DE112020007719T5 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Bereitgestellt wird eine Halbleitervorrichtung, in welcher ein Bonding-Zustand zwischen einem Bonding-Objekt und einem Anschluss verbessert ist. Die Halbleitervorrichtung weist ein Bonding-Objekt, ein Gehäuse und einen Anschluss auf. Das Bonding-Objekt weist eine Metallstruktur auf. Das Gehäuse weist einen Rahmenkörper auf und nimmt das Bonding-Objekt innerhalb des Rahmenkörpers auf. Der Anschluss weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Das erste Ende ist an die Metallstruktur des Bonding-Objekts gebondet. Das zweite Ende ist von dem ersten Ende aus dem Gehäuse herausgeführt. Das Bonding-Objekt ist ein isolierendes Substrat oder ein auf einem isolierenden Substrat gehaltenes Halbleiterelement. Das Gehäuse weist einen Ausleger auf, der sich über einen Raum innerhalb des Rahmenkörpers erstreckt. Der Ausleger hält ein Stück des Anschlusses zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Eine Leistungshalbleitervorrichtung weist ein isolierendes Substrat, auf welchem ein Halbleiterelement und dergleichen gehalten werden, und einen Anschluss, welcher an eine externe Schaltung anschließbar ist, auf. Das Patentdokument 1 offenbart eine Halbleitervorrichtung, in welcher ein Anschluss durch mindestens zwei Anschlussfestlegungsteile gehalten wird, die von der Innenwand eines Gehäuses vorstehen.
  • Dokumente des Stands der Technik
  • Patentdokument(e)
  • [Patentdokument 1] Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2017-152525
  • Zusammenfassung
  • Um die Zuverlässigkeit einer Halbleitervorrichtung zu verbessern, ist ein Verwirklichen eines guten Bonding-Zustands an dem Bonding-Teil jeder Komponente erforderlich.
  • Um das vorstehende Problem zu lösen, stellt die vorliegende Offenbarung eine Halbleitervorrichtung zu Verfügung, in welcher ein guter Bonding-Zustand zwischen einem Bonding-Objekt und einem Anschluss verwirklicht wird.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist die Halbleitervorrichtung ein Bonding-Objekt, ein Gehäuse und einen Anschluss auf. Das Bonding-Objekt weist eine Metallstruktur auf. Das Gehäuse weist einen Rahmenkörper auf und nimmt das Bonding-Objekt innerhalb des Rahmenkörpers auf. Der Anschluss weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Das erste Ende ist an die Metallstruktur des Bonding-Objekts gebondet. Das zweite Ende ist von dem ersten Ende aus dem Gehäuse herausgeführt. Das Bonding-Objekt ist ein isolierendes Substrat oder ein Halbleiterelement, das auf einem isolierenden Substrat gehalten wird. Das Gehäuse weist einen Ausleger auf, der sich über einen Raum innerhalb des Rahmenkörpers erstreckt. Der Ausleger hält ein Stück des Anschlusses zwischen dem ersten und dem zweiten Ende.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Halbleitervorrichtung zur Verfügung gestellt, in welcher ein guter Bonding-Zustand zwischen einem Bonding-Objekt und einem Anschluss verwirklicht wird.
  • Die Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen offenbarer.
  • Figurenliste
    • [1] Eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
    • [2] Eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
    • [3] Ein Diagramm, das ein Beispiel eines Schritts eines Bondings eines Anschlusses und einer ersten Metallstruktur darstellt.
    • [4] Eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform darstellt.
    • [5] Eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
    • [6] Eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
    • [7] Ein Diagramm, das ein Beispiel eines Zustands eines Anschlusses ohne zwei gebogene Teile darstellt, der geneigt ist.
    • [8] Eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
    • [9] Eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
    • [10] Eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
    • [11] Eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
    • [12] Eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
    • [13] Eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform darstellt.
  • Beschreibung der Ausführungsform(en)
  • <Erste Ausführungsform>
  • 1 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. 2 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 2 stellt einen Querschnitt bei A-A' dar, der in 1 dargestellt ist.
  • Die Halbleitervorrichtung weist eine Basisplatte 1, ein isolierendes Substrat 2, ein Halbleiterelement 4, einen Anschluss 5 und ein Gehäuse 6 auf.
