DE112020006890T5 - Halbleitervorrichtung und leistungswandler - Google Patents

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DE112020006890T5
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lead frame
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Hodaka Rokubuichi
Kei Yamamoto
Ken Sakamoto
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Abstract

Eine Halbleitervorrichtung (100) weist Folgendes auf: ein Halbleiterelement (1), einen ersten Leiterrahmen (2), einen zweiten Leiterrahmen (3) und ein wärmeleitendes Element (8); und ein Dichtungselement (9), das sie abdichtet. Der erste Leiterrahmen weist Folgendes auf: einen ersten Bereich (2a), der von einer ersten Seitenfläche (9A) des Dichtungselements freiliegt; einen zweiten Bereich (2b), der sich in einer die untere Fläche (9C) kreuzenden zweiten Richtung (Z) näher an der unteren Fläche (9C) des Dichtungselements befindet als der erste Bereich; und einen dritten Bereich (2c), der den ersten Bereich und den zweiten Bereich elektrisch miteinander verbindet und bezüglich sowohl des ersten Bereichs als auch des zweiten Bereichs geneigt ist. Der zweite Leiterrahmen weist einen vierten Bereich (3a) auf, der von der zweiten Seitenfläche (9B) des Dichtungselements freiliegt, und einen fünften Bereich (3b), der von dem zweiten Bereich beabstandet ist. Das Halbleiterelement ist an einer oberen Fläche des zweiten Bereichs montiert. Die Halbleitervorrichtung weist ferner einen Zwischenrahmen (4) auf, der sich zumindest in der zweiten Richtung zwischen dem zweiten Bereich und dem fünften Bereich befindet und auf dem ein Element montiert ist, das einen Teil einer den ersten Leiterrahmen und den zweiten Leiterrahmen enthaltenden Zwischenverbindungsschaltung bildet. Ein Abstand (L1) in der ersten Richtung (X) zwischen dem zweiten Bereich und dem Zwischenrahmen ist kürzer als ein Abstand (h1) in der zweiten Richtung zwischen einer oberen Fläche des ersten Bereichs und der oberen Fläche des zweiten Bereichs.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und einen Leistungswandler.
  • STAND DER TECHNIK
  • Eine spritzgepresste Halbleitervorrichtung (nachfolgend einfach als Halbleitervorrichtung bezeichnet) besitzt einen ersten Leiterrahmen, der von einer ersten Seite eines Dichtungselements freiliegt, und einen zweiten Leiterrahmen, der von einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Dichtungselements freiliegt, weil diese Art von Halbleitervorrichtung mittels einer Form hergestellt wird, die nach oben und unten bewegt werden kann.
  • Eine allgemeine Halbleitervorrichtung besitzt zum Ableiten von von einem Halbleiterelement erzeugter Wärme ein wärmeleitendes Element, das thermisch mit dem Halbleiterelement verbunden ist und teilweise von dem Dichtungselement freiliegt, und das wärmeleitende Element ist mit einem aus Metall hergestellten Kühler thermisch verbunden. Daher ist es bei einer Halbleitervorrichtung, die eine hohe Durchbruchspannung haben muss, erforderlich, einen elektrischen Isolationsabstand (d. h. Luftstrecke und Kriechstrecke) zwischen jedem von dem ersten und zweiten Leiterrahmen, der von dem Dichtungselement freiliegt, und dem wärmeleitenden Element zu gewährleisten.
  • Bei der allgemeinen Halbleitervorrichtung befindet sich ein Teil des ersten Leiterrahmens zwischen dem Halbleiterelement und dem wärmeleitenden Element. Daher ist bei solch einer Halbleitervorrichtung der erste Leiterrahmen gebogen worden, um den elektrischen Isolationsabstand zu gewährleisten. Insbesondere ist zwischen dem von dem Dichtungselement freiliegenden Bereich des ersten Leiterrahmens und dem sich zwischen dem Halbleiterelement und dem wärmeleitenden Element befindenden Bereich des ersten Leiterrahmens durch einen Biegeprozess ein geneigter Bereich gebildet, der bezüglich dieser beiden Bereiche geneigt ist. Die Länge des geneigten Bereichs ist in Abhängigkeit von einem erforderlichen elektrischen Isolationsabstand eingestellt.
  • Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP H06 - 196602 A (PTL 1) offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, bei dem zwei Leitungsanschlüsse aufeinandergestapelt sind, wobei ein Halbleiterchip dazwischen angeordnet ist.
  • Literaturverzeichnis
  • Patentliteratur
  • PTL 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP H06 - 196602 A
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Der erste Leiterrahmen und der zweite Leiterrahmen der Halbleitervorrichtung sind aus einem einzigen Flächenkörper-Element allgemein gebildet. Insbesondere werden der erste Leiterrahmen und der zweite Leiterrahmen anfangs durch einen an dem Flächenkörper-Element durchgeführten Stanzprozess und Biegeprozess als ein einziger Leiterrahmen gebildet. Danach werden ein Bereich des ersten Leiterrahmens und ein Bereich des zweiten Leiterrahmens in einem Dichtungselement abgedichtet, und danach wird der andere Bereich jedes von diesen Leiterrahmen, der von dem Dichtungselement freiliegt, geschnitten. Auf diese Weise werden der erste Leiterrahmen und der zweite Leiterrahmen als getrennte Leiterrahmen gebildet.
  • In diesem Fall ist der Abstand zwischen dem ersten Leiterrahmen und dem zweiten Leiterrahmen länger, da die Länge des geneigten Bereichs des ersten Leiterrahmens länger ist. Bei der herkömmlichen Halbleitervorrichtung ist es nämlich schwierig, den Halbleiter weiter zu verkleinern und gleichzeitig den elektrischen Isolationsabstand zu gewährleisten.
  • Selbst bei dem in PTL 1 offenbarten Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, dessen Anwendung auf ein Gehäuse mit mehreren Anschlüssen versucht wurde, ist es schwierig, die viele Anschlüsse aufweisende Halbleitervorrichtung unter gleichzeitigem Gewährleisten des elektrischen Isolationsabstands weiter zu verkleinern.
  • Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Halbleitervorrichtung, die im Vergleich zu der herkömmlichen Halbleitervorrichtung verkleinert werden kann, während gleichzeitig der elektrische Isolationsabstand gewährleistet wird, sowie eines die Halbleitervorrichtung enthaltenden Leistungswandlers.
  • Lösung des Problems
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Halbleiterelement, einen ersten Leiterrahmen, einen zweiten Leiterrahmen und ein wärmeleitendes Element; und ein Dichtungselement, das das Halbleiterelement, den ersten Leiterrahmen, den zweiten Leiterrahmen und das wärmeleitende Element abdichtet. Das Dichtungselement weist eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, die einander in einer ersten Richtung gegenüberliegen, und eine untere Fläche, die sich in der ersten Richtung erstreckt, auf. Der erste Leiterrahmen weist Folgendes auf: einen ersten Bereich, der von der ersten Seitenfläche freiliegt; einen zweiten Bereich, der sich in einer die untere Fläche kreuzenden zweiten Richtung näher an der unteren Fläche befindet als der erste Bereich; und einen dritten Bereich, der den ersten Bereich und den zweiten Bereich elektrisch miteinander verbindet und bezüglich sowohl des ersten Bereichs als auch des zweiten Bereichs geneigt ist. Der zweite Leiterrahmen besitzt einen vierten Bereich, der von der zweiten Seitenfläche freiliegt, und einen fünften Bereich, der in der ersten Richtung und der zweiten Richtung von dem zweiten Bereich beabstandet ist. Der zweite Bereich, der dritte Bereich und der fünfte Bereich sind in dem Dichtungselement abgedichtet. Das Halbleiterelement ist an einer oberen Fläche des zweiten Bereichs montiert. Das wärmeleitende Element besitzt einen Bereich, der sich bezüglich des zweiten Bereichs gegenüber dem Halbleiterelement befindet, mit dem zweiten Bereich thermisch verbunden ist und von der unteren Fläche freiliegt. Die Halbleitervorrichtung besitzt ferner einen Zwischenrahmen, der sich zumindest in der zweiten Richtung zwischen dem zweiten Bereich und dem fünften Bereich befindet und auf dem ein Element montiert ist, das einen Teil einer den ersten Leiterrahmen und den zweiten Leiterrahmen enthaltenden Zwischenverbindungsschaltung bildet. Ein Abstand in der ersten Richtung zwischen dem zweiten Bereich und dem Zwischenrahmen ist kürzer als ein Abstand in der zweiten Richtung zwischen einer oberen Fläche des ersten Bereichs und der oberen Fläche des zweiten Bereichs.
  • Vorteil der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine Halbleitervorrichtung, die im Vergleich zu der herkömmlichen Halbleitervorrichtung verkleinert werden kann, während gleichzeitig der elektrische Isolationsabstand gewährleistet wird, sowie ein die Halbleitervorrichtung enthaltender Leistungswandler bereitgestellt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Draufsicht einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
    • 2 ist eine Draufsicht, die ein Inneres eines Dichtungselements der in 1 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie III-III in 2.
    • 4 ist eine Endansicht entlang Linie IV-IV in 2.
    • 5 ist eine Teildraufsicht, die einen Schritt eines Verfahrens zur Herstellung der in den 2 bis 5 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie VI-VI in 5.
    • 7 ist eine Teildraufsicht, die einen dem in 5 gezeigten Schritt nachfolgenden Schritt des Verfahrens zur Herstellung der in den 2 bis 5 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VIII-VIII in 7.
    • 9 ist eine Teildraufsicht, die einen dem in 7 gezeigten Schritt nachfolgenden Schritt des Verfahrens zur Herstellung der in den 2 bis 5 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 10 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie X-X in 9.
    • 11 ist eine Teildraufsicht, die ein Inneres eines Dichtungselements einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
    • 12 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XII-XII in 11.
    • 13 ist eine Endansicht entlang einer Linie XIII-XIII in 11.
    • 14 ist eine Teildraufsicht, die einen Schritt eines Verfahrens zur Herstellung der in den 11 bis 13 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 15 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XV-XV in 14.
    • 16 ist eine Teildraufsicht, die einen dem in 14 gezeigten Schritt nachfolgenden Schritt des Verfahrens zur Herstellung der in den 11 bis 13 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 17 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XVII-XVII in 16.
    • 18 ist eine Teildraufsicht, die einen dem in 16 gezeigten Schritt nachfolgenden Schritt des Verfahrens zur Herstellung der in den 11 bis 13 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 19 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XIX-XIX in 18.
    • 20 ist eine perspektivische Teilansicht, die eine Modifikation des Verfahrens zur Herstellung der in den 11 bis 13 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 21 ist eine perspektivische Teilansicht, die eine Modifikation des Verfahrens zur Herstellung der in den 11 bis 13 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 22 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 3.
    • 23 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 4.
    • 24 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 5.
    • 25 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zur Herstellung der Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 5 zeigt.
    • 26 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 6.
    • 27 ist eine Draufsicht, die ein Inneres eines Dichtungselements einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 7 zeigt.
    • 28 ist eine Teildraufsicht, die einen Schritt eines Verfahrens zur Herstellung der in 27 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 29 ist eine Teildraufsicht, die einen dem in 28 gezeigten Schritt nachfolgenden Schritt des Verfahrens zur Herstellung der in 27 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 30 ist eine Teildraufsicht, die einen dem in 29 gezeigten Schritt nachfolgenden Schritt des Verfahrens zur Herstellung der in 27 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 31 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems, auf das ein Leistungswandler gemäß Ausführungsform 8 angewandt wird, zeigt.
    • 32 ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Leiterrahmen und einen zweiten Leiterrahmen zeigt, die durch ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gebildet sind.
    • 33 ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Leiterrahmen und einen zweiten Leiterrahmen zeigt, die durch ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gebildet sind.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Es werden nachfolgend Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden der Einfachheit halber eine erste Richtung X, eine zweite Richtung Z und eine dritte Richtung Y, die einander kreuzen, verwendet.
