DE112021000211T5 - Halbleitervorrichtung Und Verfahren Zum Herstellen Derselben - Google Patents

Halbleitervorrichtung Und Verfahren Zum Herstellen Derselben Download PDF

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Abstract

Eine falsche Ausrichtung der Beinabschnitte eines Leiterrahmens gegenüber den Bondierstellen wird verhindert.Ein Beinabschnitt (64) umfasst einen senkrechten Abschnitt (64a) und geteilte Abschnitte (64b, 64c). Der senkrechte Abschnitt (64a) erstreckt sich in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster (42). Der geteilte Abschnitt (64b) ist in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil (64a1) aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts (64a) auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster (42) angeordnet ist, erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster (42) und ist mit dem Schaltungsmuster (42) verbunden. Der geteilte Abschnitt (64c) ist in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil (64a1) aus gebogen ist, erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster (42) und ist mit dem Schaltungsmuster (42) verbunden. Im Beinabschnitt (64) werden die Frontflächenseite und die Rückenflächenseite des senkrechten Abschnitts (64a) jeweils fest durch die geteilten Abschnitte (64b, 64c) unterstützt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die hier diskutierten Ausführungsformen betreffen eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren für dessen Herstellung.
  • Stand der Technik
  • Halbleitervorrichtungen umfassen Halbleiterelemente, wie zum Beispiel Bipolartransistoren mit isolierter Gatter-Elektrode (IGBT) und Leistungs-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET). Eine Halbleitervorrichtung umfasst eine Wärmeableitungsplatte und keramische Schaltungssubstrate, die mit der Wärmeableitungsplatte verbunden sind, und die darauf angeordnete Halbleiterelemente aufweisen. Außerdem sind Schaltungsmuster der keramischen Schaltungssubstrate in der Halbleitervorrichtung elektrisch mit Leiterrahmen verbunden. Die Leiterrahmen haben jeweils einen Körperabschnitt, eine Vielzahl externer Anschlussklemmen, die mit dem Körperabschnitt verbunden sind, und eine Vielzahl von Beinabschnitten, die mit dem Körperabschnitt verbunden ist. Der Körperabschnitt erstreckt sich und verläuft über der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate. Die externen Anschlussklemmen sind elektrisch mit externen Vorrichtungen oder dergleichen verbunden. Die externen Anschlussklemmen geben Strom an den Körperabschnitt ein und geben durch den Körperabschnitt geleiteten Strom nach außen ab. Die Beinabschnitte sind in Seitenansicht L-förmig. Die Beinabschnitte dieser Art sind entlang des Körperabschnitts mit dem Körperabschnitt verbunden und verlaufen über der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate. Die Beinabschnitte sind elektrisch mit Schaltungsmustern der einzelnen keramischen Schaltungssubstrate verbunden, um jedes keramische Schaltungssubstrate und den Körperabschnitt elektrisch zu verbinden. In diesem Fall sind die Beinabschnitte durch Ultraschallbondieren mit den Schaltungsmustern der keramischen Schaltungssubstrate verbunden. Die Leiterrahmen sind beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt.
  • Zitationsliste
  • Patentliteratur
  • PTL1: Internationale Offenlegungsschrift Nr. WO 2019/230292
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Die Beinabschnitte eines Leiterrahmens sind durch Ultraschallbondieren mit Schaltungsmustern eines Körperabschnitts verbunden. Beim Bondieren können die Beinabschnitte in der Schwingungsrichtung abweichend von geplanten Bondierstellen verbunden werden. Falls die Vielzahl von Beinabschnitten durch das Ultraschallbondieren in der Reihenfolge von einem äußersten Beinabschnitt, der sich an einem Ende des Körperabschnitts befindet, entlang der Erstreckungsrichtung des Körperabschnitts gebondet werden, nimmt die Fehlausrichtung der Beinabschnitte auf den Schaltungsmustern zu, während das Bondieren zum Bondieren des anderen äußersten Beinabschnitts gegenüber dem äußersten Beinabschnitt fortschreitet. Daher benötigt der Leiterrahmen, dessen Beinabschnitte auf diese Weise verbunden werden, eine große Größentoleranz in Bezug auf die Schaltungsmuster, was beim Herstellen einer Halbleitervorrichtung zu Schwierigkeiten führt.
  • Die vorliegende Offenlegung erfolgt in Anbetracht der vorgenannten Umstände und zielt darauf ab, eine Halbleitervorrichtung bereitzustellen, bei der eine Fehlausrichtung von Beinabschnitten eines Leiterrahmens gegenüber den Bondierstellen verhindert wird, sowie ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung.
  • Lösung der Aufgabe
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung wird eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt, umfassend: einen Halbleiterchip: ein isoliertes Schaltungssubstrat mit einer Isolierplatte und einem Schaltungsmuster, das auf der Isolierplatte angeordnet ist und elektrisch mit dem Halbleiterchip verbunden ist; und ein Verdrahtungselement mit einem Beinabschnitt an dessen einem Ende und einer externen Anschlussklemme an dessen anderem Ende, wobei der Beinabschnitt mit dem Schaltungsmuster verbunden ist, wobei der Beinabschnitt einen senkrechten Abschnitt, einen ersten geteilten Abschnitt und einen zweiten geteilten Abschnitt umfasst, sich der senkrechte Abschnitt in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster erstreckt, der erste geteilte Abschnitt in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil aus gebogen ist, das an einem unteren Ende des senkrechten Abschnitts auf einer Seite angeordnet ist, auf der das Schaltungsmuster angeordnet ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist, der zweite geteilte Abschnitt in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil aus gebogen ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist.
  • Außerdem wird gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Vorbereitungsschritt des Vorbereitens einer isolierenden Leiterplatte, umfassend eine Isolierplatte und ein Schaltungsmuster aufweist, die auf der Isolierplatte angeordnet sind, und eines Verdrahtungselements mit einem Beinabschnitt, der an dessen einem Ende mit einem Schaltungsmuster und an dessen anderen Ende mit einer externen Anschlussklemme verbunden wird, wobei der Beinabschnitt einen senkrechten Abschnitt, einen ersten geteilten Abschnitt und einen zweiten geteilten Abschnitt umfasst, sich der senkrechte Abschnitt in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster erstreckt, der erste geteilte Abschnitt in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil aus gebogen ist, das an einem unteren Ende des senkrechten Abschnitts auf einer Seite angeordnet ist, auf der das Schaltungsmuster angeordnet ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist, der zweite geteilte Abschnitt in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil aus gebogen ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist; und einen Ultraschallbondierschritt einschließlich Anbringen des ersten geteilten Abschnitts und des zweiten geteilten Abschnitts des Beinabschnitts auf dem Schaltungsmuster und gleichzeitiges Bondieren des ersten geteilten Abschnitts und des zweiten geteilten Abschnitts mit dem Schaltungsmuster durch Ultraschallbondieren.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Die beschriebene Technik ermöglicht es, eine Halbleitervorrichtung ordnungsgemäß herzustellen und verhindert gleichzeitig eine Fehlausrichtung der Beinabschnitte von Leiterrahmen gegenüber ihren Bondierstellen auf den Schaltungsmustern.
  • Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Draufsicht des Inneren einer Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
    • 2 umfasst Ansichten zum Beschreiben der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
    • 3 ist eine Draufsicht eines keramischen Schaltungssubstrats in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
    • 4 ist eine Draufsicht einer Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate, die mit in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordneten Leiterrahmen verbunden sind.
    • 5 ist eine Seitenansicht der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate, die mit den in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordneten Leiterrahmen verbunden sind.
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Beinabschnitts eines Leiterrahmens, der in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet ist.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel illustriert.
    • 8 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Ultraschall-Bondierschritts, der im Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel enthalten ist.
    • 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Beinabschnitts eines Leiterrahmens, der in einer Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angeordnet ist.