  • Die Basisplatte 1 ist eine Metallplatte, die zum Beispiel aus Kupfer, Aluminium oder dergleichen besteht. Die Basisplatte 1 in der ersten Ausführungsform ist eine Wärmeabstrahlplatte 1A und hat eine Funktion eines Übertragens von Wärme, die durch die elektronischen Komponenten, wie das Halbleiterelement 4, erzeugt wird, nach außen.
  • Das isolierende Substrat 2 weist eine erste Metallstruktur 2B auf der oberen Oberfläche eines Substrathauptkörpers 2A und eine zweite Metallstruktur 2C auf der unteren Oberfläche des Substrathauptkörpers 2A auf. Der Substrathauptkörper 2A weist isolierende Eigenschaften auf und ist zum Beispiel aus Keramik ausgebildet. Die zweite Metallstruktur 2C ist an die Wärmeabstrahlplatte 1A gebondet. Die zweite Metallstruktur 2C ist mittels eines Bonding-Materials 3, welches ein Weichlötmittel, ein Hartlötmittel oder ein gesintertes Material ist, an die Wärmeabstrahlplatte 1A gebondet. Alternativ kann die zweite Metallstruktur 2C durch Pressschweißen oder dergleichen an die Wärmeabstrahlplatte 1A gebondet sein. Das isolierende Substrat 2 und die Wärmeabstrahlplatte 1A können eine einzige Komponente sein, die beide miteinander integriert. In diesem Fall ist das isolierende Substrat aus einer isolierenden Schicht auf der Wärmeabstrahlplatte und Metallstrukturen, die auf der isolierenden Schicht ausgebildet sind, ausgebildet. Die isolierende Schicht ist zum Beispiel aus einem Harz ausgebildet.
  • Das Halbleiterelement 4 ist mittels eines Bonding-Materials (nicht dargestellt), wie eines Lötmittels, an die erste Metallstruktur 2B des isolierenden Substrats 2 gebondet. Das Halbleiterelement 4 ist zum Beispiel aus einem Halbleiter, wie Si, oder einem sogenannten Halbleiter mit breiter Bandlücke, wie SiC oder GaN, ausgebildet. Das Halbleiterelement 4 weist ein Leistungshalbleiterelement, eine Steuerungs-integrierte-Schaltung (-IC) zum Steuern des Leistungshalbleiterelements oder dergleichen auf. Das Halbleiterelement 4 weist zum Beispiel einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), einen Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), eine Schottky-Sperrdiode oder dergleichen auf. Alternativ kann das Halbleiterelement 4 ein rückwärtsleitender-IGBT (R-IGBT) sein, in welchem ein IGBT und eine Freilaufdiode in einem einzigen Halbleitersubstrat ausgebildet sind.
  • Der Anschluss 5 ist ein Leiter, der eingerichtet ist, mit einer externen Schaltung verbunden zu werden, die außerhalb der Halbleitervorrichtung vorgesehen ist. Der Anschluss 5 weist eine längliche, flache Plattenform auf. Der Anschluss 5 weist ein erstes Ende 5A und ein zweites Ende 5B auf.
  • Das erste Ende 5A ist an die erste Metallstruktur 2B des isolierenden Substrats 2 gebondet ist, welches ein Bonding-Objekt ist. Das erste Ende 5A ist in direktem Kontakt mit der ersten Metallstruktur 2B.
  • Das zweite Ende 5B ist von dem ersten Ende 5A aus dem Gehäuse 6 herausgeführt und ist mit einer externen Schaltung verbindbar. Obwohl nicht dargestellt, sind der Anschluss 5 und eine Elektrodenkontaktstelle des Halbleiterelements 4 mittels einer internen Verdrahtung, die zum Beispiel Metalldrähte, die erste Metallstruktur 2B des isolierenden Substrats 2 und dergleichen umfasst, elektrisch miteinander verbunden.
  • Das Gehäuse 6 weist einen Rahmenkörper 6A und einen Ausleger 6B auf. Der Rahmenkörper 6A und der Ausleger 6B des Gehäuses 6 bestehen zum Beispiel aus Harz.
  • Das Gehäuse 6 nimmt das isolierende Substrat 2 und das Halbleiterelement 4 innerhalb des Rahmenkörpers 6A auf. Der Rahmenkörper 6A ist mit Schrauben 7 an der Wärmeabstrahlplatte 1A fixiert. Alternativ kann der Rahmenkörper 6A durch ein Haftmittel, ein Presspassen oder dergleichen an der Wärmeabstrahlplatte 1A fixiert sein.
