DE112021006819T5 - Halbleitervorrichtung, verfahren zu deren herstellung und halbleitergehäuse - Google Patents

Halbleitervorrichtung, verfahren zu deren herstellung und halbleitergehäuse Download PDF

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Kozo Harada
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Abstract

Eine Halbleitervorrichtung (1) gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Halbleiterelement (9); eine Mehrzahl von leitenden Elementen (5), die jeweils elektrisch mit dem Halbleiterelement (9) verbunden sind und sich jeweils nach oben erstrecken; ein Dichtharz (6), um das Halbleiterelement (9) und das leitende Element (5) abzudichten und einen Vorsprung (6a) zu bilden, der einen Umfang eines Spitzenbereichs (5a) jedes der Mehrzahl von leitenden Elementen (5) bedeckt; ein Steuersubstrat (7), das mit einem Durchgangsloch (7a) versehen ist, in das der Vorsprung (6a) eingeführt wird, wobei das Steuersubstrat (7) eine Steuerelektrode (7b) aufweist; und eine flexible Verdrahtung (8), um die Steuerelektrode (7b) und den Spitzenbereich (5a) des leitenden Elements (5) miteinander zu verbinden, wobei die flexible Verdrahtung (8) Flexibilität aufweist. Mit einer solchen Konfiguration können Probleme aufgrund einer auf die Halbleitervorrichtung (1) oder das Halbleitergehäuse (4) aufgebrachten äußeren Kraft oder Spannung verhindert werden, und es kann die Halbleitervorrichtung (1) oder das Halbleitergehäuse (4) eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufweisen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, bei der ein Halbleitergehäuse mit einem Halbleiterelement verwendet wird, ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung und ein Halbleitergehäuse.
  • Herkömmliche Technik
  • Eine Halbleitervorrichtung, die in einer Leistungsumwandlungsvorrichtung einer fahrzeuginternen Vorrichtung, einer industriellen Vorrichtung oder dergleichen verwendet wird, oder ein Halbleitergehäuse, das einen Teil der Halbleitervorrichtung bildet, muss eine hohe Haltbarkeit aufweisen, da darin äußere Kräfte oder Spannungen aufgrund von Wärme, Vibration, Stößen oder dergleichen erzeugt werden und hohe Spannungen daran angelegt werden.
  • Herkömmlicherweise wurden Halbleitervorrichtungen wie die folgende offenbart: Ein Halbleitergehäuse, in dem ein Halbleiterelement und ein Bereich eines leitenden Elements mit einem Dichtharz abgedichtet sind und eine Spitze des leitenden Elements freiliegt, ist an einem Steuersubstrat auf der gegenüberliegenden Seite angebracht, und die Spitze des leitenden Elements und eine Elektrode des Steuersubstrats sind durch ein Lötmittel miteinander verbunden, um einen hochfesten Bondbereich (z. B. PTL 1) zu schaffen. Es ist auch eine Halbleitervorrichtung offenbart worden, bei der eine Isoliereigenschaft durch Bedecken eines leitenden Elements, das zwischen einem Halbleitergehäuse und einem Steuersubstrat freiliegt, mit einem Unterfüllungsmaterial verbessert wird (z. B. PTL 2).
  • Literaturliste
  • Patentliteratur
    • PTL 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2013 - 21 371 A (2)
    • PTL 2: WO 2014/103133 A1 (1)
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei der Herstellung, Verwendung oder dergleichen einer solchen Halbleitervorrichtung oder eines solchen Halbleitergehäuses kann jedoch eine äußere Kraft oder Spannung in dem Lötmittel erzeugt werden, das als Bondelement verwendet wird, um das leitende Element des Halbleitergehäuses mit der Elektrode des Steuersubstrats zu verbinden, oder in dem Unterfüllungsmaterial erzeugt werden, das verwendet wird, um das leitende Element des Halbleitergehäuses zu bedecken, mit dem Ergebnis, dass eine Beschädigung, wie etwa eine Ablösung oder Rissbildung in dem Bondelement oder dem Isolierharz verursacht werden kann, was zu Problemen bei der elektrischen Verbindung, Isolierung oder dergleichen der Halbleitervorrichtung führt. Daher bestand die Notwendigkeit, eine Halbleitervorrichtung oder ein Halbleitergehäuse mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit zu erreichen, bei denen Probleme aufgrund von äußerer Kraft oder Spannung verhindert werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung des vorstehend beschriebenen Problems konzipiert, und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleitervorrichtung oder ein Halbleitergehäuse mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit anzugeben.
  • Lösung des Problems
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Halbleiterelement; eine Mehrzahl von leitenden Elementen, die jeweils elektrisch mit dem Halbleiterelement verbunden sind und sich jeweils nach oben erstrecken; ein Dichtharz, um das Halbleiterelement und die leitenden Elemente abzudichten und einen Vorsprung zu bilden, der einen Umfang eines Spitzenbereichs jedes der Mehrzahl von leitenden Elementen bedeckt; ein Steuersubstrat, das mit einem Durchgangsloch versehen ist, in das der Vorsprung eingeführt wird, wobei das Steuersubstrat eine Steuerelektrode aufweist; und eine flexible Verdrahtung, um die Steuerelektrode und den Spitzenbereich des leitenden Elements miteinander zu verbinden, wobei die flexible Verdrahtung Flexibilität aufweist.
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: einen Halbleitergehäuse-Befestigungsschritt zum Befestigen eines Halbleitergehäuses an einer Grundplatte, wobei das Halbleitergehäuse ein Dichtharz aufweist, um einen Vorsprung zu bilden, der einen Umfang eines Spitzenbereichs jedes einer Mehrzahl von leitenden Elementen bedeckt; einen Vorsprung-Einführungsschritt zum Einführen des Vorsprungs in ein Durchgangsloch, das in einem Steuersubstrat ausgebildet ist; und einen Verbindungsschritt durch flexible Verdrahtung zum Verbinden des Spitzenbereichs mit einer auf dem Steuersubstrat angeordneten Steuerelektrode mittels einer flexiblen Verdrahtung durch Drahtbonden.
  • Ferner weist ein Halbleitergehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: ein Halbleiterelement; eine Mehrzahl von leitenden Elementen, die jeweils elektrisch mit dem Halbleiterelement verbunden sind und sich jeweils nach oben erstrecken; und ein Dichtharz, um das Halbleiterelement und die leitenden Elemente abzudichten und einen Vorsprung zu bilden, der einen Umfang eines Spitzenbereichs von jedem der Mehrzahl von leitenden Elementen bedeckt.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Halbleitervorrichtung oder ein Halbleitergehäuse mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit erhalten werden, wobei Probleme aufgrund einer erzeugten äußeren Kraft oder Spannung in der Halbleitervorrichtung oder dem Halbleitergehäuse verhindert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Zeichnungen zeigen in:
    • 1 eine schematische Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 eine schematische Darstellung, die eine schematische Konfiguration eines Halbleitergehäuses gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 3 eine schematische Querschnittsansicht, die die schematische Konfiguration des Halbleitergehäuses gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 4 eine erläuternde Darstellung, die eine Entsprechungsrelation zwischen Halbleitergehäusen und einem Steuersubstrat gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 5 eine erläuternde Darstellung, die ein Verfahren zum Herstellen des Halbleitergehäuses gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 6 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Verbindungszustand einer flexiblen Verdrahtung der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 7 eine schematische Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration einer Modifikation der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 8 eine schematische Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Modifikation der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 9 eine schematische Querschnittsansicht, die eine Relation zwischen einem Vorsprung eines Halbleitergehäuses und einem Steuersubstrat gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 10 eine schematische Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Modifikation des Halbleitergehäuses gemäß jeder der ersten und der zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 11 eine schematische Querschnittsansicht, die die schematische Konfiguration der Modifikation des Halbleitergehäuses gemäß jeder der ersten und der zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 12 eine schematische Darstellung, die die schematische Konfiguration der Modifikation des Halbleitergehäuses gemäß jeder der ersten und der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Als Ergebnis eingehender Untersuchungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Folgendes festgestellt: Durch die Verwendung einer derartigen Dichtungsstruktur eines Halbleitergehäuses, dass ein Vorsprung zum Bedecken eines Umfangs eines Spitzenbereichs jedes einer Mehrzahl von leitenden Elementen des Halbleitergehäuses so gebildet ist, dass der Umfang des Spitzenbereichs jedes der leitenden Elemente nicht freiliegt, kann eine Isoliereigenschaft jedes leitenden Elements zwischen dem Halbleitergehäuse und dem Steuersubstrat ohne die Verwendung eines Unterfüllungsmaterials verbessert werden, so dass das Auftreten von Problemen, wie etwa Ablösung und Rissbildung des Unterfüllungsmaterials verhindert wird.
