DE112021000937T5 - Halbleiterbauteil - Google Patents

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semiconductor element
semiconductor
connection conductor
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Xiaopeng Wu
Kazunori Fuji
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Rohm Co Ltd
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Abstract

Ein Halbleiterbauteil weist ein erstes Halbleiterelement, ein zweites Halbleiterelement, eine Isolierschicht, ein Dichtungsharz, ein erstes externes Terminal, ein zweites externes Terminal, einen ersten Verbindungsleiter und einen zweiten Verbindungsleiter auf. Jedes der Halbleiterelemente hat eine Element-Vorderfläche, eine Element-Rückfläche und eine Vielzahl Vorderflächen-Elektroden, die auf der Element-Vorderfläche angeordnet sind. Die Isolierschicht hat eine Isolierschicht-Rückfläche, die jeder der Element-Vorderflächen zugewandt ist, und eine Isolierschicht-Vorderfläche, die von der Isolierschicht-Rückfläche abgewandt ist. Das Dichtungsharz hat eine Harz-Vorderfläche, die in Kontakt mit der Isolierschicht-Rückfläche besteht, und eine Harz-Rückfläche, die von der Har-Vorderfläche abgewandt ist. Das Dichtungsharz bedeckt einen Abschnitt jedes Halbleiterelements. Jedes externe Terminal ist zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterelement angeordnet und ist von der Harz-Rückfläche freigelegt. Der erste Verbindungsleiter ist auf der Isolierschicht angeordnet und verbindet mindestens eine der Vorderflächen-Elektroden des ersten Halbleiterelements mit dem ersten externen Terminal. Der zweite Verbindungsleiter ist auf der Isolierschicht angeordnet und verbindet mindestens eine der Vorderflächen-Elektroden des zweiten Halbleiterelements mit dem zweiten Terminal.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Halbleiterbauteil vom Typ Fan-Out.
  • STAND DER TECHNIK
  • Mit der jüngsten Miniaturisierung von Elektronikbauteilen wird eine Reduktion von Halbleiterbauteilen zur Verwendung in Elektronikbauteilen durchgeführt. Unter diesen Voraussetzungen wurde ein Halbleiterbauteil vom Typ Fan-Out entwickelt. Diese Art von Halbleiterbauteil hat ein Halbleiterelement mit einer Vielzahl von Elektroden, eine Isolierschicht in Kontakt mit dem Halbleiterelement, eine Vielzahl von Verbindungsleitern, die auf der Isolierschicht angeordnet und mit den Elektroden verbunden sind, und ein Dichtungsharz, das in Kontakt mit der Isolierschicht steht und einen Abschnitt des Halbleiterelements abdeckt. Die Verbindungsleiter weisen Abschnitte auf, die, in Dickenrichtung gesehen, außerhalb des Halbleiterelements angeordnet sind. Das Halbleiterbauteil mit einer solchen Ausgestaltung ist insofern vorteilhaft, als es an verschiedene Verdrahtungsmuster einer Leiterplatte („wiring board“, auf der das Halbleiterbauteil montiert werden soll, anpassbar ist und gleichzeitig eine Größenreduktion erreicht wird.
  • Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel für ein Halbleiterbauteil vom Typ Fan-Out. Das Halbleiterbauteil hat ein Halbleiterelement mit einer Vielzahl von Elektroden auf seiner Vorderfläche, eine Isolierschicht, die in Kontakt mit der Vorderfläche des Halbleiterelements steht, ein Dichtungsharz, das in Kontakt mit der Isolierschicht steht und einen Abschnitt des Halbleiterelements bedeckt, und eine Vielzahl von Verbindungsleitern, die innerhalb der Isolierschicht ausgebildet sind und Abschnitte aufweisen, die in Dickenrichtung gesehen außerhalb des Halbleiterelements angeordnet sind. Das Halbleiterelement ist mit der Isolierschicht und dem Dichtungsharz abgedeckt. Das Halbleiterbauteil weist weder eine Zwischenschicht noch eine gedruckte Leiterplatte auf und kann daher in seiner Dicke reduziert werden.
  • Für den Einsatz in Wandlern oder Wechselrichtern ist ein Halbleiterbauteil gefragt, das eine Brückenschaltung darstellt, bei der zwei Schalter in Reihe geschaltet sind. Um ein solches Halbleiterbauteil als Fan-Out-Halbleiterbauteil zu realisieren, werden zwei Halbleiterelemente, bei denen es sich um Schaltelemente handelt, in einer zur Dickenrichtung orthogonalen Richtung nebeneinander angeordnet, und die Source-Elektrode des ersten Halbleiterelements ist elektrisch mit der Drain-Elektrode des zweiten Halbleiterelements verbunden. Die Drain-Elektrode des ersten Halbleiterelements ist elektrisch mit einem externen Terminal bzw. Anschluss verbunden, an den Gleichstrom von außen angelegt wird. Die Source-Elektrode des zweiten Halbleiterelements ist elektrisch mit einem externen Terminal verbunden, der mit Masse verbunden ist. In einem solchen Halbleiterbauteil ist es erforderlich, die Induktivität des Strompfads in dem Inneren des Halbleiterbauteils zu verringern, um die beim Einschalten der Halbleiterelemente erzeugte Stoßspannung zu reduzieren.
  • TECHNISCHES REFERENZDOKUMENT
  • PATENTDOKUMENT
  • Patentdokument 1: JP-A-2019-29557
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Von der Erfindung zu lösende Probleme:
  • Unter den oben genannten Umständen ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Halbleiterbauteil bereitzustellen, das in der Lage ist, die Induktivität des Strompfades in dem Inneren des Halbleiterbauteils zu reduzieren.
  • Mittel zur Lösung der Probleme:
  • Ein Halbleiterbauteil, das gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, weist auf: ein erstes Halbleiterelement und ein zweites Halbleiterelement, die jeweils eine Element-Vorderfläche und eine Element-Rückfläche besitzen, die in einer Dickenrichtung voneinander abgewandt sind, und eine Vielzahl von Vorderflächen-Elektroden, die auf der Element-Vorderfläche angeordnet sind, wobei das erste Halbleiterelement und das zweite Halbleiterelement nebeneinander in einer ersten Richtung orthogonal zur Dickenrichtung angeordnet sind; eine Isolierschicht mit einer Isolierschicht-Rückfläche, die jede der Element-Vorderflächen abdeckt und ihnen zugewandt ist, und einer Isolierschicht-Vorderfläche, die in der Dickenrichtung von der Isolierschicht-Rückfläche wegweist; ein Dichtungsharz mit einer Harz-Vorderfläche, die in Kontakt mit der Isolierschicht-Rückfläche steht, und einer Harz-Rückfläche, die von der Harz-Vorderfläche in der Dickenrichtung abgewandt ist, wobei das Dichtungsharz jeweils einen Abschnitt des ersten Halbleiterelements und des zweiten Halbleiterelements abdeckt; ein erstes externes Terminal und ein zweites externes Terminal, die zwischen dem ersten Halbleiterelement und dem zweiten Halbleiterelement angeordnet sind und jeweils von der Harz-Rückfläche freiliegen; einen ersten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mindestens eine der Vorderflächen-Elektroden des ersten Halbleiterelements mit dem ersten externen Terminal elektrisch verbindet; und einen zweiten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mindestens eine der Vorderflächen-Elektroden des zweiten Halbleiterelements mit dem zweiten externen Terminal elektrisch verbindet.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die obige Anordnung ermöglicht es, die Fläche (Magnetfelderzeugungsfläche) der Schleife des Strompfades vom ersten externen Terminal zum zweiten externen Terminal über den ersten Verbindungsleiter, das Halbleiterelement, das Halbleiterelement und den zweiten Verbindungsleiter zu reduzieren.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, gesehen durch eine dritte Isolierschicht 13;
    • 2 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil aus 1, gesehen durch eine zweite Isolierschicht und einen dritten Leiter;
    • 3 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil aus 1, gesehen durch eine erste Isolierschicht und alle Verbindungsleiter;
    • 4 ist eine Ansicht von unten auf das Halbleiterbauteil aus 1;
    • 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 1;
    • 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 1;
    • 7 ist eine vergrößerte Teilansicht von 5;
    • 8 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt eines Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung des Halbleiterbauteils von 1 zeigt;
    • 9 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt des Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils aus 1 zeigt;
    • 10 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt des Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils aus 1 zeigt;
    • 11 ist eine vergrößerte Teilansicht von 10;
    • 12 ist eine Draufsicht, die einen Schritt des Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils aus 1 zeigt;
    • 13 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt des Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung des Halbleiterbauteils aus 1 zeigt;
    • 14 ist eine vergrößerte Teilansicht von 13;
    • 15 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt des Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung des Halbleiterbauteils aus 1 zeigt;
    • 16 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt des Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung des Halbleiterbauteils aus 1 zeigt;
    • 17 ist eine Draufsicht, die einen Schritt des Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils von 1 zeigt;
    • 18 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt des Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils von 1 zeigt;
    • 19 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt des Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils von 1 zeigt;
    • 20 ist ein schematisches Diagramm des Halbleiterbauteils von 1, das den Stromfluss zeigt;
    • 21 ist ein schematisches Diagramm des Halbleiterbauteils aus 1, das den Stromfluss zeigt;
    • 22 ist ein schematisches Diagramm des Halbleiterbauteils aus 1, das den Stromfluss zeigt;
    • 23 ist ein schematisches Diagramm des Halbleiterbauteils aus 1, das den Stromfluss zeigt;
    • 24 ist eine Schnittansicht eines Halbleiterbauteils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
    • 25 ist eine Schnittansicht eines Halbleiterbauteils gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
    • 26 ist eine Schnittansicht eines Halbleiterbauteils gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
    • 27 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
    • 28 ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauteils aus 27;
    • 29 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
    • 30 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXX-XXX in 29.
  • MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • In der vorliegenden Offenbarung schließen die Formulierungen „ein Objekt A ist in einem Objekt B geformt“ und „ein Objekt A ist auf einem Objekt B gebildet“, sofern nicht anders angegeben, „ein Objekt A ist direkt in/auf einem Objekt B gebildet“ und „ein Objekt A ist in/auf einem Objekt B gebildet, wobei ein anderes Objekt zwischen dem Objekt A und dem Objekt B angeordnet ist“ mit ein. Ebenso schließen die Formulierungen „ein Objekt A ist in einem Objekt B angeordnet“ und „ein Objekt A ist auf einem Objekt B angeordnet“, sofern nicht anders angegeben, „ein Objekt A ist direkt in/auf einem Objekt B angeordnet“ und „ein Objekt A ist in/auf einem Objekt B angeordnet, wobei ein anderes Objekt zwischen dem Objekt A und dem Objekt B angeordnet ist“ mit ein. Ebenso schließt die Formulierung „ein Objekt A ist auf einem Objekt B angeordnet“, sofern nicht anders angegeben, „ein Objekt A ist auf einem Objekt B in Kontakt mit dem Objekt B angeordnet“ und „ein Objekt A ist auf einem Objekt B angeordnet, wobei sich ein anderes Objekt zwischen dem Objekt A und dem Objekt B befindet“ mit ein. Auch die Formulierung „ein Objekt A überlappt mit einem Objekt B in einer bestimmten Richtung gesehen“ schließt, sofern nicht anders angegeben, „das Objekt A überlappt mit der Gesamtheit des Objekts B“ und „das Objekt A überlappt mit einem Abschnitt des Objekts B“ mit ein.
  • Die 1 bis 7 zeigen ein Beispiel eines Halbleiterbauteils gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Halbleiterbauteil A1 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Isolierschicht 1, eine Vielzahl von Verbindungsleitern 2, zwei Halbleiterelemente 3, ein Dichtungsharz 4, zwei Wärmespreizer bzw. Wärmeverteiler („spreader“) 5 und eine Vielzahl von externen Terminals 6 auf. Die Isolierschicht 1 weist eine erste Isolierschicht 11, eine zweite Isolierschicht 12 und eine dritte Isolierschicht 13 auf. Die Verbindungsleiter 2 weisen einen ersten Verbindungsleiter 21, einen zweiten Verbindungsleiter 22, einen dritten Verbindungsleiter 23, einen Verbindungsleiter 26 und einen Verbindungsleiter 27 auf. Das Halbleiterbauteil A1 ist ein Fan-Out-Typ zur Oberflächenmontage auf einer Verdrahtungsplatte („wiring board“).
  • 1 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil A1, gesehen durch die dritte Isolierschicht 13. 2 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil A1, weiter gesehen durch die zweite Isolierschicht 12 und den dritten Verbindungsleiter 23. 3 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A1, weiter gesehen durch die erste Isolierschicht 11 und alle Verbindungsleiter 2. 4 ist eine Ansicht von unten auf das Halbleiterbauteil A1. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 1. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 1. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht von 5.
