DE112022002542T5 - Halbleiterbauelement - Google Patents

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Xiaopeng Wu
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Rohm Co Ltd
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Abstract

Halbleiterbauelement, aufweisend: eine Trägerschicht, ein Halbleiterelement mit einer Elementmetallschicht, die der Trägerschicht gegenüberliegt, und eine Fügeschicht, die zwischen der Trägerschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist. Die Elementmetallschicht weist eine erste Kante auf, die sich in einer ersten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung des Halbleiterelements erstreckt. Die Fügeschicht hat eine zweite Kante, die der ersten Kante am nächsten liegt und sich in die erste Richtung erstreckt. Wenn die zweite Kante in Dickenrichtung gesehen von der Elementmetallschicht beabstandet ist, ist der Abstand von der ersten Kante zu der zweiten Kante in einer zweiten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung und zu der ersten Richtung gleich oder kleiner als das Doppelte einer Dicke der Fügeschicht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Halbleiterbauelemente.
  • HINTERGRUND
  • Ein Beispiel für ein Halbleiterbauelement (Leistungsmodul) mit einer Vielzahl von Halbleiterelementen, die mit einer Leiterschicht verbunden sind, wird in Patentdokument 1 offenbart. Die Halbleiterelemente sind über eine Lötschicht mit der Leiterschicht gebondet. Bei einer solchen Ausgestaltung wird die von den Halbleiterelementen bei der Verwendung des Halbleiterbauelements erzeugte Wärme über die Lötschicht an die Leiterschicht abgeführt.
  • Für ein solches Halbleiterbauelement, wie es im Patentdokument 1 offenbart ist, hat sich jedoch gezeigt, dass die Wärmeableitungsfähigkeit an den Bonding-Schnittstellen zwischen der Leiterschicht und den Halbleiterelementen (der Schnittstelle zwischen der Leiterschicht und der Lötschicht und der Schnittstelle zwischen der Lötschicht und den Halbleiterelementen) langfristig abnimmt. Um die Zuverlässigkeit des Halbleiterbauelements zu verbessern, sind daher Maßnahmen zur langfristigen Stabilisierung der Wärmeableitung an solchen Bonding-Schnittstellen erforderlich.
  • DOKUMENT ZUM STAND DER TECHNIK
  • Patentdokument
  • Patentdokument 1: JP 2016-162773 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll
  • In Anbetracht der obigen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Halbleiterbauelement bereitzustellen, das in der Lage ist, die Wärmeableitungsfähigkeit an der Bonding-Schnittstelle zwischen einer Trägerschicht und einem Halbleiterelement langfristig zu stabilisieren.
  • Mittel zur Lösung der Aufgabe
  • Ein Halbleiterbauelement, die gemäß der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, weist eine Trägerschicht, ein Halbleiterelement mit einer Elementmetallschicht, die der Trägerschicht zugewandt ist, und eine Fügeschicht auf, die zwischen der Trägerschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist. Die Elementmetallschicht weist eine erste Kante auf, die sich in einer ersten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung des Halbleiterelements erstreckt. Die Fügeschicht hat eine zweite Kante, die der ersten Kante am nächsten liegt und sich in die erste Richtung erstreckt. Wenn die zweite Kante in Dickenrichtung gesehen von der Elementmetallschicht beabstandet ist, ist der Abstand von der ersten Kante zu der zweiten Kante in einer zweiten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung und zu der ersten Richtung gleich oder kleiner als das Doppelte einer Dicke der Fügeschicht.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in der Lage, die Wärmeableitungsfähigkeit an einer Bonding-Schnittstelle zwischen einer Trägerschicht und einem Halbleiterelement langfristig zu stabilisieren.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die 1 entspricht, wobei die Darstellung eines Versiegelungsharzes weggelassen wurde.
    • 3 ist eine der 1 entsprechende perspektivische Ansicht, in der die Darstellung des Versiegelungsharzes und eines zweiten leitenden Elements weggelassen wurde.
    • 4 ist eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte Halbleiterbauelement.
    • 5 zeigt eine Draufsicht entsprechend 4 durch das Versiegelungsharz hindurch.
    • 6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 5.
    • 7 ist eine Draufsicht, die 4 entspricht, wobei die Darstellung des Versiegelungsharzes und des zweiten leitenden Elements weggelassen wurde.
    • 8 ist eine rechte Seitenansicht des in 1 gezeigten Halbleiterbauelements.
    • 9 ist eine Ansicht von unten auf das in 1 gezeigte Halbleiterbauelement.
    • 10 ist eine Rückansicht des in 1 gezeigten Halbleiterbauelements.
    • 11 ist eine Frontansicht des in 1 gezeigten Halbleiterbauelements.
    • 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in 5.
    • 13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIII-XIII in 5.
    • 14 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 13.
    • 15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in 5.
    • 16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI in 5.
    • 17 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII in 5.
    • 18 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 7.
    • 19 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIX-XIX in 18.
    • 20 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 19.
    • 21 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 19.
    • 22 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXII-XXII in 18.
    • 23 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 22.
    • 24 ist ein Schaltungsdiagramm des in 1 gezeigten Halbleiterbauelements.
    • 25 zeigt eine teilweise vergrößerte Draufsicht auf eine erste Variante des in 1 gezeigten Halbleiterbauelements durch das Versiegelungsharz hindurch.
    • 26 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXVI-XXVI in 25.
    • 27 zeigt eine teilweise vergrößerte Draufsicht auf eine zweite Variante des in 1 gezeigten Halbleiterbauelements durch das Versiegelungsharz hindurch.
    • 28 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXVIII-XXVIII in 27.
    • 29 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 30 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht des in 29 gezeigten Halbleiterbauelements.
    • 31 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 29.
    • 32 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht einer Variante des in 29 gezeigten Halbleiterbauelements.
    • 33 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 34 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht des in 33 gezeigten Halbleiterbauelements.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
  • Ein Halbleiterbauelement A10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 bis 24 beschrieben. Das Halbleiterbauelement A10 weist auf: ein Trägerelement 11, eine Trägerschicht 12, einen ersten Eingangsanschluss 13, einen Ausgangsanschluss 14, einen zweiten Eingangsanschluss 15, ein Paar von ersten Gate-Anschlüssen 161, ein Paar von zweiten Gate-Anschlüssen 162, eine Vielzahl von Halbleiterelementen 21, Fügeschichten 23, ein erstes leitendes Element 31, ein zweites leitendes Element 32, eine Vielzahl von Gate-Drähten 41 und ein Versiegelungsharz 50. Das Halbleiterbauelement A10 weist ferner auf: ein Paar von ersten Detektionsanschlüssen 171, ein Paar von zweiten Detektionsanschlüssen 172, ein Paar von ersten Diodenanschlüsse 181, ein Paar von zweiten Diodenanschlüssen 182, eine Vielzahl von Detektionsdrähten 42, eine Vielzahl von Diodendrähten 43 und ein Paar von Steuerverdrahtungen 60. In 2, 3, 5 bis 7 und 18 ist das Versiegelungsharz 50 zum besseren Verständnis transparent dargestellt. In 5 ist das Versiegelungsharz 50 durch imaginäre Linien (Zweipunkt-Kettenlinien) angedeutet. In 3, 7 und 18 ist das zweite leitende Element 32 zum besseren Verständnis auch transparent dargestellt.
  • Bei der Beschreibung des Halbleiterbauelements A10 wird die Dickenrichtung des Halbleiterelements 21 der Einfachheit halber als „Dickenrichtung z“ bezeichnet. Eine Richtung, die orthogonal zu der Dickenrichtung z verläuft, wird als „erste Richtung x“ bezeichnet. Die Richtung, die orthogonal zu der Dickenrichtung z und zu der ersten Richtung x verläuft, wird als „zweite Richtung y“ bezeichnet.
  • Das Halbleiterbauelement A10 wandelt die an dem ersten Eingangsanschluss 13 und dem zweiten Eingangsanschluss 15 angelegte Gleichstromversorgungsspannung durch das Halbleiterelement 21 in Wechselstromleistung um. Die umgewandelte Wechselstromleistung wird über den Ausgangsanschluss 14 einem Stromversorgungsziel, z. B. einen Motor, zugeführt. Das Halbleiterbauelement A10 wird in einer Leistungsumwandlungsschaltung, z. B. einem Wechselrichter (Inverter), verwendet.
  • Wie in den 2 und 3 gezeigt, befindet sich das Trägerelement 11 gegenüber den Halbleiterelementen 21, wobei die Trägerschicht 12 in Dickenrichtung z dazwischen liegt. Das Trägerelement 11 stützt die Trägerschicht 12. Bei dem Halbleiterbauelement A10 kann das Trägerelement 11 ein DBC-(engl. „Direct Bonded Copper“)-Substrat sein. Wie in 12 bis 17 dargestellt, weist das Trägerelement 11 eine Isolierschicht 111, eine Zwischenschicht 112 und eine Wärmeableitungsschicht 113 auf. Das Trägerelement 11 ist mit Ausnahme eines Teils der Wärmeableitungsschicht 113 von dem Versiegelungsharz 50 bedeckt.
  • Wie in den 12 bis 17 gezeigt, enthält die Isolierschicht 111 Abschnitte, die in Dickenrichtung z zwischen der Zwischenschicht 112 und der Wärmeableitungsschicht 113 liegen. Die Isolierschicht 111 ist aus einem Material mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Die Isolierschicht 111 kann z. B. eine Aluminiumnitrid (AlN) enthaltende Keramik sein. Die Isolierschicht 111 kann eine Platte aus isolierendem Harz anstelle einer Keramik sein. Die Dicke der Isolierschicht 111 ist geringer als die der Trägerschicht 12.
  • Wie in den 12 bis 17 dargestellt, befindet sich die Zwischenschicht 112 auf einer Seite der Isolierschicht 111 in Dickenrichtung z. Die Zwischenschicht 112 weist ein Paar von Bereichen auf, die in der ersten Richtung x voneinander beabstandet sind. Die Zusammensetzung der Zwischenschicht 112 kann Kupfer (Cu) enthalten. Das heißt, die Zwischenschicht 112 kann aus Kupfer sein. Wie in 7 dargestellt, ist die Zwischenschicht 112 in Dickenrichtung z gesehen von dem Umfang (Umfangsrand) der Isolierschicht 111 umgeben.
  • Wie in den 12 bis 17 gezeigt, befindet sich die Wärmeableitungsschicht 113 gegenüber der Zwischenschicht 112 und der Trägerschicht 12, wobei die Isolierschicht 111 in Dickenrichtung z dazwischen angeordnet ist. Wie in 9 gezeigt, liegt die Wärmeableitungsschicht 113 von dem Versiegelungsharz 50 frei. Ein Kühlkörper (nicht dargestellt) kann mit der Wärmeableitungsschicht 113 verbunden sein. Die Zusammensetzung der Wärmeableitungsschicht 113 kann Kupfer enthalten. Die Dicke der Wärmeableitungsschicht 113 ist größer als die der Isolierschicht 111. Die Wärmeableitungsschicht 113 ist, in Dickenrichtung z gesehen, von dem Umfang (Umfangsrand) der Isolierschicht 111 umgeben.