  • Ferner wurde festgestellt, dass durch die Verwendung einer Konfiguration, bei der das leitende Element des Halbleitergehäuses und die Steuerelektrode des Steuersubstrats mittels einer flexiblen Verdrahtung miteinander verbunden sind, eine Beschädigung aufgrund von Ermüdung eines Bondbereichs an einem Verbindungspunkt dazwischen unterdrückt werden kann, um die Stabilität der elektrischen Verbindung zu verbessern. Ferner wurde festgestellt, dass eine Halbleitervorrichtung oder ein Halbleitergehäuse mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit erhalten werden kann.
  • Nachstehend werden eine Halbleitervorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung, ein Halbleitergehäuse und ein Verfahren zum Herstellen des Halbleitergehäuses gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
  • Erste Ausführungsform.
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Halbleitervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die Halbleitervorrichtung 1 hat eine Konfiguration, bei der Halbleitergehäuse 4 auf einer Grundplatte 2 befestigt sind, wobei Isolierelemente 3 dazwischen angeordnet sind und Spitzenbereiche 5a von leitenden Elementen 5 der Halbleitergehäuse 4 mit Steuerelektroden 7b eines Steuersubstrats 7 mittels flexibler Verdrahtungen 8 verbunden sind. Auch wenn Einzelheiten jedes Halbleitergehäuses 4 und des Steuersubstrats 7 später noch beschrieben werden, werden in dem Halbleitergehäuse 4 gebildete Vorsprünge 6a in Durchgangslöcher 7a des Steuersubstrats 7 eingeführt.
  • Die Grundplatte 2 ist ein Substrat, auf dem das Halbleitergehäuse 4 befestigt ist, und leitet die in dem Halbleitergehäuse 4 erzeugte Wärme nach außen ab. Für die Grundplatte 2 kann eine Metallplatte, die Kupfer enthält, als Hauptkomponente verwendet werden. Das Isolierelement 3 isoliert die Grundplatte 2 und das Halbleitergehäuse 4 elektrisch voneinander und leitet die von dem Halbleitergehäuse 4 erzeugte Wärme an die Grundplatte 2 ab. Ein Isolierelement kann durch Mischen eines Epoxidharzes mit einer Isoliereigenschaft mit Siliziumdioxid als Füllstoff erhalten werden und als Isolierelement 3 verwendet werden.
  • Die flexible Verdrahtung 8 ist eine leitende Verdrahtung mit Flexibilität und ist an einem ersten Verbindungspunkt 8a und einem zweiten Verbindungspunkt 8b verbunden, wobei der erste Verbindungspunkt 8a ein Verbindungspunkt zwischen der flexiblen Verdrahtung 8 und dem Spitzenbereich 5a des leitenden Elements 5 ist und der zweite Verbindungspunkt 8b ein Verbindungspunkt zwischen der flexiblen Verdrahtung 8 und der Steuerelektrode 7b des Steuersubstrats 7 ist. Die flexible Verdrahtung 8 ist so gebildet, dass sie zwischen dem ersten Verbindungspunkt 8a und dem zweiten Verbindungspunkt 8b gekrümmt ist.
  • Wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf das Halbleitergehäuse 4 oder das Steuersubstrat 7 aufgebracht wird, kann der gekrümmte Bereich der flexiblen Verdrahtung 8 verlagert werden, um das Aufbringen einer Last auf den ersten Verbindungspunkt 8a und den zweiten Verbindungspunkt 8b zu unterdrücken. Für die flexible Verdrahtung 8 kann ein Material, wie etwa Aluminium, Kupfer, Silber, Gold oder eine Legierung, die durch Hinzufügen eines Zusatzstoffs zu jedem dieser Materialien erhalten wird, verwendet werden, und es ist vorzuziehen, ein Material zu verwenden, das weniger wahrscheinlich eine chemische Veränderung, wie etwa Oxidation oder Korrosion verursacht. Dabei wird die flexible Verdrahtung 8, wenn ein elastisches oder nicht sprödes Material für die flexible Verdrahtung 8 gewählt wird, als Reaktion auf eine äußere Kraft oder Spannung elastisch verformt, so dass eine Ermüdung oder Beschädigung der flexiblen Verdrahtung 8 weniger wahrscheinlich ist. Für die flexible Verdrahtung 8 kann ein leitender Draht oder ein leitendes Band mit einem Durchmesser oder einer Breite von etwa 0,1 mm oder mehr und 2 mm oder weniger verwendet werden.
  • 2 ist eine schematische Darstellung, die eine schematische Konfiguration des Halbleitergehäuses 4 darstellt, das in der Halbleitervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist. Wie in 2 dargestellt, weist das Halbleitergehäuse 4 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 6a auf, die durch Bedecken der entsprechenden Umfänge der Spitzenbereiche 5a der Mehrzahl von leitenden Elementen 5 mit Dichtharz 6 gebildet werden.
  • Jeder der Vorsprünge 6a kann eine Form und Größe haben, mit der er in das Durchgangsloch 7a des Steuersubstrats 7 eingeführt werden kann. Der Durchmesser des Vorsprungs 6a kann etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen, und seine Höhe kann etwa 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger betragen. Wenn die Form des Vorsprungs 6a z. B. die Form eines rechteckigen Parallelepipeds hat, kann seine Breite oder Tiefe etwa 0,1 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen, und kann seine Höhe etwa 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger betragen.
  • Das Dichtharz 6 bedeckt den Außenumfang des Halbleitergehäuses 4 mit Ausnahme des oberen Bereichs des Spitzenbereichs 5a jedes leitenden Elements 5 und der Bodenfläche des Halbleitergehäuses 4, und das obere Ende des Spitzenbereichs 5a, das mit der flexiblen Verdrahtung 8 verbunden ist, liegt frei. Die obere Oberfläche des Dichtharzes 6 ist an einem anderen Bereich als dem Vorsprung 6a mit einer Stützfläche 6b versehen, die eine flache Oberfläche ist, und die Stützfläche 6b kann das Steuersubstrat 7 tragen. Dabei handelt es sich bei der in 2 dargestellten Mehrzahl von freiliegenden Bereichen der Spitzenbereiche 5a der leitenden Elemente 5 um Elektroden, die jeweils zum Zuführen einer Versorgungsspannung oder einer Steuerspannung, zum Detektieren eines Betriebsstroms oder einer Betriebstemperatur oder dergleichen verwendet werden.
  • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht des Halbleitergehäuses 4 entlang einer Ebene A-A in 2. Eine Elektrode (nicht dargestellt) auf der Seite der unteren Oberfläche jedes der beiden Halbleiterelemente 9 ist über eine Bondschicht 10 auf der unteren Oberfläche und eine Relais-Elektrode 11 mit dem leitenden Element 5 verbunden, und eine Elektrode (nicht dargestellt) auf der Seite der oberen Oberfläche von jedem der beiden Halbleiterelemente 9 ist über eine Bondschicht 12 auf der oberen Oberfläche mit dem leitenden Element 5 verbunden.
  • Wie in 3 dargestellt, weisen die leitfähigen Elemente 5 ein leitfähiges Element 5, das mit der Relais-Elektrode 11 verbunden ist, und ein leitfähiges Element 5, das mit der Elektrode des Halbleiterelements 9 über die Bondschicht 12 auf der oberen Oberfläche verbunden ist, auf, und jedes der leitfähigen Elemente 5 erstreckt sich in dem Halbleitergehäuse 4 nach oben und hat einen Spitzenbereich 5a, der höher liegt als die Stützfläche 6b des Halbleitergehäuses 4. Die Breite des freiliegenden Bereichs des oberen Endes des Spitzenbereichs 5a, wie in 3 dargestellt, kann so ausgebildet sein, dass eine flexible Verdrahtung 8 damit verbunden werden kann, und beträgt etwa 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger. Für das leitende Element 5 kann ein leitendes Material, wie etwa eine Kupfer- oder Eisenlegierung verwendet werden.
  • Das Dichtharz 6 bietet eine Isoliereigenschaft, dichtet das Halbleiterelement 9, die Relais-Elektrode 11 und das leitende Element 5 ab, bedeckt den Umfang des Spitzenbereichs 5a des leitenden Elements 5 und bildet einen Vorsprung 6a, der höher ist als die Stützfläche 6b. Wenn der Vorsprung 6a gebildet wird, wird der Seitenbereich des Spitzenbereichs 5a des leitenden Elements 5 isoliert, um einen großen Abstand zwischen den freiliegenden Bereichen entlang der Oberfläche des Dichtharzes 6 zu erreichen mit dem Ergebnis, dass Entladungen zwischen den Elektroden des Halbleiterelements 9 unterdrückt werden können, um die Isoliereigenschaften des Halbleitergehäuses 4 und der Halbleitervorrichtung 1 zu verbessern. Für das Dichtharz 6 kann ein Material verwendet werden, das ein Epoxidharz als Hauptkomponente enthält, dem ein Siliziumdioxidpulver als Füllstoff beigemischt ist.