  • Das Halbleiterbauteil A1 hat die Form einer Platte, die in Dickenrichtung gesehen (in der Draufsicht) rechteckig ist. Der Einfachheit halber wird die Dickenrichtung (Draufsichtsrichtung) des Halbleiterbauteils A1 als z-Richtung bezeichnet, die Richtung (horizontale Richtung in den 1-7), die entlang einer Seite des Halbleiterbauteils A1 orthogonal zur z-Richtung verläuft, wird als x-Richtung bezeichnet, und die Richtung (vertikale Richtung in den 1-4), die orthogonal sowohl zur z-Richtung als auch zur x-Richtung verläuft, wird als y-Richtung bezeichnet. Die z-Richtung ist ein Beispiel für die „Dickenrichtung“. Die x-Richtung ist ein Beispiel für die „erste Richtung“. Die Größe des Halbleiterbauteils A1 ist nicht begrenzt.
  • Das Halbleiterelement 3 ist ein Element, das elektrische Funktionen des Halbleiterbauteils A1 ausführt. In der vorliegenden Ausführungsform weist das Halbleiterbauteil A1 zwei Halbleiterelemente 3 auf. Wenn die beiden Halbleiterelemente 3 separat beschrieben werden, wird eines als Halbleiterelement 301 und das andere als Halbleiterelement 302 bezeichnet. Wenn die beiden zusammen beschrieben werden, werden sie einfach als Halbleiterelemente 3 bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Halbleiterelement 3 ein hochelektromobiler Transistor (HEMT) mit einer Elektronentransitschicht aus einem Nitrid-Halbleiter, der in der vorliegenden Ausführungsform Galliumnitrid (GaN) sein kann).
  • Jedes der Halbleiterelemente 3 hat die Form einer Platte, die in Dickenrichtung gesehen rechteckig ist und eine Element-Vorderfläche 3a, eine Element-Rückfläche 3b, eine Vielzahl von Eingangselektroden 31, eine Vielzahl von Ausgangselektroden 32 und eine Steuerelektrode 33 aufweist. Die Element-Vorderfläche 3a und die Element-Rückfläche 3b sind in z-Richtung voneinander abgewandt. Wie in 3 dargestellt, sind die Eingangselektroden 31, die Ausgangselektroden 32 und die Steuerelektrode 33 auf der Element-Vorderfläche 3a angeordnet. Die Eingangselektroden 31 können Drain-Elektroden sein. Die Ausgangselektroden 32 kann können Source-Elektroden sein. Die Steuerelektrode 33 kann eine Gate-Elektrode sein.
  • Wie in 3 gezeigt, sind das Halbleiterelement 301 und das Halbleiterelement 302, in z-Richtung gesehen, in x-Richtung nebeneinander angeordnet, und zwar ungefähr in der Mitte des Halbleiterbauteils A1 in y-Richtung. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich das Halbleiterelement 301 in 3 auf der rechten Seite und das Halbleiterelement 302 in 3 auf der linken Seite. Die Art und Position der Halbleiterelemente 3 sind nicht beschränkt.
  • Die Wärmespreizer 5 haben in z-Richtung gesehen die Form einer rechteckigen Platte und leiten die von den Halbleiterelementen 3 erzeugte Wärme an die Leiterplatte ab, auf der das Halbleiterbauteil A1 montiert ist. In der vorliegenden Ausführungsform hat das Halbleiterbauteil A1 zwei Wärmespreizer 5, die der Anzahl der Halbleiterelemente 3 entsprechen. Einer der Wärmespreizer 5 ist mit dem Halbleiterbauteil 301 gebondet, der andere Wärmespreizer 5 ist mit dem Halbleiterbauteil 302 gebondet. Jeder Wärmespreizer 5 ist aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit und in der vorliegenden Ausführungsform aus Cu gefertigt. Das Material für die Wärmespreizer 5 ist nicht beschränkt und kann auch aus anderen Metallen wie Al oder einem Keramikmaterial bestehen. Jeder Wärmespreizer 5 hat eine Wärmespreizer-Vorderfläche 5a und eine Wärmespreizer-Rückfläche 5b. Die Wärmespreizer-Vorderfläche 5a und die Wärmespreizer-Rückfläche 5b weisen in z-Richtung voneinander weg. Die Wärmespreizer 5 sind mit den Element-Rückflächen 3b der Halbleiterelemente 3 gebondet, wobei die Wärmespreizer-Vorderflächen 5a den Halbleiterelementen 3 zugewandt sind. In der vorliegenden Ausführungsform stimmen die Abmessungen der Wärmespreizer 5 in x- und y-Richtung mit den entsprechenden Abmessungen der Halbleiterelemente 3 überein, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die Wärmespreizer-Rückflächen 5b der Wärmespreizer 5 sind aus dem Dichtungsharz 4 freigelegt. Bei der Montage des Halbleiterbauteils A1 auf einer Leiterplatte werden die Wärmespreizer-Rückflächen 5b mit einem Bondmaterial wie z. B. Lot auf die Leiterplatte gebondet. So leiten die Wärmespreizer 5 die von den Halbleiterelementen 3 erzeugte Wärme an die Leiterplatte ab.
  • Das Dichtungsharz 4 deckt einen Abschnitt jedes Halbleiterelements 3 und einen Abschnitt jedes Wärmeableiters 5 ab. Das Dichtungsharz 4 besteht aus einem Material, das z. B. schwarzes Epoxidharz enthält. Das Dichtungsharz 4 hat eine Harz-Vorderfläche 4a, eine Harz-Rückfläche 4b und Harzöffnungen 4c. Harz-Vorderfläche 4a und die Harz-Rückfläche 4b sind in z-Richtung voneinander abgewandt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Harz-Vorderfläche 4a bündig mit den Element-Vorderflächen 3a der Halbleiterelemente 3 und besteht in Kontakt mit der Isolierschicht 1. Das Dichtungsharz 4 kann einen Abschnitt jeder Element-Vorderfläche 3a abdecken, solange die Eingangselektroden 31, die Ausgangselektroden 32 und die Steuerelektrode 33 freigelegt sind. Die Harz-Rückfläche 4b ist eine Oberfläche, die einer Leiterplatte zugewandt ist, wenn das Halbleiterbauteil auf der Leiterplatte montiert ist. Die Harzöffnungen 4c sind in der Harz-Rückfläche 4b ausgebildet und überlappen sich mit den Halbleiterelementen 3 in z-Richtung gesehen. In der vorliegenden Ausführungsform liegen die Wärmespreizer-Rückflächen 5b der Wärmespreizer 5 durch die Harzöffnungen 4c frei, und die Harz-Rückfläche 4b und die Wärmespreizer-Rückflächen 5b sind bündig zueinander. Ein Abschnitt jeder Wärmespreizer-Rückfläche 5b kann mit dem Dichtungsharz 4 abgedeckt werden, solange ein anderer Abschnitt der Wärmespreizer-Rückfläche vom Dichtungsharz 4 freigelegt ist.
  • Die externen Terminals 6 bestehen aus einem leitenden Material und sind in der vorliegenden Ausführungsform aus Cu gefertigt. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, weisen die externen Terminals 6 ein erstes externes Terminal 61, ein zweites externes Terminal 62, ein drittes externes Terminal 63, ein viertes externes Terminal 64 und ein fünftes externes Terminal 65 auf.
  • Das erste externe Terminal 61, das zweite externe Terminal 62 und das dritte externe Terminal 63 haben jeweils die Form einer in x-Richtung dicken und in Dickenrichtung gesehen rechteckigen Platte (in x-Richtung gesehen) . Das erste externe Terminal 61, das zweite externe Terminal 62 und das dritte externe Terminal 63 sind zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 in gleichen Abständen, in z-Richtung gesehen, angeordnet. Das erste externe Terminal 61 ist neben dem Halbleiterbauteil 301 angeordnet und von diesem beabstandet. Das dritte externe Terminal 63 ist neben dem Halbleiterbauteil 302 angeordnet und von diesem beabstandet. Das zweite externe Terminal 62 ist zwischen dem ersten externen Terminal 61 und dem zweiten externen Terminal 62 angeordnet und von diesen beabstandet. Das erste externe Terminal 61 ist elektrisch mit den Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 301 verbunden. Das zweite externe Terminal 62 ist elektrisch mit den Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 302 verbunden. Das dritte externe Terminal 63 ist elektrisch mit den Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 301 und den Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 302 verbunden.
  • Die externen Terminals 6 mit Ausnahme des ersten externen Terminals 61, des zweiten externen Terminals 62 und des dritten externen Terminals 63 haben jeweils die Form eines rechteckigen Parallelepipeds und sind an einem Ende des Halbleiterbauteils A1 in y-Richtung (siehe 3) und in x-Richtung in gleichen Abständen nebeneinander angeordnet. Das vierte externe Terminal 64 ist der externe Terminal 6 am rechten Ende in 3 und ist elektrisch mit der Steuerelektrode 33 des Halbleiterelements 301 verbunden. Das fünfte externe Terminal 65 ist der externe Terminal 6 an der vierten Position von rechts in 3 und ist elektrisch mit der Steuerelektrode 33 des Halbleiterelements 302 verbunden. Die Anzahl, Form und Anordnung der externen Terminals 6 mit Ausnahme des ersten externen Terminals 61, des zweiten externen Terminals 62 und des dritten externen Terminals 63 kann variieren.
  • Jedes externe Terminal 6 ist größtenteils mit dem Dichtungsharz 4 abgedeckt. Wie in den 5 und 6 gezeigt, ist eine Oberfläche jedes externen Terminals 6 in z-Richtung von der Harz-Hauptfläche 4a des Dichtungsharzes 4 freigelegt. Diese Flächen sind über Verbindungsleiter 2 mit den Halbleiterelementen 3 verbunden. Wie in den 5 und 6 gezeigt, liegt die andere Fläche jedes externen Terminals 6 in z-Richtung von der Harz-Rückfläche 4b des Dichtungsharzes 4 frei. Diese Flächen werden bei der Montage des Halbleiterbauteils A1 auf der Leiterplatte mit einem Bondmaterial wie z. B. Lot mit den Leitern einer Leiterplatte verbunden. Auf diese Oberflächen können auch Metallschichten in der Reihenfolge z.B. einer Nickel (Ni)-Schicht, einer Palladium (Pd)-Schicht und einer Gold (Au)-Schicht auflaminiert werden, oder es können Höcker aus einem Zinn (Sn)-haltigen Material gebildet werden.
  • Das erste externe Terminal 61 ist über den ersten Verbindungsleiter 21 (siehe 2 und 5) mit den Eingangselektroden 31 (Drain-Elektroden) des Halbleiterelements 301 verbunden und fungiert als Vin-Terminal, an den von außen eine Gleichspannung angelegt wird. Das zweite externe Terminal 62 ist über den zweiten Leiter 22 (siehe 2 und 6) mit den Ausgangselektroden 32 (Source-Elektroden) des Halbleiterelements 302 verbunden und fungiert als PGND-Terminal, der mit Masse verbunden ist. Das dritte externe Terminal 63 ist über den dritten Leiter 23 (siehe 1, 5 und 6) mit den Ausgangselektroden 32 (Source-Elektroden) des Halbleiterelements 301 und den Eingangselektroden 31 (Drain-Elektroden) des Halbleiterelements 302 verbunden und fungiert als SW-Terminal, der Schaltsignale ausgibt. Das vierte externe Terminal 64 ist über den Leiter 26 (siehe 2) mit der Steuerelektrode 33 (Gate-Elektrode) des Halbleiterelements 301 verbunden und fungiert als Signalterminal, der ein Ansteuersignal in das Halbleiterelement 301 einspeist. Das fünfte externe Terminal 65 ist über den Verbindungsleiter 27 (siehe 2) mit der Steuerelektrode 33 (Gate-Elektrode) des Halbleiterelements 302 verbunden und fungiert als Signalterminal, der ein Ansteuersignal in das Halbleiterelement 302 einspeist.
  • Wie in den 5 und 6 gezeigt, bebsteht die Isolierschicht 1 in Kontakt mit der Element-Vorderfläche 3a jedes Halbleiterelements 3 und der Harz-Vorderfläche 4a des Dichtungsharzes 4. Die Isolierschicht 1 besteht aus einem Material, das ein wärmehärtendes Kunstharz und ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält, das Abschnitte der Verbindungsleiter 2 bildet. Bei dem Kunstharz kann es sich z.B. um ein Epoxidharz oder ein Polyimidharz handeln. Die Isolierschicht 1 hat eine Isolierschicht-Vorderfläche 1a und eine Isolierschicht-Rückfläche 1b. Die Isolierschicht-Vorderfläche 1a und die Isolierschicht-Rückfläche 1b weisen in z-Richtung voneinander weg. Die Isolierschicht-Rückfläche 1b steht in Kontakt mit der Element-Vorderfläche 3a jedes Halbleiterelements 3 und der Harz-Vorderfläche 4a des Dichtungsharzes 4 und ist diesen zugewandt und deckt die Element-Vorderfläche 3a jedes Halbleiterelements 3 und die Harz-Vorderfläche 4a des Dichtungsharzes 4 ab. Die Isolierschicht-Rückfläche 1b darf nicht in Kontakt mit der Element-Vorderfläche 3a jedes Halbleiterelements 3 stehen.