  • Wie in 2 und 3 dargestellt, ist die Trägerschicht 12 mit dem Träger 11 gebondet. Die Trägerschicht 12 enthält ein Metallelement. Das Metallelement kann Kupfer sein. Dadurch ist die Trägerschicht 12 elektrisch leitfähig. Die Trägerschicht 12 weist eine erste Trägerschicht 121 und eine zweite Trägerschicht 122 auf, die in der ersten Richtung x voneinander beabstandet sind. Wie in 12 und 13 gezeigt, weist die erste Trägerschicht 121 eine erste Vorderseite 121A und eine erste Rückseite 121B auf, die in Dickenrichtung z voneinander abgewandt sind. Die erste Vorderseite 121A ist den Halbleiterelementen 21 zugewandt. Wie in 14 dargestellt, ist die erste Rückseite 121B über eine erste Haftschicht 19 mit einem der beiden Bereiche der Zwischenschicht 112 gebondet. Die erste Haftschicht 19 kann ein Hartlot (engl. „brazing material“) sein, das in seiner Zusammensetzung z. B. Silber (Ag) enthält. Wie in den 12 und 13 gezeigt, weist die zweite Trägerschicht 122 eine zweite Vorderseite 122A und eine zweite Rückseite 122B auf, die in Dickenrichtung z voneinander abgewandt sind. Die zweite Vorderseite 122A weist in Dickenrichtung z auf die gleiche Seite wie die erste Vorderseite 121A. Die zweite Rückseite 122B ist über die erste Haftschicht 19 mit dem anderen der beiden Bereiche der Zwischenschicht 112 gebondet.
  • Wie in den 3 und 7 gezeigt, sind die Halbleiterelemente 21 auf der Trägerschicht 12 montiert. Bei den Halbleiterelementen 21 handelt es sich zum Beispiel um MOSFETs (engl. „Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistors“). Alternativ können die Halbleiterelemente 21 auch Schaltelemente wie IGBTs (engl. „Insulated Gate Bipolar Transistors“) oder Dioden sein. Bei dem hier beschriebenen Halbleiterbauelement A10 sind die Halbleiterelemente 21 n-Kanal-MOSFETs mit vertikaler Struktur. Das Halbleiterelement 21 kann ein Verbundhalbleitersubstrat sein. Die Zusammensetzung des Verbundhalbleitersubstrats kann Siliziumkarbid (SiC) enthalten.
  • Wie in 7 gezeigt, weisen die Halbleiterelemente 21 bei dem Halbleiterbauelement A10 zwei erste Elemente 21A, zwei zweite Elemente 21B, ein drittes Element 21C und ein viertes Element 21D auf. Die Struktur der beiden zweiten Elemente 21B ist die gleiche wie die der beiden ersten Elemente 21A. Die Struktur des vierten Elements 21D ist die gleiche wie die des dritten Elements 21C. Die beiden ersten Elemente 21A und das dritte Element 21C sind auf der ersten Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121 angebracht. Die beiden ersten Elemente 21A und das dritte Element 21C sind in der zweiten Richtung y nebeneinander angeordnet. Die beiden zweiten Elemente 21B und das vierte Element 21D sind auf der zweiten Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 angebracht. Die beiden zweiten Elemente 21B und das vierte Element 21D sind in der zweiten Richtung y nebeneinander angeordnet.
  • Wie in 22 dargestellt, hat jedes der Halbleiterelemente 21 eine Elementmetallschicht 211, eine erste Elektrode 212 und eine zweite Elektrode 213.
  • Wie in 19 und 22 dargestellt, ist die Elementmetallschicht 211 der Trägerschicht 12 zugewandt. Bei dem Halbleiterbauelement A10 ist die Elementmetallschicht 211 elektrisch mit einer im Halbleiterelement 21 vorgesehenen Schaltung verbunden. Somit entspricht die Elementmetallschicht 211 einer Elektrode des Halbleiterelements 21. Alternativ kann, wie bei einem Schaltelement mit vertikaler Struktur, die Elementmetallschicht 211 nicht mit einer Elektrode des Halbleiterelements 21 übereinstimmen. In einem solchen Fall stellt die Trägerschicht 12 keinen Leitungspfad in Bezug auf das Halbleiterelement 21 dar. In der Elementmetallschicht 211 fließt ein Strom, der der elektrischen Leistung vor der Umwandlung durch das Halbleiterelement 21 entspricht. Das heißt, die Elementmetallschicht 211 entspricht einer Drain-Elektrode des Halbleiterelements 21.
  • Wie in 19 und 22 gezeigt, befindet sich die erste Elektrode 212 in Dickenrichtung z gegenüber der Elementmetallschicht 211. In der ersten Elektrode 212 fließt ein Strom, der der elektrischen Leistung nach Umwandlung durch das Halbleiterelement 21 entspricht. Das heißt, die erste Elektrode 212 entspricht einer Source-Elektrode des Halbleiterelements 21.
  • Wie in 18 und 22 dargestellt, befindet sich die zweite Elektrode 213 auf der gleichen Seite wie die erste Elektrode 212 in Dickenrichtung z. An der zweiten Elektrode 213 wird eine Gate-Spannung zur Ansteuerung des Halbleiterelements 21 angelegt. Das heißt, die zweite Elektrode 213 entspricht einer Gate-Elektrode des Halbleiterelements 21. In Dickenrichtung z gesehen, ist die Fläche der zweiten Elektrode 213 kleiner als die der ersten Elektrode 212.
  • Wie in 7 dargestellt, weisen das dritte Element 21C und das vierte Element 21D jeweils eine dritte Elektrode 214 und ein Paar von vierten Elektroden 215 auf. Der Strom, der in der dritten Elektrode 214 des dritten Elements 21C fließt, ist der gleiche wie der Strom, der in der ersten Elektrode 212 des dritten Elements 21C fließt. Der Strom, der in der dritten Elektrode 214 des vierten Elements 21D fließt, ist der gleiche wie der Strom, der in der ersten Elektrode 212 des vierten Elements 21D fließt.
  • Wie in 24 dargestellt, ist bei dem Halbleiterbauelement A20 ein Halbbrückenschaltkreis ausgebildet. Die beiden ersten Elemente 21A und das dritte Element 21C bilden eine Oberarmschaltung des Schaltkreises. In der Oberarmschaltung sind die beiden ersten Elemente 21A und das dritte Element 21C parallel zueinander geschaltet. Die beiden zweiten Elemente 21B und das vierte Element 21D bilden eine Unterarmschaltung des Schaltkreises. In der Unterarmschaltung sind die beiden zweiten Elemente 21B und das vierte Element 21D parallel zueinander geschaltet.
  • Wie in 24 dargestellt, enthält jedes der Halbleiterelemente 21 einen Schaltfunktionsbereich Q1 und eine Freilaufdiode D2. Das dritte Element 21C und das vierte Element 21D enthalten außerdem jeweils einen Diodenfunktionsbereich D1. Das Paar von vierten Elektroden 215 ist elektrisch mit dem Diodenfunktionsbereich D1 verbunden.
  • Wie in 19 und 22 dargestellt, ist jede der Fügeschichten 23 zwischen der Trägerschicht 12 und der Elementmetallschicht 211 eines der Halbleiterelemente 21 angeordnet. Bei dem Halbleiterbauelement A10 enthält die Zusammensetzung der Fügeschicht 23 Aluminium (Al). Die Vickershärte der Fügeschicht 23 ist geringer als die der Trägerschicht 12.
  • Bei dem Halbleiterbauelement A10 sind die Elementmetallschichten 211 der Halbleiterelemente 21 über die Fügeschichten 23 durch Festphasendiffusion mit der Trägerschicht 12 gebondet. So sind die Elementmetallschichten 211 der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C elektrisch mit der ersten Trägerschicht 121 verbunden. Die Elementmetallschichten 211 der zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D sind elektrisch mit der zweiten Trägerschicht 122 verbunden. Die Bindung (Bonding) durch Festphasendiffusion muss unter hohen Temperaturen und hohem Druck erfolgen.
  • Wie in 21 dargestellt, befindet sich zwischen der Trägerschicht 12 und der Elementmetallschicht 211 jedes Halbleiterelements 21 eine Festphasendiffusionsbindungsschicht 24. Die Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 kann als metallischer Bonding-Bereich an der Schnittstelle (Grenzfläche) zwischen zwei sich gegenseitig berührenden Metallschichten betrachtet werden, der durch Bonding dieser Metallschichten durch Festphasendiffusion entstanden ist. Daher muss die Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 nicht notwendigerweise als metallische Bonding-Schicht mit einer eindeutig bestimmten Dicke vorliegen. In einer Ausführungsform kann sich die Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 als eine entlang der Schnittstelle (Grenzfläche) zwischen den beiden Metallschichten erzeugte Fläche ausbilden, in der Verunreinigungen oder Hohlräume, die während des Festphasendiffusionsbindungsprozesses eindiffundiert sind, verbleiben.
  • Wie in 21 dargestellt, enthält jede Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 eine erste Bonding-Schicht 241 und eine zweite Bonding-Schicht 242, die in der Dickenrichtung z voneinander beabstandet sind. Die erste Bonding-Schicht 241 befindet sich zwischen der Trägerschicht 12 und einer Fügeschicht 23. Bei dem Halbleiterbauelement A10 befindet sich die erste Bonding-Schicht 241 an der Schnittstelle zwischen der Trägerschicht 12 und der Fügeschicht 23. Die zweite Bonding-Schicht 242 befindet sich zwischen der Fügeschicht 23 und der Elementmetallschicht 211 eines der Halbleiterelemente 21. Bei dem Halbleiterbauelement A10 befindet sich die zweite Bonding-Schicht 242 an der Schnittstelle zwischen der Fügeschicht 23 und der Elementmetallschicht 211.
  • Wie in den 18, 19 und 22 gezeigt, hat die Elementmetallschicht 211 jedes Halbleiterelements 21 eine erste Kante 211A und eine dritte Kante 211B. Die erste Kante 211A und die dritte Kante 211B befinden sich an einem Umfang (Umfangsrand) der Metallschicht 211. Die erste Kante 211A erstreckt sich in der ersten Richtung x. Die erste Kante 211A weist ein Paar von Abschnitten auf, die in der zweiten Richtung y voneinander beabstandet sind. Die dritte Kante 211B erstreckt sich in der zweiten Richtung y. Die dritte Kante 211B weist ein Paar von Abschnitten auf, die in der ersten Richtung x voneinander beabstandet sind.
  • Wie in 18, 19 und 22 dargestellt, hat jede Fügeschicht 23 eine zweite Kante 23A und eine vierte Kante 23B. Die zweite Kante 23A und die vierte Kante 23B befinden sich an einem Umfang (Umfangsrand) der Fügeschicht 23. Die zweite Kante 23A liegt der ersten Kante 211A der Elementmetallschicht 211 am nächsten und erstreckt sich in der ersten Richtung x. Die zweite Kante 23A weist ein Paar von Abschnitten auf, die in der zweiten Richtung y voneinander beabstandet sind. Die vierte Kante 23B befindet sich am nächsten zu der dritten Kante 211B der Elementmetallschicht 211 und erstreckt sich in der zweiten Richtung y. Die vierte Kante 23B weist ein Paar von Abschnitten auf, die in der ersten Richtung x voneinander beabstandet sind.
  • Im Folgenden werden der in 18 dargestellte Abstand d1 und der Abstand d2 beschrieben. Der Abstand d1 ist der Abstand von der ersten Kante 211A der Elementmetallschicht 211 zu der zweiten Kante 23A der Fügeschicht 23 in der zweiten Richtung y. Der Abstand d2 ist der Abstand von der dritten Kante 211B der Elementmetallschicht 211 zu der vierten Kante 23B der Fügeschicht 23 in der ersten Richtung x. Wenn die zweite Kante 23A in Dickenrichtung z gesehen von der Elementmetallschicht 211 beabstandet ist, ist der Wert des Abstands d1 positiv. Wenn sich die zweite Kante 23A mit der Elementmetallschicht 211 in Dickenrichtung z gesehen überlappt, ist der Wert des Abstands d1 0 oder negativ. Wie der Abstand d1 ist auch der Wert des Abstands d2 positiv, wenn die vierte Kante 23B in Dickenrichtung z gesehen von der Elementmetallschicht 211 beabstandet ist. Wenn sich die vierte Kante 23B in Dickenrichtung z gesehen mit der Elementmetallschicht 211 überlappt, ist der Wert des Abstands d2 0 oder negativ.
