DE112020003399T5 - Halbleiterbauteil - Google Patents

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Masashi Hayashiguchi
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Rohm Co Ltd
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    • H01L2224/45001—Core members of the connector
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    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
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    • H01L2224/49113—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting different bonding areas on the semiconductor or solid-state body to a common bonding area outside the body, e.g. converging wires
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    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73221—Strap and wire connectors
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    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
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    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

Ein Halbleiterbauteil weist ein Halbleiterelement, ein erstes Terminal, ein zweites Terminal, einen ersten Leiter, ein erstes Verbindungselement und ein zweites Verbindungselement auf. Das Halbleiterelement weist eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine dritte Elektrode auf und ist ausgebildet, um eine Ein/AusSteuerung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode auf der Grundlage eines in die dritte Elektrode eingegebenen Ansteuersignals auszuführen. Das erste Terminal und das zweite Terminal sind voneinander getrennt und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden. Der erste Leiter ist elektrisch mit dem ersten Terminal verbunden. Das erste Verbindungselement verbindet die erste Elektrode und den ersten Leiter elektrisch. Das zweite Verbindungselement verbindet den ersten Leiter und das zweite Terminal elektrisch.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Halbleiterbauteil mit einem Halbleiterelement.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Wenn ein Überstrom (z.B. ein Kurzschlussstrom) in einem Halbleiterelement wie einem Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder einem Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) fließt, kann abnormale Wärme erzeugt werden und das Halbleiterelement brechen. Die Zeit vom Auftreten eines Kurzschlusses bis zum Bruch des Elements wird als Kurzschlusstoleranz bezeichnet. Es ist notwendig, die Kurzschlusstoleranz zu verbessern, um den Bruch des Elements zu verhindern. Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 ein Halbleiterelement mit einer verbesserten Kurzschlusstoleranz.
  • Darüber hinaus kann das Halbleiterelement zum Schutz vor Licht, Wärme, Feuchtigkeit usw. mit einem Harzgehäuse abgedeckt werden. Das Patentdokument 2 offenbart beispielsweise ein Halbleiterbauteil, bei dem ein Halbleiterelement mit einem Harzgehäuse abgedeckt ist. Bei einer solchen Struktur ist die Kurzschlusstoleranz eines Halbleiterelements noch verbesserungsfähig.
  • DOKUMENTE ZUM STAND DER TECHNIK
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: JP-A-2009-59890
    • Patentdokument 2: JP-A-2017-5165
  • ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • In Anbetracht der vorgenannten Umstände ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Halbleiterbauteil bereitzustellen, bei dem die Kurzschlusstoleranz eines Halbleiterelements verbessert wurde.
  • Lösung des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Halbleiterbauteil bereitgestellt, das aufweist: ein Halbleiterelement, das eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine dritte Elektrode aufweist, wobei das Halbleiterelement so ausgebildet ist, dass es eine Ein/AusSteuerung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode auf der Grundlage eines in die dritte Elektrode eingegebenen Ansteuersignals ausführt; ein erstes Terminal und ein zweites Terminal, die voneinander getrennt sind und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden sind; einen ersten Leiter, der elektrisch mit dem ersten Terminal verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das die erste Elektrode und den ersten Leiter elektrisch verbindet; und ein zweites Verbindungselement, das den ersten Leiter und das zweite Terminal elektrisch verbindet.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das Halbleiterbauteil der vorliegenden Offenbarung kann die Kurzschlusstoleranz des Halbleiterelements verbessern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterbauteil gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Teil von 2 zeigt.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 2.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 2.
    • 6 ist ein Schaltplan, der das Halbleiterbauteil gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 7 ist eine Draufsicht, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII in 7.
    • 9 ist eine Querschnittsansicht, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer Variante der zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 10 ist eine Draufsicht, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
    • 11 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Teil von 10 zeigt.
    • 12 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Teil von 10 zeigt.
    • 13 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII in 10.
    • 14 ist eine Draufsicht, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer Variante der dritten Ausführungsform zeigt.
    • 15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
    • 16 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterbauteil gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 17 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVII-XVII in 16.
    • 18 ist eine Draufsicht, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
  • MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird ein Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder ähnliche strukturelle Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die Beschreibungen derselben werden weggelassen.
  • 1 bis 6 zeigen ein Halbleiterbauteil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Ein in diesen Figuren gezeigtes Halbleiterbauteil A1 weist eine Vielzahl von Halbleiterelementen 11, eine Vielzahl von Halbleiterelementen 12, ein Trägerelement 2, zwei Leistungs-Terminals 31 und 32, ein Signal-Terminal 33, zwei Erfassungs-Terminals 34 und 35, eine Vielzahl von Verbindungselementen 41 bis 45 und ein Harzelement 5 auf.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Halbleiterbauteil A1 zeigt. 2 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A1 und zeigt das Harzelement 5 mit einer imaginären Linie (Zweipunkt-Kettenlinie) . 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Teil von 2 zeigt. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 2. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 2. In den 4 bis 5 sind die Vielzahl von Verbindungselementen 41 bis 45 weggelassen. 6 ist ein Schaltplan zur Erläuterung der Ausgestaltung der Schaltung des Halbleiterbauteils A1. Das Schaltbild der 6 zeigt der Einfachheit halber ein Halbleiterelement 11 und ein Halbleiterelement 12.
  • In den 1 bis 5 werden drei senkrecht zueinander stehende Richtungen als x-Richtung, y-Richtung bzw. z-Richtung bezeichnet. Die z-Richtung entspricht der Dickenrichtung des Halbleiterbauteils A1. Wenn nötig, wird eine Richtung der x-Richtung als x1-Richtung und die andere als x2-Richtung bezeichnet, um sie zu unterscheiden. Das Gleiche gilt für die y-Richtung und die z-Richtung.
  • Die Vielzahl der Halbleiterelemente 11 hat die zentrale Funktion des Halbleiterbauteils A1. In z-Richtung betrachtet (im Folgenden auch als „Draufsicht“ bezeichnet) hat jedes der Halbleiterelemente 11 beispielsweise eine rechteckige Form. Die Halbleiterelemente 11 sind mit einem Halbleitermaterial ausgebildet, das z. B. hauptsächlich Siliziumkarbid (SiC) enthält. Das Halbleitermaterial ist nicht auf SiC beschränkt, sondern kann auch Silizium (Si), Galliumarsenid (GaAs) oder Galliumnitrid (GaN) sein. Bei den Halbleiterelementen 11 handelt es sich beispielsweise um Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs). Die Halbleiterelemente 11 sind nicht auf MOSFETs beschränkt, sondern können auch Feldeffekttransistoren wie Metall-Isolator-Halbleiter-FETs (MISFETs) oder Bipolar- transistoren wie Isolierschicht-Bipolartransistoren (IGBTs) sein. In dem dargestellten Beispiel sind die Vielzahl von Halbleiterelementen 11 z. B. n-Kanal-MOSFETs und untereinander identisch. Die Halbleiterelemente 11 können MOSFETs vom p-Kanal-Typ sein.
  • Wie in den 2 und 5 dargestellt, ist die Vielzahl der Halbleiterelemente 11 parallel zueinander geschaltet. Obwohl in dem in 2 gezeigten Beispiel fünf Halbleiterelemente 11 vorgesehen sind, kann die Anzahl der Halbleiterelemente 11 je nach der für das Halbleiterbauteil A1 erforderlichen Leistung frei gewählt werden. Jedes der Halbleiterelemente 11 ist mit einem leitenden Bondelement 110 an das Trägerelement 2 gebondet. Das leitende Bondelement 110 ist z.B. Lot, Silberpaste oder Sintermetall.
  • Jedes der Halbleiterelemente 11 hat eine Elementvorderseite 11a und eine Elementrückseite 11b. Die Elementvorderseite 11a und die Elementrückseite 11b eines jeden Halbleiterelements 11 sind in z-Richtung voneinander getrennt. Die Elementvorderseite 11a ist die obere Seite des Halbleiterelements 11 und weist in die z2-Richtung. Die Elementrückseite 11b ist die untere Seite des Halbleiterelements 11 und weist in die zl-Richtung. Die Elementrückseite 11b ist dem Trägerelement 2 zugewandt.
  • Jedes der Halbleiterelemente 11 hat eine erste Elektrode 111, eine zweite Elektrode 112, eine dritte Elektrode 113 und einen Isolierfilm 114.
  • Die erste Elektrode 111 und die dritte Elektrode 113 sind auf der Elementvorderseite 11a angeordnet. Die erste Elektrode 111 ist in der Draufsicht größer als die dritte Elektrode 113. Die zweite Elektrode 112 ist auf der Elementrückseite 11b angeordnet. Die zweite Elektrode 112 ist über die gesamte (oder im Wesentlichen die gesamte) Elementrückseite 11b angeordnet. In jedem der Halbleiterelemente 11, bei denen es sich um MOSFETs handelt, ist die erste Elektrode 111 eine Source-Elektrode, die zweite Elektrode 112 ist eine Drain-Elektrode und die dritte Elektrode 113 ist eine Gate-Elektrode. Die zweite Elektrode 112 ist über das leitende Bondelement 110 elektrisch mit einem Teil des Trägerelements 2 (einer Leiterschicht 223 einer unten beschriebenen Vorderseiten- Metallschicht 22) verbunden. Die zweite Elektrode 112 steht in Kontakt mit dem leitenden Bondelement 110.
  • Die Isolierfilm 114 ist auf der Elementvorderseite 11a angeordnet. Der Isolierfilm 114 ist elektrisch isolierend. Der Isolierfilm 114 ist zwischen der ersten Elektrode 111 und der dritten Elektrode 113 gebildet, um diese Elektroden voneinander zu isolieren. Die erste Elektrode 111 kann in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt sein. In diesem Fall wird der Isolierfilm 114 auch zwischen diesen Bereichen gebildet, um sie voneinander zu isolieren. Der Isolierfilm 114 wird beispielsweise durch Aufschichten einer Schicht aus Siliziumdioxid (SiO2), einer Schicht aus Siliziumnitrid (SiN4) und einer Schicht aus Polybenzoxazol in der angegebenen Reihenfolge auf der Elementvorderseite 11a gebildet. Es ist möglich, anstelle der Polybenzoxazolschicht eine Polyimidschicht zu verwenden.
  • Bei der Vielzahl der Halbleiterelemente 12 handelt es sich um Dioden, wie z.B. Schottky-Barriere-Dioden. Wie in 6 gezeigt, sind die Halbleiterelemente 12 in umgekehrter Richtung parallel zu den Halbleiterelementen 11 geschaltet.
  • Jedes der Halbleiterelemente 12 ist mit einem leitenden Verbindungselement 120 an das Trägerelement 2 gebondet. Das leitende Bondelement 120 ist z.B. Lot, Silberpaste oder Sintermetall. In dem dargestellten Beispiel entspricht die Anzahl der Halbleiterelemente 12 der Anzahl der Halbleiterelemente 11. In einem anderen Beispiel kann das Halbleiterbauteil A1 die Halbleiterelemente 12 nicht aufweisen.
  • Jedes der Halbleiterelemente 12 weist eine Elementvorderseite 12a und eine Elementrückseite 12b auf. Die Elementvorderseite 12a und die Elementrückseite 12b eines jeden Halbleiterelements 12 sind in z-Richtung voneinander getrennt. Die Elementvorderseite 12a ist die obere Seite des Halbleiterelements 12 und weist in die z2-Richtung. Die Elementrückseite 12b ist die untere Seite des Halbleiterelements 12 und weist in die zl-Richtung. Die Elementrückseite 12b ist dem Trägerelement 2 zugewandt.
  • Jedes der Halbleiterelemente 12 hat eine Anodenelektrode 121 und eine Kathodenelektrode 122. Die Anodenelektrode 121 ist auf der Elementvorderseite 12a angeordnet. Die Kathodenelektrode 122 ist auf der Elementrückseite 12b angeordnet. Die Kathodenelektrode 122 ist über das leitende Bondelement 120 mit einem Teil des Trägerelements 2 (der unten beschriebenen Leiterschicht 223 der Vorderseiten-Metallschicht 22) elektrisch verbunden.
  • Das Trägerelement 2 trägt die Vielzahl von Halbleiterelementen 11 und 12 und dient als Leitungspfad zwischen den Halbleiterelementen 11 und einer Vielzahl von Terminals (die Leistungs-Terminals 31 und 32, das Signal-Terminal 33 und die Erfassungs-Terminals 34 und 35) . Das Trägerelement 2 weist ein isolierendes Substrat 21, eine Vorderseiten-Metallschicht 22 und eine Rückseiten-Metallschicht 23 auf.
  • Das isolierende Substrat 21 ist elektrisch isolierend. Das isolierende Substrat 21 kann aus einem keramischen Material bestehen, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Beispiele für ein solches Keramikmaterial schließen Aluminiumnitrid (AlN), Siliziumnitrid (SiN) und Aluminiumoxid (Al2O3) mit ein. Das isolierende Substrat 21 hat z. B. eine flache, plattenartige Form.
  • Das isolierende Substrat 21 weist eine Vorderseite 211 und eine Rückseite 212 auf. Die Vorderseite 211 und die Rückseite 212 sind in z-Richtung voneinander getrennt. Die Vorderseite 211 ist in z2-Richtung und die Rückseite 212 ist in zl-Richtung ausgerichtet.
  • Die Vorderseiten-Metallschicht 22 ist auf der Vorderseite 211 des isolierenden Substrats 21 ausgebildet. Die Vorderseiten-Metallschicht 22 auf der Vorderseite besteht beispielsweise aus Kupfer, kann aber auch aus einem anderen Material wie Aluminium hergestellt werden. Die Vorderseiten-Metallschicht 22 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Die Vorderseiten-Metallschicht 22 weist eine Vielzahl von Leiterschichten 221 bis 225 auf. Die Vielzahl der Leiterschichten 221 bis 225 sind voneinander getrennt.
  • Die Leiterschicht 221 weist einen bandförmigen Abschnitt 221a und einen Terminal-Bondabschnitt 221b auf. Der bandförmige Abschnitt 221a erstreckt sich in x-Richtung, und die Vielzahl der Verbindungselemente 41 und das Verbindungselement 42 sind mit dem bandförmigen Abschnitt 221a gebondet. Der Terminal-Bondabschnitt 221b ist der Ort, an den ein Teil des Leistungs-Terminals 32 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 321) gebondet ist. Der bandförmige Abschnitt 221a und der Terminal-Bondabschnitt 221b sind miteinander verbunden und einstückig miteinander ausgebildet.
  • Die Leiterschicht 222 weist einen bandförmigen Abschnitt 222a und einen Terminal-Bondabschnitt 222b auf. Der bandförmige Abschnitt 222a erstreckt sich in x-Richtung, und die Vielzahl der Verbindungselemente 43 sind mit dem bandförmigen Abschnitt 222a gebondet. Der Terminal-Bondabschnitt 222b ist der Ort, an den ein Teil des Signal-Terminals 33 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 331) gebondet ist. Der bandförmige Abschnitt 222a und der Terminal-Bondabschnitt 222b sind miteinander verbunden und einstückig miteinander ausgebildet.