  • Die Isolierschicht 1 weist eine erste Isolierschicht 11, eine zweite Isolierschicht 12 und eine dritte Isolierschicht 13 auf. Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind die erste Isolierschicht 11, die zweite Isolierschicht 12 und die dritte Isolierschicht 13 in dieser Reihenfolge auf das Dichtungsharz 4 laminiert. Die erste Isolierschicht 11 steht in Kontakt mit der Element-Vorderfläche 3a jedes Halbleiterelements 3 und der Harz-Vorderfläche 4a des Dichtungsharzes 4 und weist die Isolierschicht-Rückfläche 1b auf. Die zweite Isolierschicht 12 steht in Kontakt mit der ersten Isolierschicht 11. Die dritte Isolierschicht 13 steht in Kontakt mit der zweiten Isolierschicht 12 und weist die Isolierschicht-Vorderfläche 1a auf.
  • Die Verbindungsleiter 2 sind Leiter, die die externen Terminals 6 und die Halbleiterelemente 3 verbinden und einen Leitungspfad für die Versorgung mit elektrischer Energie und die Eingabe und Ausgabe von Signalen in die und aus den Halbleiterelementen 3 bilden. Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind die Verbindungsleiter 2 im Inneren der Isolierschicht 1 angeordnet.
  • Der erste Verbindungsleiter 21 hat eingebettete Teile 211 und einen Umverteilungsteil bzw. Weiterverteilungsteil („redistribution part“) 212. Wie in den 5 und 7 gezeigt, sind die eingebetteten Teile 211 vollständig in die erste Isolierschicht 11 eingebettet. Wie in 7 gezeigt, hat jedes eingebettete Teil 211 eine Seitenfläche, die in Bezug auf die z-Richtung geneigt ist und sich so verjüngt, dass die Fläche des Querschnitts des eingebetteten Teils 211 orthogonal zur z-Richtung kleiner wird, wenn er sich der Isolierschicht-Rückfläche 1b nähert. Wie in den 5 und 7 gezeigt, ist der Umverteilungsteil 212 zwischen der ersten Isolierschicht 11 und der zweiten Isolierschicht 12 angeordnet. Der Umverteilungsteil 212 ist mit den eingebetteten Teilen 211 verbunden. Wie in 2 gezeigt, hat der Umverteilungsteil 212 in z-Richtung gesehen eine Kammzahnform, die die Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 301 umgeht. Eine solche Form ermöglicht es, die eingebetteten Teile 231 der dritten Verbindungsleiter 23, die später beschrieben werden, mit den Ausgangselektroden 32 zu verbinden. Der Umverteilungsteil 212 muss keine Kammzahnform haben, sondern kann mit Durchgangslöchern zur Anordnung der eingebetteten Teile 231 für die Verbindung mit den Ausgangselektroden 32 ausgebildet sein. Wie in 2 gezeigt, überlappen, in z-Richtung gesehen, Abschnitte des Umverteilungsteils 212 des ersten Verbindungsleiters 21 mit dem Halbleiterelement 301, und Abschnitte des Umverteilungsteils 212 sind außerhalb des Halbleiterelements 301 angeordnet.
  • Wie in 7 gezeigt, weisen die eingebetteten Teile 211 und das Umverteilteilteilteil 212 jeweils eine Basisschicht 201 und eine Plattierungsschicht 202 auf. Die Basisschicht 201 besteht aus einem metallischen Element, das in dem Additiv enthalten ist, das in der ersten Isolierschicht 11 enthalten ist. Die Basisschicht 201 steht in Kontakt mit der ersten Isolierschicht 11. Die Plattierungsschicht 202 besteht aus einem Material, das z. B. Kupfer (Cu) enthält, und steht in Kontakt mit der Basisschicht 201. Die Basisschicht 201 des eingebetteten Teils 211 steht in Kontakt mit der ersten Isolierschicht 11. Die Plattierungsschicht 202 des eingebetteten Teils 211 ist von der Basisschicht 201 des eingebetteten Teils 211 umgeben. Die Basisschicht 201 des Umverteilungsteils 212 steht in Kontakt mit der ersten Isolierschicht 11. Die Plattierungsschicht 202 des Umverteilungsteils 212 deckt die Basisschicht 201 des Umverteilungsteils 212 ab und ist von der Basisschicht 201 des Umverteilungsteils 212 und der zweiten Isolierschicht 12 umschlossen.
  • Der zweite Verbindungsleiter 22 weist eingebettete Teile 221 und einen Umverteilungsteil 222 auf. Wie in 6 gezeigt, sind die eingebetteten Teile 221 vollständig in die erste Isolierschicht 11 eingebettet. Die Form der eingebetteten Teile 221 ist die gleiche wie die der eingebetteten Teile 211. Wie in den 5 und 6 gezeigt, ist der Umverteilungsteil 222 zwischen der ersten Isolierschicht 11 und der zweiten Isolierschicht 12 angeordnet. Der Umverteilungsteil 222 ist mit den eingebetteten Teilen 221 verbunden. Wie in 2 gezeigt, hat der Umverteilungsteil 222 in z-Richtung gesehen eine Kammzahnform, die die Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 302 umgeht. Eine solche Form ermöglicht es, die eingebetteten Teile 231 des dritten Verbindungsleiters 23 mit den Eingangselektroden 31 zu verbinden. Der Umverteilungsteil 222 kann keine Kammzahnform haben, sondern kann mit Durchgangslöchern zur Anordnung der eingebetteten Teile 231 für die Verbindung mit den Eingangselektroden 31 ausgebildet sein. Wie in den 2, 5 und 6 gezeigt, weist der Umverteilungsteil 222 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 222a auf. Jedes Durchgangsloch 222a ist ein Loch, das das Umverteilungsteil 222 in z-Richtung durchdringt und an einem Ort angeordnet ist, der sich mit dem dritten externen Terminal 63 überschneidet, wenn man ihn in z-Richtung betrachtet. In den Durchgangslöchern 222a sind die eingebetteten Teile 231 des dritten Verbindungsleiters 23, die später beschrieben werden, angeordnet. Wie in 2 gezeigt, überlappen in z-Richtung gesehen Abschnitte des Umverteilungsteils 222 des zweiten Verbindungsleiters 22 mit dem Halbleiterelement 302, und Abschnitte des Umverteilungsteils 222 sind außerhalb des Halbleiterelements 302 angeordnet. Wie bei den eingebetteten Teilen 211 und dem Umverteilungsteil 212 weist jedes der eingebetteten Teile 221 und des Umverteilungsteils 222 eine Basisschicht 201 und eine Plattierungsschicht 202 auf.
  • Der Verbindungsleiter 26 hat eingebettete Teile 261 und einen Umverteilungsteil 262. Die eingebetteten Teile 261 sind vollständig in die erste Isolierschicht 11 eingebettet. Die Form der eingebetteten Teile 261 ist die gleiche wie die der eingebetteten Teile 211. Der Umverteilungsteil 262 ist zwischen der ersten Isolierschicht 11 und der zweiten Isolierschicht 12 angeordnet. Der Umverteilungsteil 262 ist mit den eingebetteten Teilen 261 verbunden. Wie in 2 gezeigt, überlappt ein Abschnitt des Umverteilungsteils 262 des Verbindungsleiters 26 mit dem Halbleiterelement 301, und ein Abschnitt des Umverteilungsteils 262 ist außerhalb des Halbleiterelements 301 angeordnet. Wie bei den eingebetteten Teilen 211 und dem Umverteilungsteil 212 weist jedes der eingebetteten Teile 261 und des Umverteilungsteils 262 eine Basisschicht 201 und eine Plattierungsschicht 202 auf.
  • Der Verbindungsleiter 27 hat eingebettete Teile 271 und einen Umverteilungsteil 272. Die eingebetteten Teile 271 sind vollständig in die erste Isolierschicht 11 eingebettet. Die Form der eingebetteten Teile 271 ist die gleiche wie die der eingebetteten Teile 211. Der Umverteilungsteil 272 ist zwischen der ersten Isolierschicht 11 und der zweiten Isolierschicht 12 angeordnet. Der Umverteilungsteil 272 ist mit den eingebetteten Teilen 271 verbunden. Wie in 2 gezeigt, überlappt ein Abschnitt des Umverteilungsteils 272 des Verbindungsleiters 27 mit dem Halbleiterelement 302, und ein Abschnitt des Umverteilungsteils 272 ist außerhalb des Halbleiterelements 302 angeordnet. Wie bei den eingebetteten Teilen 211 und dem Umverteilungsteil 212 weist jedes der eingebetteten Teile 271 und des Umverteilungsteils 272 eine Basisschicht 201 und eine Plattierungsschicht 202 auf.
  • Der dritte Verbindungsleiter 32 hat eingebettete Teile 231 und ein Umverteilteilteilteil 232. Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind die eingebetteten Teile 231 vollständig durch die erste Isolierschicht 11 und die zweite Isolierschicht 12 eingebettet. Die eingebetteten Teile 231 sind so angeordnet, dass sie sich, in z-Richtung gesehen, nicht mit dem Umverteilungsteil 212 oder dem Umverteilungsteil 222 überlappen. Die eingebetteten Teile 231, die mit dem dritten externen Terminal 63 verbunden sind, sind in den Durchgangslöchern 222a des Umverteilungsteils 222 angeordnet. Die eingebetteten Teile 231, die mit den Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 301 verbunden sind, sind zwischen den Kammzähnen des Umverteilungsteils 212 angeordnet. Die eingebetteten Teile 231, die mit den Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 302 verbunden sind, sind zwischen den Kammzähnen des Umverteilungsteils 222 angeordnet. Die Form der eingebetteten Teile 231 ist die gleiche wie die der eingebetteten Teile 211. Wie in den 5 und 6 gezeigt, ist der Umverteilungsteil 232 zwischen der zweiten Isolierschicht 12 und der dritten Isolierschicht 13 angeordnet. Der Umverteilungsteil 232 ist mit den eingebetteten Teilen 231 verbunden. Wie in 1 dargestellt, ist der Umverteilungsteil 232 in z-Richtung gesehen rechteckig. Die Form des Umverteilungsteils 232 in z-Richtung gesehen ist nicht begrenzt und kann jede Form haben, die sich mit allen eingebetteten Teilen 231 überlappt. Wie in 1 gezeigt, überlappen in z-Richtung gesehen Abschnitte des Umverteilungsteils 232 des dritten Verbindungsleiters 23 mit dem Halbleiterelement 301 oder dem Halbleiterelement 302, und Abschnitte des Umverteilungsteils 222 sind außerhalb des Halbleiterelements 301 und des Halbleiterelements 302 angeordnet (in der vorliegenden Ausführungsform zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302) . Wie bei den eingebetteten Teilen 211 und dem Umverteilungsteil 212 weist jedes der eingebetteten Teile 231 und des Umverteilungsteils 232 eine Basisschicht 201 und eine Plattierungsschicht 202 auf.
  • Das Halbleiterbauteil A1 kann einen Umverteilungsteil aufweisen, der sich mit einem Halbleiterelement 3 überlappt und keinen außerhalb des Halbleiterelements 3 angeordneten Teil aufweist, oder einen Umverteilungsteil, der vollständig außerhalb eines Halbleiterelements 3 angeordnet ist.
  • Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils A1 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 8-19 beschrieben. 8-19 zeigen jeweils einen Schritt eines Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung des Halbleiterbauteils A1. 8-10, 13, 15, 16, 18 und 19 sind Abschnitte entsprechend 5. 11 ist eine vergrößerte Teilansicht von 10 und entspricht 7. 12 ist eine Draufsicht, die der 2 entspricht. 14 ist eine vergrößerte Teilansicht von 13 und entspricht 7. 17 ist eine Draufsicht, die der 1 entspricht.
  • Zunächst werden, wie in 8 gezeigt, die Halbleiterelemente 3, auf die die Wärmespreizer 5 aufgebracht sind, und die externen Terminals 6 in das Dichtungsharz 81 eingebettet. Das Dichtungsharz 81 besteht aus einem Material, das schwarzes Epoxidharz enthält. Jedes der Halbleiterelemente 3 verfügt über Eingangselektroden 31, Ausgangselektroden 32 und eine Steuerelektrode 33, die auf der Element-Vorderfläche 3a angeordnet sind, und einen Wärmespreizer 5, der auf die hintere Oberfläche 3b des Elements gebondet ist. In diesem Schritt wird, nachdem das Material für das Dichtungsharz 81, die Halbleiterelemente 3, an die die Wärmespreizer 5 gebondet sind, und die externen Terminals 6 in eine Form gelegt wurden, das Formpressen ausgeführt. Dieser Schritt wird so ausgeführt, dass die Eingangselektroden 31, die Ausgangselektroden 32, die Steuerelektroden 33 und die Wärmespreizer-Rückflächen 5b des Wärmespreizers 5 aus dem Dichtungsharz 81 freigelegt werden.
