem der Halbleiterbauelemente 101 bis 105 erstrecken sich die fünften Bereiche 21 und 22, die den zweiten Externverbindungsbereich 20 und den sechsten Bereich 23 verbinden, vollständig in der Z-Richtung, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Wie in 29 gezeigt, kann der zweite aufrechte Bereich 21 der fünften Bereiche 21 und 22 einen sich in Z-Richtung erstreckenden Vertikalerstreckungsbereich 21a und einen sich in X-Richtung erstreckenden Horizontalerstreckungsbereich 21b aufweisen.
  • Wie in 29 gezeigt, kann ein in +Z-Richtung verlaufendes Seitenende als ein Ende des Vertikalerstreckungsbereichs 21a in Z-Richtung mit einem in -X-Richtung verlaufenden Seitenende als ein Ende des zweiten Externverbindungsbereichs 20 in X-Richtung verbunden sein. Ein in -Z-Richtung ausgerichtetes Seitenende als das andere Ende des Vertikalerstreckungsbereichs 21a in Z-Richtung kann mit einem in +X-Richtung ausgerichteten Seitenende als einem Ende des Horizontalerstreckungsbereichs 21b in X-Richtung verbunden sein. Ein in -X-Richtung liegendes Seitenende als das andere Ende des Horizontalerstreckungsbereichs 21b in X-Richtung kann mit einem in +Z-Richtung liegenden Seitenende als ein Ende des dritten aufrechten Bereichs 22 in Z-Richtung verbunden sein.
  • Mindestens ein Teil des Horizontalerstreckungsbereichs 21b kann so angeordnet sein, dass er dem Horizontalerstreckungsbereich 11b des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 gegenüberliegt. Zumindest ein Teil des Vertikalerstreckungsbereichs 21a kann so angeordnet sein, dass er dem ersten aufrechten Bereich 11a des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 zugewandt ist. Mit anderen Worten, das in -Z-Richtung weisende Seitenende als das andere Ende des Vertikalerstreckungsbereichs 21a in Z-Richtung kann mit dem in -X-Richtung weisenden Seitenende als ein Ende des Horizontalerstreckungsbereichs 21b in X-Richtung verbunden sein.
  • In den Halbleiterbauelementen 101 bis 105 sind der erste Stromversorgungsanschluss 1 als ein positiver Elektrodenanschluss und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 als ein negativer Elektrodenanschluss ausgebildet, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Der erste Stromversorgungsanschluss 1 kann als negativer Elektrodenanschluss und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 kann als positiver Elektrodenanschluss ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann der erste Internverbindungsbereich 15 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 über ein drittes Leitermuster 70 mit den zweiten Schaltelementen 61a bis 61c verbunden sein. Der zweite Internverbindungsbereich 25 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 kann über das erste Leitermuster 50 mit den ersten Schaltelementen 51a bis 51c verbunden sein.
  • In jedem der Halbleiterbauelemente 101 bis 105 können der erste Stromversorgungsanschluss 1 und der zweite Stromversorgungsanschluss 2 um eine gerade Linie, die sich in Y-Richtung in Bezug auf den ersten Stromversorgungsanschluss 1 und den zweiten Stromversorgungsanschluss 2 erstreckt, wie in jeder der Figuren dargestellt, liniensymmetrisch sein.
  • In jedem der Halbleiterbauelemente 101 bis 105 erstrecken sich der erste aufrechte Bereich 11a und der zweite Bereich 12 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und die fünften Bereiche 21 und 22 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 in der Z-Richtung. In der vorliegenden Beschreibung ist die Konfiguration, in der sich ein bestimmtes Element in eine bestimmte Richtung erstreckt, nicht auf eine Konfiguration beschränkt, in der sich ein bestimmtes Element parallel zu der bestimmten Richtung erstreckt, sondern bezeichnet eine Konfiguration, in der sich ein bestimmtes Element in einem Winkel von 10 Grad oder weniger in Bezug auf die bestimmte Richtung erstreckt. Der erste aufrechte Bereich 11a und der zweite Bereich 12 des ersten Stromversorgungsanschlusses 1 und die fünften Bereiche 21 und 22 des zweiten Stromversorgungsanschlusses 2 können in einem Winkel von mehr als 10 Grad in Bezug auf die Z-Richtung geneigt sein.