  • Die Leiterschicht 223 weist einen bandförmigen Abschnitt 223a und einen Terminal-Bondabschnitt 223b auf. Der bandförmige Abschnitt 223a erstreckt sich in x-Richtung, und die Vielzahl der Halbleiterelemente 11 und 12 sind mit dem bandförmigen Abschnitt 223a gebondet. Die Vielzahl der Halbleiterelemente 11, die an den bandförmigen Abschnitt 223a gebondet sind, sind in der Richtung (x-Richtung) ausgerichtet, in der sich der bandförmige Abschnitt 223a erstreckt. Der Terminal-Bondabschnitt 223b ist der Ort, an den ein Teil des Leistungs-Terminals 31 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 311) gebondet ist. Der bandförmige Abschnitt 223a und der Terminal-Bondabschnitt 223b sind miteinander verbunden und einstückig miteinander ausgebildet. Die Leiterschicht 223 ist über die leitenden Bondelemente 110 elektrisch mit den zweiten Elektroden 112 (Drain-Elektroden) der Halbleiterelemente 11 und über die leitenden Bondelemente 120 elektrisch mit den Kathodenelektroden 122 der Halbleiterelemente 12 verbunden. Mit anderen Worten, die zweiten Elektroden 112 der Halbleiterelemente 11 und die Kathodenelektroden 122 der Halbleiterelemente 12 sind über die Leiterschicht 223 elektrisch miteinander verbunden.
  • Die Leiterschicht 224 weist einen bandförmigen Abschnitt 224a und einen Terminal-Bondabschnitt 224b auf. Der bandförmige Abschnitt 224a erstreckt sich in x-Richtung, und die Vielzahl der Verbindungselemente 44 sind mit dem bandförmigen Abschnitt 224a gebondet. Der Terminal-Bondabschnitt 224b ist der Ort, an den ein Teil des Erfassungs-Terminals 35 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 351) gebondet ist. Der bandförmige Abschnitt 224a und der Terminal-Bondabschnitt 224b sind miteinander verbunden und einstückig miteinander ausgebildet.
  • Die Leiterschicht 225 weist einen Verbindungselement-Bondabschnitt 225a und einen Terminal-Bondabschnitt 225b auf. Der Verbindungselement-Bondabschnitt 225a ist der Ort, an den das Verbindungselement 42 gebondet ist. Der Terminal-Bondabschnitt 225b ist der Ort, an den ein Teil des Erfassungs-Terminals 34 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 341) gebondet ist. Der Verbindungselement-Bondabschnitt 225a und der Terminal-Bondabschnitt 225b sind miteinander verbunden und einstückig miteinander ausgebildet.
  • Die bandförmigen Abschnitte 221a, 222a, 223a und 224a der Vorderseiten-Metallschicht 22 sind in y-Richtung ausgerichtet und überlappen sich, in y-Richtung gesehen, gegenseitig. Die Reihenfolge der Ausrichtung der Vielzahl von bandförmigen Abschnitten 221a, 222a, 223a und 224a in y-Richtung ist nicht besonders begrenzt. In dem in 2 dargestellten Beispiel sind die bandförmigen Abschnitte 221a, 222a, 223a und 224a in der Reihenfolge des bandförmigen Abschnitts 224a, des bandförmigen Abschnitts 222a, des bandförmigen Abschnitts 221a und des bandförmigen Abschnitts 223a von der y1-Seite zur y2-Seite ausgerichtet. Der bandförmige Abschnitt 221a ist zwischen dem bandförmigen Abschnitt 222a und dem bandförmigen Abschnitt 223a in y-Richtung angeordnet, und der bandförmige Abschnitt 222a ist zwischen dem bandförmigen Abschnitt 221a und dem bandförmigen Abschnitt 224a in y-Richtung angeordnet. Der bandförmige Abschnitt 223a ist in y-Richtung gegenüber dem bandförmigen Abschnitt 222a angeordnet, wobei sich der bandförmige Abschnitt 221a dazwischen befindet.
  • Die Rückseiten-Metallschicht 23 ist auf der Rückseite 212 des isolierenden Substrats 21 ausgebildet. Die Rückseiten-Metallschicht 23 besteht aus demselben Material wie die Vorderseiten-Metallschicht 22. Die in zl-Richtung weisende Rückseiten-Metallschicht 23 ist gegenüber dem Harzelement 5 exponiert. Es wird bemerkt, dass die in zl-Richtung weisende Seite mit dem Harzelement abgedeckt sein kann. Das Trägerelement 2 darf die rückseitige Metallschicht 23 nicht aufweisen. In diesem Fall kann die Rückseite 212 des isolierenden Substrats 21 mit dem Harzelement 5 abgedeckt sein oder von dem Harzelement 5 freigelegt werden.
  • Die Leistungs-Terminals 31 und 32, das Signal-Terminal 33 und die Erfassungs-Terminals 34 und 35 sind teilweise von dem Harzelement 5 freigelegt. Die Leistungs-Terminals 31 und 32, das Signal-Terminal 33 und die Erfassungs-Terminals 34 und 35 sind an die Vorderseiten-Metallschicht 22 innerhalb des Herzelements 5 gebondet. Das Grundmaterial jedes der Leistungs-Terminals 31 und 32, des Signal-Terminals 33 und der Erfassungs-Terminals 34 und 35 besteht beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Leistungs-Terminals 31 und 32, das Signal-Terminal 33 und die Erfassungs-Terminals 34 und 35 sind beispielsweise aus demselben Leiterrahmen gebildet.
  • Das Leistungs-Terminal 31 ist ein Drain-Terminal in dem Halbleiterbauteil A1. Das Leistungs-Terminal 31 ist ein plattenförmiges Element. Das Leistungs-Terminal 31 ist über die Leiterschicht 223 und die leitenden Bondelemente 110 elektrisch mit den zweiten Elektroden 112 (Drain-Elektroden) der Halbleiterelemente 11 verbunden.
  • Das Leistungs-Terminal 31 weist einen Pad-Abschnitt 311 und einen Terminal-Abschnitt 312 auf. Der Pad-Abschnitt 311 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 311 ist an die Leiterschicht 223 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitenden Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall) , dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist. Der Terminal-Abschnitt 312 ist vom Harzelement 5 freigelegt. Wie in 2 dargestellt, erstreckt sich der Terminal-Abschnitt 312 in der Draufsicht in x1-Richtung aus dem Harzelement 5. Die Fläche des Terminal-Abschnitts 312 kann z.B. mit Silber beschichtet werden.
  • Das Leistungs-Terminal 32 ist ein Source-Terminal in dem Halbleiterbauteil A1. Das Leistungs-Terminal 32 ist ein plattenförmiges Element. Das Leistungs-Terminal 32 ist über die Leiterschicht 221 und die Vielzahl von Verbindungselementen 41 elektrisch mit den ersten Elektroden 111 (Source-Elektroden) der Halbleiterelemente 11 verbunden.
  • Das Leistungs-Terminal 32 weist einen Pad-Abschnitt 321 und einen Terminal-Abschnitt 322 auf. Der Pad-Abschnitt 321 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 321 ist mit der Leiterschicht 221 des Leiters gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Verbinden mit einem leitenden Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt wird. Der Terminal-Abschnitt 322 ist vom Harzelement 5 freigelegt. Wie in 2 dargestellt, erstreckt sich der Terminal-Abschnitt 322 in der Draufsicht in x2-Richtung aus dem Harzelement 5. Die Oberfläche des Terminal-Abschnitts 322 kann z. B. mit Silber beschichtet sein.
  • Das Signal-Terminal 33 ist ein Gate-Terminal in dem Halbleiterbauteil A1. Das Gate-Terminal 33 ist über die Leiterschicht 222 und die Vielzahl von Verbindungselementen 43 mit den dritten Elektroden 113 (Gate-Elektroden) der Halbleiterelemente 11 elektrisch verbunden. Ein Ansteuersignal für die Ein-/AusSteuerung jedes Halbleiterelements 11 wird in das Signal-Terminal 33 eingegeben. Wie in 6 gezeigt, ist das Signal-Terminal 33 z. B. mit einer Ansteuerungsschaltung DR verbunden, die ein Ansteuersignal einspeist. Die in 6 gezeigte Ansteuerschaltung DR ist lediglich ein Beispiel, und die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
  • Das Signal-Terminal 33 weist einen Pad-Abschnitt 331 und einen Terminal-Abschnitt 332 auf. Der Pad-Abschnitt 331 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 331 ist mit der Leiterschicht 222 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitenden Bondematerial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist. Der Terminal-Abschnitt 332 ist vom Harzelement 5 freigelegt. Der Terminal-Abschnitt 332 hat, in x-Richtung gesehen, die Form eines L.
  • Das Erfassungs-Terminal 34 ist ein Source-Sense-Terminal in dem Halbleiterbauteil A1. Das Erfassungs-Terminal 34 ist über die Leiterschicht 225, das Verbindungselement 42, die Leiterschicht 221 und die Vielzahl von Verbindungselementen 41 elektrisch mit den ersten Elektroden 111 (Source-Elektroden) der Halbleiterelemente 11 verbunden. Das Erfassungs-Terminal 34 ist z.B. mit der Ansteuerschaltung DR verbunden. Die Ansteuerschaltung DR erzeugt ein Ansteuersignal, das den Schaltvorgang der einzelnen Halbleiterelemente 11 steuert. Die an das Erfassungs-Terminal 34 angelegte Spannung wird als Rückkopplungssignal in die Ansteuerschaltung DR eingespeist.
  • Das Erfassungs-Terminal 34 weist einen Pad-Abschnitt 341 und einen Terminal-Abschnitt 342 auf. Der Abschnitt Pad-341 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 341 ist mit der Leiterschicht 225 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitenden Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall) , dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist. Der Terminal-Abschnitt 342 liegt von dem Harzelement 5 frei. Der Terminal-Abschnitt 342 hat in x-Richtung gesehen die Form eines L.
  • Das Erfassungs-Terminal 35 ist ein Source-Sense-Terminal in dem Halbleiterbauteil A1. Das Erfassungs-Terminal 35 ist über die Leiterschicht 224 und die Vielzahl von Verbindungselementen 44 elektrisch mit den ersten Elektroden 111 (Source-Elektroden) der Halbleiterelemente 11 verbunden. Wie in 6 gezeigt, ist das Erfassungs-Terminal 35 z. B. mit einer Miller-Klemmenschaltung MC außerhalb des Halbleiterbauteils A1 verbunden. Wie in 6 gezeigt, kann die Miller-Klemmenschaltung MC zwischen dem Erfassungs-Terminal 35 und dem Signal-Terminal 33 angeschlossen werden. Die Miller-Klemmenschaltung MC ist vorgesehen, um eine Fehlfunktion (falsches Einschalten des Gates) jedes der Halbleiterelemente 11 zu verhindern, und weist beispielsweise einen MOSFET auf, wie in 6 gezeigt. Das Source-Terminal des MOSFETs ist mit dem Erfassungs-Terminal 35 verbunden, und das Drain-Terminal des MOSFETs ist mit dem Signal-Terminal 33 verbunden. Wenn die Halbleiterelemente 11 ausgeschaltet sind, kann der MOSFET der Miller-Klemmenschaltung MC eingeschaltet werden, so dass die Gate-Source-Spannung der Halbleiterelemente 11 gezwungen ist, ungefähr 0 (Null) V oder eine negative Vorspannung zu sein, und der Anstieg des Gate-Potentials der Halbleiterelemente 11 dadurch verhindert wird.
  • Das Erfassungs-Terminal 35 weist einen Pad-Abschnitt 351 und einen Terminal-Abschnitt 352 auf. Der Pad-Abschnitt 351 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 351 ist mit der Leiterschicht 224 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitenden Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist. Der Terminal-Abschnitt 352 ist vom Harzelement 5 freigelegt. Der Terminal-Abschnitt 352 hat in x-Richtung gesehen die Form eines L.
  • Das Signal-Terminal 33, das Erfassungs-Terminal 34 und das Erfassungs-Terminal 35 sind in x-Richtung ausgerichtet, wie in 2 gezeigt, und überlappen sich in x-Richtung gesehen, wie in 4 gezeigt. Wie in 2 dargestellt, ist das Signal-Terminal 33 zwischen dem Erfassungs-Terminal 34 und dem Erfassungs-Terminal 35 in x-Richtung angeordnet. Das Signal-Terminal 33, das Erfassungs-Terminal 34 und das Erfassungs-Terminal 35 ragen aus einer Harz-Seitenfläche 533 auf der y1-Seite heraus.
  • Jedes der Verbindungselemente 41 bis 45 stellt eine elektrische Verbindung zwischen zwei getrennten Abschnitten her. Bei den Verbindungselementen 41 bis 45 handelt es sich zum Beispiel um Bonddrähte. Die Verbindungselemente 41 bis 45 bestehen z. B. aus Aluminium, Gold oder Kupfer. Alternativ können die Verbindungselemente 41 bis 45 auch aus einer Legierung bestehen, die eines der oben genannten Metalle enthält.
  • Jedes der Verbindungselemente 41 ist an einem Ende an die erste Elektrode 111 (Source-Elektrode) eines anderen Halbleiterelements 11 gebondet und am anderen Ende an die Leiterschicht 221 gebondet. Die Verbindungselemente 41 verbinden die ersten Elektroden 111 und die Leiterschicht 221 elektrisch miteinander.
  • Das Verbindungselement 42 ist an einem Ende (erstes Ende) an die Leiterschicht 221 gebondet und am anderen Ende (zweites Ende) an die Leiterschicht 225 gebondet. Das Verbindungselement 42 verbindet die Leiterschicht 221 und die Leiterschicht 225 elektrisch. Vorzugsweise beträgt die parasitäre Induktivität von den ersten Elektroden 111 der Halbleiterelemente 11 zu dem Bondabschnitt, an den das Verbindungselement 42 mit der Leiterschicht 221 gebondet ist, zum Beispiel nicht weniger als 0,3 nH und nicht mehr als 2 nH. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt, dass das Verbindungselement 42 mit einem Abschnitt der Leiterschicht 221 verbunden ist, an dem die parasitäre Induktivität von den ersten Elektroden 111 nicht weniger als 0,3 nH und nicht mehr als 2 nH beträgt. Das zweite Ende des Verbindungselements 42 kann mit dem Pad-Abschnitt 341 des Erfassungs-Terminals 34 gebondet sein, anstatt an die Leiterschicht 225 gebondet zu sein.
  • Jedes der Verbindungselemente 43 ist an einem Ende mit der dritten Elektrode 113 (Gate-Elektrode) eines anderen Halbleiterelements 11 gebondet und am anderen Ende mit der Leiterschicht 222 gebondet. Die Verbindungselemente 43 verbinden die dritten Elektroden 113 und die Leiterschicht 222 elektrisch miteinander.
  • Jedes der Verbindungselemente 44 ist an einem Ende an die erste Elektrode 111 (Source-Elektrode) eines anderen Halbleiterelements 11 gebondet und am anderen Ende an die Leiterschicht 224 gebondet. Die Verbindungselemente 44 verbinden die ersten Elektroden 111 und die Leiterschicht 224 elektrisch miteinander. Bei den Verbindungselementen 44 handelt es sich um Sense-(Mess)Leitungen, die über eine Kelvin-Verbindung mit den ersten Elektroden 111 (Source-Elektroden) der Halbleiterelemente 11 verbunden sind.
  • Jedes der Verbindungselemente 45 ist an einem Ende mit der ersten Elektrode 111 (Source-Elektrode) eines anderen Halbleiterelements 11 gebondet und am anderen Ende mit der Anodenelektrode 121 eines anderen Halbleiterelements 12 gebondet. Die Verbindungselemente 45 verbinden die ersten Elektroden 111 und die Anodenelektroden 121 elektrisch miteinander.