  • Als nächstes wird, wie in 9 gezeigt, eine erste Isolierschicht 82 auf dem Dichtungsharz 81 gebildet, um die Eingangselektroden 31, die Ausgangselektroden 32 und die Steuerelektroden 33 der Halbleiterelemente 3 abzudecken. Die erste Isolierschicht 82 besteht aus einem Material, das ein wärmehärtendes Kunstharz und ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält, das Abschnitte der (später beschriebenen) Verbindungsleiter 83 bilden wird. Das Kunstharz kann z. B. ein Epoxidharz oder ein Polyimidharz sein. Die erste Isolierschicht 82 wird durch Formpressen hergestellt.
  • Als nächstes wird, wie in den 10-14 gezeigt, eine Vielzahl von Verbindungsleitern 83 gebildet, die mit den Eingangselektroden 31, den Ausgangselektroden 32, den Steuerelektroden 33 der Halbleiterelemente 3 oder den externen Terminals 6 verbunden sind. Die Verbindungsleiter 83 entsprechen dem ersten Verbindungsleiter 21, dem zweiten Verbindungsleiter 22 und den Verbindungsleitern 26, 27 des Halbleiterbauteils A1. Wie in 14 dargestellt, hat jeder der Verbindungsleiter 83 eingebettete Teile 831 und ein Umverteilungsteil 832. Jedes der eingebetteten Teile 831 ist in die erste Isolierschicht 82 eingebettet und mit einer der Eingangselektroden 31, Ausgangselektroden 32, Steuerelektroden 33 und externen Terminals 6 verbunden. Der Umverteilungsteil 832 befindet sich auf der ersten Isolierschicht 82 und ist mit dem eingebetteten Element 831 verbunden. Wie in 14 gezeigt, haben die eingebetteten Teile 831 und die Umverteilungsteile 832 der Verbindungsleiter 83 jeweils eine Basisschicht 83A und eine Plattierungsschicht 83B. Das Verfahren zum Bilden der Verbindungsleiter 83 weist einen Schritt des Abscheidens einer Basisschicht 83A auf der Oberfläche der ersten Isolierschicht 82 und einen Schritt des Bildens einer Plattierungsschicht 83B auf, die die Basisschicht 83A abdeckt.
  • Zunächst wird, wie in 11 gezeigt, eine Basisschicht 83A auf der Oberfläche der ersten Isolierschicht 82 abgeschieden. In diesem Schritt werden, wie in den 10 und 12 gezeigt, eine Vielzahl von Löchern 821 und eine Vielzahl von Ausnehmungen 822 mit einem Laser in die erste Isolierschicht 82 eingebracht. Die Löcher 821 durchdringen die erste Isolierschicht 82 in z-Richtung. Die Eingangselektroden 31, die Ausgangselektroden 32, die Steuerelektroden 33 und die externen Terminals 6 werden einzeln durch die Löcher 821 freigelegt. Die Löcher 821 werden durch Bestrahlung der ersten Isolierschicht 82 mit einem Laserstrahl gebildet, bis die Eingangselektroden 31, die Ausgangselektroden 32, die Steuerelektroden 33 und die externen Terminals 6 freigelegt sind, wobei die Positionen der Eingangselektroden 31, der Ausgangselektroden 32, der Steuerelektroden 33 und der externen Terminals 6 durch Bilderkennung, z.B. mit einer Infrarotkamera, überwacht werden. Die Position der Laserbestrahlung wird anhand der durch die Bilderkennung gewonnenen Positionsinformationen der Eingangselektroden 31, der Ausgangselektroden 32, der Steuerelektroden 33 und der externen Terminals 6 korrigiert. Die Ausnehmungen 822 sind von der Oberfläche der ersten Isolierschicht 82 zurückgesetzt und mit den Löchern 821 verbunden. Die Ausnehmungen 822 werden durch Bestrahlung der Oberfläche der ersten Isolierschicht 82 mit einem Laserstrahl gebildet. Der Laserstrahl kann beispielsweise ein ultravioletter Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 355 nm und einem Strahldurchmesser von 17 µm sein. Wie in 11 gezeigt, führt die Bildung der Löcher 821 und der Ausnehmungen 822 in der ersten Isolierschicht 82 zur Abscheidung der Basisschicht 83A, die die Wandflächen bedeckt, die die Löcher 821 und die Ausnehmungen 822 definieren. Die Basisschicht 83A wird aus einem metallischen Element gebildet, das in dem Additiv enthalten ist, das in der ersten Isolierschicht 82 enthalten ist. Das in dem Additiv enthaltene metallische Element wird durch Laserbestrahlung angeregt. Dadurch wird eine das metallische Element enthaltende Metallschicht als Basisschicht 83A abgeschieden.
  • Als nächstes wird, wie in 14 gezeigt, eine Schicht 83B zur Abdeckung der Basisschicht 83A gebildet. Die Plattierungsschicht 83B besteht aus einem kupferhaltigen Material. Die Plattierungsschicht 83B wird durch stromloses Beschichten hergestellt. Auf diese Weise wird in jedem der Löcher 821 ein eingebetteter Teil 831 gebildet, wie in 13 gezeigt. Außerdem wird in jeder der Ausnehmungen 822 ein Umverteilungsteil 832 gebildet. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von Verbindungsleitern 83 gebildet.
  • Als nächstes wird, wie in 15 gezeigt, eine zweite Isolierschicht 84 zur Abdeckung der Verbindungsleiter 83 auf die erste Isolierschicht 82 laminiert. Die zweite Isolierschicht 84 besteht aus demselben Material wie die erste Isolierschicht 82. Die zweite Isolierschicht 84 wird durch Formpressen hergestellt.
  • Als nächstes wird, wie in den 16 bis 18 gezeigt, ein Verbindungsleiter 85 ausgebildet, der mit den Eingangselektroden 31 und den Ausgangselektroden 32 der Halbleiterelemente 3 oder dem dritten externen Terminal 63 verbunden ist. Der Verbindungsleiter 85 entspricht dem dritten Verbindungsleiter 23 des Halbleiterbauteils A1. Wie in 18 dargestellt, weist der Verbindungsleiter 85 eingebettete Teile 851 und einen Umverteilungsteil 852 auf. Jeder eingebettete Teil 851 ist vollständig durch die erste Isolierschicht 82 und die zweite Isolierschicht 84 eingebettet und mit einer der Eingangselektroden 31, den Ausgangselektroden 32 und dem dritten externen Terminal 63 verbunden. Der Umverteilungsteil 852 befindet sich auf der zweiten Isolierschicht 84 und ist mit den eingebetteten Teilen 851 verbunden. Wie die eingebetteten Teile 831 und der Umverteilungsteil 832 haben auch die eingebetteten Teile 851 und der Umverteilungsteil 852 des Verbindungsleiters 85 jeweils eine Basisschicht und eine Plattierungsschicht. Das Verfahren zur Herstellung des Verbindungsleiters 85 weist einen Schritt des Abscheidens/der Ablagerung einer Basisschicht auf der Oberfläche der zweiten Isolierschicht 84 und einen Schritt der Bildung einer Plattierungsschicht auf, die die Basisschicht abdeckt.
  • Zunächst wird eine Basisschicht auf der Oberfläche der zweiten Isolierschicht 84 abgeschieden. In diesem Schritt werden, wie in den 16 und 17 gezeigt, eine Vielzahl von Löchern 841 und eine Ausnehmung 842 mit einem Laser in die zweite Isolierschicht 84 eingebracht. Die Löcher 841 durchdringen die zweite Isolierschicht 84 in z-Richtung. Die Eingangselektroden 31, die Ausgangselektroden 32 und das dritte externe Terminal 63 werden einzeln durch die Löcher 841 freigelegt. Die Löcher 841 werden durch Bestrahlung der zweiten Isolierschicht 84 mit einem Laserstrahl gebildet, bis die Eingangselektroden 31, die Ausgangselektroden 32 und das dritte externe Terminal 63 freigelegt sind, wobei die Positionen der Eingangselektroden 31, der Ausgangselektroden 32 und des dritten externen Terminals 63 durch Bilderkennung, z.B. mit einer Infrarotkamera, überwacht werden. Die Position der Laserbestrahlung wird auf der Grundlage der durch die Bilderkennung erhaltenen Positionsinformationen der Eingangselektroden 31, der Ausgangselektroden 32 und des dritten externen Terminals 63 korrigiert. Die Ausnehmung 842 ist von der Oberfläche der zweiten Isolierschicht 84 zurückgesetzt und mit den Löchern 841 verbunden. Die Ausnehmung 842 wird durch Bestrahlung der Oberfläche der zweiten Isolierschicht 84 mit einem Laserstrahl gebildet. Bei dem Laserstrahl kann es sich um einen ultravioletten Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 355 nm und einem Strahldurchmesser von z. B. 17 µm handeln. Die Bildung der Löcher 841 und der Ausnehmung 842 in der zweiten Isolierschicht 84 führt zur Abscheidung der Basisschicht, die die die Löcher 841 und die Aussparung 842 definierenden Wandflächen abdeckt. Die Basisschicht besteht aus einem metallischen Element, das in dem Additiv enthalten ist, das in der zweiten Isolierschicht 84 enthalten ist. Das in dem Additiv enthaltene metallische Element wird durch Laserbestrahlung angeregt. Dadurch wird eine Metallschicht, die das metallische Element enthält, als Basisschicht abgeschieden.
  • Anschließend wird eine Plattierungsschicht zur Abdeckung der Basisschicht gebildet. Die Schicht wird aus einem kupferhaltigen Material hergestellt. Die Schicht wird durch stromloses Abscheiden gebildet. Auf diese Weise wird in jedem der Löcher 841 ein eingebetteter Teil 851 gebildet, wie in 18 gezeigt. Außerdem wird in der Ausnehmung 842 ein Umverteilungsteil 852 gebildet. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von Verbindungsleitern 85 gebildet.
  • Als nächstes wird, wie in 19 gezeigt, eine dritte Isolierschicht 86 zur Abdeckung des Verbindungsleiters 85 auf die zweite Isolierschicht 84 laminiert. Die dritte Isolierschicht 86 besteht aus demselben Material wie die erste Isolierschicht 82. Die dritte Isolierschicht 86 wird durch Formpressen hergestellt.
  • Schließlich werden das Dichtungsharz 81, die erste Isolierschicht 82, die zweite Isolierschicht 84 und die dritte Isolierschicht 86 entlang vorbestimmter Schnittlinien z.B. mit einem Blade Dicer geschnitten, um sie in eine Vielzahl von Einzelteilen zu zerlegen. Das Schneiden wird so ausgeführt, dass jedes der Einzelstücke zwei Halbleiterelemente 3 sowie Verbindungsleiter 83, 85 und mit den Halbleiterelementen verbundene externe Terminals 6 aufweist. Das Dichtungsharz 81, die erste Isolierschicht 82, die zweite Isolierschicht 84 und die dritte Isolierschicht 86, die in jedem durch diesen Schritt gebildeten Einzelstück vorgesehen sind, entsprechen dem Dichtungsharz 4, der ersten Isolierschicht 11, der zweiten Isolierschicht 12 und der dritten Isolierschicht 13 des Halbleiterbauteils A1. Durch Durchlaufen der oben beschriebenen Schritte wird das Halbleiterbauteil A1 erhalten.
  • 20-23 sind schematische Darstellungen des Halbleiterbauteils A1, die den Stromfluss in dem Halbleiterbauteil A1 zeigen. 20 zeigt den Stromfluss, wenn sich das Halbleiterelement 301 im EIN-Zustand und das Halbleiterelement 302 im AUS-Zustand befindet. Der von dem ersten externen Terminal 61 eingegebene Strom fließt durch den ersten Verbindungsleiter 21 und wird in die Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 301 eingegeben. Der Strom fließt dann durch das Halbleiterelement 301 von den Eingangselektroden 31 zu den Ausgangselektroden 32 und wird ausgegeben. Der von den Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 301 abgegebene Strom fließt durch den dritten Verbindungsleiter 23 und wird an dem dritten externen Terminal 63 ausgegeben.
  • 21 zeigt den Stromfluss, wenn das Halbleiterelement 301 von dem in 20 gezeigten Zustand in den AUS-Zustand geschaltet wird. Selbst wenn das Halbleiterelement 301 in den AUS-Zustand geschaltet wird, fließt der Ausgangsstrom vom dritten externen Terminal 63 aufgrund der Induktivität der Last weiter, und der Strom wird von der Last in das zweiten externen Terminal 62 eingespeist. Der von dem zweiten externen Terminal 62 eingegebene Strom fließt durch den zweiten Verbindungsleiter 22 und wird in die Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 302 eingegeben. Der Strom fließt dann durch eine Diode (nicht dargestellt), die in umgekehrter Richtung parallel zu den Ausgangselektroden 32 und den Eingangselektroden 31 geschaltet ist, und wird von den Eingangselektroden 31 ausgegeben. Der von den Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 302 abgegebene Strom fließt durch den dritten Verbindungsleiter 23 und wird an dem dritten externen Terminal 63 abgegeben. Der von dem dritten externen Terminal 63 abgegebene Strom nimmt allmählich ab.