    • 10 umfasst Ansichten zum Beschreiben einer anderen Art von Beinabschnitt eines Leiterrahmens, der in der Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angeordnet ist.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe „Frontfläche“ und „obere Oberfläche“ auf Oberflächen, die in einer Halbleitervorrichtung 10 der 2 nach oben zeigen. In ähnlicher Weise bezieht sich der Begriff „oben“ auf eine nach oben zeigende Richtung in der Halbleitervorrichtung 10 der 2. Die Begriffe „Rückfläche“ und „untere Oberfläche“ beziehen sich auf Oberflächen, die in der Halbleitervorrichtung 10 der 2 nach unten zeigen. In ähnlicher Weise bezieht sich der Begriff „unten“ auf eine nach unten zeigende Richtung in der Halbleitervorrichtung 10 der 2. Dieselben Richtungen werden in den anderen Zeichnungen nach Bedarf verwendet. Die Begriffe „Frontfläche“, „obere Oberfläche“, „oben“, „Rückfläche“, „untere Oberfläche“, „unten“ und „Seitenfläche“ sind Ausdrücke zum Bestimmen einer relativen Positionsbeziehung verwendet werden, aber die das technische Konzept der Ausführungsformen nicht einschränken. Beispielsweise können die Begriffe „oben“ und „unten“ nicht nur die senkrechte Richtung in Bezug auf den Boden bezeichnen. Das heißt, dass die „oben“ und „unten“ -Richtungen sind auf die Richtung der Schwerkraft beschränkt sind.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Eine Halbleitervorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine Draufsicht des Inneren der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 2 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 1 ist eine Draufsicht der Halbleitervorrichtung 10 der 2, wobei ein Gehäuse 20 entfernt wurde. (A) der 2 ist eine Draufsicht der Halbleitervorrichtung 10 und (B) der 2 ist eine Seitenansicht der Halbleitervorrichtung 10 aus (A) der 2 gesehen von unten in (A) der 2.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die Halbleitervorrichtung 10 eine Wärmeableitungsgrundplatte 30 und eine Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate 40a bis 40f und eine Vielzahl von Steuerverdrahtungseinheiten 50a bis 50f, die auf der Wärmeableitungsgrundplatte 30 angeordnet sind. In der folgenden Beschreibung kann der Begriff „keramisches Schaltungssubstrat 40“ verwendet werden, um jedes einzelne der keramischen Schaltungssubstrate 40a bis 40f zu bezeichnen, ohne eine Unterscheidung zwischen diesen zu machen. Ebenso kann der Begriff „Steuerverdrahtungseinheit 50“ verwendet werden, um jede einzelne der Steuerverdrahtungseinheiten 50a bis 50f zu bezeichnen, ohne eine Unterscheidung zwischen diesen zu machen. Die Halbleitervorrichtung 10 umfasst ferner einen positiven Elektrodenleiterrahmen 60a, einen negativen Elektrodenleiterrahmen 60b und einen Ausgabeleiterrahmen 60c, die elektrisch mit den einzelnen keramischen Schaltungssubstraten 40 verbunden sind. Der Begriff „Leiterrahmen 60“ kann verwendet werden, um auf jeden einzelnen der positiven, negative Elektrodenleiterrahmen und Ausgabeleiterrahmen 60a bis 60c Bezug zu nehmen, ohne eine Unterscheidung zwischen diesen zu machen. In dieser Halbleitervorrichtung 10 ist ein Gehäuse 20 mit der Wärmeableitungsgrundplatte 30 befestigt (siehe 2). Das keramische Schaltungssubstrat 40 die Steuerverdrahtungseinheit 50 auf der Wärmeableitungsgrundplatte 30 sind mit dem Gehäuse 20 bedeckt.
  • Die keramischen Schaltungssubstrate 40a bis 40f sind entlang der langen Seite der Wärmeableitungsgrundplatte 30 auf der Frontfläche der Wärmeableitungsgrundplatte 30 ausgerichtet. Das keramische Schaltungssubstrat 40 ist beispielsweise durch ein Lot oder Silberlot mit der Frontfläche der Wärmeableitungsgrundplatte 30 verbunden. Erste Halbleiterchips 45a und 46a und zweite Halbleiterchips 45b und 46b, die später beschrieben werden, sind mit jedem der keramischen Schaltungssubstrate 40a bis 40f verbunden und sind elektrisch mit Bondierdrähten verbunden. Die Bondierdrähte sind aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit gefertigt. Beispiele des Materials umfassen Gold, Silber, Kupfer, Aluminium und eine Legierung, die mindestens eines dieser Elemente enthält. Die Durchmesser der Bondierdrähte liegen beispielsweise im Bereich von 100 µm bis einschließlich 500 µm. Das keramische Schaltungssubstrat 40, die ersten Halbleiterchips 45a und 46a und die zweiten Halbleiterchips 45b und 46b werden später genauer beschrieben.
  • Die Steuerverdrahtungseinheiten 50a, 50c und 50e sind auf der Wärmeableitungsgrundplatte 30 angeordnet und befinden sich über den keramischen Schaltungssubstraten 40a, 40c und 40e wie in 1 gezeigt. Die Steuerverdrahtungseinheiten 50b, 50d und 50f sind auf der Wärmeableitungsgrundplatte 30 angeordnet und befinden sich unter den keramischen Schaltungssubstraten 40a, 40d und 40e wie in 1 gezeigt. Die Steuerverdrahtungseinheit 50 umfasst eine Isolierplatte 51, ein Schaltungsmuster 52, das auf der Isolierplatte 51 ausgebildet ist, und einen Steuerleiterrahmen 60d, der mit dem Schaltungsmuster 52 verbunden ist. In diesem Zusammenhang weist die Steuerverdrahtungseinheit 50f der Steuerverdrahtungseinheiten 50 einen Satz mit Schaltungsmuster 52 und Steuerleiterrahmen 60d auf. Die anderen der Steuerverdrahtungseinheiten 50 haben jeweils zwei Sätze Schaltungsmuster 52 und Steuerleiterrahmen 60d.
  • Die Isolierplatte 51 ist aus Keramiken mit hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt. Beispielsweise sind solche Keramiken aus einem Verbundmaterial gefertigt, das als Hauptbestandteil eine Mischung aus Aluminiumoxid und Zirkoniumoxid, das dem Aluminiumoxid hinzugefügt ist, enthält, oder aus einem Material, das Siliziumnitrid als Hauptbestandteil enthält. Die Dicke der Isolierplatte 51 liegt im Bereich von 0,5 mm bis einschließlich 2,0 mm. Die Isolierplatte 51 ist in Draufsicht rechteckig. Die Ecken der Isolierplatte 51 können in einer R- oder C-Form abgefast sein.
  • Die Vielzahl der Schaltungsmuster 52 ist aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit gefertigt. Beispiele des Metalls umfassen Silber, Kupfer, Nickel und eine Legierung, die mindestens eines dieser Elemente enthält. Die Dicken der Vielzahl von Schaltungsmustern 52 liegen in einem Bereich von 0,5 mm bis einschließlich 1,5 mm. Die Oberflächen der Vielzahl von Schaltungsmustern 52 können zum Verbessern deren Korrosionsbeständigkeit beschichtet sein. Beispiele des hier verwendeten Beschichtungsmaterials umfassen Nickel, eine Nickel-Phosphor-Legierung und eine Nickel-Bor-Legierung. Die Vielzahl der Schaltungsmuster 52 ist durch Ausbilden einer Metallplatte auf der Frontfläche der Isolierplatte 51 und durch Ausführen von Ätzen oder dergleichen der Metallplatte ausgebildet. Alternativ kann die Vielzahl von Schaltungsmustern 52 vorab aus einer Metallplatte ausgeschnitten und mit der Frontfläche der Isolierplatte 51 druckverklebt werden. In diesem Zusammenhang ist die Vielzahl von Schaltungsmustern 52 in 1 nur ein Beispiel. Die Anzahl der Schaltungsmuster 52 und deren Formen und Größen kann nach Bedarf festgelegt werden.
  • Die Steuerleiterrahmen 60d sind aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit gefertigt. Beispiele des Metalls umfassen Silber, Kupfer, Nickel und eine Legierung, die mindestens eines dieser Elemente enthält. Ein Beschichtungsprozess kann auf den Oberflächen der Steuerleiterrahmen 60d durchgeführt werden, um deren Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Beispiele des hier verwendeten Beschichtungsmaterials umfassen Nickel, eine Nickel-Phosphor-Legierung und eine Nickel-Bor-Legierung. Außerdem ist eine externe Steuerklemme 62d am Ende jedes Steuerleiterrahmens 60d angeordnet.
  • Wie bei den Steuerleiterrahmen 60d, sind die Leiterrahmen 60a bis 60c der positiven Elektrode, negative Elektrode und Ausgabe jeweils aus einem Metall mit hoher elektrischen Leitfähigkeit gefertigt, das beschichtet sein kann. Zwei positive Elektrodenklemmen 62a sind mit dem positiven Elektrodenleiterrahmen 60a verbunden. Zwei negative Elektrodenklemmen 62b sind mit dem negativen Elektrodenleiterrahmen 60b verbunden. Eine Ausgabeklemme 62c sind mit dem Ausgabeleiterrahmen 60c verbunden.
  • Die Wärmeableitungsgrundplatte 30 ist aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt. Beispiele des Metalls umfassen Aluminium, Eisen, Silber, Kupfer und eine Legierung, die mindestens eines dieser Elemente enthält. Ein Beschichtungsprozess kann auf der Oberfläche der Wärmeableitungsgrundplatte 30 durchgeführt werden, um ihre Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Beispiele des hier verwendeten Beschichtungsmaterials umfassen Nickel, eine Nickel-Phosphor-Legierung und eine Nickel-Bor-Legierung. Eine Kühleinheit (nicht dargestellt) kann über eine Wärmeleitpaste mit der Rückfläche der Wärmeableitungsgrundplatte 30 der Halbleitervorrichtung 10 verbunden sein. Auf diese Weise wird die Wärmeableitungseigenschaft verbessert. Beispielsweise ist die Wärmeleitpaste Silikon, das mit einem Metalloxid-Füllmittel vermischt ist. Die Kühleinheit ist in diesem Fall beispielsweise aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. Aluminium, Eisen, Silber, Kupfer oder einer Legierung mindestens einer dieser Elemente gefertigt. Außerdem kann als Kühleinheit ein Lamelle, ein Kühlkörper mit einer Vielzahl von Lamellen oder eine Kühlvorrichtung, die Kühlwasser verwendet, eingesetzt werden. Die Wärmeableitungsgrundplatte 30 kann einstückig mit solch einer Kühleinheit ausgebildet sein. In diesem Fall wird ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet, wie z.B. Aluminium, Eisen, Silber, Kupfer oder einer Legierung, die mindestens eines dieser Elemente enthält. Um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, kann beispielsweise ein Beschichtungsprozess auf der Oberfläche der Wärmeabstrahlungsplatte 30, die einstückig mit der Kühleinheit ausgebildet ist, durchgeführt werden unter Verwendung eines Beschichtungsmaterials wie z.B. Nickel. Genauer gesagt wird statt Nickel, eine Nickel-Phosphor-Legierung, eine Nickel-Bor-Legierung oder dergleichen als das Beschichtungsmaterial verwendet.