  • Das Harzelement 5 ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt. Das Harzelement 5 besteht zum Beispiel aus einem Epoxidharz. Das Harzelement 5 deckt die Vielzahl der Halbleiterelemente 11, die Vielzahl der Halbleiterelemente 12 und die Vielzahl der Verbindungselemente 41 bis 45 ab. Das Harzelement 5 deckt auch Teile der Leistungs-Terminals 31 und 32, des Signal-Terminals 33 und der Erfassungs-Terminals 34 und 35 ab. In dem dargestellten Beispiel hat das Harzelement 5 eine Harzvorderseite 51, eine Harzrückseite 52 und eine Vielzahl von Harz-Seitenflächen 531 bis 534. Die in den Figuren gezeigte Form des Harzelements 5 ist lediglich ein Beispiel, und die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
  • Die Harzvorderseite 51 und die Harzrückseite 52 sind in z-Richtung voneinander getrennt. Die Harzvorderseite 51 ist die obere Fläche des Harzelements 5 und weist in die z2-Richtung. Die Harzrückseite 52 ist die untere Fläche des Harzelements 5 und weist in die zl-Richtung. Wie aus den 4 und 5 ersichtlich, hat die Harzrückseite 52 eine Rahmenform, die die Rückseite 212 des isolierenden Substrats 21 umgibt, wenn man sie in z-Richtung betrachtet. Jede der Harz-Seitenflächen 531 bis 534 ist mit der Harzvorderseite 51 und der Harzrückseite 52 verbunden und liegt zwischen ihnen. Wie in 2 dargestellt, sind die Harz-Seitenflächen 531 und 532 in x-Richtung voneinander getrennt. Die Harz-Seitenfläche 531 weist in die xl-Richtung, und die Harz-Seitenfläche 532 weist in die x2-Richtung. Die Harz-Seitenflächen 533 und 534 sind in y-Richtung voneinander getrennt bzw. beabstandet. Die Harz-Seitenfläche 533 weist in die y1-Richtung, und die Harz-Seitenfläche 534 weist in die y2-Richtung.
  • Das Halbleiterbauteil A1, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, hat die folgenden Vorteile.
  • Das Halbleiterbauteil A1 weist die Halbleiterelemente 11, die Leiterschicht 221, das Leistungs-Terminal 32, das Erfassungs-Terminal 34, die Verbindungselemente 41 und das Verbindungselement 42 auf. Jedes der Halbleiterelemente 11 weist die erste Elektrode 111 (Source-Elektrode), die zweite Elektrode 112 (Drain-Elektrode) und die dritte Elektrode 113 (Gate-Elektrode) auf, wobei die Ein/AusSteuerung zwischen der ersten Elektrode 111 und der zweiten Elektrode 112 durch ein in die dritte Elektrode 113 eingegebenes Ansteuersignal ausgeführt wird. Das Leistungs-Terminal 32 und das Erfassungs-Terminal 34 sind beide elektrisch mit den ersten Elektroden 111 verbunden. Das Leistungs-Terminal 32 ist ein Source-Terminal, und das Erfassungs-Terminal 34 ist eine Source-Sense-Terminal. Die ersten Elektroden 111 und die Leiterschicht 221 sind durch die Verbindungselemente 41 elektrisch miteinander verbunden, und die Leiterschicht 221 und das Erfassungs-Terminal 34 sind durch das Verbindungselement 42 elektrisch miteinander verbunden. Gemäß der Ausgestaltung sind die Verbindungselemente 41, die Leiterschicht 221 usw. im Leitungspfad zwischen dem Erfassungs-Terminal 34 (Source-Sense-Terminal) und den ersten Elektroden 111 (Source-Elektroden) angeordnet. Wenn also ein Überstrom zwischen den zweiten Elektroden 112 und den ersten Elektroden 111 (zwischen Drains und Sources) fließt, kann die zwischen den dritten Elektroden 113 und den ersten Elektroden 111 (zwischen Gates und Sources) angelegte Spannung durch die parasitäre Induktivität an den Verbindungselementen 41 und der Leiterschicht 221 verringert werden, verglichen mit dem Fall, in dem das Erfassungs-Terminal 34 und die ersten Elektroden 111 durch Bonddrähte oder dergleichen direkt miteinander verbunden sind. Daher kann das Halbleiterbauteil A1 die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 11 verbessern. Insbesondere, da die parasitäre Induktivität verwendet wird, kann die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 11 ohne die Verwendung von Induktivitätselementen oder dergleichen verbessert werden.
  • Wie oben beschrieben, ist das Halbleiterbauteil A1 so beschaffen, dass die parasitäre Induktivität absichtlich in dem Leitungspfad zwischen den ersten Elektroden 111 der Halbleiterelemente 11 und dem Erfassungs-Terminal 34 vorhanden ist. Infolgedessen kann, wenn die Halbleiterelemente 11 von einem Aus-Zustand in einen Ein-Zustand übergehen und wenn die Halbleiterelemente 11 von einem Ein-Zustand in einen Aus-Zustand fallen, eine plötzliche Änderung der an die dritte Elektrode 113 angelegten Spannung (Gate-Spannung), die durch eine Änderung des in der zweiten Elektrode 112 fließenden Stroms (Änderung des Drain-Stroms: di/dt) verursacht wird, unterdrückt werden. So kann das Halbleiterbauteil A1 die Stoßspannung der Halbleiterelemente 11 unterdrücken. Ein bekanntes Verfahren zur Unterdrückung der Stoßspannung ist z.B. die Verlangsamung einer Änderung des Ansteuersignals, das den Halbleiterelementen 11 zugeführt wird. Im Halbleiterbauteil A1 wird jedoch die parasitäre Induktivität, wie oben beschrieben, zur Unterdrückung der Stoßspannung verwendet. Mit anderen Worten, das Halbleiterbauteil A1 kann die Stoßspannung der Halbleiterelemente 11 unterdrücken, ohne eine Änderung des Ansteuersignals zu verlangsamen.
  • Das Halbleiterbauteil A1 weist das Erfassungs-Terminal 34 und das Erfassungs-Terminal 35 auf. Jedes der Erfassungs-Terminals 34 und 35 ist elektrisch mit den ersten Elektroden 111 der Halbleiterelemente 11 verbunden. Die Spannung der ersten Elektroden 111 liegt an dem Erfassungs-Terminal 35 an, und die Spannung nach einem Spannungsabfall in der ersten Elektrode 111 aufgrund der parasitären Induktivität an den Verbindungselementen 41 und der Leiterschicht 221 liegt an dem Erfassungs-Terminal 34 an. Gemäß dieser Ausgestaltung weist das Halbleiterbauteil A1 zwei Arten von Source-Sense-Terminals auf, wobei das Erfassungs-Terminal 34 als ein Source-Sense-Terminal ausgebildet ist, das die Kurzschluss-Toleranz der Halbleiterelemente 11 verbessert, und das Erfassungs-Terminal 35 als ein Source-Sense-Terminal ausgebildet ist, das zum Beispiel für den Anschluss der Miller-Klemmenschaltung geeignet ist. Auf diese Weise kann das Halbleiterbauteil A1 die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 11 verbessern und gleichzeitig ein falsches Gate-Einschalten mit der Miller-Klemmenschaltung unterdrücken.
  • Obwohl das Signal-Terminal 33 in der ersten Ausführungsform an die Leiterschicht 222 gebondet ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Signal-Terminal 33 von der Leiterschicht 222 getrennt sein, und das Signal-Terminal 33 und die Leiterschicht 222 können über einen Bonddraht verbunden sein. In ähnlicher Weise kann das Erfassungs-Terminal 34 von der Leiterschicht 225 getrennt sein, und das Erfassungs-Terminal 34 und die Leiterschicht 225 können über einen Bonddraht verbunden sein. Ferner kann das Erfassungs-Terminal 35 von der Leiterschicht 224 getrennt sein, und das Erfassungs-Terminal 35 und die Leiterschicht 224 können über einen Bonddraht verbunden sein.
  • Die 7 und 8 zeigen ein Halbleiterbauteil gemäß einer zweiten Ausführungsform. Ein Halbleiterbauteil A2 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Halbleiterbauteil A1 dadurch, dass es eine Vielzahl von Verbindungselementen 61 anstelle der Vielzahl von Verbindungselementen 41 und der Vielzahl von Verbindungselementen 45 aufweist. 7 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterbauteil A2 zeigt, und zeigt das Harzelement 5 mit einer imaginären Linie. 8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VIII-VIII in 7 aufgenommen ist.
  • Die Vielzahl von Verbindungselementen 61 sind leitende, plattenartige Elemente. Wie bei den Verbindungselementen 41 bis 45 stellt jedes der Verbindungselemente 61 eine elektrische Verbindung zwischen zwei getrennten Abschnitten her. Die Verbindungselemente 61 bestehen aus einem Metall wie z.B. Kupfer, Gold oder Aluminium. Jedes der Verbindungselemente 61 kann durch Biegen einer bandförmigen Metallplatte gebildet werden. Jedes der Verbindungselemente 61 ist mit der Leiterschicht 221, der ersten Elektrode 111 eines anderen Halbleiterelements 11 und der Anodenelektrode 121 eines anderen Halbleiterelements 12 gebondet, um sie elektrisch zu verbinden. Das Bonden der Verbindungselemente 61 kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitfähigen Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist.
  • Das Halbleiterbauteil A2 weist eine Vielzahl von Halbleiterelementen 11, eine Leiterschicht 221, ein Leistungs-Terminal 32, ein Erfassungs-Terminal 34, Verbindungselemente 61 und ein Verbindungselement 42 auf. Wie die Verbindungselemente 41 verbinden die Verbindungselemente 61 die ersten Elektroden 111 und die Leiterschicht 221 elektrisch. Gemäß der Ausgestaltung sind die Verbindungselemente 61, die Leiterschicht 221 usw. in dem Leitungspfad zwischen dem Erfassungs-Terminal 34 (Source-Sense-Terminal) und den ersten Elektroden 111 (Source-Elektroden) angeordnet. Als solches hat das Halbleiterbauteil A2 einen ähnlichen Vorteil wie das Halbleiterbauteil A1, nämlich dass, wenn ein Überstrom zwischen den zweiten Elektroden 112 und den ersten Elektroden 111 (zwischen Drains und Sources) fließt, die zwischen den dritten Elektroden 113 und den ersten Elektroden 111 (zwischen Gates und Sources) angelegte Spannung durch die parasitäre Induktivität an den Verbindungselementen 61 und der Leiterschicht 221 reduziert werden kann. Somit kann das Halbleiterbauteil A2 die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 11 verbessern.
  • In der zweiten Ausführungsform ist ein Teil jedes Verbindungselements 61 so gebogen, dass es zwei Abschnitte verbindet, die in z-Richtung gegeneinander versetzt sind, wie in 8 gezeigt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die Dicke (Abmessung in z-Richtung) jedes der Verbindungselemente 61 an verschiedenen Positionen variieren, um zwei in z-Richtung gegeneinander versetzte Abschnitte zu verbinden, wie in 9 gezeigt.
  • In der zweiten Ausführungsform ist jedes der Verbindungselemente 61 mit der Leiterschicht 221, den ersten Elektroden 111 eines anderen Halbleiterelements 11 und der Anodenelektrode 121 eines anderen Halbleiterelements 12 gebondet. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann jedes der Verbindungselemente 61 in zwei Elemente unterteilt sein, d. h. in ein erstes Element zur elektrischen Verbindung der Leiterschicht 221 und der ersten Elektrode 111 eines anderen Halbleiterelements 11 und ein zweites Element zur elektrischen Verbindung der ersten Elektrode 111 des anderen Halbleiterelements 11 und der Anodenelektrode 121 eines anderen Halbleiterelements 12. In diesem Fall kann, wie in dem Halbleiterbauteil A1, die Vielzahl von Verbindungselementen 41 anstelle der ersten Elemente und die Vielzahl von Verbindungselementen 45 anstelle der zweiten Elemente verwendet werden.
  • Die 10 bis 13 zeigen ein Halbleiterbauteil gemäß einer dritten Ausführungsform. Ein Halbleiterbauteil A3 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Halbleiterbauteil A1 hauptsächlich dadurch, dass es einen Halbbrücken-Schaltkreis bildet. Wie in den 10 bis 13 gezeigt, weist das Halbleiterbauteil A3 eine Vielzahl von Halbleiterelementen 11, 12, 13 und 14, ein Trägerelement 2, Leistungs-Terminals 31, 32 und 36, ein Paar von Signal-Terminals 33 und 37, ein Paar von Erfassungs-Terminals 34 und 38, ein Paar von Erfassungs-Terminals 35 und 39, eine Vielzahl von Dummy-Terminals 30, eine Vielzahl von Verbindungselementen 61, 62, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 49 und 40 und ein Harzelement 5 auf.
  • 10 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterbauteil A3 zeigt, und zeigt das Harzelement 5 mit einer imaginären Linie. Die 11 und 12 sind jeweils eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Teil der Draufsicht in 10 zeigt. 13 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII in 10.
  • Wie oben beschrieben, weist das Halbleiterbauteil A3 die Vielzahl von Halbleiterelementen 13 zusätzlich zu der Vielzahl von Halbleiterelementen 11 auf. Die Halbleiterelemente 13 bilden obere Armschaltungen in dem Halbleiterbauteil A3 (Schalterschaltung), und die Halbleiterelemente 11 bilden untere Armschaltungen in dem Halbleiterbauteil A3 (Schalterschaltung) .
  • Die Halbleiterelemente 13 sind in ihrer Ausgestaltung den Halbleiterelementen 11 ähnlich. Die Halbleiterelemente 13 sind MOSFETs, können aber auch andere Transistoren als MOSFETs sein. Die Halbleiterelemente 13 können aus SiC, Si, GaAs oder GaN hergestellt sein. Jedes der Halbleiterelemente 13 ist mit einem leitenden Bondelement 130 an das Trägerelement 2 gebondet. Das leitende Bondelement 130 ist z.B. Lot, Silberpaste oder Sintermetall.
  • Jedes der Halbleiterelemente 13 weist eine Elementvorderseite 13a und eine Elementrückseite 13b auf. Die Elementvorderseite 13a und die Elementrückseite 13b eines jeden Halbleiterelements 13 sind in z-Richtung voneinander getrennt. Die Elementvorderseite 13a ist die obere Fläche des Halbleiterelements 13 und weist in die z2-Richtung. Die Elementrückseite 13b ist die untere Fläche des Halbleiterelements 13 und weist in die zl-Richtung. Die Elementrückseite 13b ist dem Trägerelement 2 zugewandt.
  • Jedes der Halbleiterelemente 13 hat eine erste Elektrode 131, eine zweite Elektrode 132, eine dritte Elektrode 133 und einen Isolierfilm 134. Die ersten Elektroden 131 entsprechen den ersten Elektroden 111 der Halbleiterelemente 11. Die zweiten Elektroden 132 entsprechen den zweiten Elektroden 112 der Halbleiterelemente 11. Die dritten Elektroden 133 entsprechen den dritten Elektroden 113 der Halbleiterelemente 11. Die Isolierfilme 134 entsprechen den Isolierfilmen 114 der Halbleiterelemente 11. In jedem der Halbleiterelemente 13 ist die erste Elektrode 131 eine Source-Elektrode, die zweite Elektrode 132 ist eine Drain-Elektrode und die dritte Elektrode 133 ist eine Gate-Elektrode.
  • Die Halbleiterelemente 14 sind in ihrer Ausgestaltung ähnlich wie die Halbleiterelemente 12. Die Halbleiterelemente 14 sind Dioden. Die Halbleiterelemente 14 sind in umgekehrter Parallelschaltung mit den Halbleiterelementen 13 verbunden. Jedes der Halbleiterelemente 14 ist mit einem leitenden Bondelement 140 an das Trägerelement 2 gebondet. Das leitende Bondelement 140 ist z.B. Lot, Silberpaste oder Sintermetall.