  • 22 zeigt den Stromfluss, nachdem das Halbleiterelement 302 von dem in 21 gezeigten Zustand in den EIN-Zustand zu dem Zeitpunkt geschaltet wird, zu dem der Stromausgang des dritten externen Terminals 63 „0“ wird. Der von dem dritten externen Terminal 63 eingegebene Strom fließt durch den dritten Verbindungsleiter 23 und wird den Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 302 zugeführt. Der Strom fließt dann durch das Halbleiterelement 302 von den Eingangselektroden 31 zu den Ausgangselektroden 32 und wird ausgegeben. Der von den Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 302 ausgegebene Strom fließt durch den zweiten Verbindungsleiter 22 und wird von dem zweiten externen Terminal 62 ausgegeben.
  • 23 zeigt den Stromfluss, wenn das Halbleiterelement 302 von dem in 22 gezeigten Zustand in den AUS-Zustand geschaltet wird. Selbst wenn das Halbleiterelement 302 in den AUS-Zustand geschaltet wird, bleibt der Eingangsstrom zum dritten externen Terminal 63 aufgrund der Induktivität der Last bestehen, und der Strom wird von der Last zum dritten externen Terminal 63 eingegeben. Der von dem dritten externen Terminal 63 eingegebene Strom fließt durch den dritten Verbindungsleiter 23 und wird in die Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 301 eingegeben. Der Strom fließt dann durch eine Diode (nicht dargestellt), die in umgekehrter Richtung parallel zu den Ausgangselektroden 32 und den Eingangselektroden 31 geschaltet ist, und wird von den Eingangselektroden 31 ausgegeben. Der von den Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 301 abgegebene Strom fließt durch den ersten Verbindungsleiter 21 und wird an dem ersten externen Terminal 61 abgegeben. Der von dem ersten externen Terminal 61 abgegebene Strom nimmt allmählich ab. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Stromeingang an dem dritten externen Terminal 63 „0“ wird, wird das Halbleiterelement 301 in den EIN-Zustand geschaltet, um den in 20 gezeigten Zustand zu erreichen. Durch Wiederholung der in den 20-23 gezeigten Zustände werden Schaltsignale von dem dritten externen Terminal 63 an die Last ausgegeben.
  • Die Vorteile des Halbleiterbauteils A1 werden im Folgenden beschrieben.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das Halbleiterbauteil A1 das erste externe Terminal 61 auf, das über den ersten Verbindungsleiter 21 elektrisch mit den Eingangs-Elektroden 31 des Halbleiterelements 301 verbunden ist, und das zweite externe Terminal 62, der über den zweiten Verbindungsleiter 22 elektrisch mit den Ausgangs-Elektroden 32 des Halbleiterelements 302 verbunden ist. Das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 sind zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet und liegen von der Harz-Rückfläche 4b frei. Wenn das Halbleiterbauteil A1 auf einer Verdrahtungsplatte montiert ist, sind das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 mit den Leitern der Verdrahtungsplatte verbunden. Das erste externe Terminal 61 fungiert als Vin-Terminal, das zweite externe Terminal 62 als PGND-Terminal, und zwischen dem ersten externen Terminal 61 und dem zweiten externen Terminal 62 wird von außen eine Gleichspannung angelegt. Eine solche Anordnung reduziert die Fläche (Magnetfelderzeugungsfläche) der Schleife des Strompfades von dem ersten externen Terminal 61 zum zweiten externen Terminal 62 über den ersten Verbindungsleiter 21, das Halbleiterelement 301, den dritten Verbindungsleiter 23, das Halbleiterelement 302 und den zweiten Verbindungsleiter 22. Dadurch kann die Induktivität des Strompfades reduziert werden. Durch die Verringerung der Induktivität des Strompfades wird die im Strompfad akkumulierte elektrische Energie reduziert, so dass die Überspannung, die erzeugt wird, wenn das Halbleiterelement 301 oder das Halbleiterelement 302 in den EIN-Zustand geschaltet wird, abnimmt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 benachbart zueinander angeordnet. Im Vergleich zu dem Fall, in dem das dritte externe Terminal 63 zwischen dem ersten externen Terminal 61 und dem zweiten externen Terminal 62 angeordnet ist, wird durch diese Anordnung die Fläche (Magnetfelderzeugungsfläche) der Schleife des Strompfades von dem ersten externen Terminal 61 zum zweiten externen Terminal 62 über den ersten Verbindungsleiter 21, das Halbleiterelement 301, den dritten Verbindungsleiter 23, das Halbleiterelement 302 und den zweiten Verbindungsleiter 22 weiter reduziert. Dadurch kann die Induktivität des Strompfades weiter reduziert werden. Es wird bemerkt, dass das dritte externe Terminal 63 zwischen dem ersten externen Terminal 61 und dem Halbleiterelement 301 und nicht zwischen dem zweiten externen Terminal 62 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet sein kann.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform fließt, wenn sich das Halbleiterelement 301 im EIN-Zustand und das Halbleiterelement 302 im AUS-Zustand befindet, wie in 20 gezeigt, Strom durch das erste externen Terminal 61 in der Richtung von der Harz-Rückfläche 4b (der unteren Seite in 20) zur Harz-Vorderfläche 4a (der oberen Seite in 20) . Andererseits fließt der Strom durch das dritte externe Terminal 63 in Richtung von der Harz-Vorderfläche 4a zur Harz-Rückfläche 4b. Das heißt, die Richtung des Stroms, der durch das erste externe Terminal 61 fließt, und die Richtung des Stroms, der durch das dritte externe Terminal 63 fließt, sind in z-Richtung einander entgegengesetzt. Somit heben sich das durch den durch das erste externe Terminal 61 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld und das durch den durch das dritte externe Terminal 63 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld gegenseitig auf, was die erzeugte Induktivität verringert. Ähnlich verhält es sich, wenn das Halbleiterelement 301 in den AUS-Zustand geschaltet wird, wie in 21 gezeigt, die Richtung des durch das zweite externe Terminal 62 fließenden Stroms und die Richtung des durch das dritte externe Terminal 63 fließenden Stroms werden in z-Richtung entgegengesetzt zueinander. Somit heben sich das durch den durch das zweite externe Terminal 62 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld und das durch den durch das dritte externe Terminal 63 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld gegenseitig auf, wodurch die erzeugte Induktivität verringert wird.
  • Wie in 22 gezeigt, sind die Richtung des durch das zweite externe Terminal 62 fließenden Stroms und die Richtung des durch das dritte externe Terminal 63 fließenden Stroms in z-Richtung entgegengesetzt, wenn sich das Halbleiterelement 301 im AUS-Zustand und das Halbleiterelement 302 im EIN-Zustand befindet. Somit heben sich das durch den durch das zweite externe Terminal 62 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld und das durch den durch das dritte externe Terminal 63 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld gegenseitig auf, was die erzeugte Induktivität reduziert. Ähnlich verhält es sich, wenn das Halbleiterelement 302 in den AUS-Zustand geschaltet wird, wie in 23 dargestellt, und die Richtung des durch das erste externe Terminal 61 fließenden Stroms und des durch das dritte externe Terminal 63 fließenden Stroms in z-Richtung einander entgegengesetzt werden. Somit heben sich das durch den Strom, der durch das erste externe Terminal 61 fließt, erzeugte Magnetfeld und das durch den Strom, der durch das dritte externe Terminal 63 fließt, erzeugte Magnetfeld gegenseitig auf, wodurch die erzeugte Induktivität reduziert wird.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform haben das erste externe Terminal 61, das zweite externe Terminal 62 und das dritte externe Terminal 63 jeweils die Form einer Platte mit einer Dicke in x-Richtung und überlappen sich in x-Richtung gesehen über eine große Fläche. Bei einer solchen Anordnung bewirken die in z-Richtung entgegengesetzt zueinander fließenden Ströme eine erhebliche Induktivitätsreduktion.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 20 gezeigt, fließt der Stromeingang von dem ersten externen Terminal 61 durch den Umverteilungsteil 212 des ersten Verbindungsleiters 21 in Richtung des Halbleiterelements 301. Andererseits fließt der von dem Halbleiterelement 301 abgegebene Strom durch den Umverteilungsteil 232 des dritten Verbindungsleiters 23 von dem Halbleiterelement 301 zu dem Halbleiterelement 302. Das heißt, die Richtung des Stroms, der durch den Umverteilungsteil 212 fließt, und die Richtung des Stroms, der durch den Umverteilungsteil 232 fließt, sind in x-Richtung einander entgegengesetzt. Somit heben sich das durch den durch den Umverteilungsteil 212 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld und das durch den durch den Umverteilungsteil 232 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld gegenseitig auf, was die erzeugte Induktivität reduziert. In dem in 23 dargestellten Zustand sind die Richtung des durch den Umverteilungsteil 212 fließenden Stroms und die Richtung des durch den Umverteilungsteil 232 fließenden Stroms in x-Richtung einander entgegengesetzt, was die erzeugte Induktivität verringert. Außerdem sind, wie in den 21 und 22 gezeigt, die Richtung des durch den Umverteilungsteil 222 fließenden Stroms und die Richtung des durch den Umverteilungsteil 232 fließenden Stroms in der x-Richtung entgegengesetzt zueinander. Somit heben sich das durch den durch den Umverteilungsteil 222 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld und das durch den durch den Umverteilungsteil 232 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld gegenseitig auf, was die erzeugte Induktivität verringert.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform überlappen sich der Umverteilungsteil 212 des ersten Verbindungsleiters 21 und der Umverteilungsteil 232 des dritten Verbindungsleiters 23 in z-Richtung gesehen großflächig. Ebenso überlappen sich der Umverteilungsteil 222 des zweiten Verbindungsleiters 22 und der Umverteilungsteil 232 des dritten Verbindungsleiters 23 in z-Richtung gesehen großflächig. Bei einer solchen Anordnung bewirken die in x-Richtung entgegengesetzt zueinander fließenden Ströme eine erhebliche Induktivitätsreduzierung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist jedes Halbleiterelement 3 einen Wärmespreizer 5 auf, der mit der Element-Rückfläche 3b verbunden ist. Die Wärmespreizr-Rückflächen 5b der Wärmespreizer 5 liegen von der Harz-Rückfläche 4b des Dichtungsharzes 4 frei. Das Halbleiterbauteil A1 wird mit Hilfe der von der Harz-Rückfläche 4b aus freiliegenden externen Terminals 6 auf eine Leiterplatte montiert. Zu diesem Zeitpunkt werden auch die Wärmespreizer-Rückflächen 5b, die von der Harz-Rückfläche 4b freiliegen, mit einem Bondmaterial wie z. B. Lot auf die Leiterplatte geklebt. Dadurch kann das Halbleiterbauteil A1 die von den Halbleiterelementen 3 erzeugte Wärme über die Wärmespreizer 5 an die Leiterplatte ableiten. Somit hat das Halbleiterbauteil A1 eine höhere Wärmeableitung als ein herkömmliches Halbleiterbauteil, bei dem die Halbleiterelemente 3 mit der Isolierschicht 1 und dem Dichtungsharz 4 abgedeckt sind.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auf jedes Halbleiterelement 3 ein Wärmespreizer 5 aus Cu aufgeklebt. Dadurch wird verhindert, dass sich das Halbleiterbauteil A1 aufgrund von Wärmeausdehnung verzieht.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird jeder Verbindungsleiter 2 des Halbleiterbauteils A1 gebildet, indem die erste Isolierschicht 82 oder die zweite Isolierschicht 84, die aus einem Material besteht, das ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält, mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, um eine Basisschicht 83A abzuscheiden und eine Plattierungsschicht 83B zu bilden, um die Basisschicht 83A abzudecken. Die Laserbestrahlung wird ausgeführt, während gleichzeitig Korrekturen auf der Grundlage der durch Bilderkennung erhaltenen Positionsinformationen der einzelnen Elektroden vorgenommen werden. Selbst wenn die Halbleiterelemente 3 oder die externen Terminals 6 aufgrund der Schrumpfung des Dichtungsharzes 4 beim Aushärten verschoben wurden, können die Verbindungsleiter 2 somit gemäß den tatsächlichen Positionen der Elektroden und der externen Terminals 6 präzise geformt werden. Dadurch wird ein Versatz zwischen den Elektroden bzw. externen Terminals 6 und den Verbindungsleitern 2 im Bereich der Verbindungsstelle verhindert.
  • Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel beschrieben wird, bei dem die erste Isolierschicht 11, die zweite Isolierschicht 12 und die dritte Isolierschicht 13 aus demselben Material hergestellt sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die dritte Isolierschicht 13 nicht aus einem Material hergestellt sein, das ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Herstellungsverfahren beschrieben, bei dem die erste Isolierschicht 82, die aus einem Material hergestellt ist, das ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält, mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, um eine Basisschicht 83A abzuscheiden, und dann eine Plattierungsschicht 83B gebildet wird, um die Basisschicht 83A abzudecken, um dadurch die Verbindungsleiter 83 (den ersten Verbindungsleiter 21, den zweiten Verbindungsleiter 22 und die Verbindungsleiter 26 und 27) zu bilden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf ein solches Herstellungsverfahren beschränkt, und die Verbindungsleiter 83 können durch andere Verfahren gebildet werden. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Öffnungen in der ersten Isolierschicht 82 durch fotolithografische Strukturierung unter Verwendung einer Maske gebildet werden, so dass die Elektroden freigelegt werden, und dann können die Verbindungsleiter 83 in den Öffnungen und auf der ersten Isolierschicht 82 durch Plattierung gebildet werden. In diesem Fall kann die erste Isolierschicht 82 nicht aus einem Material bestehen, das ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält. In ähnlicher Weise können die Verbindungsleiter 85 (der dritte Verbindungsleiter 23) durch andere Verfahren gebildet werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 benachbart zueinander angeordnet. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine solche Anordnung beschränkt, und das dritte externe Terminal 63 kann zwischen dem ersten externen Terminal 61 und dem zweiten externen Terminal 62 angeordnet sein.