  • Das Gehäuse 20 umfasst ein unteres Gehäuseteil 21 und ein oberes Gehäuseteil 22. Das untere Gehäuseteil 21 ist in Draufsicht rechteckig und hat eine Kistenform. Das obere Gehäuseteil 22 ist ebenfalls in Draufsicht rechteckig und hat eine ähnliche Kistenform wie das untere Gehäuseteil 21. Das untere Gehäuseteil 21 und das obere Gehäuseteil 22 sind einstückig miteinander verbunden und haben ein hohles Inneres. Das Gehäuse 20 bringt das keramische Schaltungssubstrat 40, die Leiterrahmen jeweils der positive Elektrode, der negativen Elektrode, der Ausgabe und Steuerleiterrahmen 60a bis 60d und weiteres in seinem Hohlraum unter. Dieses Gehäuse 20 besteht aus einem thermoplastischen Harz. Beispiele des Harzes umfassen ein Polyphenylensulfid-Harz, ein Polybutyrenterephthalat-Harz, ein Polybutylensuccinat-Harz, ein Polyamid-Harz und ein Acrylonitril-Butadien-Styrol-Harz.
  • Steuerklemmenbreiche 21a, 21c und 21e, die zur Rückfläche des Gehäuses 20 vertieft sind, sind entlang einer langen Seite der Frontfläche des unteren Gehäuseteils 21 angeordnet. Die externen Steuerklemmen 62d der Steuerleiterrahmen 60d liegen in den Steuerklemmenbereichen 21a, 21c und 21e frei. Steuerklemmenbreiche 21b, 21d und 21f, die zur Rückfläche des Gehäuses 20 vertieft sind, sind entlang der anderen langen Seite der Frontfläche des unteren Gehäuseteils 21 angeordnet. Die externen Steuerklemmen 62d der Steuerleiterrahmen 60d liegen in den Steuerklemmenbereichen 21b, 21d und 21f frei. Die externe Ausgabeklemme 62c, die positive Elektrodenklemme 62a, die negative Elektrodenklemme 62b, die positive Elektrodenklemme 62a und die negative Elektrodenklemme 62b liegen entlang der langen Seite des oberen Gehäuseteils 22 auf der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 frei. In diesem Zusammenhang weist die externe Ausgabeklemme 62c eine flache Plattenform auf und erstreckt sich senkrecht nach oben von der einen langen Seite der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 und ist gebogen, so dass sie auf der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 aufliegt. Die positive Elektrodenklemme 62a, negative Elektrodenklemme 62b, positive Elektrodenklemme 62a und negative Elektrodenklemme 62b weisen ebenfalls eine flache Plattenform auf und erstrecken sich senkrecht nach oben von der anderen langen Seite der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 und sind so gebogen, dass sie auf der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 aufliegen.
  • Im Folgenden wird das keramische Schaltungssubstrat 40 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist eine Draufsicht eines keramischen Schaltungssubstrats in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In diesem Zusammenhang illustriert 3 das keramische Schaltungssubstrat 40a und die anderen keramischen Schaltungssubstrate haben dieselbe Ausgestaltung.
  • Auf dem keramischen Schaltungssubstrat 40a sind die ersten Halbleiterchips 45a und 46a und die zweiten Halbleiterchips 45b und 46b angeordnet und über Bondierdrähte (nicht dargestellt) verbunden. Die ersten Halbleiterchips 45a und 46a sind Schaltelemente, die aus Silizium oder Siliziumkarbit gefertigt sind. Diese Schaltelemente können beispielsweise IGBT oder ein Leistungs-MOSFET sein. Falls ein erster Halbleiterchip 45a und 46a ein IGBT ist, weist er eine Kollektorelektrode, die als Hauptelektrode dient, auf dessen Rückseite auf sowie eine Gatterelektrode, die als Steuerelektrode dient, und eine Emitterelektrode, die als Hauptelektrode dient, auf dessen Vorderseite. Falls ein erster Halbleiterchip 45a und 46a ein Leistungs-MOSFET ist, weist er eine Drainelektrode, die als Hauptelektrode dient, auf dessen Rückseite auf sowie eine Gatterelektrode, die als Steuerelektrode dient, und eine Sourceelektrode, die als Hauptelektrode dient, auf dessen Vorderseite. Die zweiten Halbleiterchips 45b und 46b sind Diodenelemente, die aus Silizium oder Siliziumkarbit gefertigt sind. Die Diodenelement sind Freilaufdioden (FWD), wie z.B. Schottky-Barrieredioden (SBD) und P-intrinsisch-N (PiN)-Dioden. Jeder zweite Halbleiterchip 45b und 46b umfasst eine Kathodenelektrode als Hauptelektrode auf dessen Rückseite und eine Anodenelektrode als Hauptelektrode auf dessen Vorderseite. Die Rückflächen der ersten Halbleiterchips 45a und 46a und der zweiten Halbleiterchips 45b und 46b sind mittels Lot (nicht dargestellt) an den vorgegebenen Schaltungsmustern 42a und 42b befestigt. Ein bleifreies Lot wird als das Lot verwendet. Beispielsweise enthält das bleifreie Lot als Hauptbestandteil mindestens eins aus der folgende List: eine Zinn-Silber-Legierung, eine Zinn-Zink-Wismut-Legierung, eine Zinn-Kupfer-Legierung und eine Zinn-Silber-Indium-Wismut-Legierung. Ferner kann das Lot einen Zusatzstoff enthalten. Beispiele des Zusatzstoffs umfassen Nickel, Germanium, Kobalt und Silizium. Das Hinzufügen eines solchen Zusatzstoffs verleiht dem Lot verbesserte Benetzbarkeit, Glanz und Bindungsfestigkeit, was zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit führt. Ein gesintertes Metall kann anstelle des Lots verwendet werden. Außerdem liegen die Dicken der ersten Halbleiterchips 45a und 46a und zweiten Halbleiterchips 45b und 46b im Bereich von 180 µm bis einschließlich 220 µm und betragen im Mittel ungefähr 200 µm.
  • Die keramische Leiterplatte 40a umfasst eine Isolierplatte 41 und eine Metallplatte 43 (siehe 5) die auf der Rückfläche der Isolierplatte 41 ausgebildet ist. Außerdem umfasst die keramische Leiterplatte 40a Schaltungsmuster 42a bis 42e, die auf der Frontfläche der Isolierplatte 41 ausgebildet sind. In der folgenden Beschreibung kann der Begriff „Schaltungsmuster 42“ verwendet werden, um jedes einzelne der Schaltungsmuster 42a bis 42e zu bezeichnen, ohne eine Unterscheidung zwischen diesen zu machen. Ähnlich wie die Isolierplatte 51 ist die Isolierplatte 41 aus Keramiken mit hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt, wie z.B. Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Siliziumnitrid, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat. Die Metallplatte 43 ist aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. Aluminium, Eisen, Silber, Kupfer oder einer Legierung mindestens einer dieser Elemente gefertigt. Ähnlich wie das Schaltungsmuster 52 sind die Schaltungsmuster 42a bis 42e aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, wie z.B. Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt. Um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, kann beispielsweise eine Beschichtung aus einem Material wie z.B. Nickel auf deren Oberflächen aufgetragen werden. Genauer gesagt kann statt Nickel eine Nickel-Phosphor-Legierung und eine Nickel-Bor-Legierung verwendet werden. Die Dicken der Schaltungsmuster 42a bis 42e liegen beispielsweise im Bereich von 0,1 mm bis einschließlich 1 mm. Außerdem kann für das wie oben aufgebaute keramische Schaltungssubstrat 40a beispielsweise ein Substrat mit direkter Kupferbindung („Direct Copper Bonding“, DCB) oder ein Aktivmetall-Lötsubstrat („Active Metal Brazing“, ABM) verwendet werden. In dem keramischen Schaltungssubstrat 40a wird durch die ersten und zweiten Halbleiterchips 45a und 45b erzeugte Wärme über die Schaltungsmuster 42a und 42b, die Isolierplatte 41 und die Metallplatte 43 an die Wärmeableitungsgrundplatte 30 übertragen.
  • Das Schaltungsmuster 42a bildet ein Kollektormuster eines ersten Armteils A. Die Kollektorelektroden, die auf den Rückflächen der ersten und zweiten Halbleiterchips 45a und 45b ausgebildet sind, mittels einem Lot mit dem Schaltungsmuster 24c verbunden. Das Schaltungsmuster 42a ist ungefähr rechteckig mit einer Auskragung an einem unteren Teil davon, wie in 3 gezeigt, mit der ein Beinabschnitt 64 des positiven Elektrodenleiterrahmens 60a verbunden ist. Das Schaltungsmuster 42d bildet ein Steuermuster des ersten Armteils A. Ein mit der Gatterelektrode des ersten Halbleiterchips 45a verbundener Bondierdraht 47a ist mit dem Schaltungsmuster 42d verbunden. Außerdem ist das Schaltungsmuster 42d über einen Bondierdraht (nicht dargestellt) elektrisch mit der Steuerverdrahtungseinheit 50b verbunden.