  • Für das Halbleiterelement 9 wird ein Element, wie z.B. ein IGBT (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode), ein MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) oder eine FWD (Freilaufdiode) verwendet, und es kann ein Typ von Element oder eine Kombination von zwei oder mehr Typen von Elementen in einem Halbleitergehäuse verwendet werden, und es können ein Element oder eine Mehrzahl von Elementen verwendet werden. Für das Halbleiterelement 9 kann ein Halbleitermaterial, wie etwa Silizium, Siliziumkarbid oder Galliumnitrid verwendet werden. Das in 3 dargestellte Halbleiterelement 9 stellt ein Beispiel dar, bei dem Elektroden an dessen oberer und unterer Oberfläche angeordnet sind und die Elektrode (nicht dargestellt) auf der Seite der unteren Oberfläche z. B. eine Drain-Elektrode ist, während die Elektrode (nicht dargestellt) auf der Seite der oberen Oberfläche z. B. eine Source-Elektrode ist. Ferner kann das Halbleiterelement 9 eine Elektrode aufweisen, die zum Zuführen einer Versorgungsspannung oder einer Steuerspannung, zum Detektieren eines Betriebsstroms oder einer Betriebstemperatur oder dergleichen verwendet wird.
  • Die Bondschicht 10 auf der unteren Oberfläche verbindet die Elektrode auf der Seite der unteren Oberfläche des Halbleiterelements 9 mit einem Elektrodenmuster, das an der Relais-Elektrode 11 angeordnet ist, um das Halbleiterelement 9 elektrisch mit dem leitenden Element 5 zu verbinden. Die Bondschicht 12 auf der oberen Oberfläche verbindet die Elektrode auf der Seite der oberen Oberfläche des Halbleiterelements 9 elektrisch mit dem leitenden Element 5.
  • Sowohl für die Bondschicht 10 auf der unteren Oberfläche als auch für die Bondschicht 12 auf der oberen Oberfläche kann ein Lötmittel, das ein Metallmaterial mit niedrigem Schmelzpunkt ist, oder eine ausgehärtete Silberpaste, die leitende Partikel enthält, verwendet werden. Für die Relais-Elektrode 11 kann ein plattenförmiges oder blockförmiges Material mit elektrischer Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit verwendet werden, wie etwa Kupfer oder Aluminium. Alternativ kann das Halbleiterelement 9 über die Bondschicht 10 auf der unteren Oberfläche mit dem leitenden Element 5 verbunden sein, und es kann das leitende Element 5 so gekrümmt sein, dass es sich nach oben erstreckt, um als Relais-Elektrode 11 zu dienen.
  • 4 ist eine erläuternde Darstellung, die eine Entsprechungsrelation zwischen den Halbleitergehäusen 4 und dem Steuersubstrat 7 bei der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Das Steuersubstrat 7 ist versehen mit: Durchgangslöchern 7a zur Einführung der Vorsprünge 6a der Halbleitergehäuse 4; und Steuerelektroden 7b zum Anschließen der flexiblen Verdrahtungen 8.
  • Das Steuersubstrat 7 steuert eine Versorgungsspannung, eine Steuerspannung oder dergleichen für das Halbleiterelement 9. Das Steuersubstrat 7 kann eine Elektrode aufweisen, die zum Detektieren eines Betriebsstroms, einer Betriebstemperatur oder dergleichen des Halbleiterelements 9 verwendet wird. Als Steuersubstrat 7 kann eine gedruckte Leiterplatte verwendet werden, bei der eine Kupferverdrahtung auf einem Glasepoxysubstrat gebildet ist, das durch Imprägnieren einer Glasfaser mit einem Epoxidharz erhalten wird, und deren Dicke etwa 0,1 mm oder mehr und 3 mm oder weniger beträgt.
  • Jedes der Durchgangslöcher 7a kann eine Form und Größe haben, mit der der Vorsprung 6a darin eingeführt werden kann. Der Öffnungsdurchmesser des Durchgangslochs 7a kann etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen, und die Tiefe des Lochs kann der Dicke des Steuersubstrats 7 entsprechen. Wenn z. B. die Form der Öffnung in Draufsicht eine rechteckige Form hat, kann die Breite oder Tiefe des Lochs etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen. Das Durchgangsloch 7a kann mit einer NC-Bearbeitungsmaschine, einer Laserbearbeitungsmaschine oder dergleichen gebildet werden.
  • Die Breite und Tiefe des Durchgangslochs 7a sind größer als die Breite bzw. Tiefe des Vorsprungs 6a des Halbleitergehäuses 4 und können entsprechend der Größe der einzelnen Teile eines gebildeten Zwischenraums auf der linken und rechten Seite in Bezug auf den Vorsprung 6a geeignet angepasst werden, wenn der Vorsprung 6a in das Durchgangsloch 7a eingeführt wird. Wenn die Größen der Teile des Zwischenraums auf der linken und rechten Seite gleich sind, beträgt die Größe des Zwischenraums auf einer Seite vorzugsweise 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger.
  • Wenn der Zwischenraum klein gemacht wird, kann die Verdrahtungslänge der flexiblen Verdrahtung 8 verkürzt werden, um die Menge des verwendeten Materials der flexiblen Verdrahtung 8 zu reduzieren, und es können der Vorsprung 6a und das Durchgangsloch 7a leichter miteinander in Kontakt gelangen, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebracht wird, mit dem Ergebnis, dass die flexible Verdrahtung 8 weniger wahrscheinlich gedehnt wird und das Aufbringen einer übermäßigen Last auf die flexible Verdrahtung 8 unterdrückt werden kann. Wenn der Zwischenraum groß gemacht wird, wird das Einführen des Vorsprungs 6a in das Durchgangsloch 7a erleichtert, was zu einer verbesserten Montagegenauigkeit führt, so dass Probleme aufgrund eines unzureichenden Einführens oder dergleichen unterdrückt werden.
  • Die Steuerelektrode 7b ist eine Elektrode, die mit einer auf dem Steuersubstrat 7 gebildeten Kupferverdrahtung verbunden ist und zum Zuführen einer Versorgungsspannung oder einer Steuerspannung für das Halbleiterelement 9, zum Detektieren eines Betriebsstroms oder einer Betriebstemperatur oder dergleichen verwendet wird. Für die Steuerelektrode 7b kann Kupfer verwendet werden, und es kann ein Metallmaterial, das durch einen Prozess der Beschichtung von Kupfer mit Nickel, Gold oder dergleichen erhalten wird, verwendet werden, und es ist vorzuziehen, ein Material auszuwählen, durch das eine erwünschte Bondfestigkeit der Verbindung mit der flexiblen Verdrahtung 8 erreicht werden kann.
  • Ferner beträgt der Abstand von der Steuerelektrode 7b zu dem Öffnungsendbereich des Durchgangslochs 7a vorzugsweise 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger, und wenn der Abstand kurz gemacht wird, kann die Verdrahtungslänge der flexiblen Verdrahtung 8 verkürzt werden, um die Menge des verwendeten Materials der flexiblen Verdrahtung 8 zu reduzieren, wohingegen, wenn der Abstand lang gemacht wird, die Steuerelektrode 7b daran gehindert werden kann, beim Bilden der Öffnung verformt zu werden, verloren zu gehen oder beschädigt zu werden.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 1 weist Folgendes auf: einen Halbleitergehäuse-Befestigungsschritt zum Befestigen des Halbleitergehäuses 4 an der Grundplatte 2; einen Vorsprung-Einführungsschritt zum Einführen des Vorsprungs 6a des Halbleitergehäuses 4 in das Durchgangsloch 7a des Steuersubstrats 7; und einen Verbindungsschritt durch flexible Verdrahtung zum Verbinden des Spitzenbereichs 5a des leitenden Elements 5 des Halbleitergehäuses 4 mit der Steuerelektrode 7b des Steuersubstrats 7 mittels einer flexiblen Verdrahtung 8.
  • In dem Halbleitergehäuse-Befestigungsschritt wird das Isolierelement 3, das in Form einer Flüssigkeit oder eines Flächenkörpers vorliegt und eine Haftfähigkeit und eine Wärmehärtungseigenschaft aufweist, auf die Grundplatte 2 aufgebracht oder geklebt, es wird das Halbleitergehäuse 4 an einer erwünschten Position daran platziert, und es wird eine Erwärmung durchgeführt, um das Isolierelement 3 auszuhärten, um das Halbleitergehäuse 4 an der Grundplatte 2 zu befestigen, wie in 1 dargestellt.