  • Der Ausleger 6B ist so vorgesehen, dass er sich in den Raum innerhalb des Rahmenkörpers 6A erstreckt. Der Ausleger 6B weist ein Anschlusshalteteil 6C auf. Das Anschlusshalteteil 6C in der ersten Ausführungsform ist auf der Seitenoberfläche des Auslegers 6B vorgesehen. Das Anschlusshalteteil 6C hält ein Stück des Anschlusses 5, das sich zwischen dem ersten Ende 5A und dem zweiten Ende 5B befindet. Zum Beispiel klemmt das Anschlusshalteteil 6C beide Seitenoberflächen einer flachen Platte, die den Anschluss 5 bildet (nicht dargestellt) ein. In der Richtung parallel zu dem isolierenden Substrat 2 (horizontale Richtung) ist der Abstand zwischen dem Anschlusshalteteil 6C und dem Bonding-Teil 8 kürzer als der Abstand zwischen dem Rahmenkörper 6A und dem Bonding-Teil 8. Mit anderen Worten wird der Anschluss 5 durch das Anschlusshalteteil 6C gehalten, welches näher an dem Bonding-Teil 8 liegt als der Rahmenkörper 6A des Gehäuses 6.
  • Obwohl nicht dargestellt, ist der Raum innerhalb des Rahmenkörpers 6A des Gehäuses 6 mit einem Versiegelungsmaterial zu füllen. Weiter ist ein Deckel über dem Versiegelungsmaterial vorgesehen.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren einer Fertigung der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Die Wärmeabstrahlplatte 1A, das isolierende Substrat 2 und das Gehäuse 6 werden vorbereitet. Das isolierende Substrat 2 wird auf die Wärmeabstrahlplatte 1A gebondet und das Gehäuse 6 wird an der Wärmeabstrahlplatte 1A fixiert. Das Gehäuse 6 ist mit dem Ausleger 6B versehen, welcher sich über den Raum innerhalb des Rahmenkörpers 6A erstreckt.
  • Der Anschluss 5 wird auf der ersten Metallstruktur 2B des isolierenden Substrats 2 platziert. Der Anschluss 5 wird so platziert, dass ein Stück des Anschlusses 5 zwischen dem ersten Ende 5A und dem zweiten Ende 5B durch das Anschlusshalteteil 6C des Auslegers 6B gehalten wird und das erste Ende 5A in direkter Verbindung mit der ersten Metallstruktur 2B des isolierenden Substrats 2 ist. Das Anschlusshalteteil 6C schränkt eine Bewegung des Anschlusses 5 ein, sodass der Anschluss 5 sich in der horizontalen Richtung nicht bewegen oder rotieren kann.
  • Der Anschluss 5 wird mit Ultraschall an die erste Metallstruktur 2B des isolierenden Substrats 2 gebondet. 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Schritts eines Bondings des Anschlusses 5 und der ersten Metallstruktur 2B darstellt. Während eine Last von oberhalb des ersten Endes 5A auf das erste Ende 5A und die erste Metallstruktur 2B aufgebracht wird, übt ein Ultraschall-Bonding-Werkzeug 9 weiter Ultraschallschwingungen aus. Als eine Folge wird das Bonding-Teil 8 ausgebildet, wo der Anschluss 5 und die erste Metallstruktur 2B aneinander gebondet werden. Obwohl nicht dargestellt, werden der Anschluss 5 und das Halbleiterelement 4 mit Metalldrähten verbunden. Der Raum innerhalb des Gehäuses 6 wird mit dem Versiegelungsmaterial gefüllt. Weiter wird ein Deckel über dem Versiegelungsmaterial vorgesehen.
  • Obwohl das Beispiel, in welchem ein Ausleger 6B innerhalb des Rahmenkörpers 6A vorgesehen ist, in der ersten Ausführungsform dargestellt worden ist, ist die Konfiguration des Gehäuses 6 nicht darauf beschränkt. Eine Mehrzahl von Auslegern kann sich auch über das Innere des Rahmenkörpers 6A erstrecken. Die Mehrzahl von Auslegern kann auch in einer Rasterstruktur in einer Draufsicht angeordnet sein. Außerdem kann eine Mehrzahl von Anschlüssen durch einen Ausleger gehalten werden.