  • Das Schaltungsmuster 42b bildet ein Emittermuster der ersten Armteils A und ein Kollektormuster eines zweiten Armteils B. Ein mit den Ausgangselektroden (Emitterelektroden) der ersten Halbleiterchips 45a und 45b auf dem Schaltungsmuster 42a verbundener Bondierdraht 47b ist mit dem Schaltungsmuster 42b verbunden. Außerdem sind die Kollektorelektroden, die auf den Rückflächen der ersten und zweiten Halbleiterchips 46a und 46b ausgebildet sind, mittels einem Lot mit dem Schaltungsmuster 42b verbunden. Das Schaltungsmuster 42b ist ungefähr rechteckig mit einer Auskragung an einem oberen Teil davon, wie in 3 dargestellt. Das Schaltungsmuster 42b und das Schaltungsmuster 42a sind nebeneinander angeordnet. Außerdem ist das Schaltungsmuster 42b über einen Bondierdraht (nicht dargestellt) elektrisch mit der Steuerverdrahtungseinheit 50a verbunden. Das Schaltungsmuster 42e bildet ein Steuermuster des zweiten Armteils B. Ein mit der Gatterelektrode des ersten Halbleiterchips 46a verbundener Bondierdraht 47c ist mit dem Schaltungsmuster 42e verbunden.
  • Das Schaltungsmuster 42c bildet ein Emittermuster des zweiten Armteils B. Ein mit der Ausgangselektrode (Emitterelektrode) des zweiten Halbleiterchips 46b verbundener Bondierdraht 47d ist mit dem Schaltungsmuster 42c verbunden. Das Schaltungsmuster 42c ist wie in 3 dargestellt unter dem Schaltungsmuster 42b angeordnet. Ein Beinabschnitt 64 des Leiterrahmens 60b der negativen Elektrode ist mit dem Schaltungsmuster 42c verbunden.
  • In der Halbleitervorrichtung 10 ist eine Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate 40, die jeweils die ersten Halbleiterchips 45a und 46a und zweiten Halbleiterchips 45b und 46b wie oben beschrieben darauf verbunden aufweist, entlang der Richtung der langen Seite der Wärmeableitungsgrundplatte 30 auf der Frontfläche der Wärmeableitungsgrundplatte 30 angeordnet. Außerdem sind der positive Elektrodenleiterrahmen 60a, der negative Elektrodenleiterrahmen 60b und der Ausgabeleiterrahmen 60c in geeigneter Weise elektrisch mit der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate 40 verbunden. Die Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate 40 sowie die Leiterrahmen der positiven Elektrode, der negativen Elektrode und Ausgabeleiterrahmen 60a bis 60c werden unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. 4 ist eine Draufsicht der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate, die mit in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordneten Leiterrahmen verbunden sind. 4 ist eine Seitenansicht der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate, die mit den in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordneten Leiterrahmen verbunden sind. In diesem Zusammenhang ist die Wärmeableitungsgrundplatte 30 nicht in 4 dargestellt. 5 illustriert eine Seitenansicht nur des positiven Elektrodenleiterrahmens 60a. Außerdem illustriert 5 einen Teil des oberen Gehäuseteils 22 des Gehäuses 20.
  • Wie in 4 und 5 dargestellt, sind die positive Elektrodenleiterrahmen 60a, der negative Elektrodenleiterrahmen 60b und Ausgabeleiterrahmen 60c elektrisch mit den keramischen Schaltungssubstraten 40a bis 40f, die in angemessener Weise in einer Richtung angeordnet sind, verbunden. Der positive Elektrodenleiterrahmen 60a hat einen Körperabschnitt 61, die positiven Elektrodenklemmen 62a, Verbindungsabschnitte 63 und Beinabschnitte 64. Der positive Elektrodenleiterrahmen 60a umfasst die Beinabschnitte 64 (und die Verbindungsabschnitte 63) an Positionen des Körperabschnitts 61, die den einzelnen damit verbundenen keramischen Schaltungssubstraten 40 entsprechen. Der positive Elektrodenleiterrahmen 60a weist auch die positiven externen Elektrodenklemmen 62a auf, die an Positionen des Körperabschnitts 61 angeordnet sind, die den Positionen entsprechend, wo die positiven externen Elektrodenklemmen 62a vom Gehäuse 20 freiliegen. Ebenso umfassen der negative Elektrodenleiterrahmen 60b und der Ausgabeleiterrahmen 60c jeweils die Beinabschnitte 64 (und die Verbindungsabschnitte 63) an Positionen ihres Körperabschnitts 61, die den einzelnen damit verbundenen keramischen Schaltungssubstraten 40 entsprechen. Der negative Elektrodenleiterrahmen 60b und Ausgabeleiterrahmen 60c haben jeweils die negativen Elektrodenklemmen 62b und die Ausgabeklemme 60c, die in 4 und 5 nicht dargestellt sind, an Positionen ihrer Körperabschnitte 61, die dem Ort entsprechen, wo die negative Elektrodenklemmen 62b und Ausgabeklemme 62c wie in 2 dargestellt vom Gehäuse 20 freiliegen.
  • Der Körperabschnitt 61 hat eine flache Plattenform und erstreckt sich in einer Verdrahtungsrichtung an einer vorgegebenen Höhe gemessen von den Frontflächen der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate 40, die in einer Richtung angeordnet sind, wie in 4 und 5 dargestellt. Die positive Elektrodenklemme 62a, negative Elektrodenklemme 62b und externe Ausgabeklemme 62c haben eine flache Plattenform und sind einstückig mit den entsprechenden Körperabschnitten 61 verbunden, so dass sie in einer senkrechten Richtung in Bezug auf die Frontfläche des keramischen Schaltungssubstrats 40 auskragen. In diesem Zusammenhang sind die positive Elektrodenklemme 62a, negative Elektrodenklemme 62b und externe Ausgabeklemme 62c so angeordnet, dass sie der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 des Gehäuses 20 gegenüberliegen. Wenn das Gehäuse 20 mit der Wärmeableitungsgrundplatte 30 verbunden ist, erstrecken sich die positive Elektrodenklemme 62a, negative Elektrodenklemme 62b und externe Ausgabeklemme 62c in einer senkrechten Richtung von der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 des Gehäuses 20. Durch Biegen der positiven Elektrodenklemme 62a, der negativen Elektrodenklemme 62b und der externen Ausgabeklemme 62c, die sich von der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 des Gehäuses 20 erstrecken, werden die Hauptflächen der positiven Elektrodenklemme 62a, der negativen Elektrodenklemme 62b und der externen Ausgabeklemme 62c auf der Frontfläche des oberen Gehäuseteils 22 freigelegt, wie in 2 dargestellt.
  • In Bezug auf jeden positive Elektrodenleiterrahmen 60a, negative Elektrodenleiterrahmen 60b und Ausgabeleiterrahmen 60c sind die Beinabschnitte 64 mit den Schaltungsmustern 42a bis 42c des keramischen Schaltungssubstrats 40 bondiert und elektrisch verbunden. Die Beinabschnitte 64 wird später im Detail beschrieben. Die Verbindungsabschnitte 63 sind einstückig mit dem Körperabschnitt 61 und den entsprechenden Beinabschnitten 64 verbunden. In diesem Zusammenhang verbindet jeder Verbindungsabschnitt 63 den Körperabschnitt 61 und den entsprechenden Beinabschnitt 64 elektrisch.
  • Das Folgende beschreibt die Beinabschnitte 64 der positiven und negativen Elektrodenleiterrahmen und Ausgabeleiterrahmen 60a bis 60c in Bezug auf 6. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Beinabschnitts eines Leiterrahmens, der in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet ist. 6 illustriert einen Beinabschnitt 64 (dessen unteres Ende) des Leiterrahmens 60, der mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden ist. Der Körperabschnitt 61 und Verbindungsabschnitt 63 des Leiterrahmens 60 sind nicht dargestellt.