  • Ausführungsform 1
  • Konfiguration der Halbleitervorrichtung
  • Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, weist eine Halbleitervorrichtung 100 Folgendes auf: ein Halbleiterelement 1, einen ersten Leiterrahmen 2, einen zweiten Leiterrahmen 3, einen Zwischenrahmen 4, ein elektronisches Bauteil 5, ein erstes Zwischenverbindungselement 6, ein zweites Zwischenverbindungselement 7, ein wärmeleitendes Element 8 und ein Dichtungselement 9.
  • Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, dichtet das Dichtungselement 9 das Halbleiterelement 1, den ersten Leiterrahmen 2, den zweiten Leiterrahmen 3, den Zwischenrahmen 4, das elektronische Bauteil 5, das erste Zwischenverbindungselement 6, das zweite Zwischenverbindungselement 7 und das wärmeleitende Element 8 ab. Das Halbleiterelement 1, das elektronische Bauteil 5, das erste Zwischenverbindungselement 6 und das zweite Zwischenverbindungselement 7 sind vollständig in dem Dichtungselement 9 eingebettet. Der erste Leiterrahmen 2, der zweite Leiterrahmen 3, der Zwischenrahmen 4 und das wärmeleitende Element 8 weisen jeweils eine von dem Dichtungselement 9 freiliegende Fläche auf.
  • Der erste Leiterrahmen 2, der zweite Leiterrahmen 3, der Zwischenrahmen 4, das elektronische Bauteil 5, das erste Zwischenverbindungselement 6 und das zweite Zwischenverbindungselement 7 sind jeweils Elemente, die einen Bereich einer in der Halbleitervorrichtung 100 gebildeten Zwischenverbindungsschaltung bilden. Wenn die Halbleitervorrichtung 100 auf einen später hier beschriebenen Leistungswandler 200 angewandt wird und das Halbleiterelement 1 ein Schaltelement einer Hauptumwandlungsschaltung 201 des Leistungswandlers 200 (siehe 25) ist, bildet der erste Leiterrahmen 2 einen Teil einer Hauptumwandlungsschaltung 201, und der zweite Leiterrahmen 3 und der Zwischenrahmen 4 bilden einen Teil einer Steuerschaltung 203.
  • Das Dichtungselement 9 weist eine erste Seitenfläche 9A, eine zweite Seitenfläche 9B, eine untere Fläche 9C und eine obere Fläche 9D auf. Die erste Seitenfläche 9A und die zweite Seitenfläche 9B liegen einander in der ersten Richtung X gegenüber. In einer die erste Richtung X kreuzenden zweiten Richtung Z ragt zum Beispiel ein mittlerer Bereich jeder von der ersten Seitenfläche 9A und der zweiten Seitenfläche 9B bezüglich der einander gegenüberliegenden Enden jeder von der ersten Seitenfläche 9A und der zweiten Seitenfläche 9B nach außen. Die untere Fläche 9C und die obere Fläche 9D liegen einander in der zweiten Richtung Z gegenüber. Das Dichtungselement 9 ist ein Verbundmaterial, das als Hauptkomponenten Harz und Füllmaterial wie beispielsweise einen Füllstoff enthält. Das in dem Dichtungselement 9 enthaltene Harz ist entweder zum Beispiel ein Epoxidharz oder ein Phenolharz.
  • Das Halbleiterelement 1 ist zum Beispiel ein vertikales Halbleiterelement und besitzt eine obere Elektrode und eine untere Elektrode. Die obere Elektrode ist durch ein erstes Zwischenverbindungselement 6 mit dem elektronischen Bauteil 5 elektrisch verbunden. Die untere Elektrode ist durch ein eine elektrische Leitfähigkeit aufweisendes Bondelement 10 mit dem ersten Leiterrahmen 2 elektrisch verbunden.
  • Das Halbleiterelement 1 besitzt zumindest eines, ausgewählt aus einer Diode, die für eine Wandlereinheit verwendet wird, welche Eingangs-AC-Leistung in DC-Leistung umwandelt, einem Bipolartransistor, der für eine Wechselrichtereinheit verwendet wird, die DC-Leistung in AC-Leistung umwandelt, einem IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), einem MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) und einem GTO (Gate Turn-Off Thyristor). Das Halbleiterelement 1 befindet sich zum Beispiel auf der Seite der unteren Fläche 9C bezüglich der Mitte der Halbleitervorrichtung 100 in der zweiten Richtung Z. Das das Bondelement 10 bildende Material beinhaltet zum Beispiel Lot oder Silberpaste.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt ist, erstreckt sich der erste Leiterrahmen 2 in der ersten Richtung X. Der erste Leiterrahmen 2 besitzt einen ersten Bereich 2a, der von dem Dichtungselement 9 freiliegt, und einen zweiten Bereich 2b und einen dritten Bereich 2c, die in dem Dichtungselement 9 abgedichtet sind. Der erste Bereich 2a, der zweite Bereich 2b und der dritte Bereich 2c sind als das gleiche Element vorgesehen.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt ist, verläuft die Längsrichtung des ersten Bereichs 2a entlang der ersten Richtung X. Der erste Bereich 2a liegt von der ersten Seitenfläche 9A frei, die in der zweiten Richtung Z, höher als die Mitte des Dichtungselements 9 positioniert ist. Der zweite Bereich 2b befindet sich in der zweiten Richtung Z näher an der unteren Fläche 9C als der erste Bereich 2a und befindet sich in der ersten Richtung X näher am zweiten Leiterrahmen 3 als der erste Bereich 2a. Das Halbleiterelement 1 ist auf dem zweiten Bereich 2b montiert.
  • Der zweite Bereich 2b weist eine obere Fläche, die durch das Bondelement 10 mit der unteren Elektrode des Halbleiterelements 1 elektrisch verbunden ist, und eine untere Fläche, die mit einer oberen Fläche des wärmeleitenden Elements 8 thermisch verbunden ist, auf. Die obere Fläche und die untere Fläche erstrecken sich in der ersten Richtung X und der dritten Richtung Y und kreuzen die zweite Richtung Z. Die obere Fläche des zweiten Bereichs 2b befindet sich in der zweiten Richtung Z näher an der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 als die untere Fläche des ersten Bereichs 2a. Die Breite des zweiten Bereichs 2b in der zweiten Richtung Z ist kleiner als jede von der Breite des zweiten Bereichs 2b in der ersten Richtung X und der Breite des zweiten Bereichs 2b in der dritten Richtung Y.
  • Der dritte Bereich 2c verbindet den ersten Bereich 2a und den zweiten Bereich 2b elektrisch miteinander und ist bezüglich jedes von dem ersten Bereich 2a und dem zweiten Bereich 2b geneigt. Der erste Bereich 2a, der dritte Bereich 2c und der zweite Bereich 2b sind in der ersten Richtung X durchgehend. Ein Ende des ersten Bereichs 2a liegt in der ersten Richtung X von der ersten Seitenfläche 9A des Dichtungselements 9 frei. Das andere Ende des ersten Bereichs 2a ist in der ersten Richtung X mit einem Ende des dritten Bereichs 2c in der ersten Richtung X verbunden. Das andere Ende des dritten Bereichs 2c ist in der ersten Richtung X in der ersten Richtung X mit einem Ende des zweiten Bereichs 2b verbunden.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist der durch den zweiten Bereich 2b und den dritten Bereich 2c in der xz-Ebene gebildete innere Winkel zum Beispiel ein stumpfer Winkel. Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist der durch den ersten Bereich 2a und den dritten Bereich 2c in der xz-Ebene gebildete innere Winkel zum Beispiel ein stumpfer Winkel.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt ist, erstreckt sich der zweite Leiterrahmen 3 in der ersten Richtung X. Der zweite Leiterrahmen 3 besitzt einen vierten Bereich 3a, der von dem Dichtungselement 9 freiliegt, und einen fünften Bereich 3b, der in dem Dichtungselement 9 abgedichtet ist. Der vierte Bereich 3a und der fünfte Bereich 3b sind als das gleiche Element vorgesehen.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt ist, verläuft die Längsrichtung des vierten Bereichs 3a entlang der ersten Richtung X. Der fünfte Bereich 3b befindet sich in der ersten Richtung X näher an dem ersten Leiterrahmen 2 als der vierte Bereich 3a. Die Längsrichtung des fünften Bereichs 3b verläuft entlang der ersten Richtung X. Der vierte Bereich 3a und der fünfte Bereich 3b sind in der ersten Richtung X durchgehend. Die Höhe des vierten Bereichs 3a von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 ist mit der Höhe des ersten Bereichs 2a von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 identisch.
  • Die Endfläche des fünften Bereichs 3b, die sich in der ersten Richtung X auf der Seite des ersten Leiterrahmens 2 befindet, befindet sich zum Beispiel näher an einer zweiten Seitenfläche 9B als ein Verbindungsbereich eines siebten Bereichs 4a und eines neunten Bereichs 4c des Zwischenrahmens 4. Die Endfläche des fünften Bereichs 3b, die sich in der ersten Richtung X auf der Seite des ersten Leiterrahmens 2 befindet, kann sich zum Beispiel näher an dem ersten Leiterrahmen 2 als der Verbindungsbereich des siebten Bereichs 4a und neunten Bereichs 4c des Zwischenrahmens 4 befinden.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt ist, ist der Zwischenrahmen 4 durch das Dichtungselement 9 abgedichtet. An dem Zwischenrahmen 4 ist das elektronische Bauteil 5 als ein Element montiert, das einen Teil der oben genannten in der Halbleitervorrichtung 100 gebildeten Zwischenverbindungsschaltung bildet. Das elektronische Bauteil 5 ist zum Beispiel ein IC-Chip (IC, Integrated Circuit). Das elektronische Bauteil 5 ist durch das Bondelement 11 an einem Zwischenrahmen 4 fixiert. Das das Bondelement 11 bildende Material beinhaltet zum Beispiel Lot oder Silberpaste.
  • Der Zwischenrahmen 4 befindet sich in der zweiten Richtung Z zwischen dem zweiten Bereich 2b des ersten Leiterrahmens 2 und dem fünften Bereich 3b des zweiten Leiterrahmens 3. Wie in 4 gezeigt ist, befindet sich der Zwischenrahmen 4 in der zweiten Richtung Z vollständig unter dem zweiten Leiterrahmen 3. Der Zwischenrahmen 4 befindet sich in seiner Gesamtheit in der zweiten Richtung Z höher als der zweite Bereich 2b des ersten Leiterrahmens 2 und tiefer als der erste Bereich 2a davon.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt ist, besitzt der Zwischenrahmen 4 zum Beispiel einen siebten Bereich 4a, einen achten Bereich 4b und einen neunten Bereich 4c. Der siebte Bereich 4a, der achte Bereich 4b und der neunte Bereich 4c sind als das gleiche Element vorgesehen. Der siebte Bereich 4a, der achte Bereich 4b und der neunte Bereich 4c sind in der ersten Richtung X durchgehend.
  • Das elektronische Bauteil 5 ist auf dem siebten Bereich 4a montiert. Der siebte Bereich 4a weist eine obere Fläche, die durch das Bondelement 11 zumindest thermisch mit dem elektronischen Bauteil 5 verbunden ist, und eine untere Fläche, die in der zweiten Richtung Z von der unteren Fläche 9C beabstandet ist, auf. Die obere Fläche und die untere Fläche erstrecken sich in der ersten Richtung X und der dritten Richtung Y und kreuzen die zweite Richtung Z.
  • Zumindest ein Bereich der unteren Fläche des siebten Bereichs 4a ist dem wärmeleitenden Element 8 zugekehrt, wobei das Dichtungselement 9 dazwischen angeordnet ist. Der achte Bereich 4b befindet sich in einer zweiten Richtung Z höher als der siebte Bereich 4a. Der neunte Bereich 4c verbindet elektrisch den siebten Bereich 4a und den achten Bereich 4b miteinander und ist sowohl bezüglich des siebten Bereichs 4a als auch des achten Bereichs 4b geneigt. Die Endfläche des achten Bereichs 4b, die sich in der ersten Richtung X gegenüber dem neunten Bereich 4c befindet, liegt zum Beispiel von der zweiten Seitenfläche 9B frei. Der achte Bereich 4b des Zwischenrahmens 4 erstreckt sich zum Beispiel bezüglich der zweiten Seitenfläche 9B nach außen.