  • Jedes der Halbleiterelemente 14 weist eine Elementvorderseite 14a und eine Elementrückseite 14b auf. Die Elementvorderseite 14a und die Elementrückseite 14b eines jeden Halbleiterelements 14 sind in z-Richtung voneinander getrennt. Die Elementvorderseite 14a ist die obere Fläche des Halbleiterelements 14 und weist in die z2-Richtung. Die Elementrückfläche 14b ist die untere Fläche des Halbleiterelements 14 und weist in die zl-Richtung. Die Elementrückfläche 14b ist dem Trägerelement 2 zugewandt.
  • Jedes der Halbleiterelemente 14 hat eine Anodenelektrode 141 und eine Kathodenelektrode 142. Die Anodenelektroden 141 entsprechen den Anodenelektroden 121 der Halbleiterelemente 13, und die Kathodenelektroden 142 entsprechen den Kathodenelektroden 122 der Halbleiterelemente 13. Die Kathodenelektroden 142 sind über die leitenden Bondelementen 140 elektrisch mit einem Teil des Trägerelements 2 (der unten beschriebenen Leiterschicht 226) gebondet.
  • Die Vorderseiten-Metallschicht 22 des Trägerelements 2 in dem Halbleiterbauteil A3 weist im Vergleich zu der Vorderseiten-Metallschicht 22 in dem Halbleiterbauteil A1 ferner eine Vielzahl von Leiterschichten 226, 227, 228, 229 und 220 auf. Dementsprechend weist die Vorderseiten-Metallschicht 22 im Halbleiterbauteil A3 eine Vielzahl von Leiterschichten 220 bis 229 auf. Die Vielzahl der Leiterschichten 220 bis 229 sind voneinander getrennt.
  • Die Leiterschicht 226 weist einen bandförmigen Abschnitt 226a und einen Terminal-Bondabschnitt 226b auf. Der bandförmige Abschnitt 226a erstreckt sich in x-Richtung, und die Vielzahl der Halbleiterelemente 13 und 14 sind mit dem bandförmigen Abschnitt 226a verbunden. Die Vielzahl der Halbleiterelemente 13, die an den bandförmigen Abschnitt 226a gebondet sind, sind in der Richtung (x-Richtung) ausgerichtet, in der sich der bandförmige Abschnitt 226a erstreckt. Der Terminal-Bondabschnitt 226b ist der Ort, an dem ein Teil des Leistungs-Terminals 36 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 361) gebondet ist. Der bandförmige Abschnitt 226a und der Terminal-Bondabschnitt 226b sind miteinander verbunden und einstückig miteinander ausgebildet. Die Leiterschicht 226 ist über die leitenden Bondelemente 130 elektrisch mit den zweiten Elektroden 132 (Drain-Elektroden) der Halbleiterelemente 13 und über die leitenden Bondelemente 140 elektrisch mit den Kathodenelektroden 142 der Halbleiterelemente 14 verbunden. Mit anderen Worten, die zweiten Elektroden 132 der Halbleiterelemente 13 und die Kathodenelektroden 142 der Halbleiterelemente 14 sind über die Leiterschicht 226 elektrisch miteinander verbunden.
  • Wie in 12 dargestellt, weist die Leiterschicht 227 einen bandförmigen Abschnitt 227a und einen Terminal-Bondabschnitt 227b auf. Der bandförmige Abschnitt 227a erstreckt sich in x-Richtung, und die Vielzahl von Verbindungselementen 47 sind an den bandförmigen Abschnitt 227a gebondet. Der Terminal-Bondabschnitt 227b ist der Ort, an den ein Teil des Signal-Terminals 37 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 371) gebondet ist. Der bandförmige Abschnitt 227a und der Terminal-Bondabschnitt 227b sind miteinander verbunden und einstückig ausgebildet.
  • Die Leiterschicht 228 weist einen Verbindungselement-Bondabschnitt 228a und einen Terminal-Bondabschnitt 228b auf. Der Verbindungselement-Bondabschnitt 228a ist der Ort, an dem das Verbindungselement 46 gebondet ist. Der Terminal-Bondabschnitt 228b ist der Ort, an den ein Teil des Erfassungs-Terminals 38 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 381) gebondet ist. Der Verbindungselement-Bondabschnitt 228a und der Terminal-Bondabschnitt 228b sind miteinander verbunden und einstückig miteinander ausgebildet.
  • Wie in 12 dargestellt, weist die Leiterschicht 229 einen bandförmigen Abschnitt 229a und einen Terminal-Bondabschnitt 229b auf. Der bandförmige Abschnitt 229a erstreckt sich in x-Richtung, und die Vielzahl der Verbindungselemente 48 sind an den bandförmigen Abschnitt 229a gebondet. Der Terminal-Bondabschnitt 229b ist der Ort, an den ein Teil des Erfassungs-Terminals 39 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 391) gebondet ist. Der bandförmige Abschnitt 229a und der Terminal-Bondabschnitt 229b sind miteinander verbunden und einstückig miteinander ausgebildet.
  • Wie in den 11 und 12 gezeigt, ist jede der Leiterschichten 220 dort, wo ein Teil eines anderen Dummy-Terminals 30 (ein unten beschriebener Pad-Abschnitt 301) gebondet ist. Keines der Verbindungselemente 41 bis 48, 61 und 62 ist an die Leiterschichten 220 gebondet. Dementsprechend sind die Leiterschichten 220 nicht mit einem der Halbleiterelemente 11 bis 14 elektrisch verbunden.
  • Das Leistungs-Terminal 31 ist elektrisch mit den zweiten Elektroden 112 (Drain-Elektroden) der Halbleiterelemente 11 verbunden, wie auch das Leistungs-Terminal 31 des Halbleiterbauteils A1. Das Leistung-Terminal 31 ist auch elektrisch mit den ersten Elektroden 131 (Source-Elektroden) der Halbleiterelemente 13 über die Leiterschicht 223 und die Verbindungselemente 62 verbunden, wie in den 10 und 13 gezeigt.
  • Wie das Leistungs-Terminal 32 ist auch das Leistungs-Terminal 36 ein plattenähnliches Element. Das Leistungs-Terminal 36 ist über die Leiterschicht 226 und die leitenden Bondelemente 130 elektrisch mit den zweiten Elektroden 132 (Drain-Elektroden) der Halbleiterelemente 13 verbunden.
  • Wie in 10 dargestellt, weist das Leistungs-Terminal 36 einen Pad-Abschnitt 361 und einen Terminal-Abschnitt 362 auf. Der Pad-Abschnitt 361 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 361 ist mit der Leiterschicht 226 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitenden Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist. Der Terminal-Abschnitt 362 ist von dem Harzelement 5 freigelegt. Wie in 10 dargestellt, erstreckt sich der Terminal-Abschnitt 362 in der Draufsicht in x2-Richtung aus dem Harzelement 5. Die Oberfläche des Terminal-Abschnitts 362 kann beispielsweise mit Silber beschichtet sein.
  • Das Signal-Terminal 37 ist über die Leiterschicht 227 und die Vielzahl von Verbindungselementen 47 mit den dritten Elektroden 133 (Gate-Elektroden) der Halbleiterelemente 13 elektrisch verbunden. In das Signal-Terminal 37 wird ein Ansteuersignal für die Ein- und Ausschaltsteuerung jedes Halbleiterelements 13 eingegeben. Das Signal-Terminal 37 ist z.B. mit einer Ansteuerungsschaltung DR verbunden, die ein Ansteuerungssignal einspeist.
  • Wie in 12 dargestellt, weist das Signal-Terminal 37 einen Pad-Abschnitt 371 und einen Terminal-Abschnitt 372 auf. Der Pad-Abschnitt 371 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 371 ist an den Terminal-Bondabschnitt 227b der Leiterschicht 227 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Verbinden mit einem leitenden Verbindungsmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt wird. Der Terminal-Abschnitt 372 ist von dem Harzelement 5 freigelegt. Der Abschnitt 372 hat in x-Richtung gesehen die Form eines L.
  • Das Erfassungs-Terminal 38 ist über die Leiterschicht 228, das Verbindungselement 46 und das Verbindungselement 62 elektrisch mit der ersten Elektrode 131 (Source-Elektrode) eines der Halbleiterelemente 13 verbunden. Wie das Erfassungs-Terminal 34 ist auch das Erfassungs-Terminal 38 mit einer Ansteuerungsschaltung verbunden, die für jedes der Halbleiterelemente 13 ein Ansteuerungssignal erzeugt. Die an das Erfassungs-Terminal 38 angelegte Spannung wird als Rückkopplungssignal an die Ansteuerungsschaltung ausgegeben.
  • Wie in 12 dargestellt, weist das Erfassungs-Terminal 38 einen Pad-Abschnitt 381 und einen Terminal-Abschnitt 382 auf. Der Abschnitt 381 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 381 ist an den Terminal-Bondabschnitt 228b der Leiterschicht 228 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitenden Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist. Der Terminal-Abschnitt 382 ist vom Harzelement 5 freigelegt. Der Terminal-Abschnitt 382 hat, in x-Richtung gesehen, die Form eines L.
  • Das Erfassungs-Terminal 39 ist über die Leiterschicht 229 und die Vielzahl von Verbindungselementen 48 elektrisch mit den ersten Elektroden 131 (Source-Elektroden) der Halbleiterelemente 13 verbunden. Wie das Erfassungs-Terminal 35 ist auch das Erfassungs-Terminal 39 mit einer Miller-Klemmenschaltung verbunden. Die Miller-Klemmenschaltung ist beispielsweise zwischen dem Erfassungs-Terminal 39 und dem Signal-Terminal 37 angeschlossen, um eine Fehlfunktion (falsches Einschalten des Gates) jedes der Halbleiterelemente 13 zu verhindern.
  • Wie in 12 dargestellt, weist das Erfassungs-Terminal 39 einen Pad-Abschnitt 391 und einen Terminal-Abschnitt 392 auf. Der Pad-Abschnitt 391 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 391 ist an den Terminal-Bondabschnitt 229b der Leiterschicht 229 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitenden Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist. Der Terminal-Abschnitt 392 ist von dem Harzelement 5 frei gelegt. Der Terminal-Abschnitt 392 hat in x-Richtung gesehen die Form eines L.
  • Das Signal-Terminal 37, das Erfassungs-Terminal 38 und das Erfassungs-Terminal 39 ragen aus einer Harz-Seitenfläche 534 auf der y2-Seite heraus, die gegenüber der Harz-Seitenfläche angeordnet ist, aus der das Signal-Terminal 33, das Erfassungs-Terminal 34 und das Erfassungs-Terminal 35 herausragen.
  • Die Dummy-Terminals 30 sind mit keinem der Halbleiterelemente 11, 12, 13 und 14 elektrisch verbunden.
  • Wie in den 11 und 12 dargestellt, weist jeder der Dummy-Terminals 30 einen Pad-Abschnitt 301 und einen Terminal-Abschnitt 302 auf. Der Pad-Abschnitt 301 ist mit dem Harzelement 5 abgedeckt. Der Pad-Abschnitt 301 ist mit der Leiterschicht 220 gebondet. Das Bonden kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitenden Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt ist. Der Terminal-Abschnitt 302 ist von dem Harzelement 5 frei gelegt. Der Terminal-Abschnitt 302 hat in x-Richtung gesehen die Form eines L.
  • In dem Halbleiterbauteil A3 ist das Leistungs-Terminal 31 ein Ausgangs-Terminal in dem oben beschriebenen Schaltkreis. Das Leistungs-Terminal 32 ist ein negatives Eingangs-Terminal (N-Terminal) im Schalterkreis. Das Leistungs-Terminal 36 ist ein positivesEingangs-Terminal (P-Terminal) im Schalterkreis. Zwischen den beiden Leistungs-Terminals 32 und 36 wird eine Source-Spannung angelegt. Das Halbleiterbauteil A3 wandelt die zwischen dem Leistungs-Terminal 32 und dem Leistungs-Terminal 36 angelegte Spannung durch den Schaltvorgang der Vielzahl von Halbleiterelementen 11 und 13 um und gibt die resultierende Spannung an dem Leistungs-Terminal 31 aus.
  • Die Vielzahl von Verbindungselementen 62 sind in ihrer Ausgestaltung ähnlich wie die Verbindungselemente 61 ausgebildet. Mit anderen Worten, die Verbindungselemente 62 sind leitende plattenähnliche Elemente, und ein Teil jedes Verbindungselements 62 ist gebogen. Wie bei den Verbindungselementen 61 kann jedes der Verbindungselemente 62 teilweise unterschiedliche Dicken in z-Richtung aufweisen, anstatt teilweise gebogen zu sein. Jedes der Verbindungselemente 62 ist an die Leiterschicht 223, die erste Elektrode 131 eines anderen Halbleiterelements 13 und die Anodenelektrode 141 eines anderen Halbleiterelements 14 gebondet, um sie elektrisch zu verbinden. Das Bonden der Verbindungselemente 62 kann durch ein beliebiges Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Bonden mit einem leitfähigen Bondmaterial (z.B. Lot oder Sintermetall), dem Laser-Bonden oder dem Ultraschall-Bonden ausgewählt wird.
  • Das Verbindungselement 46 ist an einem Ende (erstes Ende) mit einem der Verbindungselemente 62 gebondet und am anderen Ende (zweites Ende) mit der Leiterschicht 228 gebondet. Das Verbindungselement 46 verbindet das Verbindungselement 62 und die Leiterschicht 228 elektrisch. Vorzugsweise beträgt die parasitäre Induktivität von der ersten Elektrode 131 des entsprechenden Halbleiterelements 13 zu dem Abschnitt, an dem das Verbindungselement 46 mit dem Verbindungselement 62 verbunden ist, zum Beispiel nicht weniger als 0,3 nH und nicht mehr als 2 nH. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt, dass das Verbindungselement 46 mit einem Abschnitt des Verbindungselements 62 verbunden ist, an dem die parasitäre Induktivität von der ersten Elektrode 131 nicht weniger als 0,3 nH und nicht mehr als 2 nH beträgt. Das zweite Ende des Verbindungselements 46 kann mit dem Pad-Abschnitt 381 des Erfassungs-Terminals 38 verbunden sein, anstatt mit der Leiterschicht 228 verbunden zu sein.
  • Jedes der Verbindungselemente 47 ist an einem Ende mit der dritten Elektrode 133 (Gate-Elektrode) eines anderen Halbleiterelements 13 gebondet und am anderen Ende mit der Leiterschicht 227 gebondet. Die Verbindungselemente 47 verbinden die dritten Elektroden 133 und die Leiterschicht 227 elektrisch miteinander.
  • Jedes der Verbindungselemente 48 ist an einem Ende mit der ersten Elektrode 131 (Source-Elektrode) eines anderen Halbleiterelements 13 gebondet und am anderen Ende mit der Leiterschicht 229 gebondet. Die Verbindungselemente 48 verbinden die ersten Elektroden 131 und die Leiterschicht 229 elektrisch miteinander.
  • Das Halbleiterbauteil A3, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, hat die folgenden Vorteile.