  • Der Beinabschnitt 64 umfasst einen senkrechten Abschnitt 64a und geteilte Abschnitte 64b und 64c. Der senkrechte Abschnitt 64a und die geteilten Abschnitte 64b und 64c des Beinabschnitts 64 haben alle dieselbe Breite. Die Dicken der geteilten Abschnitte 64b und 64c betragen vorzugsweise die Hälfte der Dicke des senkrechten Abschnitts 64a, wie später beschrieben wird. Das heißt, die gesamte Dicke der geteilten Abschnitte 64b und 64c ist gleich der Dicke des senkrechten Abschnitts 64a. Der senkrechte Abschnitt 64a erstreckt sich in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster 42. Der senkrechte Abschnitt 64a ist mit dem Verbindungsabschnitt 63 am verlängerten Ende des senkrechten Abschnitts 64a verbunden. Der geteilte Abschnitt 64b umfasst einen weiterführenden Abschnitt 64b1 und einen parallelen Abschnitt 64b2. Der weiterführende Abschnitt 64b1 ist in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42a angeordnet ist. Die vorgegebene Richtung ist eine Dickenrichtung. Mit anderen Worten, die vorgegebene Richtung ist eine Richtung zum Trennen des geteilten Abschnitts 64b nach dem Spalten des anderen Endes gegenüber dem einen Ende (senkrechter Abschnitt 64a), das von einer Trennlinie, die an dem anderen Ende ausgebildet ist, eingeschlossen ist, um das andere Ende parallel zur Breitenrichtung zu kreuzen. Der parallele Abschnitt 64b2 setzt sich vom weiterführenden Abschnitt 64b1 fort und erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42, und ein Schaltungsmusterbondierbereich 64b3, der auf der Rückfläche des parallelen Abschnitts 64b2 angeordnet ist, ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Andererseits ist der geteilte Abschnitt 64c gegenüber dem geteilten Abschnitt 64b angeordnet und umfasst einen weiterführenden Abschnitt 64c1 und einen parallelen Abschnitt 64c2. Der weiterführende Abschnitt 64c1 ist in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42 angeordnet ist. Der parallele Abschnitt 64c2 setzt sich vom weiterführenden Abschnitt 64c1 fort und erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42, und ein Schaltungsmusterbondierbereich 64c3, der auf der Rückfläche des parallelen Abschnitts 64c2 angeordnet ist, ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden.
  • Mit dem Körperabschnitt 61 über den Verbindungsabschnitt 63 verbunden, wird der obige Beinabschnitt 64 derart mit dem Schaltungsmuster 42 befestigt, dass die vorgegebene Richtung in Bezug auf die geteilten Abschnitte 64b und 64c parallel zur Verdrahtungsrichtung des Körperabschnitts 61 verläuft. Im Beinabschnitt 64 ist die Länge vom gespaltenen Teil 64a1 bis zu einem Ende des geteilten Abschnitts 64b in der vorgegebenen Richtung gleich der Länge vom gespaltenen Teil 64a1 bis zu einem Ende des geteilten Abschnitts 64c in der entgegengesetzten Richtung zur vorgegebenen Richtung. Da außerdem die geteilten Abschnitte 64b und 64c gleich breit sind, weisen sie dieselbe Fläche auf und insbesondere die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 haben dieselbe Fläche.
  • Außerdem wird der obige Beinabschnitt 64 wie folgt erhalten: ein Ende (senkrechter Abschnitt 64a) einer leitfähigen Platte, die eine rechteckige Plattenform hat, wird eingeschoben und befestigt, eine Teilungslinie wird am anderen Ende der leitfähigen Platte so gebildet, dass sie die Breite parallel zur Breitenrichtung kreuzt, die leitfähige Platte wird von der Teilungslinie getrennt, um geteilte Abschnitte zu bilden, und die geteilten Abschnitte werden in entgegengesetzte Richtungen gebogen. Somit ist die Dicke des senkrechten Abschnitts 64a gleich der Gesamtdicke der geteilten Abschnitte 64b und 64c. Hier beträgt die Dicke jedes geteilten Abschnitts 64b und 64c vorzugsweise die Hälfte der Dicke des senkrechten Abschnitts 64a. Bei dem so erhaltenen Beinabschnitt 64 werden die geteilten Abschnitte 64b und 64c mit dem Schaltungsmuster verbunden. Wie später beschrieben werden die geteilten Abschnitte 64b und 64c durch Ultraschallbondieren mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Somit werden jeder geteilte Abschnitt 64b und 64c und das Schaltungsmuster 42 direkt miteinander verbunden, ohne andere Bondierelemente dazwischen. Der Beinabschnitt 64 ist stabil mit den Schaltungsmustern 42 verbunden. Außerdem werden die Frontflächenseite und die Rückenflächenseite des senkrechten Abschnitts 64a jeweils stabil und fest durch die geteilten Abschnitte 64b und 64c unterstützt. Außerdem sind die weiterführenden Abschnitte 64b1 und 64c1 nicht mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden und liefern Elastizität zwischen dem senkrechten Abschnitt 64a und den geteilten Abschnitten 64b und 64c. Somit können die weiterführenden Abschnitte 64b1 und 64c1 Stöße absorbieren, die von außen auf den Beinabschnitt 64 einwirken. Dies verhindert Verformung, Fehlausrichtung und anderes des senkrechten Abschnitts 64a und hält so den Leiterrahmen 60 an der vorgegebenen Bondierstelle.
  • Das Folgende beschreibt unter Bezugnahme auf 7 und 8 ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 10 einschließlich der Beinabschnitte 64, die mit dem Schaltungsmuster 42 wie oben beschrieben verbunden sind. 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel illustriert. 8 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Ultraschall-Bondierschritts, der im Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel enthalten ist.
  • Zuerst wird ein Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten des Gehäuses 20, der Wärmeableitungsgrundplatte 30, der keramischen Schaltungssubstrate 40, der Steuerverdrahtungseinheiten 50a bis 50e, der ersten Halbleiterchips 45a und 46a, der zweiten Halbleiterchips 45b und 46b, der Leiterrahmen 60 und anderer durchgeführt (Schritt S10 in 7). Nun werden die in 6 dargestellten Beinabschnitte 64 vorab im Leiterrahmen 60 ausgebildet.
  • Dann wird wie folgt ein Montageschritt durchgeführt (Schritt S11 in 7). Das keramische Schaltungssubstrat 40 und die Steuerverdrahtungseinheiten 50a bis 50e werden mittels Lot an vorgegebenen Positionen auf der Frontfläche der Wärmeableitungsgrundplatte 30 montiert. Außerdem werden die ersten Halbleiterchips 45a und 46a und zweiten Halbleiterchips 45b und 46b mittels Lot auf dem Schaltungsmuster 42 des keramischen Schaltungssubstrats 40 montiert.
  • Dann wird ein Lotbondierschritt durchgeführt, wie in der folgenden Situation, wenn Schritt S11 vollendet ist (Schritt S12 in 7). Zuerst wird eine Wärmebehandlung durchgeführt, um das Lot zu schmelzen. Nachdem das Lot geschmolzen ist, wird eine Kältebehandlung durchgeführt, um das Lot erstarren zu lassen. Auf diese Weise werden das keramische Schaltungssubstrat 40 und die Steuerverdrahtungseinheiten 50a bis 50e mittels Lot mit der Wärmeableitungsgrundplatte 30 verbunden. Außerdem werden die ersten Halbleiterchips 45a und 46a und zweiten Halbleiterchips 45b und 46b mittels Lot mit dem Schaltungsmuster 42 des keramischen Schaltungssubstrats 40 verbunden.
  • Dann wird ein Verdrahtungsschritt zum elektrischen Verbinden des keramischen Schaltungssubstrats 40, der ersten Halbleiterchips 45a und46a und der zweiten Halbleiterchips 45b und 46b mittels Bondierdrähten durchgeführt (Schritt S13 in 7). Dann wird ein Ultraschallbondierschritt zum Bondieren der Beinabschnitte 64 des Leiterrahmens 60 mit dem Schaltungsmuster 42 des keramischen Schaltungssubstrats 40 durch Ultraschallbondieren durchgeführt (Schritt S14 in 7). Eine Ultraschallbondiervorrichtung wird für das Ultraschallbondieren verwendet. Die Ultraschallbondiervorrichtung umfasst einen Ultraschallgeber und Ultraschallwerkzeuge 70, die vom Ultraschallgeber erzeugte Ultraschallwellen weiterleiten und in 8 dargestellt sind. Zuerst werden die Schaltungsmusterbondierbereiche 64b3 und 64c3 der parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 eines Beinabschnitts 64 an Bondierstellen eines Schaltungsmusters angeordnet. Die zwei Ultraschallwerkzeuge 70 der Ultraschallbondiervorrichtung werden jeweils auf die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 des Beinabschnitts 64 wie in 8 dargestellt gestellt. Jedes Ultraschallwerkzeug 70 ist L-förmig und umfasst einen Andruckabschnitt 71 und einen Ausbreitungsabschnitt 72, der mit dem Andruckabschnitt 71 verbunden ist. Der Andruckabschnitt 71 hat eine flache Oberfläche, die mit der Vorderseite eines parallelen Abschnitts 64b2 oder 64c2 des Beinabschnitts 64 in Berührung gebracht wird. Ein Ende des Ausbreitungsabschnitts 72 ist mit dem Andruckabschnitt 71 verbunden und dessen anderes Ende ist mit dem Ultraschallgeber verbunden. Der Ausbreitungsabschnitt 72 leitet die vom Ultraschallgeber erzeugen Ultraschallwellen an den Andruckabschnitt 71 weiter.