  • Der siebte Bereich 4a, der achte Bereich 4b und der neunte Bereich 4c befinden sich in ihrer Gesamtheit in der zweiten Richtung Z höher als der zweite Bereich 2b des ersten Leiterrahmens 2 und tiefer als der erste Bereich 2a davon. Der siebte Bereich 4a, der achte Bereich 4b und der neunte Bereich 4c befinden sich in der zweiten Richtung Z in ihrer Gesamtheit unter dem zweiten Leiterrahmen 3. Von dem siebten Bereich 4a, dem achten Bereich 4b und dem neunten Bereich 4c befindet sich zumindest der siebte Bereich 4a in der ersten Richtung X teilweise zwischen dem zweiten Bereich 2b und dem fünften Bereich 3b.
  • Die obere Fläche des siebten Bereichs 4a des Zwischenrahmens 4 befindet sich höher als die obere Fläche des zweiten Bereichs 2b des ersten Leiterrahmens 2. Die obere Fläche des siebten Bereichs 4a des Zwischenrahmens 4 befindet sich tiefer als die untere Fläche des vierten Bereichs 3a und fünften Bereichs 3b des zweiten Leiterrahmens 3. Die untere Fläche des siebten Bereichs 4a des Zwischenrahmens 4 befindet sich zum Beispiel höher als die obere Fläche des zweiten Bereichs 2b des ersten Leiterrahmens 2.
  • Die Endfläche des Zwischenrahmens 4, die sich in der ersten Richtung X auf der Seite des ersten Leiterrahmens 2 befindet, befindet sich in der ersten Richtung X näher an dem zweiten Leiterrahmen 3 als die Endfläche des zweiten Bereichs 2b, die sich in der ersten Richtung X auf der Seite des zweiten Leiterrahmens 3 befindet. Der Abstand zwischen der Endfläche des Zwischenrahmens 4, die sich in der ersten Richtung X auf der Seite des ersten Leiterrahmens 2 befindet, und der Endfläche des zweiten Bereichs 2b, die sich in der ersten Richtung X auf der Seite des zweiten Leiterrahmens 3 befindet, ist L1.
  • Der Abstand L1 in der ersten Richtung X zwischen dem zweiten Bereich 2b und dem siebten Bereich 4a des Zwischenrahmens 4 ist kürzer als der Abstand h2 in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des zweiten Bereichs 2b und der oberen Fläche des ersten Bereichs 2a. Dieser Abstand L1 ist in der xz-Ebene kürzer als die Kriechstrecke des dritten Bereichs 2c. Dieser Abstand L1 ist in der zweiten Richtung Z kürzer als ein Abstand h1 zwischen der oberen Fläche des zweiten Bereichs 2b und der oberen Fläche des siebten Bereichs 4a. Dieser Abstand L1 ist in der zweiten Richtung Z kürzer als ein Abstand h3 zwischen dem zweiten Bereich 2b und dem siebten Bereich 4a. Dieser Abstand L1 ist in der ersten Richtung X kürzer als ein Abstand L2 zwischen dem zweiten Bereich 2b und dem zweiten Leiterrahmen 3. Dieser Abstand L2 ist zum Beispiel länger als der oben genannte Abstand h2. Dieser Abstand h2 beträgt zum Beispiel 2 mm oder mehr. Vorzugsweise beträgt dieser Abstand h2 3 mm oder mehr.
  • Der kürzeste Abstand zwischen dem ersten Leiterrahmen 2 und dem Zwischenrahmen 4 ist kürzer als der kürzeste Abstand zwischen dem ersten Leiterrahmen 2 und dem zweiten Leiterrahmen 3. Der kürzeste Abstand zwischen dem ersten Leiterrahmen 2 und dem Zwischenrahmen 4 ist der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Bereich 2b und dem siebten Bereich 4a. Der kürzeste Abstand zwischen dem ersten Leiterrahmen 2 und dem zweiten Leiterrahmen 3 ist der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Bereich 2b und dem fünften Bereich 3b.
  • Der erste Leiterrahmen 2, der zweite Leiterrahmen 3 und der Zwischenrahmen 4 sind aus einem einzigen elektrisch leitenden Flächenkörper-Element gebildet. Der erste Leiterrahmen 2 ist durch Stanzen und Biegen des elektrisch leitenden Flächenkörper-Elements gebildet. Der zweite Leiterrahmen 3 ist durch Stanzen des elektrisch leitenden Elements gebildet. Der Zwischenrahmen 4 ist durch Stanzen und Biegen des elektrisch leitenden Elements gebildet.
  • Jeder von dem ersten Leiterrahmen 2, dem zweiten Leiterrahmen 3 und dem Zwischenrahmen 4 weist aufgrund des Stanzens an seiner Endfläche in der z-Richtung eine abfallende Fläche 30 auf. Die an dem Zwischenrahmen 4 gebildete abfallende Fläche 30 ist in der zweiten Richtung Z der an jedem von dem ersten Leiterrahmen 2 und dem zweiten Leiterrahmen 3 gebildeten abfallenden Fläche 30 abgekehrt.
  • Die an dem Zwischenrahmen 4 gebildete abfallende Fläche 30 weist zum Beispiel nach oben. Die an jedem von dem ersten Leiterrahmen 2 und dem zweiten Leiterrahmen 3 gebildete abfallende Fläche 30 weist zum Beispiel nach unten. Die an dem Zwischenrahmen 4 gebildete abfallende Fläche 30 kann zum Beispiel nach unten weisen, während die an jedem von dem ersten Leiterrahmen 2 und dem zweiten Leiterrahmen 3 gebildete abfallende Fläche 30 nach oben weisen kann.
  • Das den ersten Leiterrahmen 2, den zweiten Leiterrahmen 3 und den Zwischenrahmen 4 bildende Material kann zumindest ein beliebiges elektrisch leitendes Material sein und enthält zum Beispiel Kupfer (Cu) oder Aluminium (Al).
  • Der Abstand zwischen der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 und dem ersten Bereich 2a des ersten Leiterrahmens 2 in der zweiten Richtung Z ist zum Beispiel gleich dem Abstand zwischen der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 und dem vierten Bereich 3a des zweiten Leiterrahmens 3 in der zweiten Richtung Z.
  • Das erste Zwischenverbindungselement 6 verbindet elektrisch die obere Elektrode des Halbleiterelements 1 mit dem elektronischen Bauteil 5. Das zweite Zwischenverbindungselement 7 verbindet elektrisch das elektronische Bauteil 5 mit dem fünften Bereich 3b des zweiten Leiterrahmens 3. Das erste Zwischenverbindungselement 6 und das zweite Zwischenverbindungselement 7 beinhalten zum Beispiel zumindest eines von einem Draht und einem Band. In diesem Fall sind das erste Zwischenverbindungselement 6 und das zweite Zwischenverbindungselement 7 unter Verwendung von Ultraschall-Kugelbonden, Thermokompressionsbonden oder unter Verwendung sowohl von Ultraschall-Kugelbonden als auch Thermokompressionsbonden mit jedem Element verbunden.
  • In der zweiten Richtung Z ist der Abstand zwischen dem Bondbereich der oberen Elektrode des Halbleiterbauelements 1 und dem ersten Zwischenverbindungselement 6 und dem Bondbereich des elektronischen Bauteils 5 und dem ersten Zwischenverbindungselement 6 zum Beispiel kürzer als der Abstand zwischen dem Bondbereich der oberen Elektrode des Halbleiterelements 1 und dem ersten Zwischenverbindungselement 6 und dem Bondbereich des zweiten Leiterrahmens 3 und dem zweiten Zwischenverbindungselement 7.
  • In der ersten Richtung X ist der Abstand zwischen dem Bondbereich der oberen Elektrode des Halbleiterelements 1 und dem ersten Zwischenverbindungselement 6 und dem Bondbereich des elektronischen Bauteils 5 und dem ersten Zwischenverbindungselement 6 zum Beispiel kürzer als der Abstand zwischen dem Bondbereich der oberen Elektrode des Halbleiterelements 1 und dem ersten Zwischenverbindungselement 6 und dem Bondbereich des zweiten Leiterrahmens 3 und dem zweiten Zwischenverbindungselement 7.
  • Das wärmeleitende Element 8 ist ein Bereich, der sich in der Halbleitervorrichtung 100 befindet und mit einem äußeren Kühler thermisch verbunden ist. Das wärmeleitende Element 8 isoliert elektrisch das Halbleiterelement 1 und den ersten Leiterrahmen 2 von dem Kühler und verbindet sie auch thermisch miteinander. Die obere Fläche des wärmeleitenden Elements 8 ist mit der unteren Fläche des zweiten Bereichs 2b des ersten Leiterrahmens 2 thermisch verbunden. Die untere Fläche des wärmeleitenden Elements 8 liegt von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 frei.
  • Das wärmeleitende Element 8 ist zum Beispiel ein Stapel aus einem elektrisch leitenden Element 8a, das elektrisch leitend und wärmeleitend ist, und einem elektrisch isolierenden Element 8b, das elektrisch isolierend und hoch-wärmeleitend ist. Das elektrisch leitende Element 8a ist zum Beispiel eine Metallfolie oder ein Metallblech. Das das elektrisch leitende Element 8a bildende Material enthält zum Beispiel Cu oder Al.
  • Das elektrisch isolierende Element 8b ist zum Beispiel ein wärmehärtbares Harz, in dem ein Füllstoff mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit eingemischt ist. Das den Füllstoff bildende Material enthält zum Beispiel zumindest ein beliebiges von Siliziumdioxid (Si02), Aluminiumoxid (Al2O3) und Bornitrid (BN). Die Breite (Dicke) des elektrisch leitenden Elements 8a in der zweiten Richtung Z ist zum Beispiel gleich der Breite (Dicke) des elektrisch isolierenden Elements 8b in der zweiten Richtung Z.
  • Die Dicke des elektrisch leitenden Elements 8a des wärmeleitenden Elements 8 kann zum Beispiel größer sein als die Breite (Dicke) des elektrisch isolierenden Elements 8b in der zweiten Richtung Z. Solch ein wärmeleitendes Element 8 weist im Vergleich zu dem wärmeleitenden Element 8, bei dem die Dicke des elektrisch leitenden Elements 8a im Wesentlichen gleich der Dicke des elektrisch isolierenden Elements 8b ist, eine gute Wärmeableitungseigenschaft auf.
  • Anhand eines Vergleichs zwischen zwei Halbleitervorrichtungen 100, die hinsichtlich des oben genannten Abstands h2 im Wesentlichen identisch sind und sich nur hinsichtlich der Dicke des wärmeleitenden Elements 8 unterscheiden, ist zu sehen, dass der elektrische Isolationsabstand der Halbleitervorrichtung 100, der das wärmeleitende Element 8 mit einer im Verhältnis größeren Dicke aufweist, länger als der elektrische Isolationsabstand der Halbleitervorrichtung 100 ist, die das wärmeleitende Element 8 mit einer im Verhältnis kleineren Dicke aufweist.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 weist zum Beispiel Folgendes auf: mehrere Halbleiterelemente 1, mehrere erste Leiterrahmen 2, mehrere zweite Leiterrahmen 3, mehrere Zwischenrahmen 4, mehrere elektronische Bauteile 5, mehrere erste Zwischenverbindungselementer 6 und mehrere zweite Zwischenverbindungselementer 7. Bei solch einer Halbleitervorrichtung 100 sind mehrere Sätze von Komponenten, von denen ein Satz von Komponenten in den 2 bis 4 gezeigt ist, in der dritten Richtung Y angeordnet.
  • Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 beinhaltet Folgendes: einen ersten Schritt des Durchführens eines Stanzprozesses, eines ersten Biegeprozesses und eines zweiten Stanzprozesses an dem elektrisch leitenden Element 20; einen zweiten Schritt des Montierens, nach dem ersten Schritt, des Halbleiterelements 1, des elektronischen Bauteils 5, des ersten Zwischenverbindungselements 6 und des zweiten Zwischenverbindungselements 7 an dem elektrisch leitenden Elements 20; einen dritten Schritt des Bildens, nach dem zweiten Schritt, des Dichtungselements 9, das die Gesamtheit des Halbleiterbauelements 1, des elektronischen Bauteils 5, des ersten Zwischenverbindungselements 6 und des zweiten Zwischenverbindungselements 7 und einen Teil des elektrisch leitenden Elements 20 abdichtet; und einen vierten Schritt des Schneidens, nach dem dritten Schritt, eines Teils des elektrisch leitenden Elements 20, der von dem Dichtungselement 9 freiliegt.