  • Wenn der Wert des Abstands d1 positiv ist, dann gilt: 0 < d1 ≤ 2t. Das heißt, der Betrag von d1 (= |d1|) ist gleich oder kleiner als das Doppelte der Dicke t. Wenn der Wert des Abstands d1 0 oder negativ (d. h. nicht positiv) ist, dann gilt: -t ≤ d1 ≤ 0. Das heißt, der Betrag von d1 (= |d1|) ist gleich oder kleiner als die Dicke t. Mit anderen Worten: Der Betrag von d1 ist gleich oder kleiner als 2t (|d1| ≤ 2t), unabhängig davon, ob der Wert des Abstands d1 positiv oder nicht-positiv ist, und insbesondere ist der Betrag von d1 gleich oder kleiner als t (|d1| ≤ t), wenn der Wert des Abstands d1 nicht-positiv ist. Dabei kann die Dicke t gleich oder kleiner als 0,3 mm und typischerweise 0,2 mm betragen. Eine solche Beziehung gilt auch für den Abstand d2. Bei dem Halbleiterbauelement A10 gelten die beiden Bedingungen: 0 < d1 ≤ 2t und 0 < d2 ≤ 2t. Daher umschließt der Umfang (Umfangsrand) der Fügeschicht 23 einschließlich der zweiten Kante 23A und der vierten Kante 23B den Umfang (Umfangsrand) der Elementmetallschicht 211 einschließlich der ersten Kante 211A und der dritten Kante 211B in der Dickenrichtung z gesehen.
  • Wie in 20 gezeigt, weist jede Fügeschicht 23 eine Fügefläche 231 auf, die der Elementmetallschicht 211 eines Halbleiterelements 21 zugewandt ist. Die Fügeschicht 23 ist mit einem Vorsprung 232 versehen, der von der Fügefläche 231 in Dickenrichtung z absteht. Wie in 20 dargestellt, befindet sich der Vorsprung 232 in der zweiten Richtung y zwischen der ersten Kante 211A der Elementmetallschicht 211 und der zweiten Kante 23A der Verbindungsschicht 23. Der Abstand (Pitch) p1 zwischen der ersten Kante 211A und dem Vorsprung 232 in der zweiten Richtung y ist kleiner als der Abstand (Pitch) p2 zwischen dem Vorsprung 232 und der zweiten Kante 23A der Fügeschicht 23 in der zweiten Richtung y.
  • Wie in 23 dargestellt, befindet sich der Vorsprung 232 in der ersten Richtung x zwischen der dritten Kante 211B der Elementmetallschicht 211 und der vierten Kante 23B der Fügeschicht 23. Der Abstand (Pitch) p3 zwischen der dritten Kante 211B und dem Vorsprung 232 in der ersten Richtung x ist kleiner als der Abstand (Pitch) p4 zwischen dem Vorsprung 232 und der vierten Kante 23B in der ersten Richtung x.
  • Wie in den 5 und 13 dargestellt, befindet sich der erste Eingangsanschluss 13 auf einer ersten Seite der Trägerschicht 12 in der ersten Richtung und ist mit der ersten Trägerschicht 121 verbunden. So ist der erste Eingangsanschluss 13 über die erste Trägerschicht 121 elektrisch mit den Elementmetallschichten 211 der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C verbunden. Der erste Eingangsanschluss 13 ist ein P-Anschluss (positive Elektrode), an den eine umzuwandelnde Gleichstromversorgungsspannung angelegt wird. Der erste Eingangsanschluss 13 erstreckt sich von der ersten Trägerschicht 121 in der ersten Richtung x. Der erste Eingangsanschluss 13 hat einen abgedeckten Abschnitt 13A und einen freiliegenden Abschnitt 13B. Wie in 13 dargestellt, ist der abgedeckte Abschnitt 13A mit der ersten Trägerschicht 121 verbunden und von dem Versiegelungsharz 50 bedeckt. Der abgedeckte Abschnitt 13A ist bündig mit der ersten Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121. Der freiliegende Abschnitt 13B erstreckt sich von dem abgedeckten Abschnitt 13A in der ersten Richtung x und liegt von dem Versiegelungsharz 50 frei. Die Dicke des ersten Eingangsanschlusses 13 ist geringer als die der ersten Trägerschicht 121.
  • Wie in den 5 und 13 dargestellt, ist der Ausgangsanschluss 14 in Bezug auf die Trägerschicht 12 in der ersten Richtung x gegenüber dem ersten Eingangsanschluss 13 angeordnet und mit der zweiten Trägerschicht 122 verbunden. So ist der Ausgangsanschluss 14 über die zweite Trägerschicht 122 mit den Elementmetallschichten 211 der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D elektrisch verbunden. Die von den Halbleiterelementen 21 umgewandelte Wechselstromleistung wird an dem Ausgangsanschluss 14 ausgegeben. Der Ausgangsanschluss 14 beinhaltet ein Paar von Bereichen, die in der zweiten Richtung y voneinander beabstandet sind. Der Ausgangsanschluss 14 hat einen abgedeckten Abschnitt 14A und einen freiliegenden Abschnitt 14B. Wie in 13 dargestellt, ist der abgedeckte Abschnitt 14A mit der zweiten Trägerschicht 122 verbunden und von dem Versiegelungsharz 50 bedeckt. Der abgedeckte Abschnitt 14A ist bündig mit der zweiten Vorderfläche 122A der zweiten Trägerschicht 122. Der freiliegende Abschnitt 13B erstreckt sich von dem abgedeckten Abschnitt 13A in der ersten Richtung x und liegt von dem Versiegelungsharz 50 frei. Die Dicke des Ausgangsanschlusses 14 ist geringer als die der zweiten Trägerschicht 122.
  • Wie in den 5 und 12 dargestellt, befindet sich der zweite Eingangsanschluss 15 auf der gleichen Seite wie der erste Eingangsanschluss 13 in Bezug auf die Trägerschicht 12 in der ersten Richtung x und ist von der Trägerschicht 12 beabstandet. Der zweite Eingangsanschluss 15 ist elektrisch mit den ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D verbunden. Der zweite Eingangsanschluss 15 ist ein N-Anschluss (negative Elektrode), an den eine umzuwandelnde Gleichstromversorgungsspannung angelegt wird. Der zweite Eingangsanschluss 15 weist ein Paar von Bereichen auf, die in der zweiten Richtung y voneinander beabstandet sind. Der erste Eingangsanschluss 13 befindet sich zwischen den beiden Bereichen in der zweiten Richtung y. Der zweite Eingangsanschluss 15 hat einen abgedeckten Abschnitt 15A und einen freiliegenden Abschnitt 15B. Wie in 12 dargestellt, ist der abgedeckte Abschnitt 15A von der ersten Trägerschicht 121 beabstandet und von dem Versiegelungsharz 50 bedeckt. Der freiliegende Abschnitt 15B erstreckt sich von dem abgedeckten Abschnitt 15A in der ersten Richtung x und liegt von dem Versiegelungsharz 50 frei.
  • Das Paar von Steuerverdrahtungen 60 bildet einen Teil des Leitungspfades zwischen den Halbleiterelementen 21 und dem ersten Gate-Anschluss 161, dem zweiten Gate-Anschluss 162, dem ersten Detektionsanschluss 171, dem zweiten Detektionsanschluss 172, dem Paar von ersten Diodenanschlüssen 181, dem Paar von zweiten Diodenanschlüssen 182. Wie in 5 bis 7 dargestellt, weist das Paar von Steuerverdrahtungen 60 eine erste Verdrahtung 601 und eine zweite Verdrahtung 602 auf. Die erste Verdrahtung 601 befindet sich zwischen dem ersten und dem dritten Element 21A und 21C und den ersten und zweiten Eingangsanschlüssen 13 und 15 in der ersten Richtung x. Die erste Verdrahtung 601 ist mit der ersten Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121 gebondet. Die zweite Verdrahtung 602 befindet sich zwischen dem zweiten und dem vierten Element 21B und 21D und dem Ausgangsanschluss 14 in der ersten Richtung x. Die zweite Verdrahtung 602 ist mit der zweiten Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 gebondet. Wie in 13 und 17 dargestellt, weisen die Steuerverdrahtungen 60 eine Isolierschicht 61, eine Vielzahl von Verdrahtungsschichten 62, eine Metallschicht 63, eine Vielzahl von Haltern 64 sowie eine Vielzahl von Deckschichten 65 auf. Die Steuerverdrahtungen 60 sind von dem Versiegelungsharz 50 bedeckt, mit Ausnahme eines Teils jedes Halters 64 und der Deckschichten 65.
  • Wie in 14 dargestellt, enthält die Isolierschicht 61 einen Abschnitt, der in Dickenrichtung z zwischen den Verdrahtungsschichten 62 und der Metallschicht 63 liegt. Die Isolierschicht 61 kann z. B. eine Keramik sein. Die Isolierschicht 61 kann auch eine Platte aus isolierendem Harz anstelle einer Keramik sein.
  • Wie in 14 dargestellt, befinden sich die Verdrahtungsschichten 62 auf einer Seite der Isolierschicht 61 in der Dickenrichtung z. Die Zusammensetzung der Verdrahtungsschichten 62 weist Kupfer auf. Wie in 7 dargestellt, weisen die Verdrahtungsschichten 62 eine erste Verdrahtungsschicht 621, eine zweite Verdrahtungsschicht 622 und ein Paar von dritten Verdrahtungsschichten 623 auf. In der Dickenrichtung z gesehen ist die Fläche jeder der dritten Verdrahtungsschichten 623 kleiner als die Fläche jeder der ersten Verdrahtungsschicht 621 und der zweiten Verdrahtungsschicht 622.
  • Wie in 14 dargestellt, befindet sich die Metallschicht 63 gegenüber den Verdrahtungsschichten 62, wobei die Isolierschicht 61 in Dickenrichtung z dazwischen liegt. Die Zusammensetzung der Metallschicht 63 weist Kupfer auf. Die Metallschicht 63 der ersten Verdrahtung 601 wird mit einer zweiten Haftschicht 68 auf die erste Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121 gebondet. Die Metallschicht 63 der zweiten Verdrahtung 602 ist mit einer zweiten Haftschicht 68 auf die zweite Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 gebondet. Die zweite Haftschicht 68 kann aus einem elektrisch leitfähigen Material oder aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material gebildet sein. Die zweite Haftschicht 68 kann z. B. Lot sein.
  • Wie in 14 dargestellt, sind die Halter 64 einzeln mit dritten Haftschichten 69 auf die Verdrahtungsschichten 62 gebondet. Die Halter kann aus einem leitfähigen Material sein, z. B. Metall. Jeder der Halter 64 hat eine zylindrische Form, die sich entlang der Dickenrichtung z erstreckt. Ein Ende jedes Halters 64 ist mit einer entsprechenden Verdrahtungsschicht 62 gebondet. Das andere Ende jedes Halters 64 liegt von dem Versiegelungsharz 50 frei. Die dritten Haftschichten 69 sind elektrisch leitfähig. Die dritten Haftschichten 69 können z. B. Lot sein.
  • Wie in 13 und 17 dargestellt, bedeckt jede der Abdeckschichten 65 einen Teil eines Halters 64, der von dem Versiegelungsharz 50 frei liegt. Die Deckschichten 65 sind einzeln auf den später beschriebenen zweiten Vorsprüngen 58 des Versiegelungsharzes 50 angeordnet. Die Deckschichten 65 haben eine elektrisch isolierende Eigenschaft. Die Deckschichten 65 können z. B. aus einem harzhaltigen Material sein.