  • Das Halbleiterbauteil A3 weist die Halbleiterelemente 11, die Leiterschicht 221, das Leistungs-Terminal 32, das Erfassungs-Terminal 34, die Verbindungselemente 61 und das Verbindungselement 42 auf. Gemäß der Ausgestaltung sind die Verbindungselemente 61, die Leiterschicht 221 usw. in dem Leitungspfad zwischen dem Erfassungs-Terminal 34 (Source-Sense-Terminal) und den ersten Elektroden 111 (Source-Elektroden) angeordnet. Als solches hat das Halbleiterbauteil A3 einen ähnlichen Vorteil wie das Halbleiterbauteil A1, dass, wenn ein Überstrom zwischen den zweiten Elektroden 112 und den ersten Elektroden 111 (zwischen Drains und Sources) fließt, die zwischen den dritten Elektroden 113 und den ersten Elektroden 111 (zwischen Gates und Sources) angelegte Spannung durch die parasitäre Induktivität an den Verbindungselementen 61 und der Leiterschicht 221 reduziert werden kann. Somit kann das Halbleiterbauteil A3 die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 11 verbessern.
  • Das Halbleiterbauteil A3 weist die Halbleiterelemente 13, die Verbindungselemente 62, das Erfassungs-Terminal 38 und das Verbindungselement 46 auf. Jedes der Halbleiterelemente 13 weist die erste Elektrode 113 (Source-Elektrode), die zweite Elektrode 132 (Drain-Elektrode) und die dritte Elektrode 133 (Gate-Elektrode) auf, wobei die Ein/Aus-Steuerung zwischen der ersten Elektrode 131 und der zweiten Elektrode 132 durch ein Ansteuersignal ausgeführt wird, das in die dritte Elektrode 133 eingegeben wird. Das Erfassungs-Terminal 38 ist ein Source-Sense-Terminal, das elektrisch mit der ersten Elektrode 131 verbunden ist. Die Verbindungselemente 62 sind an die ersten Elektroden 131 gebondet und das Verbindungselement 46 ist an eines der Verbindungselemente 62 gebondet. Gemäß der Ausgestaltung ist das Verbindungselement 62 im Leitungspfad zwischen dem Erfassungs-Terminal 38 (Source-Sense-Terminal) und der ersten Elektrode 131 (Source Elektrode) angeordnet. Wenn also ein Überstrom zwischen den zweiten Elektroden 132 und den ersten Elektroden 131 (zwischen Drains und Sources) fließt, kann die zwischen den dritten Elektroden 133 und den ersten Elektroden 131 (zwischen Gates und Sources) angelegte Spannung durch die parasitäre Induktivität an den Verbindungselementen 62 reduziert werden, verglichen mit dem Fall, in dem das Erfassungs-Terminal 38 und die erste Elektrode 131 (Source-Elektrode) direkt durch einen Bonddraht oder dergleichen miteinander verbunden sind. Daher kann das Halbleiterbauteil A3 die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 13 verbessern. Da die parasitäre Induktivität verwendet wird, kann die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 13 insbesondere ohne die Verwendung von Induktivitätselementen oder dergleichen verbessert werden.
  • Obwohl plattenähnliche Verbindungselemente 61 in der dritten Ausführungsform vorgesehen sind, können anstelle der plattenartigen Verbindungselemente auch drahtartige Verbindungselemente vorgesehen sein. 14 zeigt ein Halbleiterbauteil gemäß einer solchen Variante. Im Vergleich zu dem Halbleiterbauteil A3 weist das Halbleiterbauteil gemäß der Variante eine Vielzahl von Verbindungselementen 41 und eine Vielzahl von Verbindungselementen 45 anstelle jedes der Verbindungselemente 61 auf, und weist eine Vielzahl von Verbindungselementen 49 und eine Vielzahl von Verbindungselementen 40 anstelle jedes der Verbindungselemente 62 auf.
  • Wie bei den Verbindungselementen 41 handelt es sich bei den Verbindungselementen 49 um Bonddrähte. Jeder Satz der Verbindungselemente 49 ist an die erste Elektrode 131 eines anderen Halbleiterelements 13 und die Leiterschicht 223 gebondet. Wie die Verbindungselemente 45 sind auch die Verbindungselemente 40 Bonddrähte. Jeder Satz der Verbindungselemente 40 ist an di erste Elektrode 131 eines anderen Halbleiterelements 13 und die Anodenelektrode 141 eines anderen Halbleiterelements 14 gebondet, um diese Elektroden elektrisch zu verbinden.
  • Wie in 14 dargestellt, ist das Verbindungselement 46 mit der Leiterschicht 223 verbunden. Außerdem werden die Anordnungen des Signal-Terminals 37, der Erfassungs-Terminals 38 und 39, der beiden Dummy-Terminals 30, der Leiterschichten 227, 228 und 229 und der beiden Leiterschichten 220 entsprechend geändert. Wie das Signal-Terminal 33 und die Erfassungs-Terminals 34 und 35 sind auch das Signal-Terminal 37 und die Erfassungs-Terminals 38 und 39 in der Draufsicht in x1-Richtung verschoben.
  • Das in 14 gezeigte Halbleiterbauteil bietet auch die gleichen Vorteile wie das Halbleiterbauteil A3.
  • Die 15 bis 17 zeigen ein Halbleiterbauteil gemäß einer vierten Ausführungsform. Wie in den 15 bis 17 gezeigt, weist ein Halbleiterbauteil A4 gemäß der vierten Ausführungsform eine Vielzahl von Halbleiterelementen 11 bis 14, ein Trägerelement 2, eine Vielzahl von Leistungs-Terminals 31, 32 und 36, eine Vielzahl von Signal-Terminals 33 und 37, eine Vielzahl von Erfassungs-Terminals 34, 35, 38 und 39 und eine Vielzahl von Verbindungselementen 41 bis 49 auf, wie bei dem Halbleiterbauteil A3. Das Halbleiterbauteil A4 weist ferner eine Vielzahl von leitenden Elementen 81a bis 81f, 82a bis 82c und 83a bis 83d, ein Erfassungs-Terminal 91 und zwei Thermistor-Terminals 92 auf. Das Halbleiterbauteil A4 weist anstelle des Harzelements 5 eine wärmeableitende Platte 71 und ein Gehäuse 72 auf. Wie in den 15 bis 17 dargestellt, weist das Halbleiterbauteil A4 zwei Leistungs-Terminals 31 (31A und 31B) auf.
  • 15 ist eine perspektivische Ansicht, die das Halbleiterbauteil A4 zeigt. 16 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterbauteil A4 ohne eine Deckplatte 70 (unten beschrieben) zeigt. 17 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVII-XVII in 16. Es wird bemerkt, dass in 17 ein paar Bauelemente weggelassen sind.
  • Wie in 17 gezeigt, hat die wärmeableitende Platte 71 in der Draufsicht eine rechteckige, plattenähnliche Form und ist aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Die wärmeableitende Platte 71 besteht aus einem Metall wie z. B. Kupfer. Eine Oberfläche der wärmeableitenden Platte 71 kann mit Nickel beschichtet sein. Die Oberfläche der wärmeableitenden Platte 71 auf der z1-Seite kann mit einem Kühlmittel, wie z.B. einem Kühlkörper, versehen sein, falls erforderlich.
  • Wie in den 15 und 16 gezeigt, ist das Gehäuse 72 im Wesentlichen rechteckig und parallelepipedisch geformt. Das Gehäuse 72 besteht aus einem Kunstharz mit elektrischer Isolierung und hervorragender Wärmebeständigkeit, wie z. B. Polyphenylensulfid (PPS) . Das Gehäuse 72 hat eine rechteckige Form, die in der Draufsicht im Wesentlichen die gleiche Größe wie die wärmeableitende Platte 71 hat. Das Gehäuse 72 hat einen Rahmenabschnitt 73, der an der Oberfläche der wärmeableitenden Platte 71 auf der z2-Seite fixiert ist, und eine obere Platte 70, die an dem Rahmenabschnitt 73 fixiert ist. Die obere Platte 70 verschließt den Rahmenabschnitt 73 auf der z2-Seite und liegt der wärmeableitenden Platte 71 gegenüber, die den Abschnitt 73 des Rahmens auf der z1-Seite verschließt. Die obere Platte 70, die wärmeableitende Platte 71 und der Rahmenabschnitt 73 bilden einen Schaltungsgehäuseraum (d.h. einen Raum zur Aufnahme der Vielzahl von Halbleiterelementen 11 bis 14, des Trägerelements 2 usw.) innerhalb des Gehäuses 72.
  • Wie in 16 gezeigt, hat der Rahmenabschnitt 73 ein Paar von Seitenwänden 731 und 732, die in x-Richtung voneinander getrennt sind, und ein Paar von Seitenwänden 733 und 734, die in y-Richtung voneinander getrennt sind. Das Paar der Seitenwände 731 und 732 erstreckt sich in der Draufsicht in y-Richtung. Die Seitenwand 731 ist auf der x1-Seite angeordnet, und die Seitenwand 732 ist auf der x2-Seite angeordnet. Das Paar der Seitenwände 733 und 734 erstreckt sich in der Draufsicht in x-Richtung. Die Seitenwand 733 ist auf der y1-Seite angeordnet, und die Seitenwand 734 ist auf der y2-Seite angeordnet. Die Seitenwand 733 ist mit den jeweiligen Rändern des Paares der Seitenwände 731 und 732 auf der y1-Seite verbunden, und die Seitenwand 734 ist mit den jeweiligen Rändern des Paares der Seitenwände 731 und 732 auf der y2-Seite verbunden.
  • Wie in den 15 und 16 gezeigt, sind an der Oberfläche der Seitenwand 731 zwei Terminal-Blöcke 771 und 772 ausgebildet. Das Leistungs-Terminal 31A ist auf der Oberfläche des Terminal-Blocks 771 auf der z2-Seite angeordnet, und das Leistungs-Terminal 31B ist auf der Oberfläche des Terminal-Blocks 772 auf der z2-Seite angeordnet. In der Draufsicht ist der Terminal-Block 771 in der y2-Richtung in Bezug auf die Mitte der Seitenwand 731 in deren Längsrichtung (y-Richtung) verschoben, und der Terminal-Block 772 ist in der y1-Richtung in Bezug auf die Mitte der Seitenwand 731 in deren Längsrichtung (y-Richtung) verschoben. Die Terminal-Blöcke 771 und 772 sind einstückig mit der Seitenwand 731 ausgebildet.
  • Wie in den 15 und 16 gezeigt, sind zwei Terminal-Blöcke 773 und 774 an der äußeren Oberfläche der Seitenwand 732 ausgebildet. Auf der Oberfläche des Terminal-Blocks 773 ist z2-seitig das Leistungs-Terminal 36 und auf der Oberfläche des Terminal-Blocks 774 z2-seitig das Leistungs-Terminal 32 angeordnet. In der Draufsicht ist der Terminal-Block 773 in der y2-Richtung in Bezug auf die Mitte der Seitenwand 732 in deren Längsrichtung (y-Richtung) verschoben, und der Terminal-Block 774 ist in der y1-Richtung in Bezug auf die Mitte der Seitenwand 732 in deren Längsrichtung (y-Richtung) verschoben. Die Terminal-Blöcke 773 und 774 sind einstückig mit der Seitenwand 732 ausgebildet. Wie in 16 gezeigt, ist in jedem der Terminal-Blöcke 771 bis 774 eine Mutter NT versenkt, deren Mittelachse des Schraubenlochs mit der z-Richtung zusammenfällt.
  • Wie in 16 dargestellt, sind das Signal-Terminal 33 und die beiden Erfassungs-Terminals 34 und 35 an der Seitenwand 733 befestigt. Teile des Signal-Terminals 33 und der beiden Erfassungs-Terminals 34 und 35 ragen von der Oberfläche der Seitenwand 733 auf der z2-Seite zur Außenseite des Gehäuses 72 (in z2-Richtung). Das Signal-Terminal 33 und die beiden Erfassungs-Terminals 34 und 35 sind in x-Richtung zwischen der Mitte der Seitenwand 733 in Längsrichtung (x-Richtung) und dem Ende der Seitenwand 733 in x2-Richtung voneinander beabstandet.
  • Wie in 16 dargestellt, sind das Signal-Terminal 37 und die beiden Erfassungs-Terminals 38 und 39 an der Seitenwand 734 befestigt. Teile des Signal-Terminals 37 und der beiden Erfassungs-Terminals 38 und 39 ragen von der Oberfläche der Seitenwand 734 auf der z2-Seite zur Außenseite des Gehäuses 72 (in z2-Richtung). Das Signal-Terminal 37 und die beiden Erfassungs-Terminals 38 und 39 sind in x-Richtung zwischen der Mitte der Seitenwand 734 in Längsrichtung (x-Richtung) und dem Ende der Seitenwand 734 in x1-Richtung voneinander beabstandet.
  • Wie in 16 gezeigt, ist an jeder der vier Ecken der Oberfläche des Rahmenabschnitts 73 auf der z2-Seite eine Ausnehmung 74 ausgebildet. Die Bodenwand der Ausnehmung 74 ist mit einem Montage-Durchgangsloch 75 versehen, das durch die Bodenwand verläuft. Ein rohrförmiges Metallelement 76 wird in das Montage-Durchgangsloch 75 eingepasst und daran fixiert. Die wärmeableitende Platte 71 ist mit montage-Durchgangslöchern (nicht dargestellt) versehen, die mit den Montage-Durchgangslöchern 75 kommunizieren. Das Halbleiterbauteil A4 wird mit Befestigungselementen (z.B. Schrauben), die in die Montage-Durchgangslöcher 75 des Gehäuses 72 und die Montage-Durchgangslöcher der Wärmeableitungsplatte 71 eingeführt werden, an einer vorgegebenen Position auf einem Montagetarget fixiert. Es ist möglich, diese Montage-Durchgangslöcher 75 zur Befestigung eines Kühlmittels wie des oben beschriebenen Kühlkörpers zu verwenden.
  • Das Trägerelement 2 des Halbleiterbauteils A4 ist auf der Oberfläche der wärmeableitenden Platte 71 auf der z2-Seite montiert, wie in 17 gezeigt, und ist in der Innenseite (dem oben beschriebenen Schaltungsgehäuseraum) des Gehäuses 72 in Draufsicht untergebracht, wie in 16 gezeigt.
  • Wie in 16 gezeigt, weist die Vorderseiten-Metallschicht 22 des Halbleiterbauteils A4 zwei Leiterschichten 221, zwei Leiterschichten 222, zwei Leiterschichten 223, zwei Leiterschichten 224, zwei Leiterschichten 226, zwei Leiterschichten 227, zwei Leiterschichten 229 und zwei Leiterschichten 22T auf.
  • Die beiden Leiterschichten 221 sind voneinander beabstandet und in x-Richtung ausgerichtet. Die beiden Leiterschichten 221 sind über das leitende Element 82a elektrisch miteinander verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel ist das leitende Element 82a ein plattenähnliches Metallelement, kann aber auch aus einem (oder mehreren) Bonddraht(en) bestehen. Die beiden Leiterschichten 221 können auch nicht voneinander getrennt sein, sondern können stattdessen einstückig ausgebildet sein.
  • Die beiden Leiterschichten 222 sind voneinander beabstandet und in x-Richtung ausgerichtet. Die beiden Leiterschichten 222 sind über das leitende Element 83a elektrisch miteinander verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel besteht das leitende Element 83a aus einer Vielzahl von Bonddrähten, kann aber stattdessen auch ein Metallplatten-ähnliches Element sein. Die beiden Leiterschichten 222 können auch nicht voneinander getrennt sein, sondern können stattdessen einstückig ausgebildet sein.
  • Die beiden Leiterschichten 223 sind voneinander beabstandet und in x-Richtung ausgerichtet. Die beiden Leiterschichten 223 sind über das leitende Element 82b elektrisch miteinander verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel ist das leitende Element 82b ein Metallplatten-ähnliches Element, kann aber auch aus einem (oder mehreren) Bonddraht(en) bestehen. Drei Halbleiterelemente 11 und drei Halbleiterelemente 12 sind an jede der Leiterschichten 223 gebondet. Die beiden Leiterschichten 223 können auch nicht voneinander getrennt sein, sondern können stattdessen einstückig ausgebildet sein.