  • Die 24 bis 30 zeigen andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In diesen Figuren sind die Elemente, die mit denen der vorangehenden Ausführungsform identisch oder ihnen ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, wie sie für die vorangehende Ausführungsform verwendet werden.
  • 24 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Halbleiterbauteils A2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 24 ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauteils A2 und entspricht 5. Das Halbleiterbauteil A2 der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Halbleiterbauteil A2 nicht mit einem Wärmespreizer 5 versehen ist.
  • In dem Halbleiterbauteil A2, das nicht mit einem Wärmespreizer 5 versehen ist, ist die Element-Rückfläche 3b jedes Halbleiterelements 3 durch eine Harzöffnung 4c freigelegt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Harz-Rückfläche 4b und die Element-Rückflächen 3b bündig miteinander. Nur ein Abschnitt jeder Element-Rückfläche 3b kann von der Harz-Rückfläche 4b freigelegt sein, und ein anderer Abschnitt jeder Element-Rückfläche 3b kann mit dem Dichtungsharz 4 abgedeckt werden. Bei der Montage des Halbleiterbauteils A2 auf einer Leiterplatte werden die Element-Rückflächen 3b mit einem Bondmaterial wie z. B. Lot auf die Leiterplatte gebondet. Dadurch kann jedes Halbleiterelement 3 die erzeugte Wärme über die Element-Rückfläche 3b an die Leiterplatte ableiten.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Element-Rückfläche 3b jedes Halbleiterelements 3 von der Harz-Rückfläche 4b des Dichtungsharzes 4 freigelegt und mit einer Leiterplatte verbunden, wenn das Halbleiterbauteil A2 auf der Leiterplatte montiert ist. Dadurch kann das Halbleiterbauteil A2 die von den Halbleiterelementen 3 erzeugte Wärme an die Leiterplatte ableiten. Somit weist das Halbleiterbauteil A2 eine höhere Wärmeableitung auf als ein herkömmliches Halbleiterbauteil, bei dem das Halbleiterelement 3 mit der Isolierschicht 1 und dem Dichtungsharz 4 abgedeckt ist. In dem Halbleiterbauteil A2 sind das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet und liegen wie bei der ersten Ausführungsform von der Harz-Rückfläche frei. Mit einer solchen Anordnung kann das Halbleiterbauteil A2 die Magnetfelderzeugungsfläche reduzieren, was zu einer reduzierten Induktivität des Strompfades führt.
  • 25 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Halbleiterbauteils A3 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 25 ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauteils A3 und entspricht 5. Das Halbleiterbauteil A3 der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Halbleiterbauteil A3 weiterhin mit einer Vielzahl von Vorderflächen-Verbindungsleitern 25 zur Befestigung elektronischer Komponenten 9 auf der Isolierschicht-Vorderfläche 1a versehen ist. Es wird bemerkt, dass in 25 die elektronischen Komponenten 9 durch imaginäre Linien (doppelt gestrichelte Linien) angedeutet sind. Dies gilt auch für die folgenden Figuren.
  • Das Halbleiterbauteil A3 ist so konstruiert, dass die elektronischen Komponenten 9 auf der Isolierschicht-Vorderfläche 1a montiert werden können, und ist ferner mit einer Vielzahl von Vorderflächen-Verbindungsleitern 25 versehen. Die elektronischen Komponenten 9 können z.B. ein Widerstand, ein Kondensator oder ein Treiber-IC sein, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der elektronischen Komponenten 9, die auf dem Halbleiterbauteil A3 zu montieren sind, und die Anordnung jeder elektronischen Komponente sind nicht begrenzt.
  • Bei den Vorderflächen-Verbindungsleitern 25 handelt es sich um Leiter, die die elektronischen Komponenten 9 beispielsweise mit dem ersten Verbindungsleiter 21, dem zweiten Verbindungsleiter 22, dem dritten Verbindungsleiter 23, den Verbindungsleitern 26, 27 oder den externen Terminals 6 verbinden und einen Leitungspfad bilden. Die Vorderflächen-Verbindungsleiter 25 sind auf der Isolierschicht 1 angeordnet. Jeder der Vorderflächen-Verbindungsleiter 25 hat eine ähnliche Ausgestaltung wie z.B. der erste Verbindungsleiter. Jeder Vorderflächen-Verbindungsleitern 25 hat einen eingebetteten Teil 251 und einen Umverteilungsteil 252. Zumindest ein Abschnitt jedes eingebetteten Teils 251 ist in die dritte Isolierschicht 13 eingebettet. Der eingebettete Teil 251 des mit dem dritten Verbindungsleiter 23 verbundenen Vorderflächen-Verbindungsleiters 25 ist vollständig in die dritte Isolierschicht 13 eingebettet. Die eingebetteten Teile 251 der Vorderflächen-Verbindungsleitern 25, die mit dem ersten Verbindungsleiter 21, dem zweiten Verbindungsleiter 22 oder den Verbindungsleitern 26 oder 27 verbunden sind, sind durch die dritte Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 12 hindurch eingebettet. Die eingebetteten Teile 251 der mit den externen Terminals 6 verbundenen Vorderflächen-Verbindungsleitern 25 sind durch die dritte Isolierschicht 13, die zweite Isolierschicht 12 und die erste Isolierschicht 11 hindurch eingebettet. Die Umverteilungsteile 252 sind auf der Seite der dritten Isolierschicht 13 angeordnet, die der zweiten Isolierschicht gegenüberliegt, d.h. auf der Isolierschicht-Vorderfläche 1a. Die Umverteilungsteile 252 sind mit den eingebetteten Teilen 251 verbunden. Die Umverteilungsteile 252 fungieren als Verdrahtung, mit der die Terminals der elektronischen Komponenten 9 verbunden werden können.
  • Wie bei den eingebetteten Teilen 211 und dem Umverteilungsteil 212 weist jedes der eingebetteten Teile 251 und der Umverteilungsteile 252 eine Basisschicht 201 und eine Plattierungsschicht 202 auf. Die Basisschicht 201 wird aus einem metallischen Element gebildet, das in dem in der Isolierschicht 13 enthaltenen Additiv enthalten ist. Die Basisschicht 201 steht in Kontakt mit der dritten Isolierschicht 13. Die Plattierungsschicht 202 besteht aus einem Material, das z. B. Kupfer (Cu) enthält, und steht in Kontakt mit der Basisschicht 201. Die Basisschicht 201 des eingebetteten Teils 251 steht in Kontakt mit der dritten Isolierschicht 13. Die Plattierungsschicht 202 des eingebetteten Teils 251 ist von der Basisschicht 201 des eingebetteten Teils 251 umgeben. Die Basisschicht 201 des Umverteilungsteils 252 steht in Kontakt mit der dritten Isolierschicht 13. Die Plattierungsschicht 202 des Umverteilungsteils 252 deckt die Basisschicht 201 des Umverteilungsteils 252 ab.
  • Das Halbleiterbauteil A3 wird bis zum Schritt der Bildung der dritten Isolierschicht 86 (der dritten Isolierschicht 13) nach demselben Herstellungsverfahren wie das Halbleiterbauteil A1 hergestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Vielzahl von Löchern und Ausnehmungen in der gebildeten dritten Isolierschicht 86 durch Laserbestrahlung gebildet, und die Basisschichten 201 der Vorderflächen-Verbindungsleiter 25 werden in den Löchern und Ausnehmungen abgeschieden. Anschließend werden die Plattierungsschichten 202 zur Abdeckung der Basisschicht 201 durch stromloses Abscheiden gebildet. Auf diese Weise werden die Vorderflächen-Verbindungsleiter 25 gebildet. Die weiteren Schritte sind die gleichen wie beim Halbleiterbauteil A1.
  • In dem Halbleiterbauteil A3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet und von der Harz-Rückfläche 4b freigelegt, wie bei der ersten Ausführungsform. Mit einer solchen Anordnung kann das Halbleiterbauteil A3 die Magnetfelderzeugungsfläche reduzieren, was zu einer verringerten Induktivität des Strompfades führt. Da das Halbleiterbauteil A3 außerdem Vorderflächen-Verbindungsleiter 25 aufweist, die als Verdrahtung auf Isolierschicht-Vorderfläche 1a dienen, können elektronische Komponenten 9 auf der Isolierschicht-Vorderfläche 1a montiert werden.
  • 26 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Halbleiterbauteils A4 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 26 ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauteils A4 und entspricht 5. Das Halbleiterbauteil A4 der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass das Halbleiterbauteil A4 ferner mit einer vierten Isolierschicht 14 und einem vierten Verbindungsleiter 24 versehen ist.
  • In dem Halbleiterbauteil A4 weist die Isolierschicht 1 ferner die vierte Isolierschicht 14 auf, wie in 26 dargestellt. Wie die erste Isolierschicht 11, die zweite Isolierschicht 12 und die dritte Isolierschicht 13 besteht auch die vierte Isolierschicht 14 aus einem Material, das ein wärmehärtbares Kunstharz und ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält, das Abschnitte der Verbindungsleiter 2 bildet. Die vierte Isolierschicht 14 ist zwischen der dritten Isolierschicht 13 und der zweiten Isolierschicht 12 laminiert. Das heißt, die vierte Isolierschicht 14 steht in Kontakt mit der dritten Isolierschicht 13 und der zweiten Isolierschicht 12. Die vierte Isolierschicht 14 wird in der gleichen Weise wie die zweite Isolierschicht 12 gebildet, nachdem die zweite Isolierschicht 12 und der dritte Verbindungsleiter 23 gebildet sind und bevor die dritte Isolierschicht 13 gebildet wird.
  • Das Halbleiterbauteil A4 ist ferner mit dem vierten Verbindungsleiter 24 versehen. Der vierte Verbindungsleiter 24 ist ein Leiter, der mit dem zweiten Verbindungsleiter 22 verbunden ist und einen Leitungspfad bildet. Der vierte Verbindungsleiter 24 ist auf der vierten Isolierschicht 14 angeordnet. Der vierte Verbindungsleiter 24 hat eine ähnliche Ausgestaltung wie der erste Verbindungsleiter 21 und weist einen eingebetteten Teil 241 und einen Umverteilungsteil 242 auf. Der eingebettete Teil 241 ist durch die vierte Isolierschicht 14 und die zweite Isolierschicht 12 eingebettet und mit dem zweiten Verbindungsleiter 22 verbunden. Der eingebettete Teil 241 ist durch die dritte Isolierschicht 13, die zweite Isolierschicht 12 und die erste Isolierschicht 11 eingebettet und kann mit dem zweiten externen Terminal 62 verbunden werden. Der Umverteilungsteil 242 ist zwischen der dritten Isolierschicht 13 und der vierten Isolierschicht 14 angeordnet. Der Umverteilungsteil 242 ist mit dem eingebetteten Teil 241 verbunden.
  • Wie bei den eingebetteten Teilen 211 und dem Umverteilungsteil 212 weisen sowohl der eingebettete Teil 241 als auch der Umverteilungsteil 242 eine Basisschicht 201 und eine Plattierungsschicht 202 auf. Die Basisschicht 201 wird aus einem metallischen Element gebildet, das in dem Additiv enthalten ist, das in der vierten Isolierschicht 14 und der zweiten Isolierschicht 12 enthalten ist. Die Basisschicht 201 steht in Kontakt mit der vierten Isolierschicht 14 und der zweiten Isolierschicht 12. Die Plattierungsschicht 202 besteht aus einem Material, das z. B. Kupfer (Cu) enthält, und steht in Kontakt mit der Basisschicht 201. Die Basisschicht 201 des eingebetteten Teils 241 steht in Kontakt mit der vierten Isolierschicht 14 und der zweiten Isolierschicht 12. Die Plattierungsschicht 202 des eingebetteten Teils 241 ist von der Basisschicht 201 des eingebetteten Teils 241 umgeben. Die Basisschicht 201 des Umverteilungsteils 242 steht in Kontakt mit der vierten Isolierschicht 14. Die Schicht 202 des Umverteilungsteils 242 deckt die Basisschicht 201 des Umverteilungsteils 242 ab.