  • Zusammengefasst weist die Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform das isolierende Substrat 2, das Gehäuse 6 und den Anschluss 5 auf. Das isolierende Substrat 2 weist die erste Metallstruktur 2B auf. Das Gehäuse 6 weist den Rahmenkörper 6A auf und nimmt das isolierende Substrat 2 innerhalb des Rahmenkörpers 6A auf. Der Anschluss 5 weist das erste Ende 5A und das zweite Ende 5B auf. Das erste Ende 5A ist an die erste Metallstruktur 2B des isolierenden Substrats 2 gebondet. Das zweite Ende 5B ist von dem ersten Ende 5A aus dem Gehäuse 6 herausgeführt. Das Gehäuse 6 weist den Ausleger 6B auf, der sich über den Raum innerhalb des Rahmenkörpers 6A erstreckt. Der Ausleger 6B hält ein Stück des Anschlusses 5 zwischen dem ersten Ende 5A und dem zweiten Ende 5B.
  • Der Anschluss 5 wird in dem Verfahren einer Fertigung der Halbleitervorrichtung an die erste Metallstruktur 2B des isolierenden Substrats 2 gebondet. An dieser Stelle ist, je länger der horizontale Abstand (Lh) zwischen dem Anschlusshalteteil 6C und der zu bondenden Position ist, desto wahrscheinlicher der Anschluss 5 über die vertikale Richtung des Anschlusses 5 rotiert (θ1). Deshalb wird, wenn der Abstand (Lh) groß ist, die örtliche Abweichung (Lh×θ1) des Bonding-Teils 8 groß. Das heißt, das erste Ende 5A wird an einer Position gebondet, die bezüglich der zu bondenden Position abweicht. Währenddessen hält in der ersten Ausführungsform der Ausleger 6B den Anschluss 5 an einer Position, welche näher an der zu bondenden Position ist als der Rahmenkörper 6A. Der Abstand (Lh) ist kurz; deshalb tritt die Rotation (θ1) weniger wahrscheinlich auf. Außerdem bleibt der Ausleger 6B, um den Anschluss 5 während des Bonding-Prozesses zu halten; deshalb wird die örtliche Abweichung (Lh×θ1) des Bonding-Teils 8 reduziert. Als eine Folge wird ein guter Bonding-Zustand zwischen der ersten Metallstruktur 2B und dem Anschluss 5 verwirklicht. Weiter wird, wenn der Anschluss 5 an das isolierende Substrat 2 gebondet wird, wobei der Anschluss 5 durch ein dedizierte Haltevorrichtung gehalten wird, ein Prozess zum Entfernen der Haltevorrichtung nach dem Bonding benötigt. Kein solcher Prozess wird in dem Verfahren einer Fertigung der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform benötigt, was die Produktionseffizienz verbessert. Weiter kann in einigen Fällen, wenn der Anschluss 5, der in dem Gehäuse 6 eingebettet und integriert ist, an das isolierende Substrat 2 gebondet wird, ein Fremdmaterial wie ein Metall in das Innere des Gehäuses 6 gemischt werden. Kein solches Mischen eines Fremdmaterials tritt in dem Verfahren einer Fertigung gemäß der ersten Ausführungsform auf, was die Isolierungseigenschaften verbessert. Die Struktur, in welcher der Anschluss 5 durch den Ausleger 6B gehalten wird, ist für eine Leistungshalbleitervorrichtung geeignet, die eine Durchschlagspannung von 1,7 kV oder mehr aufweist.
  • (Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform)
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform darstellt. Ein erstes Ende 15A eines Anschlusses 15 ist an eine Elektrodenkontaktstelle (nicht dargestellt) des Halbleiterelements 4 gebondet. Das heißt, das Bonding-Objekt ist das Halbleiterelement 4 und die Metallstruktur ist die Elektrodenkontaktstelle. Ein zweites Ende 15B des Anschlusses 15 ist von dem ersten Ende 15A aus dem Gehäuse 6 herausgeführt. Ein Ausleger 16B weist ein Anschlusshalteteil 16C auf. Das Anschlusshalteteil 16C hält ein Stück des Anschlusses 15, das sich zwischen dem ersten Ende 15A und dem zweiten Ende 15B befindet. In der horizontalen Richtung ist der Abstand zwischen dem Anschlusshalteteil 16C und einem Bonding-Teil 18 kürzer als der Abstand zwischen dem Rahmenkörper 6A und dem Bonding-Teil 18. Mit anderen Worten wird der Anschluss 15 durch das Anschlusshalteteil 16C gehalten, welches näher an dem Bonding-Teil 18 liegt als der Rahmenkörper 6A des Gehäuses 6. Eine solche Struktur weist die gleiche Wirkung auf wie diejenige der ersten Ausführungsform.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Ein Verfahren einer Fertigung der Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform wird beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist ein untergeordnetes Konzept der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen an die gleichen Komponenten vergeben wie in der ersten Ausführungsform, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.