  • In jedem der Halbleiterbauelemente 101 bis 105 beinhaltet das Halbleitermaterial, das die ersten Schaltelemente 51a bis 51c und die zweiten Schaltelemente 61a bis 61c bildet, SiC, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Vorzugsweise kann das Halbleitermaterial, das die ersten Schaltelemente 51a bis 51c und die zweiten Schaltelemente 61a bis 61c bildet, ein beliebiges Material sein, dessen Bandlücke größer ist als die von Silizium (Si). Das Halbleitermaterial, das die ersten Schaltelemente 51a bis 51c und die zweiten Schaltelemente 61a bis 61c bildet, beinhaltet beispielsweise mindestens ein Material aus der Gruppe bestehend aus SiC, Galliumnitrid (GaN) und Diamant (C). Das Halbleitermaterial, das die ersten Schaltelemente 51a bis 51c und die zweiten Schaltelemente 61a bis 61c bildet, kann Si sein.
  • Ausführungsform 6
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die Halbleiterbauelemente 101 bis 105 gemäß der oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsform in einer Leistungswandlerschaltung verwendet. Die Leistungswandlerschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf eine bestimmte Leistungswandlerschaltung beschränkt, und im Folgenden wird der Fall beschrieben, dass die vorliegende Erfindung in einem dreiphasigen Wechselrichter als sechste Ausführungsform verwendet wird.
  • 30 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Energiewandlersystems zeigt, in dem Leistungswandlerschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
  • Das in 30 dargestellte Energiewandlersystem beinhaltet eine Stromversorgung 200, eine Leistungswandlerschaltung 300 und eine Last 400. Die Stromversorgung 200 ist eine Gleichstrom-Stromversorgung (DC) und versorgt die Leistungswandlerschaltung 300 mit Gleichstrom. Die Stromversorgung 200 kann aus verschiedenen Gerätetypen bestehen, z.B. aus einem Gleichstromsystem, einer Photovoltaikzelle oder einem Akkumulator, oder aus einer Gleichrichterschaltung, die mit einem Wechselstromsystem verbunden ist, oder aus einem AC/DC-Wandler. Die Stromversorgung 200 kann auch aus einem DC/DC-Wandler bestehen, der die vom Gleichstromsystem abgegebene Gleichstromleistung in eine vorgegebene Leistung umwandelt.
  • Die Leistungswandlerschaltung 300, bei der es sich um einen dreiphasigen Wechselrichter handelt, der zwischen der Stromversorgung 200 und der Last 400 angeschlossen ist, wandelt die von der Stromversorgung 200 gelieferte Gleichstromleistung in Wechselstromleistung um und liefert die umgewandelte Wechselstromleistung an die Last 400. Wie in 30 gezeigt, beinhaltet die Leistungswandlerschaltung 300 Folgendes: eine Hauptwandlerschaltung 301, die Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und den umgewandelten Wechselstrom ausgibt; und eine Steuerschaltung 303, die ein Steuersignal zur Steuerung der Hauptwandlerschaltung 301 an die Hauptwandlerschaltung 301 ausgibt.
  • Die Last 400 ist ein dreiphasiger Elektromotor, der durch die von der Leistungswandlerschaltung 300 gelieferte Wechselstromleistung angetrieben wird. Die Last 400 ist nicht auf eine bestimmte Anwendung beschränkt, sondern ist ein Elektromotor, der an jedem der verschiedenen elektrischen Geräte angebracht ist und als Elektromotor verwendet wird, beispielsweise für ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Schienenfahrzeug, einen Aufzug oder eine Klimaanlage.
  • Im Folgenden werden die Details der Leistungswandlerschaltung 300 beschrieben. Die Hauptwandlerschaltung 301 beinhaltet ein Schaltelement und eine Freilaufdiode (jeweils nicht dargestellt). Durch Schalten des Schaltelements wird die von der Stromversorgung 200 gelieferte Gleichspannung in Wechselspannung umgewandelt und der Last 400 zugeführt. Während die Hauptwandlerschaltung 301 spezifisch auf verschiedene Weise konfiguriert werden kann, ist die Hauptwandlerschaltung 301 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine dreiphasige Vollbrückenschaltung, die in zwei Ebenen konfiguriert ist, und kann aus sechs Schaltelementen und sechs Freilaufdioden gebildet werden, die antiparallel zu den jeweiligen sechs Schaltelementen geschaltet sind.