  • In dem ersten Schritt wird zunächst das elektrisch leitende Element 20 in einer flachen, Flächenkörper-Form vorbereitet. Als Nächstes wird ein Stanzprozess an dem elektrisch leitenden Element 20 durchgeführt. In dem in den 5 und 6 gezeigten Beispiel wird ein Stempel in der zweiten Richtung Z nach oben bewegt, um das elektrisch leitende Element 20 zu stanzen. Auf diese Weise wird das in den 5 und 6 gezeigte elektrisch leitende Element 20 gebildet.
  • Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, besitzt das elektrisch leitende Element 20 einen ersten Flächenkörper-Bereich 22, einen zweiten Flächenkörper-Bereich 23, einen dritten Flächenkörper-Bereich 24 und einen diese Bereiche verbindenden Rahmen 25. Der erste flächige Bereich 22 wird schließlich zu dem ersten Leiterrahmen 2 verarbeitet. Der zweite flächige Bereich 23 wird schließlich zu dem zweiten Leiterrahmen 3 bearbeitet. Der dritte flächige Bereich 24 wird schließlich zu dem Zwischenrahmen 4 verarbeitet.
  • Der erste flächige Bereich 22, der zweite flächige Bereich 23 und der dritte flächige Bereich 24 erstrecken sich in der ersten Richtung X. Der Rahmen 25 besitzt einen ersten Rahmenbereich 25a, der mit dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 verbunden ist, einen zweiten Rahmenbereich 25b, der mit dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 verbunden ist, und einen dritten Rahmenbereich 25c, der den ersten Rahmenbereich 25a und den zweiten Rahmenbereich 25b miteinander verbindet. Die Längsrichtung jedes von dem ersten Rahmenbereich 25a und dem zweiten Rahmenbereich 25b verläuft entlang der ersten Richtung X.
  • In dem zweiten Rahmenbereich 25b ist zum Beispiel eine Öffnung 26 ausgebildet. Die Öffnung 26 ist neben dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 angeordnet und in der ersten Richtung X von diesen Bereichen beabstandet.
  • Ein Ende des ersten Flächenkörper-Bereichs 22 in der ersten Richtung X ist mit dem ersten Rahmenbereich 25a verbunden. Das andere Ende des ersten Flächenkörper-Bereichs 22 in der ersten Richtung X ist in der ersten Richtung X von einem Ende des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23 in der ersten Richtung X beabstandet.
  • Der zweite flächige Bereich 23 ist bezüglich des zweiten Rahmenbereichs 25b dahingehend positioniert, sich in der ersten Richtung X zu dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 zu erstrecken. Das andere Ende des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23 in der ersten Richtung X ist mit einem Teil des zweiten Rahmenbereichs 25b verbunden, der sich bezüglich der Öffnung 26 auf der Seite des ersten Flächenkörper-Bereichs 22 befindet. Der Abstand in der ersten Richtung X zwischen dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 ist geringer als der oben genannte Abstand L2.
  • Der dritte flächige Bereich 24 ist bezüglich des zweiten Rahmenbereichs 25b dahingehend positioniert, sich in der ersten Richtung X von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 weg zu erstrecken. Ein Ende des dritten Flächenkörper-Bereichs 24 in der ersten Richtung X ist mit einem Teil des zweiten Rahmenbereichs 25b, der sich bezüglich der Öffnung 26 gegenüber dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 befindet, verbunden. Der zweite flächige Bereich 23 und der dritte flächige Bereich 24 sind voneinander abgekehrt angeordnet, wobei sich der zweite Rahmenbereich 25b in der ersten Richtung X dazwischen befindet.
  • Wie in 6 gezeigt ist, bewirkt der Stanzprozess, dass am unteren Ende der Endfläche (Schnittfläche) des elektrisch leitenden Elements 20 eine abfallende Fläche 30 gebildet wird. Die abfallende Fläche 30 befindet sich zwischen der unteren Fläche des elektrisch leitenden Elements 20 und einer Scherfläche in der Schnittfläche des elektrisch leitenden Elements 20.
  • Als Nächstes wird der erste Biegeprozess an dem in den 5 und 6 gezeigten elektrisch leitenden Element 20 durchgeführt. Auf diese Weise wird das in den 7 und 8 gezeigte elektrisch leitende Element 20 gebildet.
  • Wie in den 7 und 8 gezeigt ist, werden der erste flächige Bereich 22 und der dritte flächige Bereich 24 des elektrisch leitenden Elements 20 in zueinander entgegengesetzte Richtungen gebogen. Dementsprechend werden der erste Bereich 22a, der zweite Bereich 22b und der dritte Bereich 22c in dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 gebildet. In dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 werden ein siebter Bereich 24a, ein achter Bereich 24b und ein neunter Bereich 24c gebildet.
  • Ein Ende des ersten Bereichs 22a in der ersten Richtung X ist mit dem ersten Rahmenbereich 25a verbunden. Das andere Ende des ersten Bereichs 22a in der ersten Richtung X ist mit einem Ende des dritten Bereichs 22c in der ersten Richtung X verbunden. Das andere Ende des dritten Bereichs 22c in der ersten Richtung X ist mit einem Ende des zweiten Bereichs 22b in der ersten Richtung X verbunden. Der zweite Bereich 22b ist in der zweiten Richtung Z tiefer als die untere Fläche des ersten Bereichs 22a positioniert. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des ersten Bereichs 22a und der oberen Fläche des zweiten Bereichs 22b und der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des ersten Bereichs 22a und der oberen Fläche des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23 sind der oben genannte Abstand h2. Der dritte Bereich 22c verbindet den ersten Bereich 22a und den zweiten Bereich 22b miteinander und ist sowohl bezüglich des ersten Bereichs 22a als auch des zweiten Bereichs 22b geneigt.
  • Ein Ende des achten Bereichs 24b in der ersten Richtung X ist mit dem zweiten Rahmenbereich 25b verbunden. Das andere Ende des achten Bereichs 24b ist in der ersten Richtung X mit einem Ende des neunten Bereichs 24c in der ersten Richtung X verbunden. Das andere Ende des neunten Bereichs 24c in der ersten Richtung X ist mit einem Ende des siebten Bereichs 24a in der ersten Richtung X verbunden. Der siebte Bereich 24a ist in der zweiten Richtung Z höher positioniert als die obere Fläche des achten Bereichs 24b. Der neunte Bereich 24c verbindet den siebten Bereich 24a und den achten Bereich 24b miteinander und ist sowohl bezüglich des siebten Bereichs 24a als auch des achten Bereichs 24b geneigt.
  • Als Nächstes wird zweite Biegeprozess an dem in den 7 und 8 gezeigten elektrisch leitenden Element 20 durchgeführt. Auf diese Weise wird das in den 9 und 10 gezeigte elektrisch leitende Element 20 gebildet.
  • Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, wird der dritte flächige Bereich 24 des elektrisch leitenden Elements 20 entlang einer als eine Mittellinie definierten Faltlinie C gefaltet. Die Faltlinie C ist eine gedachte Linie, die in der ersten Richtung X durch die Mitte des zweiten Rahmenbereichs 25b und der Öffnung 26 verläuft und sich in die dritte Richtung Y erstreckt. Dementsprechend wird der dritte flächige Bereich 24 in der zweiten Richtung Z tiefer als der erste flächige Bereich 22 und der zweite flächige Bereich 23 positioniert.
  • Wie in 10 gezeigt ist, ist die abfallende Fläche 30 des dritten Flächenkörper-Bereichs 24 der abfallenden Fläche 30 in der zweiten Richtung Z jedem von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 abgekehrt. Die abfallende Fläche 30 des dritten Flächenkörper-Bereichs 24 weist nach oben, und die abfallende Fläche 30 jedes von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 weist nach unten.
  • Der Abstand in der ersten Richtung X zwischen dem zweiten Bereich 22b und dem siebten Bereich 24a ist der oben genannte Abstand L1. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des zweiten Bereichs 22b und der oberen Fläche des siebten Bereichs 24a ist der oben genannte Abstand h1. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des ersten Bereichs 22a und der oberen Fläche des zweiten Bereichs 22b ist der oben genannte Abstand h2. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des zweiten Bereichs 22b und der unteren Fläche des siebten Bereichs 24a ist der oben genannte Abstand h3. Der Abstand in der ersten Richtung X zwischen dem zweiten Bereich 22b und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 ist der oben genannte Abstand L2. Der Abstand h2 beträgt zum Beispiel 3 mm. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des siebten Bereichs 24a und dem achten Bereich 24b beträgt zum Beispiel 1,5 mm.
  • Im zweiten Schritt werden anfangs das Halbleiterbauelement 1 und das elektronische Bauteil 5 durch die Bondelementer 10 und 11 an das in dem ersten Schritt gebildete und in den 9 und 10 gezeigte elektrisch leitende Element 20 gebondet. Das Halbleiterelement 1 wird durch das Bondelement 10 an die obere Fläche des zweiten Bereichs 22b des ersten Flächenkörper-Bereichs 22 gebondet. Das elektronische Bauteil 5 wird durch das Bondelement 11 an die obere Fläche des siebten Bereichs 24a des dritten Flächenkörper-Bereichs 24 gebondet.
  • Als Nächstes werden das erste Zwischenverbindungselement 6 und das zweite Zwischenverbindungselement 7 gebildet. Das erste Zwischenverbindungselement 6 verbindet elektrisch die obere Elektrode des Halbleiterelements 1 mit dem elektronischen Bauteil 5. Das zweite Zwischenverbindungselement 7 verbindet elektrisch das elektronische Bauteil 5 mit dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23. Auf diese Weise wird in dem zweiten Schritt eine integrierte Einheit gebildet, die das Halbleiterelement 1, das elektronische Bauteil 5, das erste Zwischenverbindungselement 6, das zweite Zwischenverbindungselement 7 und das elektrisch leitende Element 20, in den 9 und 10 gezeigt, beinhaltet.
  • Im dritten Schritt wird das Dichtungselement 9 mittels Spritzpressen, Formpressen oder Spritzgießen oder dergleichen geformt. Anfangs werden die in dem zweiten Schritt gebildete integrierte Einheit, die das Halbleiterelement 1, das elektronische Bauteil 5, das erste Zwischenverbindungselement 6, das zweite Zwischenverbindungselement 7 und das elektrisch leitende Element 20 beinhaltet, sowie das wärmeleitende Element 8 in einer Form platziert. Zu diesem Zeitpunkt werden ein Teil des ersten Bereichs 22a des elektrisch leitenden Elements 20, der sich auf der Seite des ersten Rahmenbereichs 25a befindet, der erste Rahmenbereich 25a, ein Teil des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23, der sich auf der Seite des zweiten Rahmenbereichs 25b befindet, ein Teil des dritten Flächenkörper-Bereichs 24, der sich auf der Seite des zweiten Rahmenbereichs 25b befindet, der zweite Rahmenbereich 25b und der dritte Rahmenbereich 25c außerhalb der Form angeordnet.
  • Als Nächstes wird ein fließfähiges Dichtungsmaterial in die Form eingespritzt und gehärtet. Auf diese Weise wird das Dichtungselement 9 zu der in den 1 bis 4 gezeigten Form geformt. Ein Teil des ersten Bereichs 22a des elektrisch leitenden Elements 20, der sich auf der Seite des ersten Rahmenbereichs 25a befindet, der erste Rahmenbereich 25a, ein Teil des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23, der sich auf der Seite des zweiten Rahmenbereichs 25b befindet, ein Teil des dritten Flächenkörper-Bereichs 24, der sich auf der Seite des zweiten Rahmenbereichs 25b befindet, der zweite Rahmenbereich 25b und der dritte Rahmenbereich 25c liegen von der ersten Seitenfläche 9A und der zweiten Seitenfläche 9B des Dichtungselements 9 nach außen frei. Die untere Fläche des wärmeleitenden Elements 8 liegt von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 nach außen frei.