  • In dem Vorsprung-Einführungsschritt, wie in 4 dargestellt, wird die Position des Durchgangslochs 7a des Steuersubstrats 7 so angepasst, dass sie der Position des Vorsprungs 6a des Halbleitergehäuses 4 entspricht, und es wird der Vorsprung 6a in das Durchgangsloch 7a eingeführt. Das Steuersubstrat 7 kann an dem Halbleitergehäuse 4 befestigt werden durch Aufbringen eines Harzmaterials mit Haftfähigkeit und einer Wärmehärtungseigenschaft, wie etwa eines Epoxidharzes, eines Polyurethanharzes oder eines Silikonharzes, auf die flache obere Oberfläche des Halbleitergehäuses 4 außer dem Vorsprung 6a, Aneinanderkleben selbiger und Erwärmen zum Aushärten des Harzmaterials. Dabei kann neben dem Kleben mittels des Harzmaterials auch ein mechanisches Befestigungsverfahren wie das Befestigen mittels eines Mechanismus, wie etwa einer Schraube oder eines Hakens als Befestigungsverfahren verwendet werden.
  • In dem Verbindungsschritt durch flexible Verdrahtung werden der Spitzenbereich 5a des leitenden Elements 5 mit der Steuerelektrode 7b des Steuersubstrats 7 mittels flexibler Verdrahtung 8 durch Ultraschallbonden mit einem Drahtbonder miteinander verbunden. Wenn ein bandförmiger Draht für die flexible Verdrahtung 8 verwendet wird, kann ein spezielles Verarbeitungswerkzeug für den Drahtbonder verwendet werden. Dabei kann neben dem Drahtbonden durch den Drahtbonder auch ein Verfahren zum Löten eines Metalldrahtes, der an Bereichen außer seiner Spitze für die Verbindung isoliert ist, als Verbindungsverfahren verwendet werden.
  • Hier wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleitergehäuses 4 beschrieben, das Folgendes aufweist: einen Halbleiterelement-Bondingschritt zum Bonden des Halbleiterelements 9 an die Relais-Elektrode 11; einen Bondingschritt für leitende Elemente zum Bonden der leitenden Elemente 5 des Halbleiterelements 9 und der Relais-Elektrode 11; und einen Dichtungsschritt zum Bedecken der leitenden Elemente 5, des Umfangs des Spitzenbereichs 5a jedes leitenden Elements 5 und des Halbleiterelements 9 mit einem Dichtharz 6.
  • In dem Halbleiterelement-Bondingschritt wird die Elektrode auf der unteren Oberfläche des Halbleiterelements 9 durch Löten oder durch Aufbringen und Sintern einer leitfähigen Paste an die Relais-Elektrode 11 gebondet, so dass das Halbleiterelement 9 an der Relais-Elektrode 11 befestigt wird, wie in 2 dargestellt. Der Bondbereich der Relais-Elektrode 11 kann vernickelt oder einer Oberflächenbehandlung, wie etwa Plasmabestrahlung unterzogen werden, um die Bondingeigenschaft zwischen dem Halbleiterelement 9 und der Relais-Elektrode 11 zu verbessern.
  • In dem Bondingschritt für leitende Elemente werden die leitenden Elemente 5 durch Löten an das Halbleiterelement 9 und die Relais-Elektrode 11 gebondet, so dass die gekrümmten leitenden Elemente 5 so befestigt werden, dass sie sich in dem Halbleitergehäuse 4 nach oben erstrecken, wie in 3 dargestellt.
  • In dem Dichtungsschritt werden die leitenden Elemente 5 und das Halbleiterelement 9 durch sogenanntes Spritzpressen wie folgt abgedichtet: Das Halbleiterelement 9 und die Relais-Elektrode 11, an die die leitenden Elemente 5 gebondet werden, werden in einer Form platziert, ein geschmolzenes Dichtharzmaterial wird in die Form gegossen, und die gesamte Form wird erwärmt, um das Dichtharzmaterial auszuhärten, so dass das Dichtharz 6 in einem Stück gebildet wird. Dabei kann durch Ausbilden eines Raums mit der Form eines rechteckigen Parallelepipeds in einem Bereich der Form, der dem Vorsprung 6a des Dichtharzes 6 entspricht, der Vorsprung 6a mit der Form eines rechteckigen Parallelepipeds durch Spritzpressen gebildet werden.
  • Dabei wird, wenn das Harzabdichten durch Spritzpressen ohne Bilden dieses Raums durchgeführt wird, der Vorsprung 6a nicht, wie in 5 dargestellt, gebildet; der Vorsprung 6a kann jedoch durch Schneiden mit einem Schaftfräser entlang einer Schneiderichtung dl und einer dazu orthogonalen Schneiderichtung d2, wie in 5 dargestellt, in einem anderen Bereich als dem Bereich, in dem der Vorsprung 6a zu bilden ist, gebildet werden. Auf diese Weise kann die Position des Vorsprungs 6a geändert werden, ohne dass eine weitere Form für das Spritzpressen hergestellt werden muss, so dass sich die Konstruktions- und Herstellungskosten reduzieren. Neben dem Spritzpressen kann der Vorsprung 6a auch mittels Harzbeschichtung durch Formpressen, Vergießen oder dergleichen, Aushärten des Harzes und anschließendes Schneiden, Polieren oder dergleichen gebildet werden.
  • Durch die vorstehend erwähnten Schritte können die Halbleitervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das Halbleitergehäuse 4 zur Verwendung für die Halbleitervorrichtung 1 hergestellt werden.
  • Somit weist die Halbleitervorrichtung 1 Folgendes auf: das Halbleiterelement 9; die Mehrzahl von leitenden Elementen 5, die jeweils elektrisch mit dem Halbleiterelement 9 verbunden sind und sich jeweils nach oben erstrecken; das Dichtharz 6, um das Halbleiterelement 9 und die leitenden Elemente 5 abzudichten und einen Vorsprung 6a zu bilden, der den Umfang des Spitzenbereichs 5a jedes der Mehrzahl von leitenden Elementen 5 bedeckt; das Steuersubstrat 7, das mit dem Durchgangsloch 7a versehen ist, in das der Vorsprung 6a eingeführt wird, wobei das Steuersubstrat 7 die Steuerelektrode 7b aufweist; und die flexible Verdrahtung 8, um die Steuerelektrode 7b und den Spitzenbereich 5a des leitenden Elements 5 miteinander zu verbinden, wobei die flexible Verdrahtung 8 Flexibilität aufweist.
  • Bei einer solchen Konfiguration ist der Umfang des Spitzenbereichs 5a des leitenden Elements 5 des Halbleitergehäuses 4 durch das Dichtharz 6 mit einem darin ausgebildeten Vorsprung 6a isoliert, und es ist nicht erforderlich, ein Isolierharz wie ein Unterfüllungsmaterial zwischen dem Halbleitergehäuse 4 und dem Steuersubstrat 7 anzuordnen, mit dem Ergebnis, dass Probleme, wie etwa Ablösung und Rissbildung des Isolierharzes selbst dann nicht auftreten, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebracht wird. Somit können Probleme aufgrund einer auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebrachten äußeren Kraft oder Spannung verhindert werden, so dass die Halbleitervorrichtung 1 mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit erreicht wird. Ferner kann das Halbleitergehäuse 4 mit dem darin gebildeten Vorsprung 6a zur Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung 1 verwendet werden.
  • Es sei angemerkt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft ein Dichtharz 6 dargestellt worden ist, bei dem der Vorsprung 6a so gebildet ist, dass er den Umfang des Spitzenbereichs 5a jedes der Mehrzahl von leitenden Elementen 5 vollständig bedeckt; das Dichtharz 6 kann jedoch auch auf folgende Weise ausgebildet sein: Der Vorsprung 6a wird so gebildet, dass ein Bereich des Umfangs des Spitzenbereichs 5a auf oder unterhalb der Höhe der oberen Oberfläche des Steuersubstrats 7 mit Dichtharz 6 bedeckt ist, d. h. der Vorsprung 6a ist so gebildet, dass ein Bereich des Umfangs des Spitzenbereichs 5a oberhalb der Höhe der oberen Oberfläche des Steuersubstrats 7 nicht mit dem Dichtharz 6 bedeckt ist.
  • Ferner ist zur Veranschaulichung beschrieben, dass das obere Ende des Spitzenbereichs 5a jedes leitenden Elements 5 vollständig freiliegt, wie in 3 dargestellt; ein Bereich des oberen Endes des Spitzenbereichs 5a kann jedoch auch mit Dichtharz 6 bedeckt sein, solange der freiliegende Bereich des oberen Endes des Spitzenbereichs 5a in einem solchen Ausmaß freiliegt, dass eine flexible Verdrahtung 8 damit verbunden werden kann. Beispielsweise kann die Breite des freiliegenden Bereichs des oberen Endes des Spitzenbereichs 5a etwa die Hälfte der Breite des Spitzenbereichs 5a betragen. Die Isoliereigenschaft der Halbleitervorrichtung 1 wird auch durch diese Konfigurationen des Spitzenbereichs 5a hinsichtlich der Freilegung in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung und in der Links-/Rechtsrichtung gewährleistet mit dem Ergebnis, dass die Dichtgenauigkeit des Dichtharzes 6 verringert oder die Verbindung der flexiblen Verdrahtung 8 bei der Herstellung der Halbleitergehäuse 4 erleichtert wird.