  • Die Hauptwandlerschaltung 301 enthält ein Halbleiterbauelement 302, das einem der Halbleiterbauelemente 101 bis 105 gemäß den oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsformen entspricht. Jedes Schaltelement und jede Freilaufdiode der Hauptwandlerschaltung 301 beinhalten eine Vielzahl von ersten Schaltelementen 51a bis 51c, eine Vielzahl von zweiten Schaltelementen 61a bis 61c, erste Diodenelemente 52a bis 52c und zweite Diodenelemente 62a bis 62c gemäß den oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsformen. Sechs Schaltelemente sind so konfiguriert, dass jeweils zwei Schaltelemente in Reihe geschaltet sind, um einen oberen Zweig und einen unteren Zweig zu bilden. Jedes der Paare von oberen und unteren Zweigen bildet eine entsprechende Phase (eine U-Phase, eine V-Phase und eine W-Phase) einer Vollbrückenschaltung. Die Ausgangsanschlüsse der Ober- und Unterzweige, d.h. drei Ausgangsanschlüsse der Hauptwandlerschaltung 301, sind mit der Last 400 verbunden.
  • Ferner beinhaltet die Hauptwandlerschaltung 301 eine Treiber- oder Ansteuerungsschaltung (nicht dargestellt) zum Ansteuern jedes Schaltelements, wobei die Ansteuerungsschaltung in das Halbleiterbauelement 302 integriert sein kann oder so konfiguriert sein kann, dass sie eine vom Halbleiterbauelement 302 getrennte Ansteuerungsschaltung beinhaltet. Die Ansteuerschaltung erzeugt ein Ansteuersignal zur Ansteuerung jedes Schaltelements in der Hauptwandlerschaltung 301 und liefert das erzeugte Ansteuersignal an die Steuerelektrode jedes Schaltelements in der Hauptwandlerschaltung 301.
  • Insbesondere gibt die Ansteuerschaltung entsprechend dem später beschriebenen Steuersignal von einer Steuerschaltung 303 das Ansteuersignal zum Einschalten jedes Schaltelements und das Ansteuersignal zum Ausschalten jedes Schaltelements an die Steuerelektrode jedes Schaltelements aus. Wenn das Schaltelement in einem EIN-Zustand gehalten wird, ist das Ansteuersignal ein Spannungssignal (ein EIN-Signal), das gleich oder größer ist als eine Schwellenspannung des Schaltelements. Wenn das Schaltelement in einem AUS-Zustand gehalten wird, ist das Steuersignal ein Spannungssignal (ein AUS-Signal), das gleich oder kleiner als die Schwellenspannung des Schaltelements ist.
  • Die Steuerschaltung 303 steuert jedes Schaltelement in der Hauptwandlerschaltung 301, um die gewünschte elektrische Leistung an die Last 400 zu liefern. Insbesondere wird die Zeit (EIN-Zeit), zu der sich jedes Schaltelement in der Hauptwandlerschaltung 301 in einem EIN-Zustand befinden soll, auf der Grundlage der elektrischen Leistung berechnet, die an die Last 400 geliefert werden soll. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 303 die Hauptwandlerschaltung 301 durch Pulsweitenmodulation (PWM) steuern, um die Einschaltzeit der einzelnen Schaltelemente entsprechend der auszugebenden Spannung zu modulieren.
  • Dann gibt die Steuerschaltung 303 einen Steuerbefehl (Steuersignal) an die in der Hauptwandlerschaltung 301 enthaltene Antriebsschaltung aus, so dass zu jedem Zeitpunkt ein EIN-Signal an das Schaltelement ausgegeben wird, das sich in einem EIN-Zustand befinden soll, und ein AUS-Signal an das Schaltelement, das sich in einem AUS-Zustand befinden soll. Entsprechend diesem Steuersignal gibt die Ansteuerschaltung ein EIN-Signal oder ein AUS-Signal als Ansteuersignal an die Steuerelektrode jedes Schaltelements aus.
  • In der Leistungswandlerschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Hauptwandlerschaltung 301 eines der Halbleiterbauelemente 101 bis 105 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform als Halbleiterbauelement 302, so dass die Zuverlässigkeit der Leistungswandlerschaltung verbessert werden kann.
