DE212020000697U1 - Leistungsmodul - Google Patents

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Abstract

Leistungsmodul, aufweisend:
ein Substrat, das elektrisch isolierend ist und eine Substrat-Hauptoberfläche und eine Substrat-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in einer Dickenrichtung aufweist;
eine Montageschicht, die leitend ist und auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet ist,
eine Graphitplatte mit anisotroper Wärmeleitfähigkeit, die eine Platten-Hauptoberfläche und eine Platten-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung aufweist, wobei die Platten-Rückseite mit der Montageschicht verbunden ist; und
ein Leistungshalbleiterelement, das auf der Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Leistungsmodul.
  • HINTERGRUND
  • Ein bekanntes Beispiel für ein Leistungsmodul wird beispielsweise als Wechselrichter verwendet (siehe z. B. Patentdokument 1). Das Leistungsmodul enthält in Reihe geschaltete Leistungshalbleiterelemente, die aus Transistoren wie Bipolar-Transistoren mit isoliertem Gate (IGBTs) und Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) gebildet werden.
  • DOKUMENT ZUM STAND DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENT
  • Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2012-38803
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgaben, die mit der Erfindung gelöst werden sollen
  • Durch die Leistungshalbleiterelemente eines Leistungsmoduls fließen große Ströme. Dadurch wird die Temperatur der Leistungshalbleiterelemente leicht sehr hoch. Dies erhöht die Bedeutung einer Wärmeableitungsstruktur für die Leistungshalbleiterelemente im Leistungsmodul.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Leistungsmodul bereitzustellen, das die Wärme effizient von den Leistungshalbleiterelementen ableitet.
  • Mittel zur Lösung der Aufgabe
  • Die obengenannte Aufgabe wird gemäß einem Aspekt gelöst durch ein Leistungsmodul aufweisend: ein Substrat, eine Montageschicht, eine Graphitplatte und ein Leistungshalbleiterelement. Das Substrat ist elektrisch isolierend und weist eine Substrat-Hauptoberfläche und eine Substrat-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in einer Dickenrichtung auf. Die Montageschicht ist leitend und auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet. Die Graphitplatte hat eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit und weist eine Platten-Hauptoberfläche und eine Platten-Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung auf. Die Platten-Rückseite ist mit der Montageschicht verbunden. Das Leistungshalbleiterelement ist auf der Platten-Hauptoberfläche angeordnet.
  • Durch diese Anordnung wird die Wärme der Leistungshalbleiterelemente leicht in eine ebene Richtung der Graphitplatte abgeleitet. Dementsprechend wird die Wärme der Leistungshalbleiterelemente über einen weiten Bereich auf die Graphitplatte übertragen. Dadurch wird die Wärme von den Leistungshalbleiterelementen effizient abgeleitet.
  • Die obengenannte Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt gelöst durch ein Leistungsmodul aufweisend: ein Substrat, das elektrisch isolierend ist und eine Substrat-Hauptoberfläche und eine Substrat-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in einer Dickenrichtung aufweist. Eine erste Montageschicht, eine zweite Montageschicht und eine leitende Schicht sind auf der Substrat-Hauptoberfläche in einer Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung angeordnet. Das Leistungsmodul weist ferner eine erste Graphitplatte, eine zweite Graphitplatte, ein erstes Leistungshalbleiterelement und ein zweites Leistungshalbleiterelement auf. Die erste Graphitplatte hat eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit und weist eine erste Platten-Hauptoberfläche und eine erste Platten-Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung auf. Die erste Platten-Rückseite ist auf der ersten Montageschicht gebildet. Die zweite Graphitplatte hat eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit und weist eine zweite Platten-Hauptoberfläche und eine zweite Platten-Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung auf. Die zweite Platten-Rückseite ist auf der zweiten Montageschicht gebildet. Das erste Leistungshalbleiterelement ist auf der ersten Platten-Hauptoberfläche angeordnet. Das zweite Leistungshalbleiterelement ist auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche angeordnet.
  • Durch diese Konfiguration wird die Wärme des ersten Leistungshalbleiterelements leicht in einer ebenen Richtung der ersten Graphitplatte und die Wärme des zweiten Leistungshalbleiterelements in einer ebenen Richtung der zweiten Graphitplatte verteilt. Dementsprechend wird die Wärme des ersten Leistungshalbleiterelements über einen weiten Bereich auf die erste Graphitplatte übertragen, und die Wärme des zweiten Leistungshalbleiterelements wird über einen weiten Bereich auf die zweite Graphitplatte übertragen. Dadurch wird die Wärme von den Leistungshalbleiterelementen effizient abgeleitet.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Das Leistungsmodul leitet die Wärme der Leistungshalbleiterelemente effizient ab.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Leistungsmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 ist eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte Leistungsmodul.
    • 3 ist eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Leistungsmoduls.
    • 4 ist eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Leistungsmoduls aus einer Richtung, die sich von der Ansicht in 3 unterscheidet.
    • 5 ist eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Leistungsmoduls aus einer Richtung, die sich von der Ansicht der 3 und 4 unterscheidet.