  • 5 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 6 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 6 stellt einen Querschnitt bei B-B' dar, der in 5 dargestellt ist.
  • Der Anschluss 5 weist zwei gebogene Teile über dem Bonding-Teil 8 auf. Wie in 6 dargestellt, ist der Anschluss 5 in der horizontalen Richtung in der Mitte des Anschlusses 5, die sich von dem Bonding-Teil 8 erstreckt, nach oben gebogen. Der Anschluss 5 ist von der horizontalen Richtung weiter nach oben gebogen. Ein flaches Stück ist zwischen den zwei gebogenen Teilen ausgebildet. Der Anschluss 5 weist ein gehaltenes Stück 5C auf, das auf dem flachen Stück davon vorgesehen ist. Das gehaltene Stück 5C ist in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Auslegers 6B.
  • Das Anschlusshalteteil 6C des Auslegers 6B korrespondiert zu der oberen Oberfläche des Auslegers 6B. Das Anschlusshalteteil 6C hält das gehaltene Stück 5C des Anschlusses 5 auf der oberen Oberfläche des Auslegers 6B. Weiterhin kann das Anschlusshalteteil 6C eine Seitenoberfläche des Auslegers 6B umfassen, und die Seitenoberfläche des Auslegers 6B kann in Kontakt mit der Hauptoberfläche (breite Oberfläche) des Anschlusses 5 sein.
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Zustands des Anschlusses 5 ohne zwei gebogene Teile darstellt, das geneigt ist. In 7 rotiert der Anschluss 5 in einer Ebene senkrecht zu dem isolierenden Substrat 2 mit der Ecke des ersten Endes 5A des Anschlusses 5 als einem Drehpunkt. Je länger der Abstand (Lz) in der vertikalen Richtung (Schwerkraftrichtung) zwischen dem Anschlusshalteteil 6C und der zu bondenden Position ist, desto wahrscheinlicher wird der Anschluss 5 rotiert (θ2). Deshalb wird, wenn der Abstand (Lz) groß ist, die örtliche Abweichung (Lz×θ2) des Bonding-Teils 8 groß. Das heißt, das erste Ende 5A wird an einer Position gebondet, die bezüglich der zu bondenden Position abweicht. In der zweiten Ausführungsform wird, wie in 6 dargestellt, das gehaltene Stück 5C des Anschlusses 5 durch das Anschlusshalteteil 6C des Auslegers 6B gehalten. Deshalb wird die Rotation (θ2) des Anschlusses 5 verhindert. Die örtliche Abweichung (Lz×θ2) des Bonding-Teils 8 wird reduziert und der Bonding-Zustand wird verbessert. Weiter wird, wenn die Seitenoberfläche des Auslegers 6B, die das Anschlusshalteteil 6C bildet, in Kontakt mit der Hauptoberfläche des Anschlusses 5 ist, die Rotation (θ1) des Anschlusses 5 verhindert, wie in 2 dargestellt. Entsprechend wird eine örtliche Abweichung (Lh×θ1) des Bonding-Teils 8 reduziert. Als eine Folge wird ein guter Bonding-Zustand zwischen der ersten Metallstruktur 2B und dem Anschluss 5 verwirklicht.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform wird beschrieben. Die dritte Ausführungsform ist ein untergeordnetes Konzept der ersten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen an die gleichen Komponenten vergeben wie in der ersten oder zweiten Ausführungsform, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.
  • 8 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. 9 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. 9 stellt einen Querschnitt bei C-C` dar, der in 8 dargestellt ist.
  • Der Anschluss 5 weist eine erste Durchgangsbohrung 5D in dem flachen Stück zwischen den zwei gebogenen Teilen auf. Die erste Durchgangsbohrung 5D erstreckt sich durch die obere Oberfläche und die untere Oberfläche des flachen Stücks. Ein gehaltenes Stück 5C in der dritten Ausführungsform weist die erste Durchgangsbohrung 5D auf.