  • Wie in 1 bis 3 gezeigt, sind der erste Gate-Anschluss 161, der zweite Gate-Anschluss 162, der erste Detektionsanschluss 171, der zweite Detektionsanschluss 172, das Paar von ersten Diodenanschlüssen 181 und das Paar von zweiten Diodenanschlüssen 182 Metallstifte, die sich in der Dickenrichtung z erstrecken. Diese Anschlüsse werden einzeln in die Halter 64 der Steuerverdrahtungen 60 eingepresst. Diese Anschlüsse werden somit von den Haltern 64 getragen. Wie in 10, 11 und 17 dargestellt, ist jeder dieser Anschlüsse teilweise mit einer der Deckschichten 65 der Steuerverdrahtungen 60 bedeckt.
  • Wie in 6 gezeigt, wird der erste Gate-Anschluss 161 in den Halter 64 eingepresst, der mit der ersten Verdrahtungsschicht 621 der ersten Verdrahtung 601 der Steuerverdrahtungen 60 gebondet ist. So wird der erste Gate-Anschluss 161 von dem Halter 64 getragen und ist elektrisch mit der ersten Verdrahtungsschicht 621 der ersten Verdrahtung 601 verbunden. Der erste Gate-Anschluss 161 ist auch elektrisch mit den zweiten Elektroden 213 der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C verbunden. Eine Gate-Spannung zur Ansteuerung der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C wird an den ersten Gate-Anschluss 161 angelegt.
  • Wie in 6 und 14 gezeigt, wird der erste Detektionsanschluss 171 in den Halter 64 eingepresst, der mit der zweiten Verdrahtungsschicht 622 der ersten Verdrahtung 601 der Steuerverdrahtungen 60 gebondet ist. So wird der erste Detektionsanschluss 171 von dem Halter 64 getragen und ist elektrisch mit der zweiten Verdrahtungsschicht 622 der ersten Verdrahtung 601 verbunden. Der erste Detektionsanschluss 171 ist auch elektrisch mit der ersten Elektrode 212 der beiden ersten Elemente 21A und der dritten Elektrode 214 des dritten Elements 21C verbunden. An dem ersten Detektionsanschluss 171 liegt eine Spannung an, die dem höchsten der Ströme entspricht, die in den jeweiligen ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A fließen, sowie dem Strom, der in der dritten Elektrode 214 des dritten Elements 21C fließt.
  • Wie in 6 dargestellt, werden die beiden ersten Diodenanschlüsse 181 einzeln in die beiden Halter 64 eingepresst, die mit den beiden dritten Verdrahtungsschichten 623 der ersten Verdrahtung 601 der Steuerverdrahtungen 60 gebondet sind. Auf diese Weise wird das Paar von ersten Diodenanschlüssen 181 von den beiden Haltern 64 getragen und elektrisch mit dem Paar von dritten Verdrahtungsschichten 623 der ersten Verdrahtung 601 verbunden. Das Paar von ersten Diodenanschlüssen 181 ist auch elektrisch mit dem Paar von vierten Elektroden 215 des dritten Elements 21C verbunden.
  • Wie in 7 und 17 dargestellt, wird der zweite Gate-Anschluss 162 in den Halter 64 eingepresst, der mit der ersten Verdrahtungsschicht 621 der zweiten Verdrahtung 602 der Steueranschlüsse 60 gebondet ist. So wird der zweite Gate-Anschluss 162 von dem Halter 64 getragen und ist elektrisch mit der ersten Verdrahtungsschicht 621 der zweiten Verdrahtung 602 verbunden. Der zweite Gate-Anschluss 162 ist auch elektrisch mit den zweiten Elektroden 213 der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D verbunden. Eine Gate-Spannung zur Ansteuerung der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D wird an den zweiten Gate-Anschluss 162 angelegt.
  • Wie in 7 und 17 gezeigt, wird der zweite Detektionsanschluss 172 in den Halter 64 eingepresst, der mit der zweiten Verdrahtungsschicht 622 der zweiten Verdrahtung 602 der Steuerverdrahtungen 60 gebondet ist. So wird der zweite Detektionsanschluss 172 von dem Halter 64 getragen und ist elektrisch mit der zweiten Verdrahtungsschicht 622 der zweiten Verdrahtung 602 verbunden. Der zweite Detektionsanschluss 172 ist auch elektrisch mit den ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B und der dritten Elektrode 214 des vierten Elements 21D verbunden. An dem zweiten Detektionsanschluss 172 liegt eine Spannung an, die dem höchsten der Ströme entspricht, die in den jeweiligen ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B fließen, sowie dem Strom, der in der dritten Elektrode 214 des vierten Elements 21D fließt.
  • Wie in 7 und 17 gezeigt, werden die beiden zweiten Diodenanschlüsse 182 einzeln in die beiden Halter 64 eingepresst, die mit den beiden dritten Verdrahtungsschichten 623 der zweiten Verdrahtung 602 der Steuerverdrahtungen 60 gebondet sind. Auf diese Weise wird das Paar zweiter Diodenanschlüsse 182 von den beiden Haltern 64 getragen und elektrisch mit dem Paar dritter Verdrahtungsschichten 623 der zweiten Verdrahtung 602 verbunden. Das Paar von zweiten Diodenanschlüssen 182 ist auch elektrisch mit dem Paar von vierten Elektroden 215 des vierten Elements 21D verbunden.
  • Wie in 7 dargestellt, sind die Gate-Drähte 41 mit den zweiten Elektroden 213 der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C sowie mit der ersten Verdrahtungsschicht 621 der ersten Verdrahtung 601 gebondet. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der erste Gate-Anschluss 161 elektrisch mit den zweiten Elektroden 213 der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C verbunden. Wie in 7 dargestellt, sind die Gate-Drähte 41 auch mit den zweiten Elektroden 213 der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D sowie mit der ersten Verdrahtungsschicht 621 der zweiten Verdrahtung 602 gebondet. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der zweite Gate-Anschluss 162 elektrisch mit den zweiten Elektroden 213 der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D verbunden. Die Zusammensetzung der Gate-Drähte 41 kann Gold (Au) aufweisen. Alternativ kann die Zusammensetzung der Gate-Drähte 41 auch Kupfer oder Aluminium enthalten.
  • Wie in 7 dargestellt, sind die Detektionsdrähte 42 mit den ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A, der dritten Elektrode 214 des dritten Elements 21C und der zweiten Verdrahtungsschicht 622 der ersten Verdrahtung 601 gebondet. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der erste Detektionsanschluss 171 elektrisch mit den ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A und der dritten Elektrode 214 des dritten Elements 21C verbunden. Wie in 7 gezeigt, sind die Detektionsdrähte 42 auch mit den ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B, der dritten Elektrode 214 des vierten Elements 21D und der zweiten Verdrahtungsschicht 622 der zweiten Verdrahtung 602 verbunden. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der zweite Detektionsanschluss 172 elektrisch mit den ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B und der dritten Elektrode 214 des vierten Elements 21D verbunden. Die Zusammensetzung der Detektionsdrähte 42 kann Gold aufweisen. Alternativ kann die Zusammensetzung der Detektionsdrähte 42 auch Kupfer oder Aluminium enthalten.
  • Wie in 7 dargestellt, sind die Diodendrähte 43 einzeln mit dem Paar von vierten Elektroden 215 des dritten Elements 21C und dem Paar von dritten Verdrahtungsschichten 623 der ersten Verdrahtung 601 gebondet. Bei einer solchen Ausgestaltung ist das Paar von ersten Diodenanschlüssen 181 elektrisch mit dem Paar von vierten Elektroden 215 des dritten Elements 21C verbunden. Wie in 7 gezeigt, sind die Diodendrähte 43 auch einzeln mit dem Paar von vierten Elektroden 215 des vierten Elements 21D und dem Paar von dritten Verdrahtungsschichten 623 der zweiten Verdrahtung 602 verbunden. Bei einer solchen Ausgestaltung ist das Paar von zweiten Diodenanschlüssen 182 elektrisch mit dem Paar von vierten Elektroden 215 des vierten Elements 21D verbunden. Die Zusammensetzung der Diodendrähte 43 kann Gold aufweisen. Alternativ kann die Zusammensetzung der Diodendrähte 43 auch Kupfer oder Aluminium enthalten.
  • Wie in 7 dargestellt, ist das erste leitende Element 31 mit den ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A, der ersten Elektrode 212 des dritten Elements 21C und der zweiten Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 gebondet. So sind die ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A und die erste Elektrode 212 des dritten Elements 21C elektrisch mit der zweiten Trägerschicht 122 verbunden. Die Zusammensetzung des ersten leitenden Elements 31 kann Kupfer aufweisen. Das erste leitende Element 31 kann ein Metallclip sein. Das erste leitende Element 31 hat einen Hauptkörper 311, eine Vielzahl von ersten Bonding-Abschnitten 312, eine Vielzahl von ersten Verbindungsabschnitten 313, einen zweiten Bonding-Abschnitt 314 und einen zweiten Verbindungsabschnitt 315.
  • Der Hauptkörper 311 ist ein Hauptteil des ersten leitenden Elements 31. Wie in 7 dargestellt, erstreckt sich der Hauptkörper 311 in der zweiten Richtung y. Wie in 13 dargestellt, überbrückt der Hauptkörper 311 den Spalt zwischen der ersten Trägerschicht 121 und der zweiten Trägerschicht 122.
  • Wie in 7, 18 und 19 gezeigt, sind die ersten Bonding-Abschnitte 312 einzeln mit den ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C gebondet. Jeder der ersten Bonding-Abschnitte 312 ist der ersten Elektrode 212 eines der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C zugewandt. Die ersten Verbindungsabschnitte 312 sind mit Öffnungen 312A versehen, die in Dickenrichtung z verlaufen.
  • Wie in 7 dargestellt, sind die ersten Verbindungsabschnitte 313 mit dem Hauptkörper 311 und den ersten Bonding-Abschnitten 312 verbunden. Die ersten Verbindungsabschnitte 313 sind in der zweiten Richtung y voneinander beabstandet. Wie in 13 gezeigt, sind die ersten Verbindungsabschnitte 313, in der zweiten Richtung y gesehen, geneigt, um sich weiter von der ersten Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121 zu entfernen im Verlauf von den ersten Bonding-Abschnitten 312 in Richtung des Hauptkörpers 311. In der zweiten Richtung y gesehen ist der spitze Winkel α (siehe 22), der von den ersten Verbindungsabschnitten 313 in Bezug auf die ersten Bonding-Abschnitte 312 gebildet wird, gleich oder größer als 30° und gleich oder kleiner als 60°.
  • Wie in den 7 und 13 gezeigt, ist der zweite Bonding-Abschnitt 314 mit der zweiten Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 gebondet. Der zweite Bonding-Abschnitt 314 ist der zweiten Vorderseite 122A zugewandt. Der zweite Bonding-Abschnitt 314 erstreckt sich in der zweiten Richtung y. Die Abmessung des zweiten Bonding-Abschnitts 314 in der zweiten Richtung y ist gleich der Abmessung des Hauptkörpers 311 in der zweiten Richtung y.
  • Wie in 7 und 13 dargestellt, ist der zweite Verbindungsabschnitt 315 mit dem Hauptkörper 311 und dem zweiten Bonding-Abschnitt 314 verbunden. In der zweiten Richtung y betrachtet, ist der zweite Verbindungsabschnitt 315 geneigt, um sich weiter von der zweiten Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 zu entfernen im Verlauf von dem zweiten Bonding-Abschnitt 314 in Richtung des Hauptkörpers 311. Die Abmessung des zweiten Verbindungsabschnitts 315 in der zweiten Richtung y ist gleich der Abmessung des Hauptkörpers 311 in der zweiten Richtung y.