  • Die vorliegende Ausführungsform wurde im Hinblick auf einen in zwei Ebenen konfigurierten dreiphasigen Wechselrichter als ein Beispiel beschrieben, bei dem Halbleiterbauelemente 101 bis 105 gemäß den ersten bis fünften Ausführungsformen angewendet werden, aber ein solches Beispiel, bei dem Halbleiterbauelemente 101 bis 105 gemäß den ersten bis fünften Ausführungsformen angewendet werden, ist nicht darauf beschränkt und ist auf verschiedene Arten von Leistungswandlerschaltungen anwendbar.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Leistungswandlerschaltung zweistufig ausgeführt, die Leistungswandlerschaltung kann jedoch auch dreistufig oder mehrstufig ausgeführt sein. Wenn elektrische Energie an eine einphasige Last geliefert wird, kann die vorliegende Erfindung für einen einphasigen Wechselrichter verwendet werden. Wenn elektrische Energie an eine Gleichstromlast oder dergleichen geliefert wird, kann die vorliegende Erfindung auch auf einen DC/DC-Wandler oder einen AC/DC-Wandler angewendet werden.
  • Ferner ist die Leistungswandlerschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht auf den Fall beschränkt, in dem die oben genannte Last ein Elektromotor ist, sondern kann auch als Stromversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine, eine Laserbohrmaschine, einen Induktionsheizungsherd oder ein drahtloses Stromübertragungssystem verwendet werden, oder kann auch als Stromaufbereiter für ein photovoltaisches Stromsystem, ein Stromspeichersystem oder dergleichen verwendet werden.
  • Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden sind, können die oben beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden. Der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Ferner wird der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die Begriffe definiert und soll alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs beinhalten, die den Begriffen entsprechen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erster Stromversorgungsanschluss
    2
    zweiter Stromversorgungsanschluss
    3
    Ausgangsanschluss
    4
    Grundplatte
    10
    erster Externverbindungsbereich
    11, 12, 13, 14
    erster Zwischenverbindungsbereich
    11
    erster Bereich
    11a
    erster aufrechter Bereich
    11b, 21b
    Horizontalerstreckungsbereich
    12
    zweiter Bereich
    13
    dritter Bereich
    14
    vierter Bereich
    14a
    erstes Gebiet
    14b
    zweites Gebiet
    15
    erster Internverbindungsbereich
    20
    zweiter Externverbindungsbereich
    21, 22
    fünfter Bereich
    21
    zweiter aufrechter Bereich
    21, 22, 23, 24
    zweiter Zwischenverbindungsbereich
    21a
    Vertikalerstreckungsbereich
    22
    dritter aufrechter Bereich
    23
    sechster Bereich
    24
    siebter Bereich
    24a
    drittes Gebiet
    24b
    viertes Gebiet
    25
    zweiter Internverbindungsbereich
    30
    Substrat
    40
    Isolierschicht
    50
    erstes Leitermuster
    50a
    erster Leiter
    50b
    fünfter Leiter
    50c
    sechster Leiter
    51a, 51c
    erstes Schaltelement
    52a, 52c
    erstes Diodenelement
    60
    zweites Leitermuster
    60a
    dritter Leiter
    60b
    siebter Leiter
    61a, 61b, 61c
    zweites Schaltelement
    62a, 62b, 62c
    zweites Diodenelement
    70
    drittes Leitermuster
    70a
    vierter Leiter
    70b
    zweiter Leiter
    80
    Leiterplatte
    80a
    erstes Pad
    80b
    zweites Pad
    80c
    drittes Pad
    90
    Isolierteil
    91
    erster Isolierbereich
    92
    zweiter Isolierbereich
    101, 102, 103, 104, 105, 302
    Halbleiterbauelement
    200
    Stromversorgung
    301
    Hauptwandlerschaltung
    300
    Leistungswandlerschaltung
    303
    Steuerschaltung
    400
    Last
  • 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 2013222885 A [0004]

Claims (12)