  • Der Ausleger 6B weist einen ersten Überstand 6D auf der oberen Oberfläche des Auslegers 6B auf. Der erste Überstand 6D ist so vorgesehen, dass er in die erste Durchgangsbohrung 5D des Anschlusses 5 passt. Das Anschlusshalteteil 6C in der dritten Ausführungsform umfasst ein Stück der oberen Oberfläche des Auslegers 6B und den ersten Überstand 6D. Der Ausleger 6B hält den Anschluss 5 dadurch, dass der erste Überstand 6D in die erste Durchgangsbohrung 5D passt.
  • Die ebene Form der ersten Durchgangsbohrung 5D und des ersten Überstands 6D umfasst einen Kreis, eine Ellipse, ein Polygon oder dergleichen. Anstelle der ersten Durchgangsbohrung 5D kann eine erste Vertiefung, in welche der erste Überstand 6D passt, auf der unteren Oberfläche des flachen Stücks vorgesehen sein.
  • Mit einer solchen Konfiguration ist die Anordnung des Auslegers 6B, des Anschlusses 5 und des isolierenden Substrats 2 definiert. Und der gute Bonding-Zustand an dem Bonding-Teil 8 wird verwirklicht.
  • <Vierte Ausführungsform>
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform wird beschrieben. Die vierte Ausführungsform ist ein untergeordnetes Konzept der ersten Ausführungsform. In der vierten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen an die gleichen Komponenten vergeben wie in den ersten bis dritten Ausführungsformen, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.
  • 10 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform darstellt. 11 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform darstellt. 11 stellt einen Querschnitt bei D-D' dar, der in 10 dargestellt ist.
  • Der Anschluss 5 weist einen zweiten Überstand 5E in der unteren Oberfläche des flachen Stücks zwischen den zwei gebogenen Teilen auf. Das gehaltene Stück 5C in der vierten Ausführungsform umfasst den zweiten Überstand 5E.
  • Der Ausleger 6B weist eine zweite Durchgangsbohrung 6E auf. Die zweite Durchgangsbohrung 6E erstreckt sich durch die obere Oberfläche und die untere Oberfläche des Auslegers 6B. Die zweite Durchgangsbohrung 6E ist so vorgesehen, dass sie in den zweiten Überstand 5E des Anschlusses 5 passt. Das Anschlusshalteteil 6C in der vierten Ausführungsform umfasst ein Stück der oberen Oberfläche des Auslegers 6B und die zweite Durchgangsbohrung 6E. Der Ausleger 6B hält den Anschluss 5 dadurch, dass der zweite Überstand 5E in die zweite Durchgangsbohrung 6E passt.
  • Die ebene Form des zweiten Überstands 5E und der zweiten Durchgangsbohrung 6E umfasst einen Kreis, eine Ellipse, ein Polygon oder dergleichen. Anstelle der zweiten Durchgangsbohrung 6E kann eine zweite Vertiefung, in welche der zweite Überstand 5E passt, auf der oberen Oberfläche des Auslegers 6B vorgesehen sein.
  • Mit einer solchen Konfiguration ist die Anordnung des Auslegers 6B, des Anschlusses 5 und des isolierenden Substrats 2 definiert. Und der gute Bonding-Zustand an dem Bonding-Teil 8 wird verwirklicht.
  • <Fünfte Ausführungsform>
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform wird beschrieben. Die fünfte Ausführungsform ist ein untergeordnetes Konzept der ersten Ausführungsform. In der fünften Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen an die gleichen Komponenten vergeben wie in den ersten bis vierten Ausführungsformen, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.
  • 12 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform darstellt. 13 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Halbleitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform darstellt. 13 stellt einen Querschnitt bei E-E' dar, der in 12 dargestellt ist.
  • Der Anschluss 5 weist eine Mehrzahl von ersten Durchgangsbohrungen 5D als die gehaltenen Stücke 5C auf. Der Ausleger 6B weist eine Mehrzahl von ersten Überständen 6D als das Anschlusshalteteil 6C auf. In der fünften Ausführungsform sind jeweils zwei erste Durchgangsbohrungen 5D und zwei erste Überstände 6D vorgesehen. Der Ausleger 6B hält den Anschluss 5 dadurch, dass jeder erste Überstand 6D in jede erste Durchgangsbohrung 5D passt. Mit einer solchen Konfiguration ist die Anordnung des Auslegers 6B, des Anschlusses 5 und des isolierenden Substrats 2 definiert. Außerdem wird der Anschluss 5 durch die Mehrzahl von ersten Überständen 6D und die Mehrzahl von ersten Durchgangsbohrungen 5D stabil gehalten. Und der gute Bonding-Zustand an dem Bonding-Teil 8 wird verwirklicht.