  • Die beiden Leiterschichten 224 sind voneinander beabstandet und in x-Richtung ausgerichtet. Die beiden Leiterschichten 224 sind über das leitende Element 83b elektrisch miteinander verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel besteht das leitende Element 83b aus einer Vielzahl von Bonddrähten, kann aber stattdessen auch ein Metallplatten-ähnliches Element sein. Die beiden Leiterschichten 224 können auch nicht voneinander getrennt sein, sondern können stattdessen einstückig ausgebildet sein.
  • Die beiden Leiterschichten 226 sind voneinander beabstandet und in x-Richtung ausgerichtet. Die beiden Leiterschichten 226 sind über das leitende Element 82c elektrisch miteinander verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel ist das leitende Element 82c ein Metallplatten-ähnliches Element, kann aber auch ein (oder mehrere) Bonddraht(e) sein. Drei Halbleiterelemente 13 und drei Halbleiterelemente 14 sind an jede der Leiterschichten 226 gebondet. Die beiden Leiterschichten 226 können auch nicht voneinander getrennt sein, sondern können stattdessen einstückig ausgebildet sein.
  • Die beiden Leiterschichten 227 sind voneinander beabstandet und in x-Richtung ausgerichtet. Die beiden Leiterschichten 227 sind über das leitende Element 83c elektrisch miteinander verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel besteht das leitende Element 83c aus einer Vielzahl von Bonddrähten, kann aber stattdessen auch aus einem Metallplatten-ähnlichen Element bestehen. Die beiden Leiterschichten 227 können auch nicht voneinander getrennt sein, sondern können stattdessen einstückig ausgebildet sein.
  • Die beiden Leiterschichten 229 sind voneinander beabstandet und in x-Richtung ausgerichtet. Die beiden Leiterschichten 229 sind über das leitende Element 83d elektrisch miteinander verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel besteht das leitende Element 83d aus einer Vielzahl von Bonddrähten, kann aber stattdessen auch ein Metallplatten-ähnliches Element sein. Die beiden Leiterschichten 229 können auch nicht voneinander getrennt sein, sondern können stattdessen einstückig ausgebildet sein.
  • Die beiden Leiterschichten 22T sind voneinander beabstandet und in x-Richtung ausgerichtet. Wie in 16 dargestellt, ist ein Thermistor TH mit den beiden Leiterschichten 22T gebondet, und jede der Leiterschichten 22T ist elektrisch mit dem Thermistor TH verbunden.
  • Wie in 16 gezeigt, weist das Leistungs-Terminal 31A einen Spitzen-Abschnitt 313A, einen Basis-Abschnitt 314A und einen ansteigenden Abschnitt 315A auf. Der Spitzen-Abschnitt 313A ist entlang der Oberfläche des Terminal-Blocks 771 auf der z2-Seite ausgebildet. Der Basis-Abschnitt 314A ist parallel zu dem Spitzen-Abschnitt 313A auf der z1-Seite des Spitzen-Abschnitts 313A angeordnet. Der ansteigende Abschnitt 315A verbindet den Randabschnitt des Spitzen-Abschnitts 313A auf der y1-Seite mit dem Randabschnitt des Basis-Abschnitts 314A auf der y1-Seite. Der größte Teil des Basis-Abschnitts 314A und des ansteigenden Abschnitts 315A sind in der Innenseite der Seitenwand 731 und des Terminal-Blocks 771 versenkt. Der Randabschnitt des Basis-Abschnitts 314A auf der x2-Seite ist mit Kammzahn-Abschnitten 316A versehen, die in Richtung der Innenseite des Gehäuses 72 vorstehen. Die Kammzahn-Abschnitte 316A sind an eine der Leiterschichten 223 gebondet.
  • Wie in 16 gezeigt, weist das Leistungs-Terminal 31B einen Spitzen-Abschnitt 313B, einen Basis-Abschnitt 314B und einen ansteigenden Abschnitt 315B auf. Der Spitzen-Abschnitt 313B ist entlang der Oberfläche des Terminal-Blocks 772 auf der z2-Seite ausgebildet. Der Basis-Abschnitt 314B ist parallel zu dem Spitzen-Abschnitt 313B auf der z1-Seite des Spitzen-Abschnitts 313B angeordnet. Der ansteigende Abschnitt 315B verbindet den Randabschnitt des Spitzen-Abschnitts 313B auf der y2-Seite mit dem Randabschnitt des Basis-Abschnitts 314B auf der y2-Seite. Der größte Teil des Basis-Abschnitts 314B und des ansteigenden Abschnitts 315B sind in der Innenseite der Seitenwand 731 und des Terminal-Blocks 772 versenkt. Der Randabschnitt des Basis-Abschnitts 314B auf der x2-Seite ist mit Kammzahn-Abschnitten 316B versehen, die in Richtung der Innenseite des Gehäuses 72 vorstehen. Die Kammzahn-Abschnitte 316B sind an eine der Leiterschichten 223 gebondet.
  • Wie in 16 gezeigt, weist das Leistungs-Terminal 36 einen Spitzen-Abschnitt 363, einen Basis-Abschnitt 364 und einen ansteigenden Abschnitt 365 auf. Der Spitzen-Abschnitt 363 ist entlang der Oberfläche des Terminal-Blocks 773 auf der z2-Seite ausgebildet. Der Basis-Abschnitt 364 ist parallel zu dem Spitzen-Abschnitt 363 auf der z1-Seite des Spitzen-Abschnitts 363 angeordnet. Der ansteigende Abschnitt 365 verbindet den Randabschnitt des Spitzen-Abschnitts 363 auf der y1-Seite mit dem Randabschnitt des Basis-Abschnitts 364 auf der y1-Seite. Der größte Teil des Basis-Abschnitts 364 und des ansteigenden Abschnitts 365 sind in der Innenseite der Seitenwand 732 und des Terminal-Blocks 773 versenkt. Der Randabschnitt des Basis-Abschnitts 364 auf der x1-Seite ist mit Kammzahn-Abschnitten 366 versehen, die in Richtung der Innenseite des Gehäuses 72 vorstehen. Die Kammzahn-Abschnitte 366 sind an eine der Leiterschichten 226 gebondet.
  • Wie in 16 gezeigt, weist das Leistungs-Terminal 32 einen Spitzen-Abschnitt 323, einen Basis-Abschnitt 324 und einen ansteigenden Abschnitt 325 auf. Der Spitzen-Abschnitt 323 ist entlang der Oberfläche des Terminal-Blocks 774 auf der z2-Seite ausgebildet. Der Basis-Abschnitt 324 ist parallel zu dem Spitzen-Abschnitt 323 auf der z1-Seite des Spitzen-Abschnitts 323 angeordnet. Der ansteigende Abschnitt 325 verbindet den Randabschnitt des Spitzen-Abschnitts 323 auf der y2-Seite mit dem Randabschnitt des Basis-Abschnitts 324 auf der y2-Seite. Der größte Teil des Basis-Abschnitts 324 und des ansteigenden Abschnitts 325 sind in der Innenseite der Seitenwand 732 und des Terminal-Blocks 774 versenkt. Der Randabschnitt des Basis-Abschnitts 324 auf der x1-Seite ist mit Kammzahn-Abschnitten 326 versehen, die in Richtung der Innenseite des Gehäuses 72 vorstehen. Die Kammzahn-Abschnitte 326 sind an eine der Leiterschichten 221 gebondet.
  • Der Spitzen-Abschnitt 363 des Leistungs-Terminals 36 ist mit einem Einführungsloch 369 ausgebildet, der Spitzen-Abschnitt 323 des Leistungs-Terminals 32 ist mit einem Einführungsloch 329 ausgebildet, der Spitzen-Abschnitt 313A des Leistungs-Terminals 31A ist mit einem Einführungsloch 319A ausgebildet, und der Spitzen-Abschnitt 313B des Leistungs-Terminals 31B ist mit dem Einführungsloch 319B ausgebildet. Jeder der Leistungs-Terminals 31A, 31B, 32 und 36 kann mit einem Stromversorgungsgerät oder einer Last im Montagetarget des Halbleiterbauteils A4 verbunden werden, indem Bolzen (nicht gezeigt) in diese Einführungslöcher 369, 329, 319A und 319B eingeführt und die Bolzen in die Muttern NT eingesetzt werden.
  • Das Signal-Terminal 33 hat, in x-Richtung gesehen, eine Kurbelform. Wie in 16 gezeigt, ist der Basis-Endabschnitt des Signal-Terminals 33 auf der Innenseite des Gehäuses 72 angeordnet, und der Spitzen-Abschnitt des Signal-Terminals 33 ragt in Richtung z2 aus der Oberfläche der Seitenwand 733 auf der z2-Seite heraus. Der mittlere Abschnitt des Signal-Terminals 33, der den Basis-Endabschnitt und den Spitzen-Abschnitt verbindet, ist in der Seitenwand 733 versenkt. Wie in 16 gezeigt, ist das leitende Element 81a an den Basis-Endabschnitt des Signal-Terminals 33 gebondet, und das Signal-Terminal 33 ist über das leitende Element 81a mit einer der beiden Leiterschichten 222 (in der vorliegenden Ausführungsform die Leiterschicht 222 auf der x1-Seite) elektrisch verbunden. In dem in 16 dargestellten Beispiel ist das leitende Element 81a ein Bonddraht, kann aber stattdessen auch ein Metallplatten-ähnliches Element sein.
  • Jedes der Erfassungs-Terminals 34 und 35 hat, in x-Richtung gesehen, eine Kurbelform. Wie in 16 gezeigt, sind die Basis-Endabschnitte der Erfassungs-Terminals 34 und 35 auf der Innenseite des Gehäuses 72 angeordnet, und die Spitzen-Abschnitte der Erfassungs-Terminals 34 und 35 ragen in der z2-Richtung von der Oberfläche der Seitenwand 733 auf der z2-Seite vor. Die mittleren Abschnitte der Erfassungs-Terminals 34 und 35, die die Basis-Endabschnitte und die Spitzen-Abschnitte verbinden, sind in der Seitenwand 733 versenkt. Wie in 16 dargestellt, ist das Verbindungselement 42 an den Basis-Endabschnitt des Erfassungs-Terminals 34 gebondet, und das Erfassungs-Terminal 34 ist über das Verbindungselement 42 mit einer der beiden Leiterschichten 221 (in der vorliegenden Ausführungsform die Leiterschicht 221 auf der x2-Seite) elektrisch verbunden. Wie in 16 gezeigt, ist das leitende Element 81b an den Basis-Endabschnitt des Erfassungs-Terminals 35 gebondet, und das Erfassungs-Terminal 35 ist über das leitende Element 81b mit einer der beiden Leiterschichten 224 (in der vorliegenden Ausführungsform die Leiterschicht 224 auf der x2-Seite) elektrisch verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel ist das leitende Element 81b ein Bonddraht, kann aber stattdessen auch ein Metallplatten-ähnliches Element sein.
  • Das Signal-Terminal 37 hat in x-Richtung gesehen eine Kurbelform. Wie in 16 gezeigt, ist der Basis-Endabschnitt des Signal-Terminals 37 auf der Innenseite des Gehäuses 72 angeordnet, und der Spitzen-Abschnitt des Signal-Terminals 37 ragt in der z2-Richtung von der Oberfläche der Seitenwand 734 auf der z2-Seite hervor. Der mittlere Abschnitt des Signal-Terminals 37, der den Basis-Endabschnitt und den Spitzen-Abschnitt verbindet, ist in der Seitenwand 734 versenkt. Wie in 16 gezeigt, ist das leitende Element 81c an den Basis-Endabschnitt des Signal-Terminals 37 gebondet, und das Signal-Terminal 37 ist über das leitende Element 81c mit einer der beiden Leiterschichten 227 (in der vorliegenden Ausführungsform die Leiterschicht 227 auf der x2-Seite) elektrisch verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel ist das leitende Element 81c ein Bonddraht, kann aber stattdessen auch ein Metallplatten-ähnliches Element sein.
  • Jedes der Erfassungs-Terminals 38 und 39 hat in x-Richtung gesehen eine Kurbelform. Wie in 16 gezeigt, sind die Basis-Endabschnitte der Erfassungs-Terminals 38 und 39 auf der Innenseite des Gehäuses 72 angeordnet, und die Spitzen-Abschnitte der Erfassungs-Terminals 38 und 39 ragen in der z2-Richtung von der Oberfläche der Seitenwand 734 auf der z2-Seite vor. Die mittleren Abschnitte der Erfassungs-Terminals 38 und 39, die die Basis-Endabschnitte und die Spitzen-Abschnitte verbinden, sind in der Seitenwand 734 versenkt. Wie in 16 dargestellt, ist das Verbindungselement 46 an den Basis-Endabschnitt des Erfassungs-Terminals 38 gebondet, und das Erfassungs-Terminal 38 ist über das Verbindungselement 46 mit einer der beiden Leiterschichten 223 (in der vorliegenden Ausführungsform die Leiterschicht 223 auf der x1-Seite) elektrisch verbunden. Wie in 16 gezeigt, ist das leitende Element 81d mit dem Basis-Endabschnitt des Erfassungs-Terminals 39 verbunden, und das Erfassungs-Terminal 39 ist über das leitende Element 81d mit einer der beiden Leiterschichten 229 (in der vorliegenden Ausführungsform die Leiterschicht 229 auf der x1-Seite) elektrisch verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel ist das leitende Element 81d ein Bonddraht, kann aber stattdessen auch ein metallplattenartiges Element sein.
  • Das Erfassungs-Terminal 91 hat in x-Richtung gesehen eine Kurbelform. Wie in 16 gezeigt, ist der Basis-Endabschnitt des Erfassungs-Terminals 91 auf der Innenseite des Gehäuses 72 angeordnet, und der Spitzen-Abschnitt des Erfassungs-Terminals 91 ragt in der z2-Richtung aus der Oberfläche der Seitenwand 734 auf der z2-Seite heraus. Der mittlere Abschnitt des Erfassungs-Terminals 91, der den Basis-Endabschnitt und den Spitzen-Abschnitt verbindet, ist in der Seitenwand 734 versenkt. Wie in 16 gezeigt, ist das leitende Element 81e an den Basis-Endabschnitt des Erfassungs-Terminals 91 gebondet, und das Erfassungs-Terminal 91 ist über das leitende Element 81e mit einer der beiden Leiterschichten 226 (in der vorliegenden Ausführungsform die Leiterschicht 226 auf der x1-Seite) elektrisch verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel ist das leitende Element 81e ein Bonddraht, kann aber stattdessen auch ein metallplattenähnliches Element sein. Da die Leiterschicht 226 elektrisch mit den zweiten Elektroden 132 (Drain-Elektroden) der Halbleiterelemente 13 verbunden ist, ist das Erfassungs-Terminal 91 elektrisch mit den zweiten Elektroden 132 verbunden.