  • Wie in 15, 18, 19 und 22 gezeigt, weist das Halbleiterbauelement A10 außerdem eine erste leitende Fügeschicht 33 auf. Die erste leitende Fügeschicht 33 befindet sich zwischen den ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C und den ersten Bonding-Abschnitten 312. Ein Abschnitt der ersten leitenden Fügeschicht 33 befindet sich innerhalb der Öffnungen 312A der ersten Bonding-Abschnitte 312. Die erste leitende Fügeschicht 33 bondet die ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A und des dritten Elements 21C leitend mit den ersten Bonding-Abschnitten 312. Die erste leitende Fügeschicht 33 kann z. B. Lot sein. Alternativ kann die erste leitende Fügeschicht 33 auch gesinterte Metallpartikel aufweisen.
  • Wie in 13 gezeigt, enthält das Halbleiterbauelement A10 außerdem eine zweite leitende Fügeschicht 34. Die zweite leitende Fügeschicht 34 ist zwischen der zweiten Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 und dem zweiten Bonding-Abschnitt 314 angeordnet. Die zweite leitende Fügeschicht 34 verbindet die zweite Vorderseite 122A und den zweiten Bonding-Abschnitt 314 leitend miteinander. Die zweite leitende Fügeschicht 34 kann z. B. Lot sein. Alternativ kann die zweite leitende Fügeschicht 34 auch gesinterte Metallpartikel aufweisen.
  • Wie in 6 gezeigt, ist das zweite leitende Element 32 mit den ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B, der ersten Elektrode 212 des vierten Elements 21D und dem abgedeckten Abschnitt 15A des zweiten Eingangsanschlusses 15 gebondet. So sind die ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B und die erste Elektrode 212 des vierten Elements 21D elektrisch mit dem zweiten Eingangsanschluss 15 verbunden. Die Zusammensetzung des zweiten leitenden Elements 32 kann Kupfer aufweisen. Das zweite leitende Element 32 kann ein Metallclip sein. Das zweite leitende Element 32 hat ein Paar von Hauptkörpern 321, eine Vielzahl von dritten Bonding-Abschnitten 322, eine Vielzahl von dritten Verbindungsabschnitten 323, ein Paar von vierten Bonding-Abschnitten 324, ein Paar von vierten Verbindungsabschnitten 325, ein Paar von Zwischenabschnitten 326 und eine Vielzahl von Holmabschnitten 327.
  • Wie in 6 dargestellt, sind die beiden Hauptkörper 321 in der zweiten Richtung y voneinander beabstandet. Die Hauptkörper 321 erstrecken sich in der ersten Richtung x. Wie in 12 gezeigt, sind die Hauptkörper 321 parallel zu der ersten Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121 und der zweiten Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 angeordnet. Die Hauptkörper 321 sind weiter von der ersten Vorderfläche 121A und der zweiten Vorderfläche 122A entfernt als der Hauptkörper 311 des ersten leitenden Elements 31.
  • Wie in 6 dargestellt, sind die beiden Zwischenabschnitte 326 in der zweiten Richtung y voneinander beabstandet und befinden sich zwischen den beiden Hauptkörpern 321 in der zweiten Richtung y. Die Zwischenabschnitte 326 erstrecken sich in der ersten Richtung x. Die Abmessung jedes der Zwischenabschnitte 326 in der ersten Richtung x ist kleiner als die Abmessung jedes Hauptkörpers 321 in der ersten Richtung x. In der Dickenrichtung z gesehen, flankieren die beiden zweiten Elemente 21B eines der beiden Zwischenabschnitt 326 in der zweiten Richtung y. In der Dickenrichtung z betrachtet, befinden sich eines der zweiten Elemente 21B und das vierte Element 21D auf gegenüberliegenden Seiten des anderen des Paares von Zwischenabschnitten 326 in der zweiten Richtung y.
  • Wie in 6 dargestellt, sind die dritten Bonding-Abschnitte 322 einzeln mit den ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D gebondet. Jeder der dritten Bonding-Abschnitte 322 ist der ersten Elektrode 212 eines der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D zugewandt.
  • Wie in den 6 und 16 gezeigt, sind die dritten Verbindungsabschnitte 323 mit beiden Seiten in der zweiten Richtung y jedes dritten Bonding-Abschnitts 322 verbunden. Jeder der dritten Verbindungsabschnitte 323 ist mit einem der Hauptkörper 321 und den Zwischenabschnitten 326 verbunden. In der ersten Richtung x betrachtet, ist jeder der dritten Verbindungsabschnitte 323 geneigt, um sich weiter von der zweiten Vorderseite 122A der zweiten Trägerschicht 122 zu entfernen im Verlauf von einem der dritten Bonding-Abschnitte 322 in Richtung eines Hauptkörpers 321 und den Zwischenabschnitten 326.
  • Wie in 6 und 12 dargestellt, ist das Paar von vierten Bonding-Abschnitte 324 mit dem abgedeckten Abschnitt 15A des zweiten Eingangsanschlusses 15 gebondet. Die vierten Bonding-Abschnitte 324 sind dem abgedeckten Abschnitt 15A zugewandt.
  • Wie in 6 und 12 dargestellt, ist das Paar von vierten Verbindungsabschnitten 325 mit dem Paar von Hauptkörpern 321 und dem Paar von vierten Bonding-Abschnitten 324 verbunden. In der zweiten Richtung y betrachtet, sind die vierten Verbindungsabschnitte 325 geneigt, um sich weiter von der ersten Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121 zu entfernen im Verlauf von den vierten Verbindungsabschnitten 324 in Richtung der Hauptkörper 321.
  • Wie in den 6 und 15 gezeigt, sind die Holmabschnitte 327 in der zweiten Richtung y nebeneinander angeordnet. In Dickenrichtung z gesehen, weisen die Holmabschnitte 327 Abschnitte, die sich einzeln mit den ersten Bonding-Abschnitten 312 des ersten leitenden Elements 31 überlappen, auf. Der Holmabschnitt 327, der sich in der Mitte in der zweiten Richtung y befindet, ist an seinen beiden Seiten in der zweiten Richtung y mit den Zwischenabschnitten 326 verbunden. Jeder der beiden verbleibenden Holmabschnitte 327 ist auf seiner einen Seite in der zweiten Richtung y mit einem der Hauptkörper 321 und auf seiner anderen Seite in der zweiten Richtung y mit einem der Zwischenabschnitte 326 verbunden. In der ersten Richtung x betrachtet, stehen die Holmabschnitte 327 in Richtung der Seite vor, die der ersten Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121 in der Dickenrichtung z zugewandt ist.
  • Wie in 16 gezeigt, weist das Halbleiterbauelement A10 außerdem eine dritte leitende Fügeschicht 35 auf. Die dritte leitende Fügeschicht 35 befindet sich zwischen den ersten Elektroden 212 der beiden ersten Elemente 21A und dem vierten Element 21D sowie den dritten Bonding-Abschnitten 322. Die dritte leitende Fügeschicht 35 bondet die ersten Elektroden 212 der beiden zweiten Elemente 21B und des vierten Elements 21D leitend mit den dritten Bonding-Abschnitten 322. Die dritte leitende Fügeschicht 35 kann z. B. Lot sein. Alternativ kann die dritte leitende Fügeschicht 35 auch gesinterte Metallpartikel aufweisen.
  • Wie in 12 dargestellt, weist das Halbleiterbauelement A10 außerdem eine vierte leitende Fügeschicht 36 auf. Die vierte leitende Fügeschicht 36 befindet sich zwischen dem abgedeckten Abschnitt 15A des zweiten Eingangsanschlusses 15 und dem Paar von vierten Bonding-Abschnitten 324. Die vierte leitende Fügeschicht 36 bondet den abgedeckten Abschnitt 15A und die vierten Bonding-Abschnitte 324 leitend miteinander. Die vierte leitende Fügeschicht 36 kann z. B. Lot sein. Alternativ kann die vierte leitende Fügeschicht 36 gesinterte Metallpartikel aufweisen.
  • Wie in 12, 13, 15 und 16 gezeigt, bedeckt das Versiegelungsharz 50 die Trägerschicht 12, die Halbleiterelemente 21, das erste leitende Element 31 und das zweite leitende Element 32. Das Versiegelungsharz 50 bedeckt außerdem einen Teil des Trägerelements 11, den ersten Eingangsanschluss 13, den Ausgangsanschluss 14 und den zweiten Eingangsanschluss 15. Das Versiegelungsharz 50 hat eine elektrisch isolierende Eigenschaft. Das Versiegelungsharz 50 kann aus einem Material sein, das z. B. schwarzes Epoxidharz enthält. Wie in 4 und 8 bis 11 dargestellt, hat das Versiegelungsharz 50 eine Oberseite 51, eine Unterseite 52, ein Paar von ersten Seitenflächen 53, ein Paar von zweiten Seitenflächen 54, ein Paar von Aussparungen (Vertiefungen) 55, ein Paar von Rillen 56, eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen 57 und eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen 58.
  • Wie in 12 und 13 gezeigt, weist die Oberseite 51 in Dickenrichtung z auf die gleiche Seite wie die erste Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121. Wie in 12 und 13 dargestellt, ist die Unterseite 52 in Dickenrichtung z von der Oberseite 51 abgewandt. Wie in 9 gezeigt, liegt die Wärmeableitungsschicht 113 des Trägerelements 11 von der Unterseite 52 frei.
  • Wie in 4 und 8 gezeigt, sind die beiden ersten Seitenflächen 53 in der ersten Richtung x voneinander beabstandet. Die ersten Seitenflächen 53 weisen in die erste Richtung x und erstrecken sich in die zweite Richtung y. Die ersten Seitenflächen 53 sind mit der Oberseite 51 verbunden. Wie in 10 dargestellt, liegen der freiliegende Abschnitt 13B des ersten Eingangsanschlusses 13 und der freiliegende Abschnitt 15B des zweiten Eingangsanschlusses 15 von einer der ersten Seitenflächen 53 frei. Wie in 11 gezeigt, liegt der freiliegende Teil 14B des Ausgangsanschlusses 14 an der anderen der ersten Seitenflächen 53 frei.
  • Wie in 4, 10 und 11 gezeigt, ist das Paar von zweiten Seitenflächen 54 in der zweiten Richtung y voneinander beabstandet. Die zweiten Seitenflächen 54 sind in der zweiten Richtung y voneinander abgewandt und erstrecken sich in der ersten Richtung x. Die zweiten Seitenflächen 54 sind mit der Oberseite 51 und der Unterseite 52 verbunden.
  • Wie in 4, 9 und 10 gezeigt, ist das Paar von Aussparungen 55 in der ersten Richtung x von der ersten Seitenfläche 53, an der der freiliegende Abschnitt 13B des ersten Eingangsanschlusses 13 und der freiliegende Abschnitt 15B des zweiten Eingangsanschlusses 15 freiliegen, zurückgesetzt. Die Aussparungen 55 erstrecken sich in Dickenrichtung z von der Oberseite 51 bis zu der Unterseite 52. Die Aussparungen 55 flankieren den ersten Eingangsanschluss 13 in der zweiten Richtung y.
  • Wie in 8, 9, 12 und 13 gezeigt, sind die beiden Rillen 56 von der Unterseite 52 in Dickenrichtung z zurückgesetzt und erstrecken sich entlang der zweiten Richtung y. Die in der zweiten Richtung y gegenüberliegenden Enden jeder Rille 56 sind mit den zweiten Seitenflächen 54 verbunden. Die Rillen 56 sind in der ersten Richtung x voneinander beabstandet. In der ersten Richtung x befindet sich die Trägerschicht 12 zwischen den Rillen 56.