  1. Halbleiterbauelement mit: einem ersten Stromversorgungsanschluss; einem zweiten Stromversorgungsanschluss; einem Ausgangsanschluss; mindestens einem ersten Schaltelement, das zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss und dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist; und mindestens einem zweiten Schaltelement, das zwischen dem zweiten Stromversorgungsanschluss und dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist, wobei der erste Stromversorgungsanschluss Folgendes aufweist: einen ersten gegenüberliegenden Bereich, der in einer ersten Richtung (X) in einem Abstand vom zweiten Stromversorgungsanschluss angeordnet ist und sich in einer zweiten Richtung erstreckt, die die erste Richtung kreuzt, einen zweiten gegenüberliegenden Bereich, der in einem Abstand vom zweiten Stromversorgungsanschluss in der zweiten Richtung angeordnet ist und sich in der ersten Richtung erstreckt, und einen dritten zugewandten Bereich, der in einem Abstand von dem zweiten zugewandten Bereich in der zweiten Richtung angeordnet ist und sich in der ersten Richtung erstreckt, wobei der erste zugewandte Bereich und der zweite zugewandte Bereich so vorgesehen sind, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den ersten zugewandten Bereich und den zweiten zugewandten Bereich in einer Richtung fließt, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der der Strom durch jeden der Bereiche in dem zweiten Stromversorgungsanschluss fließt, die dem ersten zugewandten Bereich und dem zweiten zugewandten Bereich zugewandt sind, und wobei der zweite zugewandte Bereich und der dritte zugewandte Bereich so vorgesehen sind, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den zweiten zugewandten Bereich in einer Richtung fließt, die der Richtung, in der der Strom durch den dritten zugewandten Bereich fließt, entgegengesetzt ist.
  2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei der zweite zugewandte Bereich und der dritte zugewandte Bereich mit dem dazwischenliegenden ersten zugewandten Bereich verbunden sind.
  3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite zugewandte Bereich einen Bereich aufweist, der in der ersten Richtung an den ersten zugewandten Bereich angrenzt.
  4. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Stromversorgungsanschluss Folgendes aufweist: einen ersten Externverbindungsbereich, der mit dem Außenbereich zu verbinden ist, mindestens einen ersten Internverbindungsbereich, der mit dem mindestens einen ersten Schaltelement verbunden ist, und einen ersten Zwischenverbindungsbereich, der den ersten Externverbindungsbereich und den mindestens einen ersten Internverbindungsbereich verbindet, wobei der erste Zwischenverbindungsbereich einen ersten Bereich hat, der mit dem ersten Externverbindungsbereich verbunden ist und sich in der ersten Richtung erstreckt, einen zweiten Bereich, der mit dem ersten Bereich verbunden ist und sich in die zweite Richtung erstreckt, einen dritten Bereich, der mit dem zweiten Bereich verbunden ist und sich in die erste Richtung erstreckt, und einen vierten Bereich, der den dritten Bereich und den mindestens einen ersten Internverbindungsbereich verbindet und sich in einer dritten Richtung erstreckt, die die erste Richtung und die zweite Richtung kreuzt, wobei der zweite Stromversorgungsanschluss Folgendes aufweist: einen zweiten Externverbindungsbereich, der mit dem Außenbereich zu verbinden ist, mindestens einen zweiten Internverbindungsbereich, der mit dem mindestens einen zweiten Schaltelement verbunden ist, und einen zweiten Zwischenverbindungsbereich, um den zweiten Externverbindungsbereich und den mindestens einen zweiten Internverbindungsbereich zu verbinden, wobei der zweite Zwischenverbindungsbereich Folgendes aufweist: einen fünften Bereich, der mit dem zweiten Externverbindungsbereich verbunden ist und sich in der zweiten Richtung erstreckt, einen sechsten Bereich, der mit dem fünften Bereich verbunden ist und sich in die erste Richtung erstreckt, und einen siebten Bereich, der den sechsten Bereich und den mindestens einen zweiten Internverbindungsbereich verbindet und sich in die dritte Richtung erstreckt, wobei der erste zugewandte Bereich den zweiten Bereich aufweist, der zweite zugewandte Bereich den dritten Bereich und den vierten Bereich aufweist, und der dritte gegenüberliegende Bereich zumindest einen Teil des ersten Bereichs aufweist.