  • Jeder der beiden Thermistor-Terminals 92 hat, in x-Richtung gesehen, eine Kurbelform. Wie in 16 gezeigt, sind die Basis-Endabschnitte der Thermistor-Terminals 92 auf der Innenseite des Gehäuses 72 angeordnet, und die Spitzen-Abschnitte der Thermistor-Terminals 92 ragen in der z2-Richtung von der Oberfläche der Seitenwand 734 auf der z2-Seite vor. Die mittleren Abschnitte der Thermistor-Terminals 92, die die Basis-Endabschnitte und die Spitzen-Abschnitte verbinden, sind in der Seitenwand 734 versenkt. Wie in 16 dargestellt, sind die beiden leitenden Elemente 81f an die jeweiligen Basis-Endabschnitte der Thermistor-Terminals 92 gebondet, und die Thermistor-Terminals 92 sind über die leitenden Elemente 81f elektrisch mit den jeweiligen Leiterschichten 22T verbunden. In dem in 16 gezeigten Beispiel sind die leitenden Elemente 81f Bonddrähte, können aber stattdessen auch Metallplattenähnliche Elemente sein. Die Thermistor-Terminals 92 sind über die leitenden Elemente 81f und die Leiterschichten 22T elektrisch mit dem auf der Innenseite des Gehäuses 72 angeordneten Thermistor TH verbunden. Die beiden Thermistor-Terminals 92 dienen der Erkennung der Innentemperatur des Halbleiterbauteils A4.
  • Das Halbleiterbauteil A4, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, hat die folgenden Vorteile.
  • Das Halbleiterbauteil A4 weist die Halbleiterelemente 11, die Leiterschichten 221, das Erfassungs-Terminal 34, die Verbindungselemente 41 und das Verbindungselement 42 auf. Gemäß der Ausgestaltung sind die Verbindungselemente 41, die Leiterschichten 221 usw. in dem Leitungspfad zwischen dem Erfassungs-Terminal 34 (Source Sense Terminal) und den ersten Elektroden 111 (Source Elektroden) angeordnet. Als solches hat das Halbleiterbauteil A4 einen ähnlichen Vorteil wie das Halbleiterbauteil A1, indem, wenn ein Überstrom zwischen den zweiten Elektroden 112 und den ersten Elektroden 111 (zwischen Drains und Sources) fließt, die zwischen den dritten Elektroden 113 und den ersten Elektroden 111 (zwischen Gates und Sources) angelegte Spannung durch die parasitäre Induktivität an den Verbindungselementen 41 und den Leiterschichten 221 reduziert werden kann. Somit kann das Halbleiterbauteil A4 die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 11 verbessern.
  • Das Halbleiterbauteil A4 weist die Halbleiterelemente 13, die Leiterschichten 223, das Erfassungs-Terminal 38, die Verbindungselemente 49 und das Verbindungselement 46 auf. Gemäß der Ausgestaltung sind das Verbindungselement 46, die Leiterschichten 223 usw. in dem Leitungspfad zwischen dem Erfassungs-Terminal 38 (Source Sense Terminal) und den ersten Elektroden 111 (Source Elektrode) angeordnet. Als solches hat das Halbleiterbauteil A4 einen ähnlichen Vorteil wie das Halbleiterbauteil A3, indem, wenn ein Überstrom zwischen den zweiten Elektroden 132 und den ersten Elektroden 131 (zwischen Drains und Sources) fließt, die zwischen den dritten Elektroden 133 und den ersten Elektroden 131 (zwischen Gates und Sources) angelegte Spannung durch die parasitäre Induktivität an dem Verbindungselement 46 und den Leiterschichten 223 reduziert werden kann. Somit kann das Halbleiterbauteil A4 die Kurzschlusstoleranz der Halbleiterelemente 13 verbessern.
  • 18 zeigt ein Halbleiterbauteil gemäß einer fünften Ausführungsform. Ein Halbleiterbauteil A5 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von dem Halbleiterbauteil A1 hauptsächlich durch die Ausgestaltung des Trägerelements 2. Insbesondere ist das Trägerelement 2 des Halbleiterbauteils A5 ein Leiterrahmen. 18 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A5 und zeigt ein Harzelement 5 mit einer imaginären Linie.
  • Das Halbleiterbauteil A5 ist z.B. vom Typ Transistor Outline (TO) Gehäuse. Es wird bemerkt, dass der Typ des Halbleiterbauteils A5 nicht auf ein TO-Gehäuse beschränkt ist und ein bekanntes Gehäuse wie ein Small Outline Package (SOP) , ein Small Outline Non-Lead (SON) oder ein Ball Grid Array (BGA) sein kann. Wie in 18 dargestellt, weist das Halbleiterbauteil A5 ein einzelnes Halbleiterelement 11 auf.
  • Wie oben beschrieben, ist das Trägerelement 2 des Halbleiterbauteils A5 ein Leiterrahmen und weist eine Vielzahl von Leitern 251 bis 255 auf, die voneinander getrennt sind. Die Vielzahl der Leiter 251 bis 255, d.h. das Trägerelement 2, bestehen aus einem Metall wie z.B. Kupfer. Teile der Leiter 251 bis 255 sind von dem Harzelement 5 freigelegt. n dem in 18 dargestellten Beispiel ist das Halbleiterbauteil A5 ein TO-Gehäuse mit fünf Terminals (Pins) . Das Halbleiterbauteil A5 kann mehr als fünf Terminals (Pins) haben.
  • Wie in 18 gezeigt, weist der Leiter 251 einen Pad-Abschnitt 251a und einen Terminal-Abschnitt 251b auf. Der Pad-Abschnitt 251a ist ein Teil des Leiters 251, der mit dem Harzelement 5 abgedeckt ist. Eine Vielzahl von Verbindungselementen 41 ist mit dem Pad-Abschnitt 251a gebondet. Der Pad-Abschnitt 251a ist über die Vielzahl von Verbindungselementen 41 elektrisch mit der ersten Elektrode 111 des Halbleiterelements 11 verbunden. Ein Verbindungselement 42 ist ebenfalls mit dem Pad-Abschnitt 251a verbunden. Der Pad-Abschnitt 251a ist über das Verbindungselement 42 elektrisch mit dem Leiter 252 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 251b ist ein Teil des Leiters 251, der aus dem Harzelement 5 herausragt. Der Terminal-Abschnitt 251b ist mit dem Pad-Abschnitt 251a verbunden. Da der Pad-Abschnitt 251a elektrisch mit der ersten Elektrode 111 verbunden ist, ist der Terminal-Abschnitt 251b elektrisch mit der ersten Elektrode 111 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 251b ist ein Source-Terminal in dem Halbleiterbauteil A5.
  • Wie in 18 gezeigt, weist der Leiter 252 einen Pad-Abschnitt 252a und einen Terminal-Abschnitt 252b auf. Der Pad-Abschnitt 252a ist ein Teil des Leiters 252, der mit dem Harzelement 5 abgedeckt ist. Das Verbindungselement 42 ist mit dem Pad-Abschnitt 252a gebondet. Der Pad-Abschnitt 252a ist über das Verbindungselement 42 elektrisch mit dem Leiter 251 (Pad-Abschnitt 251a) verbunden. Dementsprechend ist der Pad-Abschnitt 252a über das Verbindungselement 42, den Leiter 251 und die Vielzahl von Verbindungselementen 41 elektrisch mit der ersten Elektrode 111 des Halbleiterelements 11 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 252b ist ein Teil des Leiters 252, der aus dem Harzelement 5 herausragt. Der Terminal-Abschnitt 252b ist mit dem Pad-Abschnitt 252a verbunden. Da der Pad-Abschnitt 252a elektrisch mit der ersten Elektrode 111 des Halbleiterelements 11 verbunden ist, ist der Terminal-Abschnitt 252b elektrisch mit der ersten Elektrode 111 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 252b ist ein Source-Sense-Terminal im Halbleiterbauteil A5.
  • Wie in 18 gezeigt, weist der Leiter 253 einen Pad-Abschnitt 253a und einen Terminal-Abschnitt 253b auf. Der Pad-Abschnitt 253a ist ein Teil des Leiters 253, der mit dem Harzelement 5 abgedeckt ist. Das Verbindungselement 43 ist an den Pad-Abschnitt 253a gebondet. Der Pad-Abschnitt 253a ist über das Verbindungselement 43 elektrisch mit der dritten Elektrode 113 des Halbleiterelements 11 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 253b ist ein Teil des Leiters 253, der aus dem Harzelement 5 herausragt. Der Terminal-Abschnitt 253b ist mit dem Pad-Abschnitt 253a verbunden. Da der Pad-Abschnitt 253a elektrisch mit der dritten Elektrode 113 des Halbleiterelements 11 verbunden ist, ist der Terminal-Abschnitt 253b elektrisch mit der dritten Elektrode 113 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 253b ist ein Gate-Terminal in dem Halbleiterbauteil A5.
  • Wie in 18 dargestellt, weist der Leiter 254 einen Pad-Abschnitt 254a und einen Terminal-Abschnitt 254b auf. Der Pad-Abschnitt 254a ist ein Teil des Leiters 254, der mit dem Harzelement 5 abgedeckt ist. Das Halbleiterelement 11 ist über ein leitendes Bondelement 110 mit dem Pad-Abschnitt 254a gebondet. Der Pad-Abschnitt 254a ist über das leitende Bondelement 110 elektrisch mit der zweiten Elektrode 112 des Halbleiterelements 11 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 254b ist ein Teil des Leiters 254, der aus dem Harzelement 5 herausragt. Der Terminal-Abschnitt 254b ist mit dem Pad-Abschnitt 254a verbunden. Da der Pad-Abschnitt 254a elektrisch mit der zweiten Elektrode 112 des Halbleiterelements 11 verbunden ist, ist der Terminal-Abschnitt 254b elektrisch mit der zweiten Elektrode 112 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 254b ist ein Drain-Terminal in dem Halbleiterbauteil A5.
  • Wie in 18 dargestellt, weist der Leiter 255 einen Pad-Abschnitt 255a und einen Terminal-Abschnitt 255b auf. Der Pad-Abschnitt 255a ist ein Teil des Leiters 255, der mit dem Harzelement 5 abgedeckt ist. Ein Verbindungselement 44 ist an den Pad-Abschnitt 255a gebondet. Der Pad-Abschnitt 255a ist über das Verbindungselement 44 elektrisch mit der ersten Elektrode 111 des Halbleiterelements 11 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 255b ist ein Teil des Leiters 255, der aus dem Harzelement 5 herausragt. Der Terminal-Abschnitt 255b ist mit dem Pad-Abschnitt 255a verbunden. Da der Pad-Abschnitt 255a elektrisch mit der ersten Elektrode 111 des Halbleiterelements 11 verbunden ist, ist der Terminal-Abschnitt 255b elektrisch mit der ersten Elektrode 111 verbunden. Der Terminal-Abschnitt 255b ist ein Source-Sense-Terminal in dem Halbleiterbauteil A5.
  • Das Halbleiterbauteil A5 weist das Halbleiterelement 11, den Leiter 251, den Leiter 252, die Verbindungselemente 41 und das Verbindungselement 42 auf. Der Leiter 251 und der Leiter 252 sind elektrisch mit der ersten Elektrode 111 verbunden. Der Leiter 251 (Terminal-Abschnitt 251b) ist ein Source-Terminal, und der Leiter 252 (Terminal-abschnitt 252b) ist ein Source-Sense-Terminal. Die erste Elektrode 111 und der Pad-Abschnitt 251a des Leiters 251 sind durch die Verbindungselemente 41 elektrisch miteinander verbunden, und der Pad-Abschnitt 251a des Leiters 251 und der Pad-Abschnitt 252a des Leiters 252 sind durch das Verbindungselement 42 elektrisch miteinander verbunden. Gemäß der Ausgestaltung sind die Verbindungselemente 41, der Pad-Abschnitt 251a des Leiters 251 usw. in dem Leitungspfad zwischen dem Terminal-Abschnitt 252b (Source-Sense-Terminal) des Leiters 252 und der ersten Elektrode 111 (Source-Elektrode) angeordnet. Als solches hat das Halbleiterbauteil A5 einen ähnlichen Vorteil wie das Halbleiterbauteil A1, indem, wenn ein Überstrom zwischen der zweiten Elektrode 112 und der ersten Elektrode 111 (zwischen einem Drain und einer Source) fließt, die zwischen der dritten Elektrode 113 und der ersten Elektrode 111 (zwischen einem Gate und einer Source) angelegte Spannung durch die parasitäre Induktivität an den Verbindungselementen 41 und dem Pad-Abschnitt 251a des Leiters 251 reduziert werden kann. Daher kann das Halbleiterbauteil A5 die Kurzschlusstoleranz des Halbleiterelements 11 verbessern.
  • Das Halbleiterbauteil A5 weist den Leiter 252 und den Leiter 255 auf. Die Leiter 252 und 255 sind elektrisch mit der ersten Elektrode 111 des Halbleiterelements 11 verbunden. Die Spannung der ersten Elektrode 111 wird an den Leiter 255 angelegt. Im Gegensatz dazu wird die Spannung, nachdem die Spannung der ersten Elektrode 111 aufgrund der parasitären Induktivität an den Verbindungselementen 41 und dem Pad-Abschnitt 251a des Leiters 251 abgefallen ist, an den Leiter 252 angelegt. Gemäß dieser Ausgestaltung weist das Halbleiterbauteil A5 zwei Arten von Source-Sense-Terminals auf, wobei der Leiter 252 (Terminal-Abschnitt 252b) als Source-Sense-Terminal ausgebildet ist, das die Kurzschlusstoleranz des Halbleiterelements 11 verbessert, und der Leiter 255 (Terminal-Abschnitt 255b) als Source-Sense-Terminal ausgebildet ist, das zum Anschließen einer Miller-Klemmenschaltung geeignet ist, die beispielsweise ein falsches Gate-Einschalten unterdrückt. Auf diese Weise kann das Halbleiterbauteil A5 die Kurzschlusstoleranz des Halbleiterelements 11 verbessern und gleichzeitig das falsche Einschalten des Gates mit der Miller-Klemmenschaltung unterdrücken.
  • Die folgende Ausgestaltung ist auch anwendbar, wenn bei der ersten Ausführungsform bis zur fünften Ausführungsform die parasitäre Induktivität von der ersten Elektrode 111 bzw. 131 des Halbleiterelements 11 bzw. 13 zum Erfassungs-Terminal 35 bzw. 39 oder zum Leiter 255 nicht kleiner als 0,3 nH und nicht größer als 2 nH ist. Das heißt, jedes der Halbleiterbauteile A1 bis A5 kann die Erfassungs-Terminals 34, 38 oder den Leiter 252 nicht aufweisen und kann die Erfassungs-Terminals 35, 39 und der Leiter 255 als Terminals für den Anschluss der Ansteuerschaltung DR verwenden. Wenn weder die Erfassungs-Terminals 34, 38 noch der Leiter 252 vorgesehen sind, müssen weder die Leiterschichten 225, 228 noch die Verbindungselemente 42, 46 entsprechend vorgesehen sein.
  • Wenn in der ersten bis fünften Ausführungsform die an die dritten Elektroden 113 und 133 der Halbleiterelemente 11 und 13 angelegte Spannung stabil ist (z.B. wenig Klingeln) und somit die Miller-Klemmenschaltung MC mit keinem der Halbleiterbauteile A1 bis A5 verbunden sein muss, muss keines der Halbleiterbauteile A1 bis A5 die Erfassungs-Terminals 35, 39 oder den Leiter 255 aufweisen (die Terminals, mit denen die Miller-Klemmenschaltung MC verbunden ist) . Wenn weder die Erfassungs-Terminals 35, 39 noch der Leiter 255 vorgesehen sind, müssen weder die Leiterschichten 224, 229 noch die Verbindungselemente 44, 48 vorgesehen sein.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Es können verschiedene Konstruktionsänderungen an den spezifischen Ausgestaltungen der Elemente des Halbleiterbauteils gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung weist Ausführungsformen auf, die sich auf die folgenden Klauseln beziehen.