    • 6 ist eine Bodenansicht des in 1 gezeigten Leistungsmoduls.
    • 7 ist eine Draufsicht, die den inneren Aufbau des in 1 gezeigten Leistungsmoduls zeigt.
    • 8 ist eine Draufsicht, die den inneren Aufbau des in 1 gezeigten Leistungsmoduls zeigt.
    • 9 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 7.
    • 10 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 7.
    • 11 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 7.
    • 12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 12-12 in 7.
    • 13 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 12.
    • 14 ist eine vergrößerte Ansicht eines ersten Leistungshalbleiterelements, einer ersten Diode und deren Umgebung.
    • 15 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 15-15 in 7.
    • 16 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 15.
    • 17 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 12.
    • 18 ist eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Leistungshalbleiterelements, einer zweiten Diode und deren Umgebung.
    • 19 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 19-19 in 7.
    • 20 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 19.
    • 21 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 21-21 in 7.
    • 22 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 15.
    • 23 ist eine vergrößerte Ansicht eines ersten Leistungshalbleiterelements, einer ersten Diode und deren Umgebung.
    • 24 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 21.
    • 25 ist eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Leistungshalbleiterelements, einer zweiten Diode und deren Umgebung.
    • 26A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Graphitplatte zeigt, die für das Leistungsmodul gemäß der ersten Ausführungsform geeignet ist, aufgenommen in einer XY-Ausrichtung, und 26B ist eine perspektivische Ansicht der Graphitplatte, aufgenommen in der XZ-Ausrichtung.
    • 27 ist eine perspektivische Ansicht einer gestapelten Konstruktion von Graphitplatten, die eine Graphitplatte bilden, die für das Leistungsmodul gemäß der ersten Ausführungsform geeignet ist.
    • 28 ist eine Draufsicht, die den inneren Aufbau eines Leistungsmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 29 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 29-29 in 28.
    • 30 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 30-30 in 28.
    • 31 ist eine vergrößerte Ansicht eines ersten Leistungshalbleiterelements und seiner Umgebung.
    • 32 ist eine vergrößerte Ansicht eines ersten Leistungshalbleiterelements und seiner Umgebung.
    • 33 ist eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Leistungshalbleiterelements und seiner Umgebung.
    • 34 ist eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Leistungshalbleiterelements und seiner Umgebung.
    • 35 ist ein Schaltungsdiagramm eines Drei-Phasen-Wechselrichters, bei dem das Leistungsmodul Anwendung findet.
    • 36 ist ein Schaltungsdiagramm eines Drei-Phasen-Wechselrichters, bei dem das Leistungsmodul Anwendung findet.
    • 37 ist eine Seitenansicht, die ein Leistungsmodul eines modifizierten Beispiels zeigt.
    • 38 ist eine vergrößerte Ansicht eines ersten Leistungshalbleiterelements, einer ersten Diode und deren Umgebung bei dem Leistungsmodul des modifizierten Beispiels.
    • 39 ist eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Leistungshalbleiterelements, einer zweiten Diode und deren Umgebung bei dem Leistungsmodul des modifizierten Beispiels.
    • 40 ist eine vergrößerte Ansicht eines ersten Leistungshalbleiterelements und seiner Umgebung bei einem Leistungsmodul eines modifizierten Beispiels.
    • 41 ist eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Leistungshalbleiterelements und seiner Umgebung bei einem Leistungsmodul eines modifizierten Beispiels.
    • 42 ist eine Draufsicht auf eine erste Graphitplatte und ihre Umgebung bei einem Leistungsmodul eines modifizierten Beispiels.
    • 43 ist eine Draufsicht auf eine erste Graphitplatte und ihre Umgebung in einem Leistungsmodul eines modifizierten Beispiels.
    • 44 ist eine Draufsicht auf eine erste Graphitplatte und ihre Umgebung bei einem Leistungsmodul eines modifizierten Beispiels.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Ein Leistungsmodul gemäß einer Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele für Konfigurationen und Methoden zur Umsetzung eines technischen Konzepts, ohne dass die Absicht besteht, das Material, die Form, die Struktur, die Anordnung, die Abmessungen und dergleichen der einzelnen Komponenten darauf einzuschränken. Die nachstehend beschriebene Ausführungsform kann verschiedene Änderungen erfahren.
  • Erste Ausführungsform
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 27 wird nun ein Leistungsmodul 1A gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Die 1 bis 6 veranschaulichen das Aussehen des Leistungsmoduls 1A. 7 veranschaulicht den inneren Aufbau des Leistungsmoduls 1A.