  • Wie in 6 dargestellt, ist die Höhe H1 des Vorsprungs ferner eine Länge von dem unteren Ende des Vorsprungs 6a bis zu dem oberen Ende des Vorsprungs 6a, d. h. eine Länge von der Oberfläche des Halbleitergehäuses 4, an der der Vorsprung 6a gebildet ist, bis zu dem oberen Ende des Vorsprungs 6a, und ist vorzugsweise größer oder gleich der Dicke H2 des Steuersubstrats 7, und es befindet sich das obere Ende des Vorsprungs 6a vorzugsweise über der oberen Oberfläche des Steuersubstrats 7. In 6 befindet sich das obere Ende des Vorsprungs 6a um die Differenz zwischen der Höhe H1 des Vorsprungs 6a und der Dicke H2 des Steuersubstrats 7 über der oberen Oberfläche des Steuersubstrats 7.
  • Mit dieser Konfiguration wird das Einführen des Vorsprungs 6a in das Durchgangsloch 7a erleichtert, so dass Probleme bei der Befestigung des Halbleitergehäuses 4 und des Steuersubstrats 7, Probleme beim Verbinden der flexiblen Verdrahtung 8 oder dergleichen aufgrund einer unzureichenden Einführung unterdrückt werden. Ferner können die Stützfläche 6b des Halbleitergehäuses 4 und die untere Oberfläche des Steuersubstrats 7 miteinander in Kontakt sein oder voneinander getrennt sein.
  • Wie in 6 dargestellt ist, ist ferner in einer Relation zwischen einem Abstand D1 zwischen den Verbindungspunkten, der eine Länge zwischen dem ersten Verbindungspunkt 8a und dem zweiten Verbindungspunkt 8b ist, der Länge der flexiblen Verdrahtung 8 von dem ersten Verbindungspunkt 8a bis zu dem zweiten Verbindungspunkt 8b und einer zulässigen Breite D2, die eine Breite zwischen dem Seitenbereich des Vorsprungs 6a und dem Öffnungsende des Durchgangslochs 7a des Steuersubstrats 7 ist, die Länge der flexiblen Verdrahtung 8 vorzugsweise größer als die Summe des Abstandes D1 zwischen den Verbindungspunkten und der zulässigen Breite D2, wobei der erste Verbindungspunkt 8a ein Verbindungspunkt zwischen der flexiblen Verdrahtung 8 und dem Spitzenbereich 5a ist und der zweite Verbindungspunkt 8b ein Verbindungspunkt zwischen der flexiblen Verdrahtung 8 und der Steuerelektrode 7b ist.
  • Mit dieser Konfiguration wird der gekrümmte Bereich der flexiblen Verdrahtung 8 selbst dann, wenn der Vorsprung 6a und das Steuersubstrat 7 aufgrund einer erzeugten äußeren Kraft oder Spannung in der seitlichen Richtung bewegt werden, so dass veranlasst wird, dass der seitliche Bereich des Vorsprungs 6a an dem Öffnungsende des Durchgangslochs 7a anstößt, nicht maximal gedehnt mit dem Ergebnis, dass unterdrückt werden kann, dass eine Spannung auf den ersten Verbindungspunkt 8a und den zweiten Verbindungspunkt 8b der flexiblen Verdrahtung 8 aufgebracht wird.
  • Ferner kann die Form des Vorsprungs 6a eine polygonale Prismenform, eine zylindrische Form oder dergleichen anstelle der in 2 dargestellten Form eines rechteckigen Parallelepipeds sein, und es kann die Form des Durchgangslochs 7a des Steuersubstrats 7 gemäß der Form des Vorsprungs 6a gewählt werden. Ferner ist zur Veranschaulichung beschrieben, dass die Stützfläche 6b des Halbleitergehäuses 4 flach ist; die Stützfläche 6b kann jedoch auch nicht vollständig flach sein, sie kann auch Unregelmäßigkeiten aufweisen oder eine sphärische Oberfläche, wie etwa eine Kuppelform, aufweisen.
  • Ferner kann, wie in 7 dargestellt, das Halbleitergehäuse 4 einen zweiten Vorsprung 6c aufweisen, der an der Stützfläche 6b ausgebildet ist und aus Dichtharz 6 gebildet ist und den Spitzenbereich 5a des leitenden Elements 5 nicht umfasst. Durch Ausbilden eines zweiten Durchgangslochs 7c in dem Steuersubstrat 7, das dem zweiten Vorsprung 6c entspricht, und das Einführen des zweiten Vorsprungs 6c in das zweite Durchgangsloch 7c werden das Halbleitergehäuse 4 und das Steuersubstrat 7 stabiler aneinander befestigt. Somit werden der Vorsprung 6a und das Steuersubstrat 7 selbst dann reguliert, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 oder das Halbleitergehäuse 4 aufgebracht wird, um eine Bewegung des Vorsprungs 6a und des Steuersubstrats 7 in der seitlichen Richtung zu erzwingen mit dem Ergebnis, dass der gekrümmte Bereich der flexiblen Verdrahtung 8 nicht maximal gedehnt wird, so dass das Aufbringen einer Last auf den ersten Verbindungspunkt 8a und den zweiten Verbindungspunkt 8b der flexiblen Verdrahtung 8 weiter unterdrückt wird.
  • Die Form des zweiten Vorsprungs 6c kann eine Form eines rechteckigen Parallelepipeds, eine polygonale Prismenform, eine zylindrische Form oder dergleichen sein. Ferner kann der Durchmesser des zweiten Vorsprungs 6c etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen, und seine Höhe kann etwa 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger betragen. Wenn die Form des zweiten Vorsprungs 6c z. B. die Form eines rechteckigen Parallelepipeds hat, kann seine Breite oder Tiefe etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger und seine Höhe etwa 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger betragen.
  • Ferner kann das zweite Durchgangsloch 7c eine Form und Größe haben, mit denen der zweite Vorsprung 6c darin eingeführt werden kann, und es kann der Öffnungsdurchmesser des zweiten Durchgangslochs 7c etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen, und es kann die Tiefe des Lochs der Dicke des Steuersubstrats 7 entsprechen. Wenn z. B. die Form der Öffnung des zweiten Durchgangslochs 7c in der Draufsicht eine rechteckige Form hat, kann die Breite oder Tiefe des Öffnungsdurchmessers etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen. Das zweite Durchgangsloch 7c kann mit einer NC-Bearbeitungsmaschine, einer Laserbearbeitungsmaschine oder dergleichen gebildet werden.
  • Die Breite und Tiefe des zweiten Durchgangslochs 7c sind größer als die Breite bzw. Tiefe des zweiten Vorsprungs 6c und können entsprechend der Größe der einzelnen Teile eines gebildeten Zwischenraums auf der linken und rechten Seite in Bezug auf den zweiten Vorsprung 6c geeignet angepasst werden, wenn der zweite Vorsprung 6c in das zweite Durchgangsloch 7c eingeführt wird. Wenn die Größen der Teile des Zwischenraums auf der linken und rechten Seite gleich sind, beträgt die Größe des Zwischenraums auf einer Seite vorzugsweise 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger. Wenn der Zwischenraum klein gemacht wird, können der zweite Vorsprung 6c und das zweite Durchgangsloch 7c leichter miteinander in Kontakt gelangen, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebracht wird, mit dem Ergebnis, dass die flexible Verdrahtung 8 weniger wahrscheinlich gedehnt wird und das Aufbringen einer übermäßigen Last auf die flexible Verdrahtung 8 unterdrückt werden kann. Wenn der Zwischenraum groß gemacht wird, wird das Einführen des zweiten Vorsprungs 6c in das zweite Durchgangsloch 7c erleichtert, was zu einer verbesserten Montagegenauigkeit führt, so dass Probleme aufgrund eines unzureichenden Einführens oder dergleichen unterdrückt werden.
  • Wie in 7 dargestellt, ist eine Höhe H3 des zweiten Vorsprungs eine Länge von dem unteren Ende des zweiten Vorsprungs 6c bis zu dem oberen Ende des zweiten Vorsprungs 6c, d. h. eine Länge von der Oberfläche des Halbleitergehäuses 4, an der der zweite Vorsprung 6c gebildet ist, bis zu dem oberen Ende des zweiten Vorsprungs 6c, und ist vorzugsweise größer oder gleich der Dicke H2 des Steuersubstrats 7, und es befindet sich das obere Ende des zweiten Vorsprungs 6c vorzugsweise über der oberen Oberfläche des Steuersubstrats 7. In 7 befindet sich das obere Ende des zweiten Vorsprungs 6c um die Differenz zwischen der Höhe H3 des zweiten Vorsprungs und der Dicke H2 des Steuersubstrats 7 über der oberen Oberfläche des Steuersubstrats 7. Mit dieser Konfiguration wird das Einführen des zweiten Vorsprungs 6c in das Durchgangsloch 7a erleichtert, so dass Probleme bei der Befestigung des Halbleitergehäuses 4 und des Steuersubstrats 7, Probleme beim Verbinden der flexiblen Verdrahtung 8 oder dergleichen aufgrund einer unzureichenden Einführung unterdrückt werden.