  • Wie in 8, 10 und 11 gezeigt, stehen die ersten Vorsprünge 57 von der Oberseite 51 in Dickenrichtung z vor. Wie in 4 dargestellt, sind die ersten Vorsprünge 57 an den vier Ecken des Versiegelungsharzes 50 in Dickenrichtung z gesehen angeordnet. Jeder der ersten Vorsprünge 57 hat die äußere Form eines Kegelstumpfes. Wie in 4 und 12 gezeigt, hat jeder erste Vorsprung 57 ein Befestigungsloch 571, das sich in Dickenrichtung z erstreckt. Die ersten Vorsprünge 57 werden für die Befestigung des Halbleiterbauelements A10 an einem Treibermodul verwendet. Das Treibermodul steuert und kontrolliert das Halbleiterbauelement A10.
  • Wie in 8, 10 und 11 gezeigt, stehen die zweiten Vorsprünge 58 von der Oberseite 51 in Dickenrichtung z vor. Wie in 4 gezeigt, sind die zweiten Vorsprünge 58 einzeln für den ersten Gate-Anschluss 161, den zweiten Gate-Anschluss 162, den ersten Detektionsanschluss 171, den zweiten Detektionsanschluss 172, die ersten Diodenanschlüsse 181 und die zweiten Diodenanschlüsse 182 angeordnet. Wie in 13 und 17 dargestellt, decken die zweiten Vorsprünge 58 die Halter 64 der Steuerverdrahtungen 60 einzeln ab. Ein Ende jedes Halters 64 liegt von dem zweiten Vorsprung 58 frei.
  • Als Nächstes wird ein Halbleiterbauelement A11, das eine erste Variante des Halbleiterbauelements A10 darstellt, anhand der 25 und 26 beschrieben. In 25 ist das Versiegelungsharz 50 zum besseren Verständnis transparent dargestellt. 25 entspricht der Ansicht von 18.
  • Wie in 25 und 26 gezeigt, ist bei dem Halbleiterbauelement A11 die Beziehung zwischen dem Abstand d1 und der Dicke t der Verbindungsschichten 23: -t ≤ d1 <0. Außerdem ist die Beziehung zwischen dem Abstand d2 und der Dicke t: -t ≤ d2 < 0. In Dickenrichtung z gesehen überlappt daher der Umfang (Umfangsrand) der Fügeschichten 23 einschließlich der zweiten Kante 23A und der vierten Kante 23B mit der Elementmetallschicht 211 der Halbleiterelemente 21 und ist von dem Umfang (Umfangsrand) der Elementmetallschicht 211 einschließlich der ersten Kante 211A und der dritten Kante 211B umgeben.
  • Als Nächstes wird ein Halbleiterbauelement A12, das eine zweite Variante des Halbleiterbauelements A10 darstellt, anhand der 27 und 28 beschrieben. In 27 ist das Versiegelungsharz 50 zum besseren Verständnis transparent dargestellt. 27 entspricht der Ansicht von 18.
  • Wie in 27 und 28 gezeigt, sind bei dem Halbleiterbauelement A12 der Abstand d1 und der Abstand d2 beide 0. In der Dickenrichtung z gesehen, fällt somit der Umfang (Umfangsrand) der Fügeschichten 23 mit der zweiten Kante 23A und der vierten Kante 23B mit dem Umfang (Umfangsrand) der Elementmetallschicht 211 der Halbleiterelemente 21 mit der ersten Kante 211A und der dritten Kante 211B zusammen.
  • Im Folgenden werden die Vorteile des Halbleiterbauelements A10 beschrieben.
  • Das Halbleiterbauelement A10 weist die Halbleiterelemente 21, die jeweils eine Elementmetallschicht 211 aufweisen, die der Trägerschicht 12 zugewandt ist, und Fügeschichten 23, die zwischen der Trägerschicht 12 und den Elementmetallschichten 211 angeordnet sind, auf. Jede Elementmetallschicht 211 hat eine erste Kante 211A. Jede Fügeschicht 23 hat eine zweite Kante 23A. Die Beziehung zwischen dem Abstand d (dem Abstand d1) von der ersten Kante 211A zu der zweiten Kante 23A in der zweiten Richtung y und der Dicke t der Fügeschicht 23 ist: -t ≤ d ≤ 2t. Bei einer solchen Ausgestaltung wird, wenn die Elementmetallschicht 211 über die Fügeschicht 23 mit der Trägerschicht 12 gebondet ist, eine Konzentration von Scherspannungen an der Bonding-Schnittstelle zwischen der Trägerschicht 12 und der Elementmetallschicht 211 verringert. Dadurch wird das Bonding (Bondingzustand) zwischen den beiden Materialschichten an der Bonding-Schnittstelle verstärkt. Auf diese Weise ist das Halbleiterbauelement A10 in der Lage, die Wärmeableitungsfähigkeit an der Bonding-Schnittstelle zwischen der Trägerschicht 12 und dem Halbleiterelement 21 langfristig zu stabilisieren.
  • In Dickenrichtung z gesehen, umgibt der Umfang (Umfangsrand) jeder Fügeschicht 23 mit der zweiten Kante 23A den Umfang (Umfangsrand) der Elementmetallschicht 211 eines Halbleiterelements 21 mit der ersten Kante 211A. Eine solche Ausgestaltung vergrößert die Fläche der Bonding-Schnittstelle zwischen der Trägerschicht 12 und der Elementmetallschicht 211, wodurch die Bindungsstärke der Elementmetallschicht 211 mit der Trägerschicht 12 erhöht wird. Außerdem wird die Wärmeleitfähigkeit der Fügeschichten 23 in einer Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung z verbessert, wodurch die von den Halbleiterelementen 21 erzeugte Wärme schneller an die Trägerschicht 12 weitergeleitet werden kann.
  • Ferner, wenn die Trägerschicht 12 ein Metallelement enthält und die Zusammensetzung der Fügeschichten 23 Aluminium aufweisen, bildet sich auf jeder Fügeschicht 23 ein Vorsprung 232, der von der Fügefläche 231 in Dickenrichtung z vorsteht. Der Vorsprung 232 befindet sich zwischen der ersten Kante 211A der Elementmetallschicht 211 des Halbleiterelements 21 und der zweiten Kante 23A der Fügeschicht 23 in der zweiten Richtung y. Der Vorsprung 232 entsteht durch die Verbindung der Elementmetallschicht 211 mit der Trägerschicht 12 mittels der Fügeschicht 23 durch Festphasendiffusion. Die Bildung des Vorsprungs 232 an der Fügeschicht 23 deutet darauf hin, dass während der Festphasendiffusion Druckspannungen auf die zwischen der Trägerschicht 12 und der Elementmetallschicht 211 liegende Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 ausgeübt wurden. Wenn der Abstand p1 zwischen der ersten Kante 211A und dem Vorsprung 232 in der zweiten Richtung y kürzer ist als der Abstand p2 zwischen dem Vorsprung 232 und der zweiten Kante 23A in der zweiten Richtung y, weist dies darauf hin, dass während der Festphasendiffusion eine große Druckspannung auf die Festphasendiffusionsverbindungsschicht 24 ausgeübt wurde. Auf diese Weise wird das Bonding der Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 weiter verstärkt.
  • Die Elementmetallschicht 211 jedes Halbleiterelements 21 ist elektrisch mit einer in dem Halbleiterelement 21 vorgesehenen Schaltung verbunden. Wenn das Bonding der beiden Materialschichten an der Bonding-Schnittstelle zwischen der Trägerschicht 12 und der Elementmetallschicht 211 verstärkt wird, werden die langfristigen Schwankungen des Stroms, der durch die Bonding-Schnittstelle fließt, während der Verwendung des Halbleiterbauelements A10 verringert bzw. unterdrückt. Auf diese Weise kann eine Langzeitstabilität für den Strom erreicht werden, der durch die Bonding-Schnittstelle zwischen der Trägerschicht 12 und den Halbleiterelementen 21 fließt.
  • Das Halbleiterbauelement A10 weist ferner ein Trägerelement 11 auf, das den Halbleiterelementen 21 gegenüberliegt, wobei die Trägerschicht 12 dazwischen angeordnet ist. Die Trägerschicht 12 ist mit dem Trägerelement 11 gebondet. Das Trägerelement 11 weist die Isolierschicht 111 und die Wärmeableitungsschicht 113 auf, die der Trägerschicht 12 gegenüberliegt, wobei die Isolierschicht 111 dazwischen angeordnet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung kann, wenn die Trägerschicht 12 als Leitungspfad bei dem Halbleiterbauelement A10 verwendet wird, die Wärme, die von den Halbleiterelementen 21 zu der Trägerschicht 12 geleitet wird, effizient nach außerhalb des Halbleiterbauelements A10 abgegeben werden. Wenn die Dicke der Wärmeableitungsschicht 113 größer ist als die der Isolierschicht 111, verbessert sich die Wärmeableitungseffizienz der Wärmeableitungsschicht 113 in einer Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung z, wodurch die Wärmeableitungsfähigkeit des Halbleiterbauelements A10 verbessert wird.
  • Das Versiegelungsharz 50 hat ein Paar von Aussparungen 55, die in der ersten Richtung x von einer des Paars von ersten Seitenflächen 53, an denen der erste Eingangsanschluss 13 und der zweite Eingangsanschluss 15 freiliegen, ausgespart sind. Die Aussparungen 55 flankieren den ersten Eingangsanschluss 13 in der zweiten Richtung y. Eine solche Ausgestaltung erhöht den Abstand entlang der Oberfläche oder die Kriechstrecke des Versiegelungsharzes 50 zwischen dem ersten Eingangsanschluss 13 und dem zweiten Eingangsanschluss 15. Dadurch kann die Durchschlagsfestigkeit des Halbleiterbauelements A10 verbessert werden.
  • Das Versiegelungsharz 50 weist ein Paar von Rillen 56 auf, die in der Unterseite 52 ausgebildet sind und in der ersten Richtung x voneinander beabstandet sind. Die Rillen 56 erstrecken sich entlang der zweiten Richtung y. In der ersten Richtung x befindet sich die Trägerschicht 12 zwischen den Rillen 56. Eine solche Ausgestaltung vergrößert den Abstand entlang der Oberfläche bzw. die Kriechstrecke des Versiegelungsharzes 50 zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss 13 und 15 und dem Ausgangsanschluss 14. Dadurch kann die Durchschlagsfestigkeit des Halbleiterbauelements A10 weiter verbessert werden.
  • Die Zusammensetzung des ersten leitenden Elements 31 und des zweiten leitenden Elements 32 kann Kupfer aufweisen. Dies verringert den elektrischen Widerstand des ersten leitenden Elements 31 und des zweiten leitenden Elements 32 im Vergleich zu dem Fall, in dem das erste leitende Element 31 und das zweite leitende Element 32 Drähte sind, die Aluminium in ihrer Zusammensetzung aufweisen. Dies ist geeignet, um einen größeren Strom durch die Halbleiterelemente 21 fließen zu lassen.
  • Ein Halbleiterbauelement A20 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 29 bis 31 beschrieben. In den Figuren sind die Elemente, die identisch oder ähnlich zu denen der vorgenannten Halbleiterbauelement A10 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, wie sie für die vorgenannte Halbleiterbauelemente verwendet wurden, und eine Beschreibung derselben entfällt. 29 entspricht der Ansicht von 19 des Halbleiterbauelements A10. 30 entspricht der Ansicht von 22 des Halbleiterbauelements A10.