  • Im vierten Schritt werden zumindest der erste Rahmenbereich 25a, der zweite Rahmenbereich 25b und der dritte Rahmenbereich 25c entfernt. Dementsprechend wird der erste Leiterrahmen 2 aus dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 gebildet, der zweite Leiterrahmen 3 wird aus dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 gebildet, und der Zwischenrahmen 4 wird aus dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 gebildet. Ein Teil des ersten Flächenkörper-Bereichs 22, des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23 und des dritten Flächenkörper-Bereichs 24, der von der zweiten Seitenfläche 9B freiliegt, kann entfernt werden. Auf diese Weise wird die Halbleitervorrichtung 100 hergestellt.
  • Funktionen und vorteilhafte Wirkungen
  • Es werden nunmehr basierend auf einem Vergleich zwischen der Halbleitervorrichtung 100 und einem in den 32 und 33 gezeigten Vergleichsbeispiel Funktionen auf vorteilhafte Wirkungen der Halbleitervorrichtung 100 beschrieben.
  • Wie in den 32 und 33 gezeigt ist, wird bei einer Halbleitervorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel ein erster Leiterrahmen 402 gebogen, um den elektrische Isolationsabstand zu gewährleisten. Der erste Leiterrahmen 402 besitzt einen ersten Bereich 402a zur Positionierung außerhalb des Dichtungselements, und einen zweiten Bereich 402b, auf dem ein Halbleiterelement montiert werden soll. Vorzugsweise werden der erste Leiterrahmen 402 und der zweite Leiterrahmen 403 in Anbetracht der Herstellungskosten aus einem elektrisch leitenden Element gebildet.
  • Wie in 32 gezeigt ist, ist, wenn der erste Leiterrahmen 402 und der zweite Leiterrahmen 403 durch einen Stanzprozess für ein elektrisch leitendes Element gebildet werden und nur der erste Leiterrahmen 402 einem Biegeprozess unterzogen wird, der kürzeste Abstand L3 zwischen dem ersten Leiterrahmen 402 und dem zweiten Leiterrahmen 403, der sich in der ersten Richtung X am nächsten zu dem ersten Leiterrahmen 402 befindet, größer als der oder gleich einem Abstand h5 zwischen dem ersten Bereich 402a und dem zweiten Bereich 402b des ersten Leiterrahmens 402. Dies wird durch das so genannte Schrumpfen des Musters, das sich aus dem Biegeprozess ergibt, verursacht.
  • Wie insbesondere in 33 gezeigt ist, ist, wenn der erste Leiterrahmen 402 und der zweite Leiterrahmen 403 durch den Stanzprozess und den Biegeprozess aus einem elektrisch leitenden Element gebildet werden, der kürzeste Abstand L4 zwischen dem ersten Leiterrahmen 402 und dem zweiten Leiterrahmen 403, der sich am nächsten zu dem ersten Leiterrahmen 402 befindet, in der ersten Richtung X länger als die oben genannten Abstände L3, h5. Dieser Abstand h5 wird basierend auf dem erforderlichen elektrischen Isolationsabstand eingestellt. Daher ist es für die als ein Vergleichsbeispiel bereitgestellte Halbleitervorrichtung schwierig, die Abstände L3 und L4 kürzer als den Abstand h5 auszuführen, um den elektrischen Isolationsabstand zu gewährleisten.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 besitzt hingegen den Zwischenrahmen 4, der sich in der zweiten Richtung Z zwischen dem zweiten Bereich des ersten Leiterrahmens 2 und dem fünften Bereich 3b des zweiten Leiterrahmens 3 befindet und auf dem ein Element montiert ist, das einen Teil der den ersten Leiterrahmen 2 und den zweiten Leiterrahmen 3 beinhaltenden Zwischenverbindungsschaltung bildet. Der Abstand L1 in der ersten Richtung X zwischen dem zweiten Bereich 2b und dem siebten Bereich 4a des Zwischenrahmens 4 ist kürzer als der Abstand h2 in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des ersten Bereichs 2a und der oberen Fläche des zweiten Bereichs 2b.
  • Insbesondere kann, wenn der Abstand h2 gleich dem oben genannten Abstand h5 des Vergleichsbeispiels ist, der oben genannte Abstand L1 kürzer als der Abstand L3 des Vergleichsbeispiels ausgeführt werden. Ferner ist das auf dem zweiten Leiterrahmen in dem Vergleichsbeispiel zu montierende elektronische Bauteil 5 auf dem Zwischenrahmen 4 in der Halbleitervorrichtung 100 montiert.
  • Dementsprechend kann der zweite Leiterrahmen 3 mit einer um das Gebiet zum Montieren des elektronischen Bauteils 5 kleineren Größe ausgeführt werden als der zweite Leiterrahmen des Vergleichsbeispiels. Folglich kann die Halbleitervorrichtung 100 im Vergleich zu dem obigen Vergleichsbeispiel verkleinert werden, wenn zumindest der elektrische Isolationsabstand, der im Wesentlichen gleich dem des Vergleichsbeispiels ist, gewährleistet wird.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, weist ferner jeder von dem ersten Leiterrahmen 2, dem zweiten Leiterrahmen 3 und dem Zwischenrahmen 4 der Halbleitervorrichtung 100 eine durch den Stanzprozess gebildete abfallende Fläche 30 auf. Die auf dem Zwischenrahmen gebildete abfallende Fläche ist in der zweiten Richtung der auf jedem von dem ersten Leiterrahmen und dem zweiten Leiterrahmen gebildeten abfallende Fläche 30 abgekehrt. Somit können der erste Leiterrahmen 2, der zweite Leiterrahmen 3 und der Zwischenrahmen 4 aus einem elektrisch leitenden Element 20 gebildet werden.
  • Der erste Leiterrahmen 2 kann aus dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 gebildet werden, der dem Stanzprozess und dem ersten Biegeprozess unterzogen wird. Der Zwischenrahmen 4 kann aus dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 gebildet werden, der dem Stanzprozess, dem ersten Biegeprozess und dem zweiten Biegeprozess unterzogen wird. Der dritte flächige Bereich 24 des elektrisch leitenden Elements 20 wird so gebildet, dass er sich hinsichtlich der Faltlinie C von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 weg erstreckt, und danach entlang der als eine Mittellinie definierten Faltlinie C gefaltet wird.
  • Deshalb wird der oben genannte Abstand L1 nicht durch das so genannte Schrumpfen des Musters, das während des ersten Biegeprozesses zwischen dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 verursacht wird, beeinflusst. Dementsprechend kann für die Halbleitervorrichtung 100 der elektrische Isolationsabstand gewährleistet werden, und, verglichen mit dem Vergleichsbeispiel, kann das Verkleinern erreicht werden, während die Herstellungskosten reduziert werden.
  • Bei der Halbleitervorrichtung 100 kann der Abstand h2 in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des ersten Bereichs 2a und der oberen Fläche des zweiten Bereichs 2b 2 mm oder mehr betragen.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, liegt bei der Halbleitervorrichtung 100 der erste Bereich 2a von der ersten Seitenfläche 9A frei, die in der zweiten Richtung Z höher als die Mitte des Dichtungselements 9 positioniert ist. Auf diese Weise ist der elektrische Isolationsabstand zwischen dem von dem Dichtungselement 9 freiliegenden ersten Bereich 2a und dem wärmeleitenden Element 8 relativ lang ausgeführt. Bei der Halbleitervorrichtung 100 wird die Obergrenze des Abstands h2 nicht durch den Abstand L1 begrenzt, und daher kann der elektrische Isolationsabstand relativ lang ausgeführt werden, während eine Verkleinerung in der ersten Richtung X erreicht wird.
  • Wie der erste Leiterrahmen 2 kann auch der zweite Leiterrahmen 3 der Halbleitervorrichtung 100 eine gefaltete Form aufweisen. Der fünfte Bereich 3b des zweiten Leiterrahmens 3 kann sich in der zweiten Richtung Z näher an der unteren Fläche 9C befinden als der vierte Bereich 3a. Die obere Fläche des fünften Bereichs 3b ist koplanar mit der oberen Fläche des siebten Bereichs 4a des Zwischenrahmens 4 oder höher als die obere Fläche davon positioniert. Der zweite Leiterrahmen 3 kann ferner einen sechsten Bereich zum elektrischen Miteinanderverbinden des vierten Bereichs 3a und fünften Bereichs 3b aufweisen. Der sechste Bereich verbindet elektrisch den ersten Bereich 2a und den zweiten Bereich 2b miteinander und ist bezüglich jedes von dem ersten Bereich 2a und dem zweiten Bereich 2b geneigt.
  • Ausführungsform 2
  • Konfiguration der Halbleitervorrichtung
  • Wie in den 11 bis 13 gezeigt ist, weist eine Halbleiterchipvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 2 zwar eine Konfiguration auf, die der Halbleitervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1 im Grunde ähnelt, aber die Halbleitervorrichtung 101 unterscheidet sich insofern von der Halbleitervorrichtung 100, als die abfallende Fläche 30 jedes von dem zweiten Leiterrahmen 3 und dem Zwischenrahmen 4 der abfallenden Fläche 30 des ersten Leiterrahmens 2 abgekehrt ist.
  • Die Höhe des ersten Bereichs 2a von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 ist größer als die Höhe des vierten Bereichs 3a von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9. Der oben genannte Abstand h1 ist in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des ersten Bereichs 2a des ersten Leiterrahmens 2 und der oberen Fläche des vierten Bereichs 3a des zweiten Leiterrahmens 3 länger als der Abstand h4. Die untere Fläche des ersten Bereichs 2a des ersten Leiterrahmens 2 ist koplanar mit der oberen Fläche des vierten Bereichs 3a und fünften Bereichs 3b des zweiten Leiterrahmens oder höher positioniert als diese obere Fläche.
  • Die obere Fläche des siebten Bereichs 4a des Zwischenrahmens 4 ist höher als die untere Fläche des vierten Bereichs 3a und fünften Bereichs 3b des zweiten Leiterrahmens 3 positioniert.
  • Die abfallende Fläche 30 jedes von dem zweiten Leiterrahmen 3 und dem Zwischenrahmen 4 weist zum Beispiel nach oben. Die abfallende Fläche 30 des ersten Leiterrahmens 2 weist zum Beispiel nach unten. Die abfallende Fläche 30 jedes von dem zweiten Leiterrahmen 3 und dem Zwischenrahmen 4 kann nach unten weisen, und die abfallende Fläche 30 des ersten Leiterrahmens 2 kann nach oben weisen.
  • Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 2 ähnelt hinsichtlich der Merkmale im Grunde dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1, außer dass sich das erstere Verfahren insofern von dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 unterscheidet, als der zweite Biegeprozess bei dem ersten Schritt an dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 durchgeführt wird.
  • Bei dem ersten Schritt wird anfangs das in den 14 und 15 gezeigte elektrisch leitende Element 21 durch einen Stanzprozess gebildet. Das in den 14 und 15 gezeigte elektrisch leitende Element 21 weist im Grunde eine ähnliche Konfiguration wie das in den 5 und 6 gezeigte elektrisch leitende Element 20 auf, außer dass sich ersteres insofern von dem elektrisch leitenden Element 20 unterscheidet, als der zweite flächige Bereich 23 so positioniert ist, dass er sich in der ersten Richtung X bezüglich des zweiten Rahmenbereichs 25b von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 weg erstreckt. Das andere Ende des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23 ist in der ersten Richtung X mit einem Teil des zweiten Rahmenbereichs 25b verbunden, der bezüglich der Öffnung 26 von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 weg positioniert ist. Mit anderen Worten, es sind der zweite flächige Bereich 23 und der dritte flächige Bereich 24 in der zweiten Richtung Y nebeneinander angeordnet.
  • Als Nächstes wird der erste Biegeprozess an dem in den 14 und 15 gezeigten elektrisch leitenden Element 21 durchgeführt. Auf diese Weise wird das in den 16 und 17 gezeigte elektrisch leitende Element 21 gebildet. Der erste Biegeprozess für das elektrisch leitende Element 21 wird ähnlich wie der erste Biegeprozess für das elektrisch leitende Element 20 durchgeführt.