  • Ferner beträgt, wenn die Größen der Teile des gebildeten Zwischenraums auf der linken und rechten Seite in Bezug auf den zweiten Vorsprung 6c gleich gemacht werden, wenn der zweite Vorsprung 6c in das Durchgangsloch 7a eingeführt wird, der Zwischenraum auf einer Seite vorzugsweise 0,5 mm oder mehr und 5 mm oder weniger. Bei dem kleinen Zwischenraum auf einer Seite kommen der zweite Vorsprung 6c und das Durchgangsloch 7a selbst dann, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 oder das Halbleitergehäuse 4 aufgebracht wird, so dass eine Bewegung des Vorsprungs 6a und des Steuersubstrats 7 in der seitlichen Richtung erzwungen wird, miteinander in Kontakt, um zu verhindern, dass der Vorsprung 6a und das Steuersubstrat 7 in der seitlichen Richtung bewegt werden, und um zu verhindern, dass der gekrümmte Bereich der flexiblen Verdrahtung 8 maximal gedehnt wird, so dass das Aufbringen einer Last auf den ersten Verbindungspunkt 8a und den zweiten Verbindungspunkt 8b der flexiblen Verdrahtung 8 weiter unterdrückt wird. Wenn der Zwischenraum groß gemacht wird, kann der zweite Vorsprung 6c leichter in das Durchgangsloch 7a eingeführt werden, was zu einer verbesserten Montagegenauigkeit führt, so dass Probleme aufgrund einer unzureichenden Einführung oder dergleichen unterdrückt werden.
  • Ferner kann die nachstehend beschriebene Halbleitervorrichtung 1a verwendet werden, wie in 8 dargestellt: ein Bondingschutzelement 13 zum Bedecken des Spitzenbereichs 5a des leitenden Bereichs 5, der Steuerelektrode 7b des Steuersubstrats 7 und der flexiblen Verdrahtung 8 ist auf dem Steuersubstrat 7 der in 1 dargestellten Halbleitervorrichtung 1 gebildet. Das Bondingschutzelement 13 ist elastisch und schützt den Spitzenbereich 5a, die Steuerelektrode 7b oder die flexible Verdrahtung 8 vor äußeren Kräften oder Spannungen, die auf die Halbleitervorrichtung 1a aufgebracht werden.
  • Wenn ein relativ flexibles Harz mit einem Elastizitätsmodul von 1 MPa oder mehr und weniger als 1000 MPa als Bondingschutzelement 13 verwendet wird, kann das Bondingschutzelement 13 der Verschiebung und Verformung der flexiblen Verdrahtung 8, die durch eine auf die Halbleitervorrichtung 1a aufgebrachte äußere Kraft oder Spannung verursacht werden, leichter folgen, so dass das Aufbringen einer Last auf den ersten Verbindungspunkt 8a und den zweiten Verbindungspunkt 8b der flexiblen Verdrahtung 8 unterdrückt wird.
  • Andererseits kann, wenn ein Harz verwendet wird, das einen Elastizitätsmodul von 1 GPa oder mehr und 10 GPa oder weniger hat und das im Verhältnis weniger wahrscheinlich elastisch verformt wird, die Befestigung zwischen dem Halbleitergehäuse 4 und dem Steuersubstrat 7 verbessert werden, und es kann die flexible Verdrahtung 8 so befestigt werden, dass eine Verschiebung und Verformung der flexiblen Verdrahtung 8 aufgrund einer auf die Halbleitervorrichtung 1a aufgebrachten äußeren Kraft unterdrückt werden, so dass das Aufbringen einer Last auf jeden des ersten Verbindungspunkts 8a und des zweiten Verbindungspunkts 8b der flexiblen Verdrahtung 8 unterdrückt wird. Ferner hat das Bondingschutzelement 13 eine Isoliereigenschaft, und es wird die Isoliereigenschaft zwischen dem Spitzenbereich 5a, der Steuerelektrode 7b und der flexiblen Verdrahtung 8 durch deren Bedeckung verbessert.
  • Für das Bondingschutzelement 13 kann ein wärmehärtendes Harz, ein ultraviolett härtendes Harz oder dergleichen verwendet werden, wie etwa Silikon, Fluor, Polyurethan, Polyolefin oder Polyimid. Ferner kann der Elastizitätsmodul des Bondingschutzelements 13 durch Dispergieren eines Füllstoffs in dem Bondingschutzelement 13 angepasst werden. Dabei weist das Bondingschutzelement 13, um das Bondingschutzelement 13 an einer erwünschten Position des Steuersubstrats 7 in eine erwünschte Form zu bringen, vorzugsweise Thixotropie auf, bevor es ausgehärtet wird.
  • Ferner wird in dem Bondingschutz-Bildungsschritt zum Bilden des Bondingschutzelements 13 ein Ausgangsmaterial des Bondingschutzelements unter Verwendung eines Spenders, eines Schlitzbeschichters oder dergleichen aufgebracht, um den Spitzenbereich 5a des leitenden Elements 5, die Steuerelektrode 7b des Steuersubstrats 7 und die flexible Verdrahtung 8 zu bedecken, oder um die gesamte obere Oberfläche des Steuersubstrats 7 zu bedecken, und wird dann ausgehärtet. Wenn wärmehärtendes Harz als Material für das Bondingschutzelement 13 ausgewählt wird, wird das wärmehärtende Harz durch Erwärmen ausgehärtet, wohingegen dann, wenn ultraviolett aushärtbares Harz ausgewählt wird, das ultraviolett aushärtbare Harz durch Bestrahlen des ultraviolett aushärtbaren Harzes mit einem ultravioletten Strahl mit einer für das Harz geeigneten Wellenlänge ausgehärtet wird.
  • Es wurde zur Veranschaulichung beschrieben, dass eine Mehrzahl von Halbleitergehäusen 4, eine Mehrzahl von Halbleiterelementen 9 und eine Mehrzahl von leitenden Elementen 5 ausgebildet sind; die Anzahl der Halbleitergehäuse 4, der Halbleiterelemente 9 und der leitenden Elemente 5 kann jedoch je nach Bedarf geändert werden. Beispielsweise können vier Halbleiterelemente 9 und acht leitende Elemente 5 ausgebildet sein. Dabei kann jedes der Halbleitergehäuse 4 eine Mehrzahl von Elektroden aufweisen, die jeweils zum Zuführen einer Versorgungsspannung oder einer Steuerspannung zu dem Halbleiterelement 9, zum Detektieren eines Betriebsstroms oder einer Betriebstemperatur des Halbleiterelements 9 oder dergleichen verwendet werden, und die Anzahl der leitenden Elemente 5 kann entsprechend erhöht werden.
  • Es ist zur Veranschaulichung beschrieben, dass die Elektroden (nicht dargestellt) des Halbleiterelements 9 auf der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche des Halbleiterelements 9 angeordnet sind; die Mehrzahl von Elektroden kann j edoch auch nur auf der oberen Oberfläche des Halbleiterelements 9 angeordnet sein. In diesem Fall ist die Mehrzahl der leitenden Elemente 5 über die Bondschicht 12 auf der oberen Oberfläche mit der Mehrzahl von Elektroden auf der oberen Oberfläche des Halbleiterelements 9 verbunden.
  • Mit einer solchen Konfiguration ist außerdem der Umfang des Spitzenbereichs 5a des leitenden Elements 5 des Halbleitergehäuses 4 isoliert, und es ist nicht erforderlich, ein Isolierharz, wie etwa ein Unterfüllungsmaterial zwischen dem Halbleitergehäuse 4 und dem Steuersubstrat 7 anzuordnen, mit dem Ergebnis, dass Probleme, wie etwa Ablösung, Rissbildung oder dergleichen des Isolierharzes selbst dann nicht auftreten, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebracht wird.