  • Das Halbleiterbauelement A20 unterscheidet sich von dem Halbleiterbauelement A10 dadurch, dass das Halbleiterbauelement A20 außerdem eine erste Metallschicht 25, eine zweite Metallschicht 26, eine dritte Metallschicht 27 und eine vierte Metallschicht 28 aufweist. Bei dem Halbleiterbauelement A20 sind die Elementmetallschichten 211 der Halbleiterelemente 21 ebenfalls über die Fügeschicht 23 durch Festphasendiffusion mit der Trägerschicht 12 gebondet. In der folgenden Beschreibung des Halbleiterbauelements A20 wird von der Vielzahl der Halbleiterelemente 21 das erste Element 21A stellvertretend beschrieben.
  • Wie in 29 bis 31 dargestellt, befindet sich die erste Metallschicht 25 zwischen der ersten Trägerschicht 121 (der Trägerschicht 12) und der Fügeschicht 23. Die erste Metallschicht 25 ist in Kontakt mit der Fügeschicht 23. Die Zusammensetzung der ersten Metallschicht 25 enthält Silber. Die zweite Metallschicht 26 ist zwischen der Fügeschicht 23 und der Elementmetallschicht 211 des ersten Elements 21A angeordnet. Die zweite Metallschicht 26 ist in Kontakt mit der Fügeschicht 23. Die Zusammensetzung der zweiten Metallschicht 26 weist Silber auf.
  • Wie in 29 bis 31 dargestellt, befindet sich die dritte Metallschicht 27 zwischen der ersten Trägerschicht 121 und der ersten Metallschicht 25. Die dritte Metallschicht 27 ist in Kontakt mit der ersten Vorderseite 121A der ersten Trägerschicht 121. Die Zusammensetzung der dritten Metallschicht 27 weist Silber auf. Die vierte Metallschicht 28 ist zwischen der zweiten Metallschicht 26 und der Elementmetallschicht 211 des ersten Elements 21A angeordnet. Die vierte Metallschicht 28 steht in Kontakt mit der Elementmetallschicht 211. Die Zusammensetzung der vierten Metallschicht 28 weist Silber auf.
  • Die Zusammensetzung der ersten Metallschicht 25, der zweiten Metallschicht 26, der dritten Metallschicht 27 und der vierten Metallschicht 28 kann zusätzlich zu Silber auch Nickel (Ni) aufweisen. In diesem Fall enthält jede der ersten Metallschicht 25, der zweiten Metallschicht 26, der dritten Metallschicht 27 und der vierten Metallschicht 28 eine Nickelschicht, auf die eine Silberschicht aufgebracht ist. Die Silberschicht, die die erste Metallschicht 25 bildet, und die Silberschicht, die die dritte Metallschicht 27 bildet, befinden sich an der Schnittstelle (Grenzfläche) zwischen der ersten Metallschicht 25 und der dritten Metallschicht 27. Die Silberschicht, die die zweite Metallschicht 26 bildet, und die Silberschicht, die die vierte Metallschicht 28 bildet, befinden sich an der Schnittstelle (Grenzfläche) zwischen der zweiten Metallschicht 26 und der vierten Metallschicht 28.
  • Wie in 31 dargestellt, befindet sich die erste Bonding-Schicht 241 der Festphasendiffusionsverbindungsschicht 24 an der Schnittstelle zwischen der ersten Metallschicht 25 und der dritten Metallschicht 27. Die zweite Bonding-Schicht 242 der Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 befindet sich an der Schnittstelle zwischen der zweiten Metallschicht 26 und der vierten Metallschicht 28.
  • Im Folgenden wird ein Halbleiterbauelement A21 als eine Variante des Halbleiterbauelements A20 anhand von 32 beschrieben. 32 entspricht der Ansicht von 31.
  • Wie in 32 dargestellt, enthält das Halbleiterbauelement A21 nicht die vierte Metallschicht 28. Die zweite Bonding-Schicht 242 der Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 befindet sich also an der Schnittstelle zwischen der zweiten Metallschicht 26 und der Elementmetallschicht 211 des ersten Elements 21A.
  • Im Folgenden werden die Vorteile des Halbleiterbauelements A20 beschrieben.
  • Das Halbleiterbauelement A20 weist Halbleiterelemente 21, die jeweils eine Elementmetallschicht 211 aufweisen, die der Trägerschicht 12 zugewandt ist, und Fügeschichten 23, die zwischen der Trägerschicht 12 und den Elementmetallschichten 211 angeordnet sind, auf. Jede Elementmetallschicht 211 hat eine erste Kante 211A. Jede Fügeschicht 23 hat eine zweite Kante 23A. Die Beziehung zwischen dem Abstand d (dem Abstand d1) von der ersten Kante 211A zu der zweiten Kante 23A in der zweiten Richtung y und der Dicke t der Fügeschicht 23 ist: -t ≤ d ≤ 2t. Daher ist das Halbleiterbauelement A20 auch in der Lage, die Wärmeableitungsfähigkeit an der Bonding-Schnittstelle zwischen der Trägerschicht 12 und dem Halbleiterelement 21 langfristig zu stabilisieren. Das Halbleiterbauelement A20 hat eine ähnliche Ausgestaltung wie das Halbleiterbauelement A10, wodurch die gleichen Vorteile wie bei dem Halbleiterbauelement A10 erreicht werden.
  • Das Halbleiterbauelement A20 weist ferner die erste Metallschicht 25, die zweite Metallschicht 26 und die dritte Metallschicht 27 auf. Die erste Metallschicht 25 und die zweite Metallschicht 26 stehen in Kontakt mit der Fügeschicht 23. Die dritte Metallschicht 27 ist in Kontakt mit der Trägerschicht 12. Die Zusammensetzung der ersten Metallschicht 25, der zweiten Metallschicht 26 und der dritten Metallschicht 27 weist Silber auf. In diesem Fall befindet sich die erste Bonding-Schicht 241 der Festphasendiffusionsverbindungsschicht 24 an der Schnittstelle zwischen der ersten Metallschicht 25 und der dritten Metallschicht 27. Wenn Metallschichten, die jeweils Silber in ihrer Zusammensetzung enthalten, durch Festphasendiffusion miteinander verbunden werden, ist die Festigkeit der Metallbindung relativ hoch. Dadurch kann das Bonding in der Festphasendiffusionsbindungsschicht 24 weiter verstärkt werden.
  • Ein Halbleiterbauelement A30 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 33 bis 34 beschrieben. In den Figuren sind die Elemente, die identisch oder ähnlich zu denen der vorgenannten Halbleiterbauelement A10 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, wie sie für die vorgenannte Halbleiterbauelemente verwendet wurden, und eine Beschreibung derselben entfällt. 33 entspricht der Ansicht von 19 des Halbleiterbauelements A10. 34 entspricht der Ansicht von 22 des Halbleiterbauelements A10.
  • Das Halbleiterbauelement A30 unterscheidet sich von dem Halbleiterbauelement A10 durch die Ausgestaltung der Fügeschicht 23. Bei dem Halbleiterbauelement A30 werden die Elementmetallschichten 211 der Halbleiterelemente 21 über die Fügeschicht 23 durch Sintern mit der Trägerschicht 12 gebondet.
  • Die Fügeschicht 23 enthält gesinterte Metallpartikel. Die Zusammensetzung der gesinterten Partikel weist Silber oder Kupfer auf.
  • Bei dem Halbleiterbauelement A30 gilt für den Abstand d1 und die Dicke t der in 33 dargestellten Fügeschicht 23 wiederum: -t ≤ d1≤ 2t. Außerdem gilt für den in 34 dargestellten Abstand d2 und die Dicke t: -t ≤ d2 ≤ 2t.
  • Im Folgenden werden die Vorteile des Halbleiterbauelements A30 beschrieben.
  • Das Halbleiterbauelement A30 weist Halbleiterelemente 21, die jeweils eine Elementmetallschicht 211 aufweisen, die der Trägerschicht 12 zugewandt ist, und Fügeschichten 23, die zwischen der Trägerschicht 12 und den Elementmetallschichten 211 angeordnet sind, auf. Jede Elementmetallschicht 211 hat eine erste Kante 211A. Jede Fügeschicht 23 hat eine zweite Kante 23A. Die Beziehung zwischen dem Abstand d (dem Abstand d1) von der ersten Kante 211A zu der zweiten Kante 23A in der zweiten Richtung y und der Dicke t der Fügeschicht 23 ist: -t ≤ d ≤ 2t. Daher ist das Halbleiterbauelement A30 auch in der Lage, die Wärmeableitungsfähigkeit an der Bonding-Schnittstelle zwischen der Trägerschicht 12 und dem Halbleiterelement 21 langfristig zu stabilisieren. Das Halbleiterbauelement A30 hat eine ähnliche Ausgestaltung wie das Halbleiterbauelement A10, wodurch die gleichen Vorteile wie bei dem Halbleiterbauelement A10 erreicht werden.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt. Die spezifische Ausgestaltung der einzelnen Teile der vorliegenden Offenlegung kann in vielerlei Hinsicht variiert werden.
  • Die vorliegende Offenbarung beinhaltet ferner die in den folgenden Abschnitten beschriebenen Ausführungsformen:
    • Variante 1 Halbleiterbauelement, aufweisend:
      • eine Trägerschicht;
      • ein Halbleiterelement mit einer Elementmetallschicht, die der Trägerschicht zugewandt ist; und
      • eine Fügeschicht, die zwischen der Trägerschicht und der Elementmetallschicht liegt, wobei
      • die Elementmetallschicht eine erste Kante aufweist, die sich in einer ersten Richtung senkrecht zu einer Dickenrichtung des Halbleiterelements erstreckt,
      • die Fügeschicht eine zweite Kante aufweist, die der ersten Kante am nächsten liegt und sich in der ersten Richtung erstreckt, und
      • wenn die zweite Kante in Dickenrichtung gesehen von der Elementmetallschicht beabstandet ist, ein Abstand von der ersten Kante zu der zweiten Kante in einer zweiten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung und zu der ersten Richtung gleich oder kleiner als das Doppelte einer Dicke der Fügeschicht ist.
    • Variante 2 Halbleiterbauelement nach Variante 1, wobei, wenn sich die zweite Kante in Dickenrichtung gesehen mit der Elementmetallschicht überlappt, der Abstand von der ersten Kante zu der zweiten Kante in der zweiten Richtung gleich oder geringer ist als die Dicke der Fügeschicht.
    • Variante 3 Halbleiterbauelement nach Variante 1, wobei, in Dickenrichtung gesehen, ein Umfang der Fügeschicht, der die zweite Kante enthält, einen Umfang der Elementmetallschicht umgibt, der die erste Kante enthält.
    • Variante 4 Halbleiterbauelement nach Variante 3, wobei die Trägerschicht ein Metallelement aufweist.
    • Variante 5 Halbleiterbauelement nach Variante 4, wobei das Metallelement Kupfer ist.
    • Variante 6 Halbleiterbauelement nach Variante 4 oder 5, ferner aufweisend: eine Festphasendiffusionsbindungsschicht, die zwischen der Trägerschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist, wobei die Fügeschicht Aluminium enthält, und die Festphasendiffusionsbindungsschicht zwischen der Trägerschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist, und die Festphasendiffusionsbindungsschicht eine erste Bonding-Schicht, die sich zwischen der Trägerschicht und der Fügeschicht befindet, und eine zweite Bonding-Schicht, die sich zwischen der Fügeschicht und der Elementmetallschicht befindet, aufweist.