  • Die Andruckabschnitte 71 dieser Ultraschallwerkzeuge 70 drücken die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 des Beinabschnitts 64 zum Schaltungsmuster 42, während sie diese gleichzeitig in Schwingung versetzen. Auf diese Weise verformt die Ultraschallschwingung die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 gleichzeitig parallel zur Schwingungsrichtung (z.B. die Biegerichtungen der geteilten Abschnitte 64b und 64c) (z.B. die durch den beidseitigen gestrichelter Pfeil angezeigte Richtung in 8). Hier werden die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 in der Schwingungsrichtung auf dieselbe Weise verformt, die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 werden mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden, ohne die Fehlausrichtung des senkrechten Abschnitts 64a zu verursachen. Selbst wenn die im Leiterrahmen 60 angeordneten Beinabschnitte 64 in der Reihenfolge von dem einen mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40a zu dem einen mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40f zu verbindenden in der oben beschriebenen Weise verbunden werden, nimmt die Fehlausrichtung eines Beinabschnitts 64 des Leiterrahmens 60 nicht zu, wenn das Verbinden in Richtung des Verbindens mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40f fortschreitet. Infolgedessen wird der Leiterrahmen 60 ordnungsgemäß mit den vorgegebenen Bondierstellen der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate 40 verbunden.
  • Alternativ können die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 des Beinabschnitts 64 durch Verwenden der Andruckabschnitte 71 der Ultraschallwerkzeuge 70 auf die folgende Art und Weise gedrückt und bondiert werden. Im Leiterrahmen 60 mit der Vielzahl von Beinabschnitten 64, können die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 vom einen äußersten Beinabschnitt 64 zum anderen äußersten Beinabschnitt 64 abwechselnd unter Verwendung des Ultraschallwerkzeugs 71 mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40 entlang des Körperabschnitts 61 verbunden werden.
  • Ein Beispiel dieses Falls wird unter Verwendung des positiven Elektrodenleiterrahmens 60a beschrieben (siehe 4 und 5). Zuerst wird der parallele Abschnitt 64b2 eines äußersten Beinabschnitts 64 des positiven Elektrodenleiterrahmens 60a mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40a durch Ultraschallbondieren verbunden und der parallele Abschnitt 64c2 des fraglichen Beinabschnitts 64 wird durch Ultraschallbondieren mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40a verbunden. Dann wird der parallele Abschnitt 64b2 des Beinabschnitts 64 neben dem äußersten Beinabschnitts 64 des positiven Elektrodenleiterrahmens 60a mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40b durch Ultraschallbondieren verbunden und der parallele Abschnitt 64c2 des fraglichen Beinabschnitts 64 wird durch Ultraschallbondieren mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40b verbunden. Auf diese Weise kann jeder Beinabschnitt 64 im positiven Elektrodenleiterrahmen 60a entlang des Körperabschnitts 61 mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40 verbunden werden, in der Reihenfolge des parallelen Abschnitts 64b und dann des parallelen Abschnitts 64c2. Zuletzt wird der parallele Abschnitt 64b2 des anderen äußersten Beinabschnitts 64 des positiven Elektrodenleiterrahmens 60a mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40f durch Ultraschallbondieren verbunden und der parallele Abschnitt 64c2 des fraglichen Beinabschnitts 64 wird durch Ultraschallbondieren mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40f verbunden. In diesem Zusammenhang werden die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 der Vielzahl von Beinabschnitten 64 nicht abwechselnd in dieser Reihenfolge entlang des Körperabschnitts 61 des Leiterrahmens 60 verbunden, sondern die parallelen Abschnitte 64c2 und 64b2 der Vielzahl von Beinabschnitten 64 kann alternativ in dieser Reihenfolge entlang des Körperabschnitts 61 verbunden werden. In beiden Fällen, wie im Fall, bei dem die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 jedes Beinabschnitts 64 gleichzeitig verbunden werden, nimmt die Fehlausrichtung nicht zu, wenn das Bondieren in Richtung des Bondierens mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40f fortschreitet, selbst wenn die im Leiterrahmen 60 angeordneten Beinabschnitte 64 in der Reihenfolge von demjenigen, der mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40a zu verbinden ist, zu demjenigen, der mit dem keramischen Schaltungssubstrat 40f zu verbinden ist, verbunden werden. Infolgedessen wird der Leiterrahmen 60 ordnungsgemäß mit den vorgegebenen Bondierstellen auf der Vielzahl keramischer Schaltungssubstrate 40 verbunden.
  • Dann liegen die positive Elektrodenklemme 62a, negative Elektrodenklemme 62b, Ausgabeklemme 62c und Steuerklemme 62d von den vorgegebenen Positionen des Gehäuses 20 frei und das Gehäuse 20 wird unter Verwendung eines Klebstoffs mit der Wärmeableitungsgrundplatte 30 befestigt (Schritt S15 in 7). Auf die oben beschriebene Art und Weise erhält man die Halbleitervorrichtung 10 der 2.
  • Die oben beschriebene Halbleitervorrichtung 10 umfasst die ersten Halbleiterchips 45a und 46a, die zweiten Halbleiterchips 45b und 46b und das keramische Schaltungssubstrat 40 mit der Isolierplatte 41 und den Schaltungsmustern 42, die auf der Isolierplatte 41 angeordnet und elektrisch mit den ersten Halbleiterchips 45a und 46a und den zweiten Halbleiterchips 45b und 46b verbunden sind. Außerdem umfasst die Halbleitervorrichtung 10 die Leiterrahmen 60, die jeweils an deren einem Ende mit den Schaltungsmustern 42 verbundene Beinabschnitte 64 und an deren anderem Ende die entsprechende Anschlussklemme 62a bis 62c der positiven Elektrode, der negative Elektrode und der Ausgabe aufweisen. Jeder Beinabschnitt 64 umfasst den senkrechten Abschnitt 64a und die geteilten Abschnitte 64b und 64c. Der senkrechte Abschnitt 64a erstreckt sich in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster 42. Der geteilte Abschnitt 64b ist in der vorgegebenen Richtung vom gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42 angeordnet ist, erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42 und ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Der geteilte Abschnitt 64c ist in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen ist, erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42 und ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden.
  • In jedem Beinabschnitt 64 werden die Frontflächenseite und die Rückenflächenseite des senkrechten Abschnitts 64a jeweils fest durch die geteilten Abschnitte 64b und 64c unterstützt. Somit sind die Beinabschnitte 64 stabil mit den Schaltungsmustern 42 verbunden. Außerdem ist jeder Beinabschnitt 64 in Dickenrichtung geteilt, so dass die geteilten Abschnitte 64b und 64c dünner sind als der senkrechte Abschnitt 64a, wodurch Ultraschallschwingungen leicht zu den Bondierteilen 64b3 und 64c3 der parallelen Abschnitte 64b und 64c, die mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden werden, übertragen werden, wodurch eine festere Bindung erreicht wird. Außerdem werden die geteilten Abschnitte 64b und 64c jedes Beinabschnitts 64 durch Ultraschallschwingungen gleichzeitig mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Da die geteilten Abschnitte 64b und 64c parallel zu den Biegerichtungen in derselben Weise verformt werden, tritt keine Fehlausrichtung des senkrechten Abschnitts 64a auf. Somit wird der Leiterrahmen 60 ohne die Fehlausrichtung des senkrechten Abschnitts 64a an der vorgegebenen Bondierstelle gehalten. Infolgedessen wird die Halbleitervorrichtung 10 ordnungsgemäß hergestellt.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel werden Beinabschnitte beschreiben, die sich von denen unter Bezugnahme auf 9 beschriebenen unterscheiden. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Beinabschnitts eines Leiterrahmens, der in einer Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angeordnet ist. Man beachte, dass 9 nur einen Beinabschnitt 64 darstellt. Die Beinabschnitte 64 des zweiten Ausführungsbeispiels sind anstelle der Beinabschnitte 64 des Leiterrahmens 60 des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet. Somit hat die Halbleitervorrichtung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels mit Ausnahme der Beinabschnitte 64 dieselbe Ausgestaltung wie die Halbleitervorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Der Beinabschnitt 64 der 9 umfasst einen senkrechten Abschnitt 64a und geteilte Abschnitte 64b und 64c. Der senkrechte Abschnitt 64a erstreckt sich in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster 42. Der senkrechte Abschnitt 64a ist mit einem Verbindungsabschnitt 63 am verlängerten Ende des senkrechten Abschnitts 64a verbunden. Anders als im ersten Ausführungsbeispiel werden die geteilten Abschnitte 64b und 64c durch Ausbilden eines Schnitts im rechten Winkel zum senkrechten Abschnitt 64a gebildet, so dass der Beinabschnitt 64 in Breitenrichtung des senkrechten Abschnitts 64a geteilt wird. Daher ist gesamte Breite der geteilten Abschnitte 64b und 64c gleich der Breite des senkrechten Abschnitts 64a. Der geteilte Abschnitt 64b umfasst einen weiterführenden Abschnitt 64b1 und einen parallelen Abschnitt 64b2. Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist der weiterführende Abschnitt 64b1 in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42 angeordnet ist. Der parallele Abschnitt 64b2 setzt sich vom weiterführenden Abschnitt 64b1 fort und erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42, und ein Schaltungsmusterbondierbereich 64b3, der auf der Rückfläche des parallelen Abschnitts 64b2 angeordnet ist, ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Andererseits ist der geteilte Abschnitt 64c gegenüber dem geteilten Abschnitt 64b angeordnet und umfasst einen weiterführenden Abschnitt 64c1 und einen parallelen Abschnitt 64c2. Der weiterführende Abschnitt 64c1 ist in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42 angeordnet ist. Der parallele Abschnitt 64c2 setzt sich vom weiterführenden Abschnitt 64c1 fort und erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42, und ein Schaltungsmusterbondierbereich 64c3, der auf der Rückfläche des parallelen Abschnitts 64c2 angeordnet ist, ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Wie im ersten Ausführungsbeispiel werden die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 des Beinabschnitts 64 gleichzeitig oder abwechselnd durch die Andruckabschnitte 71 der Ultraschallwerkzeuge 70 in Schwingung versetzt und zum Schaltungsmuster42 angedrückt, um das Bondieren des Beinabschnitts 64 auszuführen.