  • Als Nächstes wird der zweite Biegeprozess an dem in den 16 und 17 gezeigten elektrisch leitenden Element 21 durchgeführt. Dementsprechend wird das in den 18 und 19 gezeigte elektrisch leitende Element 21 gebildet. Der zweite Biegeprozess für das elektrisch leitende Element 21 wird im Grunde ähnlich wie der zweite Biegeprozess für das elektrisch leitende Element 20 durchgeführt, außer dass der Erstere den zweiten Flächenkörper-Bereich 23 zusammen mit dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 faltet.
  • Wie in den 18 und 19 gezeigt ist, werden der zweite flächige Bereich 23 und der dritte flächige Bereich 24 des elektrisch leitenden Elements 21 entlang der als eine Mittellinie definierten Faltlinie C gefaltet. Dementsprechend werden der zweite flächige Bereich 23 und der dritte flächige Bereich 24 in der zweiten Richtung Z tiefer als der erste flächige Bereich 22 positioniert.
  • Wie in 19 gezeigt ist, ist die abfallende Fläche 30 jedes von dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 der abfallenden Fläche 30 des ersten Flächenkörper-Bereichs 22 in der zweiten Richtung Z abgekehrt. Die abfallende Fläche 30 jedes von dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 weist nach oben, und die abfallende Fläche 30 des ersten Flächenkörper-Bereichs 22 weist nach unten.
  • Der Abstand in der ersten Richtung X zwischen dem zweiten Bereich 22b und dem siebten Bereich 24a ist der oben genannte Abstand L1. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des zweiten Bereichs 22b und der oberen Fläche des siebten Bereichs 24a ist der oben genannte Abstand h1. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des ersten Bereichs 22a und der oberen Fläche des zweiten Bereichs 22b ist der oben genannte Abstand h2. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des zweiten Bereichs 22b und der unteren Fläche des siebten Bereichs 24a ist der oben genannte Abstand h3. Der Abstand in der ersten Richtung X zwischen dem zweiten Bereich 22b und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 ist der oben genannte Abstand L2. Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des zweiten Bereichs 22b und der oberen Fläche des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23 ist der oben genannte Abstand h4.
  • Der zweite Schritt, der dritte Schritt und der vierte Schritt werden ähnlich wie jene des Verfahrens zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 durchgeführt. Auf diese Weise wird die Halbleitervorrichtung 101 hergestellt.
  • Die Halbleitervorrichtung 101 ähnelt hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 und kann daher ähnliche Wirkungen wie jene der Halbleitervorrichtung 100 erzeugen.
  • Der zweite Leiterrahmen 3 der Halbleitervorrichtung 101 kann auch den durch den ersten Biegeprozess gebildeten sechsten Bereich aufweisen.
  • Ausführungsform 3
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 3 ähnelt hinsichtlich der Merkmale im Grunde dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1, außer dass sich das erstere Verfahren insofern von dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 unterscheidet, als statt eines Faltprozesses entlang der als eine Mittellinie definierten Faltlinie C ein Verdrehprozess, wie in den 20 und 21 gezeigt ist, in dem zweiten Biegeprozess durchgeführt wird.
  • Der Verdrehprozess wird zumindest an dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 durchgeführt. Bei dem in den 20 und 21 gezeigten Verdrehprozess wird der dritte flächige Bereich 24 entlang einer Verdrehmittellinie C nach unten gedreht. Der zweite flächige Bereich 23 wird nicht verdreht. Die Breite des den zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und den dritten Flächenkörper-Bereich 24 verbindenden Rahmens 25 in der ersten Richtung X ist ausreichend schmaler als die Breite des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23 und dritten Flächenkörper-Bereichs 24 in der ersten Richtung X.
  • Bei der auf diese Weise hergestellten Halbleitervorrichtung ist die Höhe des achten Bereichs 4b des Zwischenrahmens 4 von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 gleich der Höhe des ersten Bereichs 2a des ersten Leiterrahmens 2 und vierten Bereichs 3a des zweiten Leiterrahmens 3 von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9.
  • Die durch das Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 3 hergestellte Halbleitervorrichtung ähnelt hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 und kann daher ähnliche Wirkungen wie jene der Halbleitervorrichtung 100 erzeugen.
  • Der Verdrehprozess kann an dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und dem dritten Flächenkörper-Bereich 24, an denen der erste Biegeprozess durchgeführt worden ist, durchgeführt werden. Solch ein Verdrehprozess ist für die Herstellung der Halbleitervorrichtung 100, der den zweiten Leiterrahmen 3 mit dem oben genannten sechsten Bereich aufweist, geeignet. Bei der auf diese Weise hergestellten Halbleitervorrichtung sind wie bei den abfallenden Flächen der Halbleitervorrichtung 101 die abfallende Fläche jedes von dem zweiten Leiterrahmen 3 und dem Zwischenrahmen 4 der abfallenden Fläche des ersten Leiterrahmens 2 abgekehrt.
  • Ausführungsform 4
  • Wie in 22 gezeigt ist, ähnelt eine Halbleitervorrichtung 102 gemäß Ausführungsform 4 hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1, außer dass sich die Erstere insofern von der Halbleitervorrichtung 100 unterscheidet, als der erste Bereich 2a des ersten Leiterrahmens 2 von der oberen Fläche 9D des Dichtungselements 9 freiliegt.
  • Die obere Fläche des vierten Bereichs 3a des zweiten Leiterrahmens 3 liegt auch von der oberen Fläche 9D des Dichtungselements 9 frei. Der zweite Leiterrahmen 3 besitzt den vierten Bereich 3a, den fünften Bereich 3b und den sechsten Bereich 3c. Der fünfte Bereich 3b und der sechste Bereich 3c sind in dem Dichtungselement 9 eingebettet. Das zweite Zwischenverbindungselement 7 ist an die obere Fläche des fünften Bereichs 3b oder die obere Fläche des sechsten Bereichs 3c gebondet.
  • Die Höhe der oberen Fläche des fünften Bereichs 3b von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 ist größer als die oder gleich der Höhe der oberen Fläche des siebten Bereichs 4a des Zwischenrahmens 4 von der unteren Fläche 9C. Aus Gründen der Verbesserung der Verarbeitbarkeit (Bondfähigkeit) zum Bilden des zweiten Zwischenverbindungselements 7 ist die Höhe der oberen Fläche des fünften Bereichs 3c von der unteren Fläche 9C des Dichtungselements 9 vorzugsweise größer als die Höhe der oberen Fläche des siebten Bereichs 4a des Zwischenrahmens 4 von der unteren Fläche 9C.
  • Mit anderen Worten, es ist die obere Fläche des fünften Bereichs 3b höher positioniert als die obere Fläche des siebten Bereichs 4a. Die obere Fläche des fünften Bereichs 3b ist zum Beispiel höher positioniert als die obere Fläche des auf der oberen Fläche des siebten Bereichs 4a montierten elektronischen Bauteils 5.
  • Der vierte Bereich 3a des zweiten Leiterrahmens 3 befindet sich in der dritten Richtung Y neben dem achten Bereich 4b des Zwischenrahmens 4. Der fünfte Bereich 3b des zweiten Leiterrahmens 3 befindet sich in der dritten Richtung Y neben dem siebten Bereich 4a des Zwischenrahmens 4. Der sechste Bereich 3c des zweiten Leiterrahmens 3 befindet sich in der dritten Richtung Y neben dem neunten Bereich 4c des Zwischenrahmens 4.
  • Die Halbleitervorrichtung 102 gemäß Ausführungsform 4 ähnelt hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 und kann daher ähnliche Wirkungen wie jene der Halbleitervorrichtung 100 erzeugen.
  • Der oben genannte Abstand h2 der Halbleitervorrichtung 102 ist länger als der oben genannte Abstand h2 der Halbleitervorrichtung 100. Unterdessen ist der oben genannte Abstand L1 der Halbleitervorrichtung 102 im Wesentlichen gleich dem oben genannten Abstand L1 der Halbleitervorrichtung 100. Wenn die Halbleitervorrichtung 102 und die Halbleitervorrichtung 100, deren Abmessungen im Wesentlichen identisch sind, miteinander verglichen werden, ist daher der elektrische Isolationsabstand der Halbleitervorrichtung 102 länger als der elektrische Isolationsabstand der Halbleitervorrichtung 100.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 102 ähnelt hinsichtlich der Merkmale im Grunde dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100, außer dass sich die Merkmale einer im dritten Schritt verwendeten Form von jenen der für das Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 verwendeten Form unterscheiden.
  • Vorzugsweise wird für den dritten Schritt ein Verfahren zum Verhindern der Bildung von durch das Dichtungsmaterial gebildetem Grat (zum Beispiel Harzgrat) auf der oberen Fläche 9D des Dichtungselements 9 verwendet. Zum Beispiel wird auf einem Bereich in der Form, der die obere Fläche 9D des Dichtungselements 9 bilden soll, ein Film platziert, und danach wird eine Oberfläche jedes von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23, die freigelegt werden soll, in Kontakt mit dem Film platziert.
  • Ferner wird an einer freizulegen Oberfläche von jedem von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 ein Klebeband befestigt, und danach werden sie in der Form platziert. Der Film und das Klebeband werden nach Beendigung des Formens des Dichtungselements 9 von dem Dichtungselement 9 getrennt. Das den Film und das Klebeband bildende Material enthält zum Beispiel Polyimid.
  • Wie in 23 gezeigt ist, kann auch die obere Fläche des achten Bereichs 4b des Zwischenrahmens 4 in der Halbleitervorrichtung 102 von der oberen Fläche 9D des Dichtungselements 9 freigelegt werden.
  • Die in 23 gezeigte Halbleitervorrichtung 102 kann zum Beispiel durch Durchführen, in dem ersten Schritt, des ersten Biegeprozesses und des zweiten Biegeprozesses zumindest an dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 hergestellt werden. Der zweite Biegeprozess kann entweder ein Faltprozess oder ein Verdrehprozess sein.
  • 24 ist eine Teilquerschnittsansicht des elektrisch leitenden Elements 20, das in dem zweiten Biegeprozess für das Verfahren zur Herstellung der in 23 gezeigten Halbleitervorrichtung 102 einem Faltprozess unterzogen wurde. Der erste flächige Bereich 22, der zweite flächige Bereich 23 und der dritte flächige Bereich 24 werden jeweils dem zweiten Biegeprozess unterzogen, so dass jeweilige freizulegende Oberflächen des ersten Flächenkörper-Bereichs 22, des zweiten Flächenkörper-Bereichs 23 und des dritten Flächenkörper-Bereichs 24 koplanar sind.
  • Die Halbleitervorrichtung 102 kann auch durch Durchführen des Verdrehprozesses an dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23 und dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 in dem zweiten Biegeprozess hergestellt werden.
  • Ausführungsform 5
  • Wie in 25 gezeigt ist, ähnelt eine Halbleitervorrichtung 103 gemäß Ausführungsform 5 hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1, außer dass sich die Erstere insofern von der Halbleitervorrichtung 100 unterscheidet, als der Zwischenrahmen 4 mit dem zweiten Leiterrahmen 3 durchgehend ist.
  • Der Zwischenrahmen 4 ist mit dem fünften Bereich 3b des zweiten Leiterrahmens 3 durchgehend ausgebildet. Mit anderen Worten, es werden alle auf der Seite der zweiten Seitenfläche 9B gebildeten Rahmen durch den ersten Biegeprozess und den zweiten Biegeprozess gebildet. Der in 25 gezeigte Zwischenrahmen 4 ist nur aus dem siebten Bereich 4a des Zwischenrahmens 4, der in 4 gezeigt wird, gebildet.