  • (Modifikationsbeispiel der fünften Ausführungsform)
  • Obwohl nicht dargestellt, kann der Anschluss 5 mit einer Mehrzahl von zweiten Überständen 5E als das gehaltene Stück 5C versehen sein. Der Ausleger 6B kann mit einer Mehrzahl von zweiten Durchgangsbohrungen 6E als das Anschlusshalteteil 6C versehen sein. Der Ausleger 6B hält den Anschluss 5 dadurch, dass jede zweite Durchgangsbohrung 6E zu jedem zweiten Überstand 5E passt. Mit einer solchen Konfiguration wird die gleiche Wirkung erzielt, wie vorstehend beschrieben.
  • In der vorliegenden Offenbarung können die Ausführungsformen kombiniert, geeignet modifiziert oder weggelassen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Basisplatte,
    1A
    Wärmeabstrahlplatte,
    2
    isolierendes Substrat,
    2A
    Substratkörper,
    2B
    erste Metallstruktur,
    2C
    zweite Metallstruktur,
    3
    Bonding-Material,
    4
    Halbleiterelement,
    5
    Anschluss,
    5A
    erstes Ende,
    5B
    zweites Ende,
    5C
    gehaltenes Stück,
    5D
    ersteDurchgangsbohrung,
    5E
    zweiter Überstand,
    6
    Gehäuse,
    6A
    Rahmenkörper,
    6B
    Ausleger,
    6C
    Anschlusshalteteil,
    6D
    erster Überstand,
    6E
    zweite Durchgangsbohrung,
    7
    Schraube
    8
    Bonding-Teil,
    9
    Ultraschall-Bonding-Werkzeug.
  • 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 2017152525 [0003]

Claims (8)

  1. Halbleitervorrichtung, aufweisend: ein Bonding-Objekt, das eine Metallstruktur aufweist; ein Gehäuse, das einen Rahmenkörper aufweist und das Bonding-Objekt innerhalb des Rahmenkörpers aufnimmt; und einen Anschluss, der ein erstes Ende, das an die Metallstruktur des Bonding-Objekts gebondet ist, und ein zweites Ende, das von dem ersten Ende aus dem Gehäuse herausgeführt ist, aufweist, wobei das Bonding-Objekt ein isolierendes Substrat oder ein auf einem isolierenden Substrat gehaltenes Halbleiterelement ist, das Gehäuse einen Ausleger aufweist, der sich über den Raum innerhalb des Rahmenkörpers erstreckt, und der Ausleger ein Stück des Anschlusses zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende hält.
  2. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Anschluss ein gehaltenes Stück aufweist, das an dem Stück des Anschlusses vorgesehen ist und in Kontakt mit einer oberen Oberfläche des Auslegers ist, und der Ausleger das gehaltene Stück des Anschlusses auf der oberen Oberfläche des Auslegers hält.
  3. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Anschluss mindestens eine erste Vertiefung an dem Stück des Anschlusses aufweist, der Ausleger mindestens einen ersten Überstand aufweist, und die mindestens eine erste Vertiefung des Anschlusses in den mindestens einen ersten Überstand des Auslegers passt.
  4. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die mindestens eine erste Vertiefung mindestens eine erste Durchgangsbohrung ist.
  5. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die mindestens eine erste Vertiefung eine Mehrzahl von ersten Vertiefungen ist, und der mindestens eine erste Überstand eine Mehrzahl von ersten Überständen ist.
  6. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Anschluss mindestens einen zweiten Überstand an dem Stück des Anschlusses aufweist, der Ausleger mindestens eine zweite Vertiefung aufweist, und der mindestens eine zweite Überstand des Anschlusses in die mindestens eine zweite Vertiefung des Auslegers passt.
  7. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die mindestens eine zweite Vertiefung mindestens eine zweite Durchgangsbohrung ist.
  8. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der mindestens eine zweite Überstand eine Mehrzahl von zweiten Überständen ist, und die mindestens eine zweite Vertiefung eine Mehrzahl von zweiten Vertiefungen ist.
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