  • Mit einem Körperabschnitt 61 über den Verbindungsabschnitt 63 verbunden, wird der obige Beinabschnitt 64 derart mit dem Schaltungsmuster 42 befestigt, dass die vorgegebene Richtung in Bezug auf die geteilten Abschnitte 64b und 64c parallel zur Verdrahtungsrichtung des Körperabschnitts 61 verläuft. Im Beinabschnitt 64 ist die Länge vom gespaltenen Teil 64a1 bis zu einem Ende des geteilten Abschnitts 64b in der vorgegebenen Richtung gleich der Länge vom gespaltenen Teil 64a1 bis zu einem Ende des geteilten Abschnitts 64c in der entgegengesetzten Richtung zur vorgegebenen Richtung. Falls zudem der Schnitt zwischen den geteilten Abschnitten 64b und 64c an einer Position ist, der die Breite des senkrechten Abschnitts 64a halbiert, haben die geteilten Abschnitte 64b und 64c dieselbe Breite und somit dieselbe Fläche und insbesondere die parallelen Abschnitte 64b2 und 64c2 haben dieselbe Fläche.
  • Eine andere Art Beinabschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 umfasst Ansichten zum Beschreiben einer anderen Art von Beinabschnitt eines Leiterrahmens, der in der Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angeordnet ist. (A) der 10 illustriert eine perspektivische Ansicht des Beinabschnitts 64, während (B) der 10 eine Draufsicht des Beinabschnitts 64 illustriert. Man beachte, dass der geteilte Abschnitt 64c hinter dem senkrechten Abschnitt 64a angeordnet ist und in (A) von 10 nicht dargestellt ist.
  • Der Beinabschnitt 64 der 10 umfasst einen senkrechten Abschnitt 64a und geteilte Abschnitte 64b bis 64e. Der senkrechte Abschnitt 64a erstreckt sich in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster 42. Der senkrechte Abschnitt 64a ist mit dem Verbindungsabschnitt 63 am verlängerten Ende des senkrechten Abschnitts 64a verbunden. Anders als im ersten Ausführungsbeispiel werden die geteilten Abschnitte 64b bis 64e durch Ausbilden von drei Schnitten im rechten Winkel zum senkrechten Abschnitt 64a gebildet, so dass der Beinabschnitt 64 in Breitenrichtung des senkrechten Abschnitts 64a in gleichen Abständen geteilt wird. Daher ist gesamte Breite der geteilten Abschnitte 64b bis 64e gleich der Breite des senkrechten Abschnitts 64a. Das heißt, der in 10 dargestellte Beinabschnitt 64 umfasst zwei Paare geteilter Abschnitte 64b und 64c des in 9 dargestellten Beinabschnitts 64. In diesem Zusammenhang umfasst der in 10 dargestellte Beinabschnitt 64 zwei Paare geteilter Abschnitte aber kann drei oder mehr Paare geteilter Abschnitte aufweisen.
  • Der geteilte Abschnitt 64b umfasst einen weiterführenden Abschnitt 64b1 und einen parallelen Abschnitt 64b2. Der weiterführende Abschnitt 64b1 ist in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42 angeordnet ist. Der parallele Abschnitt 64b2 setzt sich vom weiterführenden Abschnitt 64b1 fort und erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42, und ein Schaltungsmusterbondierbereich 64b3, der auf der Rückfläche des parallelen Abschnitts 64b2 angeordnet ist, ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Ebenso umfasst der geteilte Abschnitt 64d einen weiterführenden Abschnitt 64d1 und einen parallelen Abschnitt 64d2. Der weiterführende Abschnitt 64d1 ist in der vorgegebenen Richtung vom gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42 angeordnet ist. Der parallele Abschnitt 64d2 setzt sich vom weiterführenden Abschnitt 64d1 fort und erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42, und ein Schaltungsmusterbondierbereich 64d3, der auf der Rückfläche des parallelen Abschnitts 64d2 angeordnet ist, ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden.
  • Andererseits ist der geteilte Abschnitt 64c auf der über den senkrechten Abschnitt 64a gegenüberliegenden Seite der geteilten Abschnitte 64b und 64d angeordnet und umfasst einen weiterführenden Abschnitt 64c1 und einen parallelen Abschnitt 64c2 (siehe 9). Der weiterführende Abschnitt 64c1 ist in einer dem weiterführenden Abschnitt 64b1 entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Abschnitt 64a1 aus gebogen, der am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42 angeordnet ist. Der parallele Abschnitt 64c2 setzt sich vom weiterführenden Abschnitt 64c1 fort und erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42, und ein Schaltungsmusterbondierbereich 64c3, der auf der Rückfläche des parallelen Abschnitts 64c2 angeordnet ist, ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Außerdem ist der geteilte Abschnitt 64e auf der über den senkrechten Abschnitt 64a gegenüberliegenden Seite der geteilten Abschnitte 64b und 64d angeordnet und umfasst einen weiterführenden Abschnitt 64e1 und einen parallelen Abschnitt 64e2. Der weiterführende Abschnitt 64e1 ist in der zur vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil 64a1 aus gebogen, das am unteren Ende des senkrechten Abschnitts 64a auf der Seite angeordnet ist, wo das Schaltungsmuster 42 angeordnet ist. Der parallele Abschnitt 64e2 setzt sich vom weiterführenden Abschnitt 64e1 fort und erstreckt sich parallel zum Schaltungsmuster 42, und ein Schaltungsmusterbondierbereich 64e3, der auf der Rückfläche des parallelen Abschnitts 64e2 angeordnet ist, ist mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden.
  • Mit dem Körperabschnitt 61 über den Verbindungsabschnitt 63 verbunden, wird der obige Beinabschnitt 64 derart mit dem Schaltungsmuster 42 befestigt, dass die vorgegebene Richtung in Bezug auf die geteilten Abschnitte 64b bis 64e parallel zur Verdrahtungsrichtung des Körperabschnitts 61 verläuft. Im Beinabschnitt 64 sind die Länge vom gespaltenen Teil 64a1 bis zu einem Ende des geteilten Abschnitts 64b in der vorgegebenen Richtung, die Länge vom gespaltenen Teil 64a1 bis zu einem Ende des geteilten Abschnitts 64c in der zur vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung, die Länge vom gespaltenen Teil 64a1 bis zu einem Ende des geteilten Abschnitts 64d in der zur vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung, und die Länge vom gespaltenen Teil 64a1 bis zu einem Ende des geteilten Abschnitts 64e in der zur vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung alle gleich. Da man außerdem die geteilten Abschnitte 64b bis 64e durch Ausbilden dreier Schnitte mit gleichen Abständen in Breitenrichtung des senkrechten Abschnitts 6a erhält, haben die geteilten Abschnitte 64b bis 64e dieselbe Breite und somit dieselbe Fläche und insbesondere die parallelen Abschnitte 64b2 bis 64e2 haben dieselbe Fläche.
  • Wie im ersten Ausführungsbeispiel kann der obige Beinabschnitt 64 unter Verwendung des Andruckabschnitts 71 des Ultraschallwerkzeugs 70 mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden werden. In diesem Fall werden jedoch so viele Ultraschallwerkzeuge 70 wie die Anzahl geteilter Abschnitte 64b bis 64e des Beinabschnitts 64 vorbereitet und die geteilten Abschnitte 64b bis 64e werden durch die Ultraschallwerkzeuge 70 in Schwingung versetzt und gleichzeitig zum Schaltungsmuster 42 gedrückt, wodurch das Bondieren des Beinabschnitts 64 erreicht wird.
  • Wie im ersten Ausführungsbeispiel werden die Frontflächenseite und Rückenflächenseite des senkrechten Abschnitts 64a des Beinabschnitts des zweiten Ausführungsbeispiels jeweils fest durch die geteilten Abschnitte 64b und 64c (64b bis 64e) unterstützt. Somit ist der Beinabschnitt 64 stabil mit den Schaltungsmustern 42 verbunden. Außerdem werden die geteilten Abschnitte 64b und 64c (64b bis 64e) des Beinabschnitts 64 gleichzeitig durch Ultraschallschwingungen mit dem Schaltungsmuster 42 verbunden. Auf diese Weise werden die geteilten Abschnitte 64b und 64c (64b bis 64e) parallel zu den Biegerichtungen in gleicher Weise verformt, so dass keine Fehlausrichtung des senkrechten Abschnitts 64a auftritt. Somit wird der Leiterrahmen 60 ohne die Fehlausrichtung und dergleichen des senkrechten Abschnitts 64a an der vorgegebenen Bondierstelle gehalten. Infolgedessen wird die Halbleitervorrichtung ordnungsgemäß hergestellt.