  • Das Halbleiterbauteil A4 wird gemäß der dritten Ausführungsform bis zum Schritt der Bildung des Verbindungsleiters 85 (des dritten Verbindungsleiters 23) nach demselben Herstellungsverfahren wie das Halbleiterbauteil A3 hergestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die vierte Isolierschicht 14 auf der zweiten Isolierschicht 84 (zweite Isolierschicht 12) gebildet, um den Verbindungsleiter 85 (die dritten Verbindungsleiter 23) abzudecken. Als nächstes wird eine Vielzahl von Löchern und Ausnehmungen in die gebildete vierte Isolierschicht 14 durch Laserbestrahlung eingebracht, und die Basisschicht 201 des vierten Leiters 24 wird in den Löchern und Ausnehmungen abgeschieden. Anschließend wird die Plattierungsschicht 202, die die Basisschicht 201 abdecken wird, durch stromloses Beschichten hergestellt. Auf diese Weise wird der vierte Leiter 24 hergestellt. Die weiteren Schritte sind die gleichen wie bei dem Halbleiterbauteil A3.
  • Bei dem Halbleiterbauteil A4 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet und liegen wie bei der ersten Ausführungsform von der Harz-Rückfläche 4b aus frei. Mit einer solchen Anordnung kann das Halbleiterbauteil A4 den Bereich der Magnetfelderzeugung reduzieren, was zu einer geringeren Induktivität des Strompfads führt. Darüber hinaus ist das Halbleiterbauteil A4 mit der vierten Isolierschicht 14 versehen, die zwischen der dritten Isolierschicht 13 und der zweiten Isolierschicht 12 laminiert ist, sowie mit dem vierten Verbindungsleiter 24, der auf der vierten Isolierschicht 14 angeordnet und mit dem zweiten Verbindungsleiter 22 verbunden ist. Der Umverteilungsteil 242 des vierten Verbindungsleiters 24 ist zwischen der dritten Isolierschicht 13 und der vierten Isolierschicht 14 angeordnet und befindet sich zwischen den Halbleiterelementen 3 und den elektronischen Komponenten 9. Das Halbleiterbauteil A4 mit einer solchen Ausgestaltung reduziert den Einfluss des hochfrequenten Rauschens, das von den Halbleiterelementen 3 ausgeht, auf die elektronischen Komponenten 9.
  • 27 und 28 sind jeweils eine Ansicht zur Erläuterung eines Halbleiterbauteils A5 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 27 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A5 und entspricht der 2. 28 ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauteils A5 und entspricht 5. Das Halbleiterbauteil A5 der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 in y-Richtung und nicht in x-Richtung nebeneinander angeordnet sind.
  • Wie in 27 gezeigt, haben in dem Halbleiterbauteil A5 das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 jeweils eine Abmessung in der y-Richtung, die etwa die Hälfte der Abmessung des dritten externen Terminals 63 beträgt, und sind in der y-Richtung ausgerichtet, während sie von dem dritten externen Terminal 63 durch denselben Abstand getrennt sind. Der Umverteilungsteil 212 hat eine Form, die sich in z-Richtung gesehen mit dem ersten externen Terminal 61 überlappt, aber nicht mit dem zweiten externen Terminal 62 überlappt bzw. überschneidet. Der Umverteilungsteil 222 hat eine Form, die sich mit dem zweiten externen Terminal 62 überschneidet, aber nicht mit dem ersten externen Terminal 61 in z-Richtung gesehen überschneidet.
  • In dem Halbleiterbauteil A5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wiederum sind das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet und liegen von der Harz-Rückfläche 4b frei. Mit einer solchen Anordnung kann das Halbleiterbauteil A5 den Bereich der Magnetfelderzeugung reduzieren, was zu einer reduzierten Induktivität des Strompfades führt. Da das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 in y-Richtung ausgerichtet sind, kann das Halbleiterbauteil A5 außerdem in x-Richtung eine kleinere Abmessung aufweisen als das Halbleiterbauteil A1.
  • 29 und 30 sind Ansichten zur Erläuterung eines Halbleiterbauteils A6 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 29 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A6 und entspricht der 2. 30 ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauteils A6 entlang der Linie XXX-XXX in 29. Das Halbleiterbauteil A6 der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Halbleiterbauteil A6 nicht die zweite Isolierschicht 12 aufweist und dass der dritte Verbindungsleiter 23 ebenfalls auf der ersten Isolierschicht 11 angeordnet ist.
  • Wie in 30 gezeigt, weist das Halbleiterbauteil A6 nicht die zweite Isolierschicht 12 auf, und die dritte Isolierschicht 13 ist auf die erste Isolierschicht 11 laminiert. In dem Halbleiterbauteil A6 ist der dritte Verbindungsleiter 23 wie der erste Verbindungsleiter 21 und der zweite Verbindungsleiter 22 auf der ersten Isolierschicht 11 ausgebildet. Wie in 29 gezeigt, ist der Umverteilungsteil 232 so geformt, dass er nicht in Kontakt mit dem Umverteilungsteil 212 oder dem Umverteilungsteil 222 steht und sich mit den Eingangselektroden 31 des Halbleiterelements 302 überlappt, während er sich mit den Ausgangselektroden 32 des Halbleiterelements 301 überlappt.
  • In dem Halbleiterbauteil A6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das erste externe Terminal 61 und das zweite externe Terminal 62 zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet und liegen wie bei der ersten Ausführungsform von der Harz-Rückfläche 4b frei. Mit einer solchen Anordnung kann das Halbleiterbauteil A6 den Bereich der Magnetfelderzeugung reduzieren, was zu einer geringeren Induktivität des Strompfads führt. Da das Halbleiterbauteil A6 nicht über die zweite Isolierschicht 12 verfügt, kann seine Abmessung in z-Richtung kleiner als die des Halbleiterbauteils A1 gewählt werden. Da die Isolierschicht 1 eine geringere Anzahl von Schichten aufweist, kann außerdem der Herstellungsprozess vereinfacht werden.
  • In der ersten bis sechsten Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, in dem die Halbleiterelemente 3 nur auf den Element-Vorderflächen 3a Elektroden aufweisen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt, und das Halbleiterelement 3 kann Rückflächen-Elektroden auf den Element-Rückflächen 3b aufweisen. In einem solchen Fall dienen bei der Montage des Halbleiterbauteils A1 oder A3-A6 auf einer Leiterplatte die durch die Harzöffnungen 4c freigelegten Wärmespreizer-Rückflächen 5b der Wärmespreizer 5 als externe Terminals, die mit den Leitern der Leiterplatte mit einem leitfähigen Bondmaterial gebondet sind. In diesem Fall müssen die Wärmespreizer 5 elektrisch leitend sein. Auch bei der Montage des Halbleiterbauteils A2 auf einer Leiterplatte dienen die durch die Harzöffnungen 4c freigelegten Element-Rückflächen 3b der Halbleiterelemente 3 als externe Terminals, die mit einem leitfähigen Bondmaterial an die Leiter der Leiterplatte gebondet sind bzw. werden.
  • In den ersten bis sechsten Ausführungsformen wurde der Fall beschrieben, in dem jeder des ersten externen Terminals 61, des zweiten externen Terminals 62 und des dritten externen Terminals 63 ein plattenförmiges Element ist. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Formen des ersten externen Terminals 61, des zweiten externen Terminals 62 und des dritten externen Terminals 63 können variieren. Das erste externe Terminal 61, das zweite externe Terminal 62 und das dritte externe Terminal 63 können Durchgangslöcher sein, die das Dichtungsharz 4 in z-Richtung durchdringen.
  • In der ersten bis sechsten Ausführungsform wird der Fall beschrieben, in dem das dritte externe Terminal 63 zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet ist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Das dritte externe Terminal 63 kann an einer anderen Position als zwischen dem Halbleiterelement 301 und dem Halbleiterelement 302 angeordnet sein. Zum Beispiel kann das dritte externe Terminal 63 auf der gegenüberliegenden Seite des ersten externen Terminals 61 in Bezug auf das Halbleiterelement 301 in x-Richtung oder auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten externen Terminals 62 in Bezug auf das Halbleiterelement 302 in x-Richtung angeordnet sein. Wie das vierte externe Terminal 64 und das fünfte externe Terminal 65 kann auch das dritte externe Terminal 63 neben anderen externen Terminals 6 an einem Ende (dem oberen Ende in 3) des Halbleiterbauteils A1-A6 in y-Richtung angeordnet sein.
  • Das Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Die spezifische Ausgestaltung der einzelnen Teile des Halbleiterbauteils gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in der Konstruktion bzw. im Design auf viele Arten variiert werden. Die vorliegende Offenbarung schließt die in den folgenden Klauseln beschriebenen Ausgestaltungen mit ein.
  • Klausel 1.
  • Ein Halbleiterbauteil aufweisend:
    • ein erstes Halbleiterelement und ein zweites Halbleiterelement, die jeweils eine Element-Vorderfläche und eine Element-Rückfläche haben, die in einer Dickenrichtung voneinander abgewandt sind, und eine Vielzahl von Vorderflächen-Elektroden, die auf der Element-Vorderfläche angeordnet sind, wobei das erste Halbleiterelement und das zweite Halbleiterelement nebeneinander in einer ersten Richtung orthogonal zur Dickenrichtung angeordnet sind;
    • eine Isolierschicht mit einer Isolierschicht-Rückfläche, die jede der Element-Vorderflächen abdeckt und ihnen zugewandt ist, und einer Isolierschicht-Vorderfläche, die in der Dickenrichtung von der Isolierschicht-Rückfläche wegweist;
    • ein Dichtungsharz mit einer Harz-Vorderfläche, die in Kontakt mit der Isolierschicht-Rückfläche steht, und einer Harz-Rückfläche, die von der Harz-Vorderfläche in der Dickenrichtung abgewandt ist, wobei das Dichtungsharz jeweils einen Abschnitt des ersten Halbleiterelements und des zweiten Halbleiterelements abdeckt;
    • ein erstes externes Terminal und ein zweites externes Terminal, die zwischen dem ersten Halbleiterelement und dem zweiten Halbleiterelement angeordnet sind und jeweils von der Harz-Rückfläche freiliegen;
    • einen ersten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mindestens eine der Vorderflächen-Elektroden des ersten Halbleiterelements mit dem ersten externen Terminal elektrisch verbindet; und
    • einen zweiten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mindestens eine der Vorderflächen-Elektroden des zweiten Halbleiterelements mit dem zweiten externen Terminal elektrisch verbindet.
  • Klausel 2.
  • Halbleiterbauteil nach Klausel 1, wobei die Vielzahl der Vorderflächen-Elektroden des ersten Halbleiterelements eine erste Eingangselektrode und eine erste Ausgangselektrode aufweist,
    die Vielzahl der Vorderflächen-Elektroden des zweiten Halbleiterelements eine zweite Eingangselektrode und eine zweite Ausgangselektrode aufweist,
    der erste Verbindungsleiter mit der ersten Eingangselektrode und dem ersten externen Terminal verbunden ist, und
    der zweite Verbindungsleiter mit der zweiten Ausgangselektrode und dem zweiten externen Terminal verbunden ist.
  • Klausel 3.
  • Das Halbleiterbauteil nach Klausel 2, ferner aufweisend einen dritten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mit der ersten Ausgangselektrode und der zweiten Eingangselektrode verbunden ist.
  • Klausel 4.
  • Das Halbleiterbauteil nach Klausel 3, wobei die Isolierschicht eine erste Isolierschicht, eine zweite Isolierschicht und eine dritte Isolierschicht aufweist, die laminiert sind,
    die erste Isolierschicht die Isolierschicht-Rückfläche aufweist, und
    die dritte Isolierschicht die Isolierschicht-Vorderfläche aufweist.
  • Klausel 5.
  • Halbleiterbauteil gemäß Klausel 4, wobei der erste Verbindungsleiter einen ersten Umverteilungsteil aufweist, der zwischen der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht angeordnet ist,
    der zweite Verbindungsleiter einen zweiten Umverteilungsteil aufweist, der zwischen der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht angeordnet ist, und
    der dritte Verbindungsleiter einen dritten Umverteilungsteil aufweist, der zwischen der zweiten Isolierschicht und der dritten Isolierschicht angeordnet ist.
  • Klausel 6.
  • Halbleiterbauteil nach Klausel 5, wobei zumindest ein Abschnitt des dritten Umverteilungsteils mit dem ersten Umverteilungsteil und den zweiten Umverteilungsteil überlappt.
  • Klausel 7.
  • Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 4 bis 6, ferner aufweisend einen vierten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mit dem dritten Verbindungsleiter verbunden ist, wobei
    die Isolierschicht ferner eine vierte Isolierschicht aufweist, die zwischen der zweiten Isolierschicht und der dritten Isolierschicht laminiert ist, und
    der vierte Verbindungsleiter einen vierten Umverteilungsteil aufweist, der zwischen der vierten Isolierschicht und der dritten Isolierschicht angeordnet ist.
  • Klausel 8.
  • Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 4 bis 7, wobei die erste Isolierschicht aus einem Material hergestellt ist, das ein wärmehärtbares Kunstharz und ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält, das einen Abschnitt des ersten Verbindungsleiters bildet.
  • Klausel 9.
  • Halbleiterbauteil nach Klausel 8, wobei der erste Verbindungsleiter eine Basisschicht in Kontakt mit der ersten Isolierschicht und eine Plattierungsschicht in Kontakt mit der Basisschicht aufweist, und
    die Basisschicht aus dem in dem Additiv enthaltenen metallischen Element gebildet ist.