    • Variante 7 Halbleiterbauelement nach Variante 6, ferner aufweisend:
      • eine erste Metallschicht, die sich zwischen der Trägerschicht und der Fügeschicht befindet;
      • eine zweite Metallschicht, die zwischen der Fügeschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist; und
      • eine dritte Metallschicht, die zwischen der Trägerschicht und der ersten Metallschicht angeordnet ist, wobei
      • die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht in Kontakt mit der Fügeschicht stehen,
      • die dritte Metallschicht in Kontakt mit der Trägerschicht ist,
      • die erste Bonding-Schicht sich an einer Schnittstelle zwischen der ersten Metallschicht und der dritten Metallschicht befindet, und
      • die zweite Bonding-Schicht sich zwischen der zweiten Metallschicht und der Elementmetallschicht befindet.
    • Variante 8 Halbleiterbauelement nach Variante 7, wobei jede der ersten Metallschicht, der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht Silber enthält.
    • Variante 9 Halbleiterbauelement nach Variante 7 oder 8, ferner aufweisend: eine vierte Metallschicht, die zwischen der zweiten Metallschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist, wobei die vierte Metallschicht in Kontakt mit der Elementmetallschicht steht, und die zweite Bonding-Schicht sich an einer Schnittstelle zwischen der zweiten Metallschicht und der vierten Metallschicht befindet.
    • Variante 10 Halbleiterbauelement nach Variante 9, wobei die vierte Metallschicht Silber enthält.
    • Variante 11 Halbleiterbauelement nach einer der Varianten 6 bis 10, wobei die Verbindungsschicht eine der Elementmetallschicht zugewandte Fügefläche aufweist, die Fügeschicht mit einem Vorsprung ausgebildet ist, der von der Fügefläche in der Dickenrichtung vorsteht, und der Vorsprung sich zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante in der zweiten Richtung befindet.
    • Variante 12 Halbleiterbauelement nach Variante 11, wobei ein Abstand zwischen der ersten Kante und dem Vorsprung in der zweiten Richtung kürzer ist als ein Abstand zwischen dem Vorsprung und der zweiten Kante in der zweiten Richtung.
    • Variante 13 Halbleiterbauelement nach Variante 4 oder 5, wobei die Fügeschicht gesinterte Metallpartikel enthält.
    • Variante 14 Halbleiterbauelement nach Variante 13, wobei die gesinterten Metallpartikel Silber oder Kupfer enthalten.
    • Variante 15 Halbleiterbauelement nach einer der Varianten 4 bis 14, ferner aufweisend: ein Trägerelement, das dem Halbleiterelement mit der Trägerschicht dazwischenliegend gegenüberliegt, wobei das Trägerelement eine Isolierschicht aufweist und die Trägerschicht mit dem Trägerelement gebondet ist.
    • Variante 16 Halbleiterbauelement nach Variante 15, wobei die Dicke der Isolierschicht geringer ist als die Dicke der Trägerschicht.
    • Variante 17. Halbleiterbauelement nach Variante 16, wobei das Trägerelement eine Wärmeableitungsschicht aufweist, die der Trägerschicht gegenüberliegt, wobei die Isolierschicht dazwischen angeordnet ist, und die Dicke der Wärmeableitungsschicht größer als die Dicke der Isolierschicht ist.
    • Variante 18 Halbleiterbauelement nach einer der Varianten 15 bis 17, wobei die Elementmetallschicht mit der Trägerschicht und einer in dem Halbleiterelement vorgesehenen Schaltung elektrisch verbunden ist.
  • BEZUGSZEICHEN
  • A10, A20, A30: Halbleiterbauelement 11: Trägerelement 111: Isolierschicht 112: Zwischenschicht 113: Wärmeableitungsschicht 12: Trägerschicht 121: Erste Trägerschicht 211: Erste Vorderseite 121B: Erste Rückseite 122: Zweite Trägerschicht 122A: Zweite Vorderseite 122B: Zweite Trägerschicht 13: Erster Eingangsanschluss 13A: Abgedeckter Abschnitt 13B: Freiliegender Abschnitt Teil 14: Ausgangsanschluss 14A: Abgedeckter Abschnitt 14B: Freiliegender Abschnitt 15: Zweiter Eingangsanschluss 15A: Abgedeckter Abschnitt 15B: Freiliegender Abschnitt 161: Erster Gate-Anschluss 162: Zweiter Gate-Anschluss 171: Erster Detektionsanschluss 172: Zweiter Detektionsanschluss 181: Erster Diodenanschluss 182: Zweiter Diodenanschluss 19: Erste Haftschicht 21: Halbleiterelement 21A: Erstes Element 21B: Zweites Element 21C: Drittes Element 21D: Viertes Element 211: Elementmetallschicht 211A: Erste Kante 211B: Dritte Kante 212: Erste Elektrode 213: Zweite Elektrode 214: Dritte Elektrode 215: Vierte Elektrode 23: Fügeschicht 23A: Zweite Kante 23B: Vierte Kante 231: Fügefläche 232: Vorsprung 24: Festphasendiffusionsbindungsschicht 241: Erste Bonding-Schicht 242: Zweite Bonding-Schicht 25: Erste Metallschicht 26: Zweite Metallschicht 27: Dritte Metallschicht 28: Vierte Metallschicht 31: Erstes leitendes Element 311: Hauptkörper 312: Erster Bonding-Abschnitt 312A: Öffnung 313: Erster Verbindungsabschnitt 314: Zweiter Bonding-Abschnitt 315: Zweiter Verbindungsabschnitt 32: Zweites leitendes Element 321: Hauptkörper 322: Dritter Bonding-Abschnitt 322A: Öffnung 323: Dritter Verbindungsabschnitt 324: Vierter Bonding-Abschnitt 325: Vierter Verbindungsabschnitt 326: Zwischenabschnitt 327: Holmabschnitt 33: Erste leitende Fügeschicht 34: Zweite leitende Fügeschicht 35: Dritte leitende Fügeschicht 36: Vierte leitende Fügeschicht 41: Gate-Draht 42: Detektionsdraht 43: Diodendraht 50: Versiegelungsharz 51: Oberseite (obere Oberfläche) 52: Unterseite (untere Oberfläche) 53: Erste Seitenfläche 54: Zweite Seitenfläche 55: Aussparung 56: Rille 57: Erster Vorsprung 571: Befestigungsloch 58: Zweiter Vorsprung 60: Steuerverdrahtung 601: Erste Verdrahtung 602: Zweite Verdrahtung 61: Isolierschicht 62: Verdrahtungsschicht 621: Erste Verdrahtungsschicht 622: Zweite Verdrahtungsschicht 623: Dritte Verdrahtungsschicht 63: Metallschicht 64: Halter 65: Deckschicht 68: Zweite Haftschicht 69: Dritte Haftschicht t: Dicke d1, d2: Abstand p1, p2, p3, p4: Abstand (Pitch) z: Dickenrichtung x: Erste Richtung y: Zweite Richtung

Claims (18)

  1. Halbleiterbauelement, aufweisend: eine Trägerschicht; ein Halbleiterelement mit einer Elementmetallschicht, die der Trägerschicht zugewandt ist; und eine Fügeschicht, die zwischen der Trägerschicht und der Elementmetallschicht liegt, wobei die Elementmetallschicht eine erste Kante aufweist, die sich in einer ersten Richtung senkrecht zu einer Dickenrichtung des Halbleiterelements erstreckt, die Fügeschicht eine zweite Kante aufweist, die der ersten Kante am nächsten liegt und sich in der ersten Richtung erstreckt, und wenn die zweite Kante in Dickenrichtung gesehen von der Elementmetallschicht beabstandet ist, ein Abstand von der ersten Kante zu der zweiten Kante in einer zweiten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung und zu der ersten Richtung gleich oder kleiner als das Doppelte einer Dicke der Fügeschicht ist.
  2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei, wenn sich die zweite Kante in Dickenrichtung gesehen mit der Elementmetallschicht überlappt, der Abstand von der ersten Kante zu der zweiten Kante in der zweiten Richtung gleich oder geringer ist als die Dicke der Fügeschicht.
  3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei, in Dickenrichtung gesehen, ein Umfang der Fügeschicht, der die zweite Kante enthält, einen Umfang der Elementmetallschicht umgibt, der die erste Kante enthält.
  4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, wobei die Trägerschicht ein Metallelement aufweist.
  5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 4, wobei das Metallelement Kupfer ist.
  6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 4 oder 5, ferner aufweisend: eine Festphasendiffusionsbindungsschicht, die zwischen der Trägerschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist, wobei die Fügeschicht Aluminium enthält, und die Festphasendiffusionsbindungsschicht eine erste Bonding-Schicht, die sich zwischen der Trägerschicht und der Fügeschicht befindet, und eine zweite Bonding-Schicht, die sich zwischen der Fügeschicht und der Elementmetallschicht befindet, aufweist.
  7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, ferner aufweisend: eine erste Metallschicht, die sich zwischen der Trägerschicht und der Fügeschicht befindet; eine zweite Metallschicht, die zwischen der Fügeschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist; und eine dritte Metallschicht, die zwischen der Trägerschicht und der ersten Metallschicht angeordnet ist, wobei die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht in Kontakt mit der Fügeschicht stehen, die dritte Metallschicht in Kontakt mit der Trägerschicht ist, die erste Bonding-Schicht sich an einer Schnittstelle zwischen der ersten Metallschicht und der dritten Metallschicht befindet, und die zweite Bonding-Schicht sich zwischen der zweiten Metallschicht und der Elementmetallschicht befindet.
  8. Halbleiterbauelement nach Anspruch 7, wobei jede der ersten Metallschicht, der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht Silber enthält.
  9. Halbleiterbauelement nach Anspruch 7 oder 8, ferner aufweisend: eine vierte Metallschicht, die zwischen der zweiten Metallschicht und der Elementmetallschicht angeordnet ist, wobei die vierte Metallschicht in Kontakt mit der Elementmetallschicht steht, und die zweite Bonding-Schicht sich an einer Schnittstelle zwischen der zweiten Metallschicht und der vierten Metallschicht befindet.
  10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 9, wobei die vierte Metallschicht Silber enthält.
  11. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Verbindungsschicht eine der Elementmetallschicht zugewandte Fügefläche aufweist, die Fügeschicht mit einem Vorsprung ausgebildet ist, der von der Fügefläche in der Dickenrichtung vorsteht, und der Vorsprung sich zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante in der zweiten Richtung befindet.
  12. Halbleiterbauelement nach Anspruch 11, wobei ein Abstand zwischen der ersten Kante und dem Vorsprung in der zweiten Richtung kürzer ist als ein Abstand zwischen dem Vorsprung und der zweiten Kante in der zweiten Richtung.
  13. Halbleiterbauelement nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Fügeschicht gesinterte Metallpartikel enthält.
  14. Halbleiterbauelement nach Anspruch 13, wobei die gesinterten Metallpartikel Silber oder Kupfer enthalten.
  15. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 4 bis 14, ferner aufweisend: ein Trägerelement, das dem Halbleiterelement mit der Trägerschicht dazwischenliegend gegenüberliegt, wobei das Trägerelement eine Isolierschicht aufweist und die Trägerschicht mit dem Trägerelement gebondet ist.
  16. Halbleiterbauelement nach Anspruch 15, wobei die Dicke der Isolierschicht geringer ist als die Dicke der Trägerschicht.
  17. Halbleiterbauelement nach Anspruch 16, wobei das Trägerelement eine Wärmeableitungsschicht enthält, die der Trägerschicht gegenüberliegt, wobei die Isolierschicht dazwischen angeordnet ist, und die Dicke der Wärmeableitungsschicht größer als die Dicke der Isolierschicht ist.
  18. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Elementmetallschicht mit der Trägerschicht und einer in dem Halbleiterelement vorgesehenen Schaltung elektrisch verbunden ist.
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