  • Die obige Beschreibung gibt lediglich die Prinzipien der vorliegenden Ausführungen wieder. Es können vom Fachmann auch eine Vielzahl von Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden. Die vorliegenden Ausführungsformen sind nicht auf die genauen Ausgestaltungen und Anwendungsbeispiele beschränkt, die oben angegeben und beschrieben sind, und alle geeigneten Abwandlungen und Äquivalente werden als in den Anwendungsbereich der Ausführungsformen fallend betrachtet, wie sie durch die beigefügten Patentansprüche und ihre Äquivalente definiert sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Halbleitervorrichtung
    20
    Gehäuse
    21
    unteres Gehäuseteil
    21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f
    Steuerklemmenbereich
    22
    oberes Gehäuseteil
    30
    Wärmeableitungsgrundplatte
    40, 40a bis 40f
    keramisches Schaltungssubstrat
    41, 51
    Isolierplatte
    42, 42a bis 42e
    Schaltungsmuster
    43
    Metallplatte
    45a, 46a
    erster Halbleiterchip
    45b, 46b
    zweiter Halbleiterchips
    47a bis 47d
    Bondierdraht
    50, 50a bis 50f
    Steuerverdrahtungseinheit
    60
    Leiterrahmen
    60a
    positiver Elektrodenleiterrahmen
    60b
    negativer Elektrodenleiterrahmen
    60c
    Ausgangsleiterrahmen
    60d
    Steuerleiterrahmen
    61
    Körperabschnitt
    62a
    positive Elektrodenklemme
    62b
    negative Elektrodenklemme
    62c
    externe Ausgabeklemme
    62d
    externe Steuerklemme
    63
    Verbindungsabschnitt
    64
    Beinabschnitt
    64a
    senkrechter Abschnitt
    64a1
    gespaltener Teil
    64b bis 64e
    geteilter Abschnitt
    64b1, 64c1, 64d1, 64e1
    weiterführender Abschnitt
    64b2, 64c2, 64d2, 64e2
    paralleler Abschnitt
    64b3, 64c3, 64d3, 64e3
    Schaltungsmusterbondierbereich
    70
    Ultraschallwerkzeug
    71
    Andruckabschnitt
    72
    Ausbreitungsabschnitt
  • 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
    • WO 2019/230292 [0003]

Claims (14)

  1. Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Halbleiterchip: ein isoliertes Schaltungssubstrat mit einer Isolierplatte und einem Schaltungsmuster, das auf der Isolierplatte angeordnet ist und elektrisch mit dem Halbleiterchip verbunden ist; und ein Verdrahtungselement mit einem Beinabschnitt an dessen einem Ende und einer externen Anschlussklemme an dessen anderem Ende, wobei der Beinabschnitt mit dem Schaltungsmuster verbunden ist, wobei der Beinabschnitt einen senkrechten Abschnitt, einen ersten geteilten Abschnitt und einen zweiten geteilten Abschnitt umfasst, sich der senkrechte Abschnitt in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster erstreckt, der erste geteilte Abschnitt in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil aus gebogen ist, das an einem unteren Ende des senkrechten Abschnitts auf einer Seite angeordnet ist, auf der das Schaltungsmuster angeordnet ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist, der zweite geteilte Abschnitt in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil aus gebogen ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Beinabschnitt eine Plattenform aufweist und sich der erste geteilte Abschnitt und der zweite geteilte Abschnitt gegensätzlich zueinander in einer Breitenrichtung des Beinabschnitts erstrecken.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine erste Dicke des ersten geteilten Abschnitts und eine zweite Dicke des zweiten geteilten Abschnitts jeweils eine Hälfte einer dritten Dicke des senkrechten Abschnitts betragen.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine erste Breite des ersten geteilten Abschnitts und eine zweite Breite des zweiten geteilten Abschnitts jeweils eine Hälfte einer dritten Breite des senkrechten Abschnitts betragen.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Beinabschnitt eine Vielzahl von Paaren aufweist, wobei jedes der Paare den ersten geteilten Abschnitt und den zweiten geteilten Abschnitt umfasst.
  6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine erste Fläche des ersten geteilten Abschnitts und eine zweite Fläche des zweiten geteilten Abschnitt in Draufsicht gleich sind.
  7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Länge vom gespaltenen Teil bis zu einem ersten Ende des ersten geteilten Abschnitts in der vorgegebenen Richtung und eine Länge vom gespaltenen Teil bis zu einem zweiten Ende des zweiten geteilten Abschnitts in der zur vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung gleich sind.
  8. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verdrahtungselement eine Vielzahl von Beinabschnitten einschließlich des Beinabschnitts aufweist und ferner einen Körperabschnitt aufweist, mit dem ein oberes Ende jedes der Vielzahl von Beinabschnitten gegenüber dem unteren Ende verbunden ist.
  9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8, wobei sich der Körperabschnitt in einer vorgegebenen Verdrahtungsrichtung erstreckt und die Vielzahl von Beinabschnitten entlang der vorgegebenen Verdrahtungsrichtung angeordnet ist.
  10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Beinabschnitte derart mit dem Körperabschnitt verbunden sind, dass die vorgegebene Richtung parallel zur Verdrahtungsrichtung ist.
  11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend eine Wärmeableitungsplatte, wobei das isolierte Schaltungssubstrat eine Vielzahl isolierter Schaltungssubstrate umfasst, wobei die Vielzahl isolierter Schaltungssubstrate in der Verdrahtungsrichtung auf der Wärmeableitungsplatte angeordnet ist, und sich das Verdrahtungselement entlang der Verdrahtungsrichtung erstreckt, so dass der Körperabschnitt über den isolierten Schaltungssubstraten verläuft, und die Beinabschnitte jeweils mit den isolierten Schaltungssubstraten verbunden sind.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Vorbereitungsschritt des Vorbereitens eines isolierten Schaltungssubstrats mit einer Isolierplatte und einem Schaltungsmuster, das auf der Isolierplatte angeordnet ist, und eines Verdrahtungselements mit einem Beinabschnitt, der an dessen einem Ende mit einem Schaltungsmuster und an dessen anderen Ende mit einer externen Anschlussklemme verbunden wird, wobei der Beinabschnitt einen senkrechten Abschnitt, einen ersten geteilten Abschnitt und einen zweiten geteilten Abschnitt umfasst, sich der senkrechte Abschnitt in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster erstreckt, der erste geteilte Abschnitt in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil aus gebogen ist, das an einem unteren Ende des senkrechten Abschnitts auf einer Seite angeordnet ist, auf der das Schaltungsmuster angeordnet ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist, der zweite geteilte Abschnitt in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil aus gebogen ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist; und einen Ultraschallbondierschritt einschließlich Anbringen des ersten geteilten Abschnitts und des zweiten geteilten Abschnitts des Beinabschnitts auf dem Schaltungsmuster und gleichzeitiges Bondieren des ersten geteilten Abschnitts und des zweiten geteilten Abschnitts mit dem Schaltungsmuster durch Ultraschallbondieren.
  13. Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Verdrahtungselement eine Vielzahl von Beinabschnitten einschließlich des Beinabschnitts aufweist, das isolierte Schaltungssubstrat in Vielzahl vorliegt, und die Vielzahl von Beinabschnitten jeweils mit den Schaltungsmustern der Vielzahl isolierter Schaltungssubstrate verbunden sind.
  14. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Vorbereitungsschritt des Vorbereitens einer Vielzahl isolierter Schaltungssubstrate, die in einer Richtung angeordnet ist, wobei die Vielzahl isolierter Schaltungssubstrate jeweils eine Isolierplatte und ein Schaltungsmuster aufweist, die auf der Isolierplatte angeordnet sind, und ein Verdrahtungselement mit einer Vielzahl von Beinabschnitten an einem Ende davon und eine externe Anschlussklemme an einem anderen Ende davon aufweist, wobei die Vielzahl von Beinabschnitten jeweils der Vielzahl isolierter Schaltungssubstrate entspricht und jeweils mit dem Schaltungsmuster verbunden ist, wobei die Vielzahl von Beinabschnitten jeweils einen senkrechten Abschnitt, einen ersten geteilten Abschnitt und einen zweiten geteilten Abschnitt umfasst, sich der senkrechte Abschnitt in einer senkrechten Richtung in Bezug auf das Schaltungsmuster erstreckt, der erste geteilte Abschnitt in einer vorgegebenen Richtung von einem gespaltenen Teil aus gebogen ist, das an einem unteren Ende des senkrechten Abschnitts auf einer Seite angeordnet ist, auf der das Schaltungsmuster angeordnet ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist, der zweite geteilte Abschnitt in einer der vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung vom gespaltenen Teil aus gebogen ist, sich parallel zum Schaltungsmuster erstreckt und mit dem Schaltungsmuster verbunden ist; und einen Ultraschallbondierschritt einschließlich Anbringen des ersten geteilten Abschnitts und des zweiten geteilten Abschnitts jedes der Vielzahl von Beinabschnitten auf dem Schaltungsmuster, und für jeden der Vielzahl von Beinabschnitten entlang der einen Richtung, Bondieren des ersten geteilten Abschnitts mit dem Schaltungsmuster durch Ultraschallbondieren und dann des zweiten geteilten Abschnitts mit dem Schaltungsmuster durch das Ultraschallbondieren.
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