  5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 4, wobei der erste Stromversorgungsanschluss ferner einen vierten zugewandten Bereich aufweist, der dem zweiten Stromversorgungsanschluss in einem Abstand vom zweiten Stromversorgungsanschluss in der dritten Richtung zugewandt ist, und der vierte zugewandte Bereich mindestens einen Teil des mindestens einen ersten Internverbindungsbereichs einschließt.
  6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 4 oder 5, wobei der mindestens eine erste Internverbindungsbereich eine Vielzahl von ersten Internverbindungsbereichen beinhaltet, der mindestens eine zweite Internverbindungsbereich eine Vielzahl von zweiten Internverbindungsbereichen beinhaltet, die ersten Internverbindungsbereiche in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, die zweiten Internverbindungsbereiche in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, jeder der ersten Internverbindungsbereiche in der dritten Richtung von einem entsprechenden der zweiten Internverbindungsbereiche beabstandet ist, und der vierte Bereich, der mit jedem der ersten Internverbindungsbereiche verbunden ist, und der siebte Bereich, der mit jedem der zweiten Internverbindungsbereiche verbunden ist, einander in der zweiten Richtung beabstandet gegenüberliegen.
  7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, wobei der vierte Bereich Folgendes aufweist: ein erstes Gebiet, das in der dritten Richtung an den dritten Bereich angrenzt, und ein zweites Gebiet, das sich in der ersten Richtung in Bezug auf das erste Gebiet erstreckt, wobei der siebte Bereich Folgendes aufweist: ein drittes Gebiet, das in der dritten Richtung an den sechsten Bereich angrenzt, und ein viertes Gebiet, das sich in der ersten Richtung in Bezug auf das dritte Gebiet erstreckt, wobei das erste Gebiet und das dritte Gebiet einander in der zweiten Richtung beabstandet gegenüberliegen, und das zweite Gebiet und das vierte Gebiet einander in der zweiten Richtung in einem Abstand voneinander zugewandt sind.
  8. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner Folgendes aufweist: einen ersten Leiter zum Verbinden des ersten Stromversorgungsanschlusses und des mindestens einen ersten Schaltelements; und einen zweiten Leiter, um den zweiten Stromversorgungsanschluss und das mindestens eine zweite Schaltelement zu verbinden, wobei der erste Leiter und der zweite Leiter in einem Abstand voneinander angeordnet und so vorgesehen sind, dass bei Fließen eines Stroms der Strom durch den ersten Leiter in einer Richtung fließt, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der der Strom durch den zweiten Leiter fließt.
  9. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit einem Isolierteil, das zwischen dem zweiten Stromversorgungsanschluß und jedem der ersten und zweiten Bereiche des ersten Stromversorgungsanschlusses angeordnet ist.
  10. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das mindestens eine erste Schaltelement und das mindestens eine zweite Schaltelement jeweils ein voll steuerbares Leistungshalbleiterelement sind, und ein Halbleitermaterial aufweisen, das das mindestens eine erste Schaltelement und das mindestens eine zweite Schaltelement bildet, das eine größere Bandlücke als Silizium aufweist.
  11. Halbleiterbauelement nach Anspruch 10, wobei das Halbleitermaterial, das das mindestens eine erste Schaltelement und das mindestens eine zweite Schaltelement bildet, mindestens eines aus der Gruppe bestehend aus Siliziumkarbid, Galliumnitrid und Diamant enthält.
  12. Leistungswandlerschaltung, die Folgendes aufweist: eine Hauptwandlerschaltung zur Umwandlung einer empfangenen elektrischen Leistung und zur Ausgabe der umgewandelten elektrischen Leistung, wobei die Hauptwandlerschaltung ein Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält; und eine Steuerschaltung zur Ausgabe eines Steuersignals an die Hauptwandlerschaltung zur Steuerung der Hauptwandlerschaltung.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013222885A (ja) 2012-04-18 2013-10-28 Toshiba Corp インバータモジュール

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4346504B2 (ja) 2004-06-03 2009-10-21 株式会社東芝 パワー半導体モジュールを備えた電力変換装置
JP4434181B2 (ja) 2006-07-21 2010-03-17 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP5798412B2 (ja) 2011-08-25 2015-10-21 日産自動車株式会社 半導体モジュール

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013222885A (ja) 2012-04-18 2013-10-28 Toshiba Corp インバータモジュール

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