  • Die Dicke des elektrisch leitenden Elements 8a des wärmeleitenden Elements 8 ist zum Beispiel größer als die Dicke des elektrisch isolierenden Elements 8b. Die Dicke des elektrisch leitenden Elements 8a des wärmeleitenden Elements 8 beträgt zum Beispiel 2 mm oder mehr. Das das elektrisch leitende Element 8a bildende Material beinhaltet zum Beispiel Al. Wie oben beschrieben wurde, weist solch ein wärmeleitendes Element 8 verglichen mit dem wärmeleitenden Element 8, bei dem die Dicke des elektrisch leitenden Elements 8a im Wesentlichen identisch mit der Dicke des elektrisch isolierenden Elements 8b ist, eine bessere Wärmeableitungseigenschaft auf.
  • Wenn ein Vergleich zwischen zwei Halbleitervorrichtungen 103, die hinsichtlich des oben genannten Abstands h2 im Wesentlichen identisch sind und sich nur hinsichtlich der Dicke des wärmeleitenden Elements 8 voneinander unterscheiden, angestellt wird, ist ferner der elektrische Isolationsabstand der Halbleitervorrichtung 103, die das wärmeleitende Element 8 mit einer im Verhältnis größeren Dicke aufweist, länger als der elektrische Isolationsabstand der Halbleitervorrichtung 103, die das wärmeleitende Element 8 mit einer im Verhältnis kleineren Dicke aufweist.
  • Die Halbleitervorrichtung 103 gemäß Ausführungsform 5 ähnelt hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 und kann daher ähnliche Wirkungen wie jene der Halbleitervorrichtung 100 erzeugen.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 103 ähnelt hinsichtlich der Merkmale im Grunde dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100, außer dass sich das Erstere insofern von dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 unterscheidet, als der zweite flächige Bereich 23 und der dritte flächige Bereich 24 in dem ersten Schritt integral gebildet werden.
  • Bei dem in 25 gezeigten Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 103 wird der zweite Biegeprozess als ein Verdrehprozess durchgeführt. Selbst wenn der zweite Biegeprozess als ein Faltprozess durchgeführt wird, kann die Halbleitervorrichtung 103, bei der der Zwischenrahmen 4 mit dem zweiten Leiterrahmen 3 durchgehend ist, immer noch hergestellt werden.
  • Ausführungsform 6
  • Wie in 26 gezeigt ist, ähnelt eine Halbleitervorrichtung 104 gemäß Ausführungsform 6 hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1, außer dass sich die Erstere insofern von der Halbleitervorrichtung 100 unterscheidet, als die obere Fläche 9D des Dichtungselements 9 Vorsprünge/Vertiefungen hat.
  • Der Abstand in der zweiten Richtung Z zwischen der oberen Fläche des Dichtungselements 9 und jedem in dem Dichtungselement 9 abgedichteten Element ist zumindest auf den kürzesten Abstand zum Erreichen einer erforderlichen dielektrischen Festigkeit eingestellt. Zum Beispiel ist die obere Fläche 9D über einem sich zwischen dem dritten Bereich 2c des ersten Leiterrahmens 2 und dem zweiten Leiterrahmen 3 und Zwischenrahmen 4 in der ersten Richtung X befindenden Gebiet bezüglich der oberen Fläche 9D über dem ersten Bereich 2a und dritten Bereich 2c des ersten Leiterrahmens 2, zweiten Leiterrahmens 3 und Zwischenrahmens 4 vertieft.
  • Die Halbleitervorrichtung 104 gemäß Ausführungsform 6 ähnelt hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 und kann daher ähnliche Wirkungen wie jene der Halbleitervorrichtung 100 erzeugen.
  • Ferner weist die Halbleitervorrichtung 104 ein reduziertes Volumen und ein reduziertes Gewicht des Dichtungselements 9 verglichen mit jenen des Dichtungselements, das eine flache obere Fläche 9D aufweist, auf. Infolgedessen weist die Halbleitervorrichtung 104 ein reduziertes Gewicht und ein reduziertes Volumen verglichen mit jenen der Halbleitervorrichtung, die eine flache obere Fläche 9D aufweist, auf.
  • Ausführungsform 7
  • Wie in 27 gezeigt ist, ähnelt die Halbleitervorrichtung 105 gemäß Ausführungsform 7 hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1, außer dass sich die Erstere insofern von der Halbleitervorrichtung 100 unterscheidet, als sich der siebte Bereich 4a des Zwischenrahmens 4 in der dritten Richtung Y erstreckt.
  • Der siebte Bereich 4a des Zwischenrahmens 4 erstreckt sich in der dritten Richtung Y, die die erste Richtung X kreuzt, in der der siebte Bereich 4a, der achte Bereich 4b und der neunte Bereich 4c durchgehend ausgebildet sind. Wie in der zweiten Richtung Z zu sehen, ist die Form des Zwischenrahmens 4 zum Beispiel eine L-Form. Der Abstand zwischen dem ersten Leiterrahmen 2 und einem Bereich des siebten Bereichs 4a, der sich in der dritten Richtung Y erstreckt, hat in der ersten Richtung X den Wert L1.
  • Die Halbleitervorrichtung 105 gemäß Ausführungsform 7 ähnelt hinsichtlich ihrer Konfiguration im Grunde der Halbleitervorrichtung 100 und kann daher ähnliche Wirkungen wie jene der Halbleitervorrichtung 100 erzeugen.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 105 ähnelt hinsichtlich der Merkmale im Grunde dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100, außer dass sich das Erstere insofern von dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung 100 unterscheidet, als der durch den Stanzprozess im ersten Schritt gebildete dritte flächige Bereich 24 einen sich in der dritten Richtung Y erstreckenden Bereich aufweist.
  • Wie in 28 gezeigt ist, wird der dritte flächige Bereich 24 gebildet, der einen Teil 27, der sich in der ersten Richtung X erstreckt, und einen Teil 28 aufweist, der sich in der dritten Richtung Y erstreckt.
  • Teil 27 des dritten Flächenkörper-Bereichs 24, der sich in der ersten Richtung X erstreckt, ist so positioniert, dass er sich bezüglich des zweiten Rahmenbereichs 25b in der ersten Richtung X von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 weg erstreckt. Ein Ende des sich in der ersten Richtung X erstreckenden Teils 27 in der ersten Richtung X ist mit einem Teil des zweiten Rahmenbereichs 25b verbunden, der bezüglich der Öffnung 26 von dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 weg positioniert ist. Das andere Ende des sich in der ersten Richtung X erstreckenden Teils 27 in der ersten Richtung X ist mit einem Ende des Teils 28 in der dritten Richtung Y verbunden, der sich in der dritten Richtung Y erstreckt. Der sich in der dritten Richtung Y erstreckende Teil 28 befindet sich in der ersten Richtung X zwischen dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23.
  • Als Nächstes wird der erste Biegeprozess an dem in 28 gezeigten elektrisch leitenden Element 20 durchgeführt. Auf diese Weise wird das in 29 gezeigte elektrisch leitende Element 20 gebildet.
  • Wie in 29 gezeigt ist, werden der siebte Bereich 24a, der achte Bereich 24b und der neunte Bereich 24c in dem dritten Flächenkörper-Bereich 24 gebildet.
  • Der siebte Bereich 24a wird aus einem Bereich des Teils 27, der sich in der ersten Richtung X erstreckt, und dem gesamten Teil 28, der sich in der dritten Richtung Y erstreckt, gebildet. Der siebte Bereich 24a ist in der zweiten Richtung Z höher positioniert als die obere Fläche des achten Bereichs 24b.
  • Als Nächstes wird der zweite Biegeprozess an dem in 29 gezeigten elektrisch leitenden Element 20 durchgeführt. Auf diese Weise wird das in 30 gezeigte elektrisch leitende Element 20 gebildet.
  • Wie in 30 gezeigt ist, wird der dritte flächige Bereich 24 des elektrisch leitenden Elements 20 entlang der als eine Mitte definierten Faltlinie C gefaltet. Dementsprechend ist der dritte flächige Bereich 24 in der zweiten Richtung Z tiefer positioniert als der erste flächige Bereich 22 und der zweite flächige Bereich 23. Ein Teil des siebten Bereichs 24a des dritten Flächenkörper-Bereichs 24, der sich in der dritten Richtung erstreckt, befindet sich in der ersten Richtung X zwischen dem ersten Flächenkörper-Bereich 22 und dem zweiten Flächenkörper-Bereich 23.
  • Ausführungsform 8
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die oben beschriebenen Halbleitervorrichtungen 100 bis 105 gemäß den Ausführungsformen 1 bis 7 jeweils auf einen Leistungswandler angewandt. Obgleich die vorliegende Erfindung nicht auf einen bestimmten Leistungswandler beschränkt ist, wird die folgende Beschreibung eines Falls, als Ausführungsform 8, angeführt, in dem die vorliegende Erfindung auf einen dreiphasigen Wechselrichter angewandt wird.
  • 31 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems zeigt, auf das ein Leistungswandler gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewandt wird.
  • Das in 31 gezeigte Leistungsumwandlungssystem besitzt eine Leistungsversorgung 150, einen Leistungswandler 200 und eine Last 300. Die Leistungsversorgung 150 ist eine DC-Leistungsversorgung und führt der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 DC-Leistung zu.
  • Die Leistungsversorgung 150 kann in verschiedenen Formen, wie beispielsweise einem DC-System, einer Solarbatterie, einer Speicherbatterie, konfiguriert sein oder kann in Form einer Gleichrichterschaltung oder eines AC/DC-Wandlers, die bzw. der mit einem AC-System verbunden ist, konfiguriert sein. Die Leistungsversorgung 150 kann auch in Form eines DC/DC-Wandlers, der eine DC-Leistungsausgabe aus einem DC-System in eine vorbestimmte elektrische Leistung umwandelt, konfiguriert sein.
  • Der Leistungswandler 200 ist ein dreiphasiger Wechselrichter, der zwischen der Leistungsversorgung 150 und der Last 300 verbunden ist, von der Leistungsversorgung 150 zugeführte DC-Leistung in AC-Leistung umwandelt und der Last 300 die AC-Leistung zuführt. Der Leistungswandler 200 besitzt, wie in 31 gezeigt ist, eine Hauptumwandlungsschaltung 201, die DC-Leistung in AC-Leistung umwandelt und die AC-Leistung abgibt, und eine Steuerschaltung 203, die ein Steuersignal zum Steuern der Hauptumwandlungsschaltung 201 an die Hauptumwandlungsschaltung 201 abgibt.
  • Die Last 300 ist ein dreiphasiger Elektromotor, der durch die von der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 zugeführte AC-Leistung angetrieben wird. Die Last 300 ist nicht auf eine bestimmte Verwendung beschränkt, ist aber ein an verschiedenen elektrischen Vorrichtungen zu montierender Elektromotor, der zum Beispiel als ein Elektromotor für ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug, einen Eisenbahnwagen, einen Aufzug oder eine Klimaanlage verwendet wird.
  • Nachfolgend werden Details des Leistungswandlers 200 beschrieben. Die Hauptumwandlungsschaltung 201 besitzt ein Schaltelement und eine Freilaufdiode (nicht gezeigt), und das Schaltelement wird zum Umwandeln von der Leistungsversorgung 150 zugeführter DC-Leistung in AC-Leistung geschaltet und führt der Last 300 die AC-Leistung zu. Die spezielle Schaltungskonfiguration der Hauptumwandlungsschaltung 201 kann eine beliebige von verschiedenen sein.
  • Die Hauptumwandlungsschaltung 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Zweipegel-Dreiphasen-Vollbrückenschaltung, die aus sechs Schaltelementen und sechs Freilaufdioden, die antiparallel mit jeweiligen Schaltelementen verbunden sind, gebildet sein kann. Zumindest beliebige der Schaltelemente und der Freilaufdioden der Hauptumwandlungsschaltung 201 sind ein Schaltelement oder eine Freilaufdiode der Halbleitervorrichtung 202, die beliebigen jeweiligen Halbleitervorrichtungen gemäß Ausführungsformen 1 bis 7, wie oben beschrieben, entspricht.
  • Von den sechs Schaltelementen sind jeweils zwei Schaltelemente in Reihe miteinander geschaltet, um obere und untere Zweige zu bilden, und jedes Paar der oberen und unteren Zweige bildet jede Phase (U-Phase, V-Phase, W-Phase) der Vollbrücken-schaltung. Jeweilige Ausgangsanschlüsse der Paare der oberen und unteren Zweige, d. h. drei Ausgangsanschlüsse der Hauptumwandlungsschaltung 201, sind mit der Last 300 verbunden.