  • Ferner folgt selbst dann, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebracht wird, das Bondingschutzelement 13 der flexiblen Verdrahtung 8 oder fixiert das Bondingschutzelement 13 die flexible Verdrahtung 8, so dass das Aufbringen einer Last auf den ersten Verbindungspunkt 8a und den zweiten Verbindungspunkt 8b der flexiblen Verdrahtung 8 unterdrückt wird. Somit können Probleme aufgrund einer auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebrachten äußeren Kraft oder Spannung verhindert werden, und die Halbleitervorrichtung 1 oder das Halbleitergehäuse 4 kann eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufweisen.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bei der ersten Ausführungsform ist zur Veranschaulichung beschrieben, dass die Form des Vorsprungs 6a des Halbleitergehäuses 4 die Form eines rechteckigen Parallelepipeds hat; bei der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch zur Veranschaulichung beschrieben, dass der Vorsprung 6a eine gestufte Form hat. Andere Konfigurationen als diese sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
  • 9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Relation zwischen dem Vorsprung 6a des Halbleitergehäuses 4 und dem Steuersubstrat 7 bei der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Der Vorsprung 6a hat eine gestufte Form, die Folgendes aufweist: eine untere Stufe mit einem Stützbereich 6d; und eine obere Stufe mit einem Einführungsbereich 6e, die sich über der unteren Stufe befindet. Der Stützbereich 6d trägt die untere Oberfläche des Steuersubstrats 7, und der Einführungsbereich 6e wird in das Durchgangsloch 7a des Steuersubstrats 7 eingeführt. Dabei trägt die obere Oberfläche des Stützbereichs 6d das Steuersubstrat 7.
  • Der Durchmesser des Stützbereichs 6d ist größer als der Öffnungsdurchmesser des Durchgangslochs 7a des Steuersubstrats 7, und der Durchmesser des Einführungsbereichs 6e ist kleiner als der Öffnungsdurchmesser des Durchgangslochs 7a des Steuersubstrats 7. Der Durchmesser des Einführungsbereichs 6e kann etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen, und seine Höhe kann etwa 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger betragen. Wenn der Einführungsbereich z. B. die Form eines rechteckigen Parallelepipeds hat, kann seine Breite oder Tiefe etwa 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger betragen, und es kann seine Höhe etwa 0,1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger betragen. Der Durchmesser des Stützbereichs 6d kann größer sein als der Durchmesser des Einführungsbereichs 6e und kann so beschaffen sein, dass die untere Oberfläche des Steuersubstrats 7 getragen werden kann.
  • An dem oberen Endbereich des Einführungsbereichs 6e liegt der Spitzenbereich 5a des leitenden Elements 5 frei, und dieser freiliegende Bereich dient als Verbindungspunkt mit der flexiblen Verdrahtung 8. Ferner ist die Höhe H4 des Einführungsbereichs eine Länge von dem oberen Ende des Stützbereichs 6d bis zu dem oberen Ende des Einführungsbereichs 6e und ist vorzugsweise größer oder gleich der Dicke H2 des Steuersubstrats 7, und es befindet sich das obere Ende des Einführungsbereichs 6e vorzugsweise über der oberen Oberfläche des Steuersubstrats 7. Gemäß 9 befindet sich das obere Ende des Einführungsbereichs 6e um eine Differenz zwischen der Höhe H4 des Einführungsbereichs und der Dicke H2 des Steuersubstrats 7 über der oberen Oberfläche des Steuersubstrats 7.
  • Mit dieser Konfiguration kommen, wenn eine Schaltungsverdrahtung und Komponenten auf der Rückseite des Steuersubstrats 7 angebracht werden oder wenn ein unregelmäßiger Bereich an einem anderen Bereich des Halbleitergehäuses 4 als dem Vorsprung 6a vorhanden ist, das Halbleitergehäuse 4 und das Steuersubstrat 7 nicht miteinander in Kontakt und sind parallel zueinander angeordnet mit dem Ergebnis, dass das Einführen des Vorsprungs 6a weniger wahrscheinlich nicht ausreicht. Ferner kann, da ein unzureichendes Einführen vermieden wird, die flexible Verdrahtung 8 leicht verbunden werden.
  • Dabei wird das Steuersubstrat 7 durch Erwärmen eines plattenförmigen Epoxidharzes gebildet und kann sich durch Erwärmen, Feuchtigkeitsaufnahme oder dergleichen verformen. Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gelangen selbst dann, wenn sich die gesamte Oberfläche des Steuersubstrats 7 auf diese Weise verformt, das Halbleitergehäuse 4 und das Steuersubstrat 7 nicht miteinander in Kontakt und sind parallel zueinander angeordnet mit dem Ergebnis, dass das Einführen des Vorsprungs 6a weniger wahrscheinlich nicht ausreicht. Ferner kann die flexible Verdrahtung 8 leicht verbunden werden, da ein unzureichendes Einführen vermieden wird.
  • Mit einer solchen Konfiguration ist außerdem der Umfang des Spitzenbereichs 5a jedes der Mehrzahl von leitenden Elementen 5 des Halbleitergehäuses 4 durch ein Dichtharz 6 mit einem darin ausgebildeten Vorsprung 6a isoliert, und es ist nicht erforderlich, ein Isolierharz, wie etwa ein Unterfüllungsmaterial zwischen dem Halbleitergehäuse 4 und dem Steuersubstrat 7 anzuordnen, mit dem Ergebnis, dass Probleme wie Ablösung, Rissbildung oder dergleichen des Isolierharzes selbst dann nicht auftreten, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebracht wird. Somit können Probleme aufgrund einer auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebrachten äußeren Kraft oder Spannung verhindert werden, so dass eine Halbleitervorrichtung 1 oder ein Halbleitergehäuse 4 mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit erreicht werden kann.
  • In jeder der ersten und zweiten Ausführungsform wurde zur Veranschaulichung beschrieben, dass für das leitende Element 5 ein leitendes Material verwendet wird, das so gekrümmt ist, dass es sich in dem Halbleitergehäuse 4 nach oben erstreckt; jedoch kann für das leitende Element 5 auch ein Elektrodenpfosten 14 verwendet werden, kann die flexible Verdrahtung 8 als die Verdrahtung verwendet werden, die mit der Elektrode des Halbleiterelements 9 verbunden ist, und kann das Halbleitergehäuse 4a wie in 10 bis 12 dargestellt ausgelegt sein.
  • 10 ist eine schematische Darstellung, die eine schematische Konfiguration des Halbleitergehäuses 4a zeigt, 11 ist eine schematische Querschnittsansicht des Halbleitergehäuses 4a entlang einer Ebene B-B in 10, und 12 ist eine schematische Darstellung, die die schematische Konfiguration des Halbleitergehäuses 4a darstellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Dichtharz 6 in 10 nicht dargestellt.
  • Wie in 10 dargestellt, wird der Elektrodenpfosten 14, der eine säulenartige Form und elektrische Leitfähigkeit aufweist, als leitendes Element 5 verwendet, und es ist der Elektrodenpfosten 14 elektrisch mit dem Halbleiterelement 9 verbunden und erstreckt sich in dem Halbleitergehäuse 4a nach oben. Der Elektrodenpfosten 14 ist auch mit einer leitenden Schicht 17 verbunden, bei der es sich um ein leitendes Muster handelt, das auf einer Isolierschicht 16 mit einer Isoliereigenschaft ausgebildet ist. Das Halbleiterelement 9 ist an der Relais-Elektrode 11 befestigt, wobei die Isolierschicht 16 dazwischen angeordnet ist. Ein Steueranschluss 15, der eine andere Elektrode als die Elektrode ist, mit der der Elektrodenpfosten 14 verbunden ist, ist an dem Halbleiterelement 9 ausgebildet, und der Steueranschluss 15 ist z. B. ein Gate-Elektrodenanschluss, wenn das Halbleiterelement 9 ein MOSFET ist. Der Steueranschluss 15 und die leitende Schicht 17 sind mittels einer flexiblen Verdrahtung 8 miteinander verbunden. Zur Bildung und Verbindung der flexiblen Verdrahtung 8 kann z. B. Drahtbonden verwendet werden.
  • Wie in 11 dargestellt, ist der Elektrodenpfosten 14 mit Dichtharz 6 abgedichtet, und es ist der Vorsprung 6a, der den Umfang eines Elektrodenpfosten-Spitzenbereichs 14a bedeckt, durch Dichtharz 6 gebildet. Das obere Ende des Elektrodenpfosten-Spitzenbereichs 14a ist nicht mit Dichtharz 6 bedeckt und liegt nach außen frei, und mit dem freiliegenden Bereich ist die flexible Verdrahtung 8 verbunden. Für den Elektrodenpfosten 14 kann ein Metallmaterial, wie etwa Kupfer oder Nickel verwendet werden, und der Umfang des Elektrodenpfostens 14 mit Ausnahme des oberen und unteren Endes, d. h. die seitlichen Oberflächen des Elektrodenpfostens 14 können mit einem Isoliermaterial, wie etwa einem Epoxidharz, einem Polyimidharz oder einem Silikonharz, z. B. mittels Elektrodenbeschichtung, beschichtet sein. Dann kann z. B. das Dichtharz 6 durch Spritzpressen gebildet werden, um ein Halbleitergehäuse 4a mit einem Vorsprung 6a zu erhalten, wie in 12 dargestellt.