  • Klausel 1.
  • Halbleiterbauteil aufweisend:
    • ein Halbleiterelement, das eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine dritte Elektrode aufweist, wobei das Halbleiterelement so ausgebildet ist, dass es eine Ein/Aus-Steuerung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode auf der Grundlage eines in die dritte Elektrode eingegebenen Ansteuersignals ausführt;
    • ein erstes Terminal und ein zweites Terminal, die voneinander getrennt sind und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden sind;
    • einen ersten Leiter, der elektrisch mit dem ersten Terminal verbunden ist;
    • ein erstes Verbindungselement, das die erste Elektrode und den ersten Leiter elektrisch verbindet; und
    • ein zweites Verbindungselement, das den ersten Leiter und das zweite Terminal elektrisch verbindet.
  • Klausel 2.
  • ein drittes Terminal, das von dem ersten Terminal und dem zweiten Terminal getrennt ist und elektrisch mit der dritten Elektrode verbunden ist; und
    einen zweiten Leiter, der von dem ersten Leiter getrennt ist,
    wobei das dritte Terminal mit einer Ansteuerschaltung verbunden ist, die das Ansteuersignal ausgibt, und
    das dritte Terminal und die dritte Elektrode über den zweiten Leiter elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Klausel 3.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß Klausel 2, ferner aufweisend ein drittes Verbindungselement, das die dritte Elektrode und den zweiten Leiter elektrisch verbindet.
  • Klausel 4.
  • Das Halbleiterbauteil nach Klausel 2 oder 3, ferner aufweisend:
    • ein viertes Terminal, das von dem ersten Terminal, dem zweiten Terminal und dem dritten Terminal getrennt ist, und das elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden ist; und
    • einen dritten Leiter, der von dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter getrennt ist,
    • wobei das vierte Terminal und die zweite Elektrode über den dritten Leiter elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Klausel 5.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß Klausel 4, ferner aufweisend:
    • ein fünftes Terminal, das von dem ersten bis vierten Terminal getrennt ist und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden ist; und
    • einen vierten Leiter, der von dem ersten Leiter, dem zweiten Leiter und dem dritten Leiter getrennt ist,
    • wobei das fünfte Terminal und die erste Elektrode über den vierten Leiter elektrisch miteinander verbunden sind,
    • das fünfte Terminal mit einem ersten Verbindungsende einer Miller-Klemmenschaltung verbunden ist, und
    • das dritte Terminal mit einem zweiten Verbindungsende der Miller-Klemmenschaltung verbunden ist.
  • Klausel 6.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß Klausel 5, ferner aufweisend ein viertes Verbindungselement, das die erste Elektrode und den vierten Leiter elektrisch verbindet.
  • Klausel 7.
  • wobei die Miller-Klemmenschaltung einen MOSFET aufweist,
    das erste Verbindungsende ein Source-Terminal des MOSFETs ist, und
    das zweite Verbindungsende ein Drain-Terminal des MOSFETs ist. Klausel 8.
    Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 5 bis 7,
    wobei das Halbleiterelement eine Elementvorderseite und eine Elementrückseite aufweist, die in einer ersten Richtung voneinander getrennt sind,
    die erste Elektrode und die dritte Elektrode auf der Elementvorderseite angeordnet sind, und
    die zweite Elektrode auf der Elementrückseite angeordnet ist.
  • Klausel 9.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß Klausel 8, ferner aufweisend:
    • ein erstes leitendes Bondelement, das zwischen der Oberfläche der Elementrückseite und dem dritten Leiter vorgesehen ist,
    • wobei die zweite Elektrode und der dritte Leiter über das erste leitende Bondelement elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Klausel 10.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß Klausel 9, ferner aufweisend:
    • eine Diode, die eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode aufweist,
    • wobei die Anodenelektrode elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden ist, und
    • die Kathodenelektrode elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden ist.
  • Klausel 11.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß Klausel 10, ferner aufweisend:
    • ein fünftes Verbindungselement, das die Anodenelektrode und die erste Elektrode elektrisch verbindet; und
    • und ein zweites leitendes Bondelement zum elektrischen Verbinden der Kathodenelektrode und der zweiten Elektrode,
    • wobei die Diode mit dem dritten Leiter verbunden ist. Klausel 12.
    • Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 9 bis 11, wobei das Halbleiterelement ein SiC-MOSFET ist, die erste Elektrode eine Source-Elektrode ist, die zweite Elektrode eine Drain-Elektrode ist und die dritte Elektrode eine Gate-Elektrode ist.
  • Klausel 13.
  • Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 9 bis 12,
    wobei der erste Leiter einen ersten bandförmigen Abschnitt aufweist, der sich in einer zweiten Richtung erstreckt, die senkrecht zu der ersten Richtung ist,
    der zweite Leiter einen zweiten bandförmigen Abschnitt aufweist, der sich in der zweiten Richtung erstreckt,
    der dritte Leiter einen dritten bandförmigen Abschnitt aufweist, der sich in der zweiten Richtung erstreckt, und
    der vierte Leiter einen vierten bandförmigen Abschnitt aufweist, der sich in die zweite Richtung erstreckt.
  • Klausel 14.
  • Halbleiterbauteil nach Klausel 13, wobei der zweite bandförmige Abschnitt zwischen dem ersten bandförmigen Abschnitt und dem vierten bandförmigen Abschnitt in einer dritten Richtung angeordnet ist, die senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung ist.
  • Klausel 15.
  • Das Halbleiterbauteil nach Klausel 14,
    wobei der dritte bandförmige Abschnitt gegenüber dem zweiten bandförmigen Abschnitt angeordnet ist, wobei der erste bandförmige Abschnitt in der dritten Richtung dazwischen angeordnet ist, und
    das Halbleiterelement an dem dritten bandförmigen Abschnitt angebracht ist.
  • Klausel 16.
  • Das Halbleiterbauteil nach Klausel 15, ferner aufweisend
    ein zusätzliches Halbleiterelement, das mit dem Halbleiterelement in der zweiten Richtung ausgerichtet ist,
    wobei das zusätzliche Halbleiterelement auf dem dritten bandförmigen Abschnitt angebracht ist.
  • Klausel 17.
  • Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 5 bis 16, ferner aufweisend ein Isolierelement, auf welchem der erste Leiter, der zweite Leiter, der dritte Leiter und der vierte Leiter angebracht sind.
  • Klausel 18.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß einer der Klauseln 1 bis 17, wobei eine parasitäre Induktivität von der ersten Elektrode zu einem Bondabschnitt, an den der erste Leiter und das erste Verbindungselement gebondet sind, nicht weniger als 0,3 nH und nicht mehr als 2 nH beträgt.
  • Bezugszeichenliste
    • A1, A2, A3, A4, A5
    Halbleiterbauteil
    11, 12, 13, 14
    Halbleiterelement
    11a, 12a, 13a, 14a
    Elementvorderseite
    11b, 12b, 13b, 14b
    Elementrückseite
    110, 120, 130, 140
    Leitendes Bondelement
    111, 131
    Erste Elektrode
    112, 132
    Zweite Elektrode
    113, 133
    Dritte Elektrode
    114, 134
    Isolierfilm
    121, 141
    Anodenelektrode
    122, 142
    Kathodenelektrode
    2
    Trägerelement
    21
    Isolierendes Substrat
    211
    Vorderseite
    212
    Rückseite
    22
    Vorderseiten-Metallschicht
    220-229, 22T
    Leiterschicht
    221a, 222a, 223a, 224a, 226a, 227a, 229a
    bandförmiger Abschnitt
    221b, 222b, 223b, 224b, 225b, 226b, 227b, 228b, 229b
    Terminal-Bondabschnitt
    225a, 228a
    Verbindungselement-Bondabschnitt
    23
    Rückseiten-Metallschicht
    251, 252, 253, 254, 255
    Leiter
    251a, 252a, 253a, 254a, 255a
    Pad-Abschnitt
    251b, 252b, 253b, 254b, 255b
    Terminal-Abschnitt
    31(31A, 31B), 32, 36
    Leistungs-Terminal
    33, 37
    Signal-Terminal
    34, 35, 38, 39
    Erfassungs-Terminal
    30
    Dummy-Terminal
    301, 311, 321, 331, 341, 351, 361, 371, 381, 391
    Pad-Abschnitt
    302, 312, 322, 332, 342, 352, 362, 372, 382, 392
    Terminal-Abschnitt
    313A, 313B, 323, 363
    Spitzen-Abschnitt
    314A, 314B, 324, 364
    Basis-Abschnitt
    315A, 315B, 325, 365
    ansteigender Abschnitt
    316A, 316B, 326, 366
    Kammzahn-Abschnitt
    319A, 319B, 329, 369
    Einführungsloch
    41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 61, 62
    Verbindungselement
    5
    Harzelement
    51
    Harzvorderseite
    52
    Harzrückseite
    531, 532, 533, 534
    Harz-Seitenfläche
    70
    Obere Platte
    71
    Wärmeableitende Platte
    72
    Gehäuse
    73
    Rahmen-Abschnitt
    731-734
    Seitenwand
    74
    Ausnehmung
    75
    Montage-Durchgangsloch
    76
    Rohrförmiges Metallteil
    771-774
    Terminal-Block
    81a-81f, 82a-82c, 83a-83d
    leitfähiges Element
    91
    Erfassungs-Terminal
    92
    Thermistor-Terminal
    DR
    Ansteuerschaltung
    MC
    Miller-Klemmenschaltung
    TH
    Thermistor
  • 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 2009059890 A [0003]
    • JP 2017005165 A [0003]

Claims (18)

  1. Halbleiterbauteil aufweisend: ein Halbleiterelement, das eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine dritte Elektrode aufweist, wobei das Halbleiterelement so ausgebildet ist, dass es eine Ein/Aus-Steuerung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode auf der Grundlage eines in die dritte Elektrode eingegebenen Ansteuersignals ausführt; ein erstes Terminal und ein zweites Terminal, die voneinander getrennt sind und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden sind; einen ersten Leiter, der elektrisch mit dem ersten Terminal verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das die erste Elektrode und den ersten Leiter elektrisch verbindet; und ein zweites Verbindungselement, das den ersten Leiter und das zweite Terminal elektrisch verbindet.
  2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein drittes Terminal, das von dem ersten Terminal und dem zweiten Terminal getrennt ist und elektrisch mit der dritten Elektrode verbunden ist; und einen zweiten Leiter, der von dem ersten Leiter getrennt ist, wobei das dritte Terminal mit einer Ansteuerschaltung verbunden ist, die das Ansteuersignal ausgibt, und das dritte Terminal und die dritte Elektrode über den zweiten Leiter elektrisch miteinander verbunden sind.
  3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 2, ferner aufweisend ein drittes Verbindungselement, das die dritte Elektrode und den zweiten Leiter elektrisch verbindet.
  4. Halbleiterbauteil nach Anspruch 2 oder 3, ferner aufweisend: ein viertes Terminal, das von dem ersten Terminal, dem zweiten Terminal und dem dritten Terminal getrennt ist, und das elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden ist; und einen dritten Leiter, der von dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter getrennt ist, wobei das vierte Terminal und die zweite Elektrode über den dritten Leiter elektrisch miteinander verbunden sind.
  5. Halbleiterbauteil nach Anspruch 4, ferner aufweisend: ein fünftes Terminal, das von dem ersten bis vierten Terminal getrennt ist und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden ist; und einen vierten Leiter, der von dem ersten Leiter, dem zweiten Leiter und dem dritten Leiter getrennt ist, wobei das fünfte Terminal und die erste Elektrode über den vierten Leiter elektrisch miteinander verbunden sind, das fünfte Terminal mit einem ersten Verbindungsende einer Miller-Klemmenschaltung verbunden ist, und das dritte Terminal mit einem zweiten Verbindungsende der Miller-Klemmenschaltung verbunden ist.
  6. Halbleiterbauteil nach Anspruch 5, ferner aufweisend ein viertes Verbindungselement, das die erste Elektrode und den vierten Leiter elektrisch verbindet.
  7. Das Halbleiterbauteil nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Miller-Klemmenschaltung einen MOSFET aufweist, das erste Verbindungsende ein Source-Terminal des MOSFETs ist, und das zweite Verbindungsende ein Drain-Terminal des MOSFETs ist.
  8. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Halbleiterelement eine Elementvorderseite und eine Elementrückseite aufweist, die in einer ersten Richtung voneinander getrennt sind, die erste Elektrode und die dritte Elektrode auf der Elementvorderseite angeordnet sind, und die zweite Elektrode auf der Elementrückseite angeordnet ist.
  9. Halbleiterbauteil nach Anspruch 8, ferner aufweisend: ein erstes leitendes Bondelement, das zwischen der Oberfläche der Elementrückseite und dem dritten Leiter vorgesehen ist, wobei die zweite Elektrode und der dritte Leiter über das erste leitende Bondelement elektrisch miteinander verbunden sind.
  10. Halbleiterbauteil nach Anspruch 9, ferner aufweisend: eine Diode, die eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode aufweist, wobei die Anodenelektrode elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden ist, und die Kathodenelektrode elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden ist.
  11. Halbleiterbauteil nach Anspruch 10, ferner aufweisend: ein fünftes Verbindungselement, das die Anodenelektrode und die erste Elektrode elektrisch verbindet; und und ein zweites leitendes Bondelement zum elektrischen Verbinden der Kathodenelektrode und der zweiten Elektrode, wobei die Diode mit dem dritten Leiter verbunden ist.
  12. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Halbleiterelement ein SiC-MOSFET ist, die erste Elektrode eine Source-Elektrode ist, die zweite Elektrode eine Drain-Elektrode ist und die dritte Elektrode eine Gate-Elektrode ist.
  13. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der erste Leiter einen ersten bandförmigen Abschnitt aufweist, der sich in einer zweiten Richtung erstreckt, die senkrecht zu der ersten Richtung ist, der zweite Leiter einen zweiten bandförmigen Abschnitt aufweist, der sich in der zweiten Richtung erstreckt, der dritte Leiter einen dritten bandförmigen Abschnitt aufweist, der sich in der zweiten Richtung erstreckt, und der vierte Leiter einen vierten bandförmigen Abschnitt aufweist, der sich in die zweite Richtung erstreckt.
  14. Halbleiterbauteil nach Anspruch 13, wobei der zweite bandförmige Abschnitt zwischen dem ersten bandförmigen Abschnitt und dem vierten bandförmigen Abschnitt in einer dritten Richtung angeordnet ist, die senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung ist.
  15. Halbleiterbauteil nach Anspruch 14, wobei der dritte bandförmige Abschnitt gegenüber dem zweiten bandförmigen Abschnitt angeordnet ist, wobei der erste bandförmige Abschnitt in der dritten Richtung dazwischen angeordnet ist, und das Halbleiterelement an dem dritten bandförmigen Abschnitt angebracht ist.
  16. Halbleiterbauteil nach Anspruch 15, ferner aufweisend ein zusätzliches Halbleiterelement, das mit dem Halbleiterelement in der zweiten Richtung ausgerichtet ist, wobei das zusätzliche Halbleiterelement auf dem dritten bandförmigen Abschnitt angebracht ist.
  17. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 16, ferner aufweisend ein Isolierelement, auf welchem der erste Leiter, der zweite Leiter, der dritte Leiter und der vierte Leiter angebracht sind.
  18. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei eine parasitäre Induktivität von der ersten Elektrode zu einem Bondabschnitt, an den der erste Leiter und das erste Verbindungselement gebondet sind, nicht weniger als 0,3 nH und nicht mehr als 2 nH beträgt.
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