  • Klausel 10.
  • Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 3 bis 9, ferner aufweisend einen drittes externes Terminal, das zwischen dem ersten Halbleiterelement und dem zweiten Halbleiterelement angeordnet ist und von der Herz-Rückfläche freiliegt, wobei das dritte externe Terminal mit dem dritten Verbindungsleiter verbunden ist.
  • Klausel 11.
  • Das Halbleiterbauteil nach Klausel 10, wobei das dritte externe Terminal zwischen dem ersten Halbleiterelement und dem ersten externen Terminal oder zwischen dem zweiten Halbleiterelement und dem zweiten externen Terminal angeordnet ist.
  • Klausel 12.
  • Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 3 bis 9, ferner aufweisend ein drittes externes Terminal, der auf einer gegenüberliegenden Seite des zweiten Halbleiterelements in Bezug auf das erste Halbleiterelement oder auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Halbleiterelements in Bezug auf das zweite Halbleiterelement in der ersten Richtung angeordnet ist und von der Harz-Rückfläche freiliegt, wobei das dritte externe Terminal mit dem dritten Verbindungsleiter verbunden ist.
  • Klausel 13.
  • Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 2 bis 12, wobei das erste Halbleiterelement und das zweite Halbleiterelement Transistoren sind, die jeweils eine Elektronentransitschicht aus einem Nitrid-Halbleiter aufweisen,
    die erste Eingangselektrode und die zweite Eingangselektrode Drain-Elektroden sind, und
    die erste Ausgangselektrode und die zweite Ausgangselektrode Source-Elektroden sind.
  • Klausel 14.
  • Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 1 bis 13, wobei das erste externe Terminal und das zweite externe Terminal von Harz-Vorderfläche freigelegt sind.
  • Klausel 15.
  • Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 1 bis 14, ferner aufweisend einen Vorderflächen-Verbindungsleiter mit einem auf der Isolierschicht-Vorderfläche angeordneten Vorderflächen-Umverteilungsteil.
  • Klausel 16.
  • Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 1 bis 15, wobei das Dichtungsharz eine in der Harz-Rückfläche ausgebildete Harzöffnung aufweist, wobei die Harzöffnung in Dickenrichtung gesehen mit dem ersten Halbleiterelement überlappt.
  • Klausel 17.
  • Halbleiterbauteil nach Klausel 16, wobei die Element-Rückfläche des ersten Halbleiterelements durch die Harzöffnung hindurch freigelegt ist.
  • Klausel 18.
  • Halbleiterbauteil nach Klausel 16, ferner aufweisend einen Wärmespreizer bzw. Wärmeverteiler, der an eine erste Element-Rückfläche gebondet ist, die die Element-Rückfläche des ersten Halbleiterelements ist,
    wobei der Wärmespreizer Folgendes aufweist:
    • eine Wärmespreizer-Vorderfläche, die der Rückfläche des ersten Elements zugewandt ist; und
    • eine Wärmerspreizer-Rückfläche, die von der Wärmerspreizer-Vorderfläche in der Dickenrichtung abgewandt ist,
    • wobei die Wärmerspreizer-Rückflächen durch die Harzöffnung freigelegt sind.
  • Bezugszeichenliste
    • A1, A2, A3, A4, A5, A6
    Halbleiterbauteil
    1
    Isolierschicht
    11
    Erste Isolierschicht
    12
    Zweite Isolierschicht
    13
    Dritte Isolierschicht
    14
    Vierte Isolierschicht
    1a
    Isolierschicht-Vorderfläche
    1b
    Isolierschicht-Rückfläche
    2
    Verbindungsleiter
    21
    Erster Verbindungsleiter
    211
    Eingebetteter Teil
    212
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    22
    Zweiter Verbindungsleiter
    221
    Eingebetteter Teil
    222
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    222a
    Durchgangsloch
    23
    Dritter Verbindungsleiter
    231
    Eingebetteter Teil
    232
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    24
    Vierter Verbindungsleiter
    241
    Eingebetteter Teil
    242
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    25
    Vorderflächen-Verbindungsleiter
    251
    Eingebetteter Teil
    252
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    26
    Verbindungsleiter
    261
    Eingebetteter Teil
    262
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    27
    Verbindungsleiter
    271
    Eingebetteter Teil
    272
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    201
    Basisschicht
    202
    Plattierungsschicht
    3
    Halbleiterelement
    301
    Halbleiterelement
    302
    Halbleiterelement
    31
    Eingangselektrode
    32
    Ausgangselektrode
    33
    Steuerelektrode
    3a
    Element-Rückfläche
    3b
    Element-Rückfläche
    4
    Dichtungsharz
    4a
    Harz-Vorderfläche
    4b
    Harz-Rückfläche
    4c
    Harzöffnung
    5
    Wärmespreizer (Wärmeverteiler („spreader“))
    5a
    Wärmespreizer-Vorderfläche
    5b
    Wärmespreizer-Rückfläche
    6
    Externes Terminal (Anschluss)
    61
    Erstes externes Terminal
    62
    Zweites externes Terminal
    63
    Drittes externes Terminal
    64
    Viertes externes Terminal
    65
    Fünftes externes Terminal
    9
    Elektronische Komponente
    81
    Dichtungsharz
    82
    Erste Isolierschicht
    821
    Loch
    822
    Ausnehmung
    83
    Verbindungsleiter
    83A
    Basisschicht
    83B
    Plattierungsschicht
    831
    Eingebetteter Teil
    832
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    84
    Zweite Isolierschicht
    841
    Loch
    842
    Ausnehmung
    85
    Verbindungsleiter
    851
    Eingebetteter Teil
    852
    Umverteilungsteil (Weiterverteilungsteil („redistribution part“))
    86
    Dritte Isolierschicht
  • 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 2019029557 A [0005]

Claims (18)

  1. Halbleiterbauteil aufweisend: ein erstes Halbleiterelement und ein zweites Halbleiterelement, die jeweils eine Element-Vorderfläche und eine Element-Rückfläche besitzen, die in einer Dickenrichtung voneinander abgewandt sind, und eine Vielzahl von Vorderflächen-Elektroden, die auf der Element-Vorderfläche angeordnet sind, wobei das erste Halbleiterelement und das zweite Halbleiterelement nebeneinander in einer ersten Richtung orthogonal zur Dickenrichtung angeordnet sind; eine Isolierschicht mit einer Isolierschicht-Rückfläche, die jede der Element-Vorderflächen abdeckt und ihnen zugewandt ist, und einer Isolierschicht-Vorderfläche, die in der Dickenrichtung von der Isolierschicht-Rückfläche wegweist; ein Dichtungsharz mit einer Harz-Vorderfläche, die in Kontakt mit der Isolierschicht-Rückfläche steht, und einer Harz-Rückfläche, die von der Harz-Vorderfläche in der Dickenrichtung abgewandt ist, wobei das Dichtungsharz jeweils einen Abschnitt des ersten Halbleiterelements und des zweiten Halbleiterelements abdeckt; ein erstes externes Terminal und ein zweites externes Terminal, die zwischen dem ersten Halbleiterelement und dem zweiten Halbleiterelement angeordnet sind und jeweils von der Harz-Rückfläche freiliegen; einen ersten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mindestens eine der Vorderflächen-Elektroden des ersten Halbleiterelements mit dem ersten externen Terminal elektrisch verbindet; und einen zweiten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mindestens eine der Vorderflächen-Elektroden des zweiten Halbleiterelements mit dem zweiten externen Terminal elektrisch verbindet.
  2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Vorderflächen-Elektroden des ersten Halbleiterelements eine erste Eingangselektrode und eine erste Ausgangselektrode aufweist, die Vielzahl der Vorderflächen-Elektroden des zweiten Halbleiterelements eine zweite Eingangselektrode und eine zweite Ausgangselektrode aufweist, der erste Verbindungsleiter mit der ersten Eingangselektrode und dem ersten externen Terminal verbunden ist, und der zweite Verbindungsleiter mit der zweiten Ausgangselektrode und dem zweiten externen Terminal verbunden ist.
  3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 2, ferner aufweisend einen dritten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mit der ersten Ausgangselektrode und der zweiten Eingangselektrode verbunden ist.
  4. Halbleiterbauteil nach Anspruch 3, wobei die Isolierschicht eine erste Isolierschicht, eine zweite Isolierschicht und eine dritte Isolierschicht aufweist, die laminiert sind, die erste Isolierschicht die Isolierschicht-Rückfläche aufweist, und die dritte Isolierschicht die Isolierschicht-Vorderfläche aufweist.
  5. Halbleiterbauteil nach Anspruch 4, wobei der erste Verbindungsleiter einen ersten Umverteilungsteil aufweist, der zwischen der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht angeordnet ist, der zweite Verbindungsleiter einen zweiten Umverteilungsteil aufweist, der zwischen der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht angeordnet ist, und der dritte Verbindungsleiter einen dritten Umverteilungsteil aufweist, der zwischen der zweiten Isolierschicht und der dritten Isolierschicht angeordnet ist.
  6. Halbleiterbauteil nach Anspruch 5, wobei zumindest ein Abschnitt des dritten Umverteilungsteils mit dem ersten Umverteilungsteil und den zweiten Umverteilungsteil überlappt.
  7. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, ferner aufweisend einen vierten Verbindungsleiter, der auf der Isolierschicht angeordnet ist und mit dem dritten Verbindungsleiter verbunden ist, wobei die Isolierschicht ferner eine vierte Isolierschicht aufweist, die zwischen der zweiten Isolierschicht und der dritten Isolierschicht laminiert ist, und der vierte Verbindungsleiter einen vierten Umverteilungsteil aufweist, der zwischen der vierten Isolierschicht und der dritten Isolierschicht angeordnet ist.
  8. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die erste Isolierschicht aus einem Material hergestellt ist, das ein wärmehärtbares Kunstharz und ein Additiv enthält, das ein metallisches Element enthält, das einen Abschnitt des ersten Verbindungsleiters bildet.
  9. Halbleiterbauteil nach Anspruch 8, wobei der erste Verbindungsleiter eine Basisschicht in Kontakt mit der ersten Isolierschicht und eine Plattierungsschicht in Kontakt mit der Basisschicht aufweist, und die Basisschicht aus dem in dem Additiv enthaltenen metallischen Element gebildet ist.
  10. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 3 bis 9, ferner aufweisend einen drittes externes Terminal, das zwischen dem ersten Halbleiterelement und dem zweiten Halbleiterelement angeordnet ist und von der Herz-Rückfläche freiliegt, wobei das dritte externe Terminal mit dem dritten Verbindungsleiter verbunden ist.
  11. Halbleiterbauteil nach Anspruch 10, wobei das dritte externe Terminal zwischen dem ersten Halbleiterelement und dem ersten externen Terminal oder zwischen dem zweiten Halbleiterelement und dem zweiten externen Terminal angeordnet ist.
  12. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 3 bis 9, ferner aufweisend ein drittes externes Terminal, der auf einer gegenüberliegenden Seite des zweiten Halbleiterelements in Bezug auf das erste Halbleiterelement oder auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Halbleiterelements in Bezug auf das zweite Halbleiterelement in der ersten Richtung angeordnet ist und von der Harz-Rückfläche freiliegt, wobei das dritte externe Terminal mit dem dritten Verbindungsleiter verbunden ist.
  13. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei das erste Halbleiterelement und das zweite Halbleiterelement Transistoren sind, die jeweils eine Elektronentransitschicht aus einem Nitrid-Halbleiter aufweisen, die erste Eingangselektrode und die zweite Eingangselektrode Drain-Elektroden sind, und die erste Ausgangselektrode und die zweite Ausgangselektrode Source-Elektroden sind.
  14. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das erste externe Terminal und das zweite externe Terminal von Harz-Vorderfläche freigelegt sind.
  15. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner aufweisend einen Vorderflächen-Verbindungsleiter mit einem auf der Isolierschicht-Vorderfläche angeordneten Vorderflächen-Umverteilungsteil.
  16. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Dichtungsharz eine in der Harz-Rückfläche ausgebildete Harzöffnung aufweist, wobei die Harzöffnung in Dickenrichtung gesehen mit dem ersten Halbleiterelement überlappt.
  17. Halbleiterbauteil nach Anspruch 16, wobei die Element-Rückfläche des ersten Halbleiterelements durch die Harzöffnung hindurch freigelegt ist.
  18. Halbleiterbauteil nach Anspruch 16, ferner aufweisend einen Wärmespreizer, der an eine erste Element-Rückfläche gebondet ist, die die Element-Rückfläche des ersten Halbleiterelements ist, wobei der Wärmespreizer Folgendes aufweist: eine Wärmespreizer-Vorderfläche, die der Rückfläche des ersten Elements zugewandt ist; und eine Wärmerspreizer-Rückfläche, die von der Wärmerspreizer-Vorderfläche in der Dickenrichtung abgewandt ist, wobei die Wärmerspreizer-Rückflächen durch die Harzöffnung freigelegt sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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