  • Obgleich die Hauptumwandlungsschaltung 201 eine Treiberschaltung (nicht dargestellt) besitzt, die jedes Schaltelement ansteuert, kann die Treiberschaltung in der Halbleitervorrichtung 202 enthalten sein, oder die Treiberschaltung kann getrennt von der Halbleitervorrichtung 202 enthalten sein. Die Treiberschaltung erzeugt ein Ansteuerungssignal, das das Schaltelement der Hauptumwandlungsschaltung 201 ansteuert, und führt einer Steuerelektrode des Schaltelements der Hauptumwandlungsschaltung 201 das Ansteuerungssignal zu.
  • Gemäß einem später hier beschriebenen Steuersignal von der Steuerschaltung 203 werden insbesondere ein Ansteuerungssignal, das das Schaltelement in den EIN-Zustand versetzt, und ein Ansteuerungssignal, das das Schaltelement in den AUS-Zustand versetzt, an die Steuerelektrode jedes Schaltelements ausgegeben. Wenn das Schaltelement in dem EIN-Zustand gehalten werden soll, ist das Ansteuerungssignal ein Spannungssignal (EIN-Signal), das größer als eine oder gleich einer Schwellenspannung des Schaltelements ist, und wenn das Schaltelement in dem AUS-Zustand gehalten werden soll, ist das Ansteuerungssignal ein Spannungssignal (AUS-Signal), das kleiner als die oder gleich der Schwellenspannung des Schaltelements ist.
  • Die Steuerschaltung 203 steuert die Schaltelemente der Hauptumwandlungs-schaltung 201 derart, dass der Last 300 die gewünschte elektrische Leistung zugeführt wird. Insbesondere wird die Zeit (EIN-Zeit), während der sich jedes Schaltelement der Hauptumwandlungsschaltung 201 in dem EIN-Zustand befinden sollte, basierend auf der der Last 300 zuzuführenden elektrischen Leistung berechnet.
  • Zum Beispiel kann die Hauptumwandlungsschaltung 201 durch die PWM-Steuerung gesteuert werden, die die EIN-Zeit des Schaltelements zum Beispiel in Abhängigkeit von der abzugebenden Spannung moduliert. Zu jedem Zeitpunkt wird ein Steuerbefehl (Steuersignal) an die Ansteuerungsschaltung der Hauptumwandlungs-schaltung 201 ausgegeben, so dass das EIN-Signal an das Schaltelement ausgegeben wird, um es in den EIN-Zustand zu bringen, und das AUS-Signal an das Schaltelement ausgegeben wird, um es in den AUS-Zustand zu bringen. Gemäß diesem Steuersignal gibt die Ansteuerungsschaltung das EIN-Signal oder das AUS-Signal als das Ansteuerungssignal an die Steuerelektrode jedes Schaltelements aus.
  • Bei dem Leistungswandler gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zumindest eine beliebige der Halbleitervorrichtungen 100 bis 105 gemäß den Ausführungsformen 1 bis 7 als die Halbleitervorrichtung 202, die die Hauptumwand-lungsschaltung 201 bildet, verwendet, wodurch im Vergleich zu einem Leistungswandler, der die herkömmliche Halbleitervorrichtung aufweist, eine Verkleinerung ermöglicht wird, während der elektrische Isolationsabstand gewährleistet wird.
  • In Verbindung mit der vorliegenden Ausführungsform wird oben ein Beispiel beschrieben, in dem die vorliegende Erfindung auf einen Zweipegel-Dreiphasen-Wechselrichter angewandt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern auf verschiedene Leistungswandler anwendbar. Der Leistungswandler ist bei der vorliegenden Ausführungsform zwar ein Zweipegel-Leistungswandler, er kann aber auch ein Dreipegel- oder Mehrpegel-Leistungswandler sein, und die vorliegende Erfindung kann auf einen einphasigen Wechselrichter angewandt werden, wenn die elektrische Leistung einer einphasigen Last zugeführt wird. Wenn elektrische Leistung einer DC-Last oder dergleichen zugeführt wird, kann die vorliegende Erfindung des Weiteren auch auf einen DC/DC-Wandler oder einen AC/AC-Wandler angewandt werden.
  • Bei dem Leistungswandler, auf den die vorliegende Erfindung angewandt wird, ist die oben beschriebene Last nicht auf einen Elektromotor beschränkt, und der Leistungswandler kann auch als eine Leistungsversorgungseinrichtung für zum Beispiel eine Elektroerosionsmaschine oder eine Laserbearbeitungsvorrichtung oder für einen Induktionsherd oder ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem verwendet werden und kann ferner als ein Power Conditioner, zum Beispiel ein Fotovoltaiksystem oder ein Leistungsspeichersystem, verwendet werden.
  • Obgleich die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, können die oben beschriebenen Ausführungsformen auch auf verschiedene Weise modifiziert werden. Der grundlegende Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Der grundlegende Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll durch Ansprüche definiert werden und umfasst alle Modifikationen, deren Bedeutung und Schutzumfang mit den Ansprüchen äquivalent ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 100, 101, 102, 103, 104, 202
    Halbleitervorrichtung
    1
    Halbleiterelement
    2, 402
    erster Leiterrahmen
    2a, 402a
    erster Bereich
    2b, 402b
    zweiter Bereich
    2c
    dritter Bereich
    3, 403
    zweiter Leiterrahmen
    3a
    vierter Bereich
    3b
    fünfter Bereich
    3c
    sechster Bereich
    4
    Zwischenrahmen
    4a
    siebter Bereich
    4b
    achter Bereich
    4c
    neunter Bereich
    5
    elektronisches Bauteil
    6
    erstes Zwischenverbindungselement
    7
    zweites Zwischenverbindungselement
    8
    wärmeleitendes Element
    8a
    elektrisch leitendes Element
    8b
    elektrisch isolierendes Element
    9
    Dichtungselement
    9A
    erste Seitenfläche
    9B
    zweite Seitenfläche
    9C
    untere Fläche
    9D
    obere Fläche
    10, 11
    Bondelement
    20, 21
    elektrisch leitendes Element
    22
    erster flächiger Bereich
    22a
    erster Bereich
    22b
    zweiter Bereich
    22c
    dritter Bereich
    23
    zweiter flächiger Bereich
    24
    dritter flächiger Bereich
    24a
    siebter Bereich
    24b
    achter Bereich
    24c
    neunter Bereich
    25
    Rahmenbereich
    25a
    erster Rahmenbereich
    25b
    zweiter Rahmenbereich
    25c
    dritter Rahmenbereich
    26
    Öffnung
    30
    abfallende Fläche
    150
    Leistungsversorgung
    200
    Leistungswandler
    201
    Hauptumwandlungsschaltung
    203
    Steuerschaltung
    300
    Last
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP H06196602 A [0005, 0006]

Claims (12)

  1. Halbleitervorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Halbleiterelement, einen ersten Leiterrahmen, einen zweiten Leiterrahmen und ein wärmeleitendes Element; und ein Dichtungselement, das das Halbleiterelement, den ersten Leiterrahmen, den zweiten Leiterrahmen und das wärmeleitende Element abdichtet, wobei das Dichtungselement eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, die einander in einer ersten Richtung gegenüberliegen, und eine untere Fläche, die sich in der ersten Richtung erstreckt, aufweist, und wobei der erste Leiterrahmen Folgendes aufweist: einen ersten Bereich, der von der ersten Seitenfläche freiliegt; einen zweiten Bereich, der sich in einer die untere Fläche kreuzenden zweiten Richtung näher an der unteren Fläche befindet als der erste Bereich; und einen dritten Bereich, der den ersten Bereich und den zweiten Bereich elektrisch miteinander verbindet und bezüglich sowohl des ersten Bereichs als auch des zweiten Bereichs geneigt ist, und wobei der zweite Leiterrahmen einen vierten Bereich, der von der zweiten Seitenfläche freiliegt, und einen fünften Bereich, der in der ersten Richtung und der zweiten Richtung von dem zweiten Bereich beabstandet ist, aufweist, und wobei der zweite Bereich, der dritte Bereich und der fünfte Bereich sind in dem Dichtungselement abgedichtet sind, und wobei das Halbleiterelement an einer oberen Fläche des zweiten Bereichs montiert ist, und wobei das wärmeleitende Element einen Bereich aufweist, der sich bezüglich des zweiten Bereichs gegenüber dem Halbleiterelement befindet, mit dem zweiten Bereich thermisch verbunden ist und von der unteren Fläche freiliegt, und wobei die Halbleitervorrichtung ferner einen Zwischenrahmen aufweist, der sich zumindest in der zweiten Richtung zwischen dem zweiten Bereich und dem fünften Bereich befindet und auf dem ein Element montiert ist, das einen Teil einer den ersten Leiterrahmen und den zweiten Leiterrahmen enthaltenden Zwischenverbindungsschaltung bildet, und wobei ein Abstand in der ersten Richtung zwischen dem zweiten Bereich und dem Zwischenrahmen kürzer als ein Abstand in der zweiten Richtung zwischen einer oberen Fläche des ersten Bereichs und der oberen Fläche des zweiten Bereichs ist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen dem zweiten Bereich und dem Zwischenrahmen in der ersten Richtung kürzer ist als ein Abstand zwischen der oberen Fläche des zweiten Bereichs und einer oberen Fläche des Zwischenrahmens in der zweiten Richtung.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein kürzester Abstand zwischen dem zweiten Bereich und dem Zwischenrahmen kürzer ist als ein kürzester Abstand zwischen dem zweiten Bereich und dem zweiten Leiterrahmen.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Abstand zwischen der oberen Fläche des ersten Bereichs und der oberen Fläche des zweiten Bereichs in der zweiten Richtung 2 mm oder mehr beträgt.
  5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Bereich von der ersten Seitenfläche freiliegt, die in der zweiten Richtung höher als eine Mitte des Dichtungselements positioniert ist.
  6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei as Dichtungselement ferner eine obere Fläche aufweist, die sich gegenüber der unteren Fläche befindet, und ein Teil des ersten Bereichs von der oberen Fläche des Dichtungselements freiliegt.
  7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Zwischenrahmen mit dem zweiten Leiterrahmen durchgehend ist.
  8. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder von dem ersten Leiterrahmen, dem zweiten Leiterrahmen und dem Zwischenrahmen eine durch einen Stanzprozess gebildete abfallende Fläche aufweist, und die an dem Zwischenrahmen gebildete abfallende Fläche in der zweiten Richtung der an jedem von dem ersten Leiterrahmen und dem zweiten Leiterrahmen gebildeten abfallenden Fläche abgekehrt ist.
  9. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder von dem ersten Leiterrahmen, dem zweiten Leiterrahmen und dem Zwischenrahmen eine durch einen Stanzprozess gebildete abfallende Fläche aufweist, und die an jedem von dem Zwischenrahmen und dem zweiten Leiterrahmen gebildete abfallende Fläche in der zweiten Richtung der an dem ersten Leiterrahmen gebildeten abfallenden Fläche abgekehrt ist.
  10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein den ersten Leiterrahmen, den zweiten Leiterrahmen und den Zwischenrahmen bildendes Material das gleiche Material ist.
  11. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: ein erstes Zwischenverbindungselement, das das Halbleiterelement und ein einen Teil der Zwischenverbindungsschaltung bildendes Element elektrisch verbindet; und ein zweites Zwischenverbindungselement, das ein einen Teil der Zwischenverbindungsschaltung bildendes Element mit dem zweiten Leiterrahmen elektrisch verbindet, und wobei das den Teil der Zwischenverbindungsschaltung bildende Element, das erste Zwischenverbindungselement und das zweite Zwischenverbindungselement in dem Dichtungselement abgedichtet sind.
  12. Leistungswandler, der Folgendes aufweist: - eine Hauptumwandlungsschaltung, die die Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist, zum Umwandeln und Abgeben von Eingangsleistung; und - eine Steuerschaltung zum Abgeben eines die Hauptumwandlungsschaltung steuernden Steuersignals an die Hauptumwandlungsschaltung.
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