  • Auf diese Weise muss in dem Fall, in dem das Halbleitergehäuse 4a unter Verwendung der flexiblen Verdrahtung 8 zusammen mit dem Elektrodenpfosten 14 hergestellt wird, das leitende Element 5 selbst dann nicht neu konstruiert oder hergestellt werden, wenn das Layout des Halbleiterelements 9 geändert wird, so dass die Konstruktionskosten reduziert werden.
  • Mit einer solchen Konfiguration ist außerdem der Umfang des Elektrodenpfosten-Spitzenbereichs 14a des Elektrodenpfostens 14, der als leitendes Element 5 des Halbleitergehäuses 4a verwendet wird, durch das Dichtharz 6 mit dem darin ausgebildeten Vorsprung 6a isoliert, und es ist nicht erforderlich, ein Isolierharz, wie etwa ein Unterfüllungsmaterial zwischen dem Halbleitergehäuse 4a und dem Steuersubstrat 7 anzuordnen, mit dem Ergebnis, dass Probleme wie Ablösung, Rissbildung oder dergleichen des Isolierharzes selbst dann nicht auftreten, wenn eine äußere Kraft oder Spannung auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebracht wird. Somit können Probleme aufgrund einer auf die Halbleitervorrichtung 1 aufgebrachten äußeren Kraft oder Spannung verhindert werden, und es kann die Halbleitervorrichtung 1 oder das Halbleitergehäuse 4a mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit erreicht werden.
  • Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausführungsformen können die Ausführungsformen frei miteinander kombiniert werden, es kann jede Komponente der Ausführungsformen modifiziert werden, oder es kann eine jeweilige Komponente der Ausführungsformen weggelassen werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1a
    Halbleitervorrichtung
    2
    Grundplatte
    3
    Isolierelement
    4, 4a
    Halbleitergehäuse
    5
    leitendes Element
    5a
    Spitzenbereich
    6
    Dichtharz
    6a
    Vorsprung
    6b
    Stützfläche
    6c
    zweiter Vorsprung
    6d
    Stützbereich
    6e
    Einführungsbereich
    7
    Steuersubstrat
    7a
    Durchgangsloch
    7b
    Steuerelektrode
    7c
    zweites Durchgangsloch
    8
    flexible Verdrahtung
    8a
    erster Verbindungspunkt
    8b
    zweiter Verbindungspunkt
    9
    Halbleiterelement
    10
    Bondschicht auf der unteren Oberfläche
    11
    Relais-Elektrode
    12
    Bondschicht auf der oberen Oberfläche
    13
    Bondingschutzelement
    14
    Elektrodenpfosten
    14a
    Elektrodenpfosten-Spitzenbereich
    15
    Steueranschluss
    16
    Isolierschicht
    17
    leitende Schicht
    d1, d2
    Schneiderichtung
    D1
    Abstand zwischen Verbindungspunkten
    D2
    zulässige Breite
    H1
    Höhe des Vorsprungs
    H2
    Dicke des Steuersubstrats
    H3
    Höhe des zweiten Vorsprungs
    H4
    Höhe des Einführungsbereichs
  • 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 2013 [0003]
    • JP 21371 A [0003]
    • WO 2014/103133 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Halbleitervorrichtung, die Folgendes aufweist: - ein Halbleiterelement; - eine Mehrzahl von leitenden Elementen, die jeweils elektrisch mit dem Halbleiterelement verbunden sind und sich jeweils nach oben erstrecken; - ein Dichtharz, um das Halbleiterelement und die leitenden Elemente abzudichten und einen Vorsprung zu bilden, der einen Umfang eines Spitzenbereichs jedes der Mehrzahl von leitenden Elementen bedeckt; - ein Steuersubstrat, das mit einem Durchgangsloch versehen ist, in das der Vorsprung eingeführt wird, wobei das Steuersubstrat eine Steuerelektrode aufweist; und - eine flexible Verdrahtung, um die Steuerelektrode und den Spitzenbereich des leitenden Elements miteinander zu verbinden, wobei die flexible Verdrahtung Flexibilität aufweist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Höhe des Vorsprungs eine Länge von einem unteren Ende des Vorsprungs bis zu einem oberen Ende des Vorsprungs ist und größer oder gleich einer Dicke des Steuersubstrats ist, und sich das obere Ende des Vorsprungs über einer oberen Oberfläche des Steuersubstrats befindet.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung eine untere Stufe mit einem Stützbereich zum Tragen einer unteren Oberfläche des Steuersubstrats und eine obere Stufe mit einem in das Durchgangsloch eingeführten Einführungsbereich aufweist, wobei eine Höhe des Einführungsbereichs größer oder gleich einer Dicke des Steuersubstrats ist und sich ein oberes Ende des Einführungsbereichs über einer oberen Oberfläche des Steuersubstrats befindet.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine obere Oberfläche des Dichtharzes außer dem Vorsprung flach ist.
  5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in einer Relation zwischen einem Abstand zwischen den Verbindungspunkten, der eine Länge zwischen einem ersten Verbindungspunkt und einem zweiten Verbindungspunkt ist, einer Länge der flexiblen Verdrahtung von dem ersten Verbindungspunkt bis zu dem zweiten Verbindungspunkt und einer zulässigen Breite, die eine Breite zwischen einem Seitenbereich des Vorsprungs und einem Öffnungsende des Durchgangslochs ist, die Länge der flexiblen Verdrahtung größer ist als die Summe des Abstandes zwischen den Verbindungspunkten und der zulässigen Breite, wobei der erste Verbindungspunkt ein Verbindungspunkt zwischen der flexiblen Verdrahtung und dem Spitzenbereich ist und der zweite Verbindungspunkt ein Verbindungspunkt zwischen der flexiblen Verdrahtung und der Steuerelektrode ist.
  6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei auf dem Steuersubstrat ferner ein Bondingschutzelement gebildet ist, das den Spitzenbereich, die Steuerelektrode und die flexible Verdrahtung bedeckt und den Spitzenbereich, die Steuerelektrode und die flexible Verdrahtung elektrisch voneinander isoliert.
  7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Halbleitervorrichtung eine Struktur aufweist, bei der ein zweiter Vorsprung, der aus dem Dichtharz gebildet ist und das leitende Element nicht aufweist, an einer anderen oberen Oberfläche des Dichtharzes als dem Vorsprung ausgebildet ist und der zweite Vorsprung in ein zweites Durchgangsloch des Steuersubstrats eingeführt ist, wobei das zweite Durchgangsloch so ausgebildet ist, dass es dem zweiten Vorsprung entspricht.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: - einen Halbleitergehäuse-Befestigungsschritt zum Befestigen eines Halbleitergehäuses an einer Grundplatte, wobei das Halbleitergehäuse ein Dichtharz aufweist, um einen Vorsprung zu bilden, der einen Umfang eines Spitzenbereichs jedes einer Mehrzahl von leitenden Elementen bedeckt; - einen Vorsprung-Einführungsschritt zum Einführen des Vorsprungs in ein Durchgangsloch, das in einem Steuersubstrat ausgebildet ist; und - einen Verbindungsschritt durch flexible Verdrahtung zum Verbinden des Spitzenbereichs mit einer auf dem Steuersubstrat angeordneten Steuerelektrode mittels einer flexiblen Verdrahtung durch Drahtbonden.
  9. Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8, das ferner einen Bondingschutzelement-Bildungsschritt zum Bilden eines Bondingschutzelement auf dem Steuersubstrat aufweist, um den Spitzenbereich, die Steuerelektrode und die flexible Verdrahtung zu bedecken und den Spitzenbereich, die Steuerelektrode und die flexible Verdrahtung elektrisch voneinander zu isolieren.
  10. Halbleitergehäuse, das Folgendes aufweist: - ein Halbleiterelement; - eine Mehrzahl von leitenden Elementen, die jeweils elektrisch mit dem Halbleiterelement verbunden sind und sich jeweils nach oben erstrecken; und - ein Dichtharz, um das Halbleiterelement und die leitenden Elemente abzudichten und einen Vorsprung zu bilden, der einen Umfang eines Spitzenbereichs jedes der Mehrzahl von leitenden Elementen bedeckt.
  11. Halbleitergehäuse nach Anspruch 10, wobei der Vorsprung aus einer unteren Stufe mit einem Stützbereich und einer oberen Stufe mit einem Einführungsbereich gebildet ist, die sich über der unteren Stufe befindet, und wobei ein Durchmesser der unteren Stufe größer ist als ein Durchmesser der oberen Stufe.
  12. Halbleitergehäuse nach Anspruch 10 oder 11, wobei eine obere Oberfläche des Dichtharzes außer dem Vorsprung flach ist.
  13. Halbleitergehäuse nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei ferner ein zweiter Vorsprung, der aus dem Dichtharz gebildet ist und das leitende Element nicht aufweist, an einer anderen oberen Oberfläche des Dichtharzes als dem Vorsprung ausgebildet ist.
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