  • Wie in den 1 bis 7 gezeigt, weist das Leistungsmodul 1A im Wesentlichen Substrate 10, Verbindungsglieder 20, Leistungshalbleiterelemente 30, Dioden 40, Anschlüsse 50, ein Verkapselungsharz 60 (siehe 12), eine Wärmeableitungsplatte 70, die ein Beispiel für einen Kühler ist, und ein Gehäuse 80, das diese Komponenten aufnimmt, auf. In 7 ist das Verkapselungsharz 60 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Wie in den 1 bis 6 gezeigt, sind die Substrate 10, die Verbindungselemente 20, die Leistungshalbleiterelemente 30, die Dioden 40 und das Verkapselungsharz 60 innerhalb der Wärmeableitungsplatte 70 und des Gehäuses 80 angeordnet und nicht nach außen hin sichtbar. Die Anschlüsse 50 sind in dem Gehäuse 80 in einem Zustand untergebracht, in dem sie teilweise freiliegen oder aus dem Gehäuse 80 herausragen. Das Leistungsmodul 1A kann beispielsweise in einem Wechselrichter verwendet werden. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist das Leistungsmodul 1A in einer Dickenrichtung der Substrate 10 gesehen rechteckig (im Folgenden als Draufsicht bezeichnet). Der Kürze halber wird die Dickenrichtung der Substrate 10 als „Dickenrichtung Z“ (Höhe) bezeichnet, und zwei Richtungen, die orthogonal zueinander und orthogonal zur Dickenrichtung Z sind, werden als „Breitenrichtung X“ (Querrichtung) bzw. „Längenrichtung Y“ (Tiefenrichtung) bezeichnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich das Leistungsmodul 1A in einer Langseitenrichtung (Richtung in einer langen Seite des Leistungsmoduls), die die Breitenrichtung X ist, und einer Kurzseitenrichtung (Richtung in einer kurzen Seite des Leistungsmoduls, die kürzer ist als die Langseitenrichtung), die die Längenrichtung Y ist.
  • 8 zeigt die Schaltungsanordnung des Leistungsmoduls 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Das Leistungsmodul 1A weist eine erste Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT aus ersten Leistungshalbleiterelementen 30A, bei denen es sich um die Leistungshalbleiterelemente 30 handelt, eine zweite Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT aus zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B, bei denen es sich um die Leistungshalbleiterelemente 30 handelt, eine erste Diodengruppe 40AT aus ersten Dioden 40A, bei denen es sich um die Dioden 40 handelt, und eine zweite Diodengruppe 40BT aus zweiten Dioden 40B, bei denen es sich um die Dioden 40 handelt, auf. Der Einfachheit halber zeigt 8 ein erstes Leistungshalbleiterelement 30A der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und ein zweites Leistungshalbleiterelement 30B der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT.
  • Jedes erste Leistungshalbleiterelement 30A der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und jedes zweite Leistungshalbleiterelement 30B der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT wird als Schaltelement verwendet. Die Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B verwenden z. B. Transistoren aus Silizium (Si) oder Siliziumkarbid (SiC), Transistoren aus Galliumnitrid (GaN) oder Galliumarsenid (GaAs), Transistoren aus Galliumoxid (Ga2O3) oder ähnlichen. Die Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B, die aus SiC sind, sind für Hochgeschwindigkeitsanwendungen geeignet. In der vorliegenden Ausführungsform verwenden die Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B n-artige Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) aus SiC. Jedes der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B ist nicht auf einen MOSFET beschränkt, sondern kann auch ein Feldeffekttransistor wie ein Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MISFET) oder ein Bipolartransistor wie ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) sein. Die Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B können n-Kanal-MOSFETs oder p-Kanal-MOSFETs sein.
  • Jedes der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B weist eine Drain-Elektrode 31, eine Source-Elektrode 32 und eine Gate-Elektrode 33 auf. Außerdem enthält jedes der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B eine Body-Diode 34. Die Drain-Elektrode 31 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A ist ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte erste Rückseiten-Ansteuerelektrode, und die Drain-Elektrode 31 jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B ist ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte zweite Rückseiten-Ansteuerelektrode. Die Source-Elektrode 32 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A ist ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte erste Hauptflächen-Ansteuerelektrode, und die Source-Elektrode 32 jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B ist ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte zweite Hauptflächen-Ansteuerelektrode. Die Gate-Elektrode 33 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A und die Gate-Elektrode 33 jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B sind jeweils ein Beispiel für die in den Ansprüchen erwähnte Steuerelektrode.
  • Obwohl in 8 nicht dargestellt, sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT parallel zueinander geschaltet. Genauer gesagt sind die Drain-Elektroden 31 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A miteinander verbunden, und die Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A sind miteinander verbunden. Außerdem sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT parallel zueinander geschaltet. Genauer gesagt, sind die Drain-Elektroden 31 der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B miteinander verbunden, und die Source-Elektroden 32 der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B sind miteinander verbunden. Die erste Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und die zweite Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT sind in Reihe zueinander geschaltet. Genauer gesagt sind die Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT (Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A) elektrisch mit den Drain-Elektroden 31 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT (Drain-Elektroden 31 der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B) verbunden. Auf diese Weise bildet in der vorliegenden Ausführungsform das Leistungsmodul 1A eine Wechselrichterschaltung, wobei die erste Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT einen oberen Arm und die zweite Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT einen unteren Arm bildet.
  • Jede der Dioden 40A und 40B weist eine Anodenelektrode 41 und eine Kathodenelektrode 42 auf. Die ersten Dioden 40A der ersten Diodengruppe 40AT sind jeweils antiparallel mit den ersten Leistungshalbleiterelementen 30A der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT verbunden. Genauer gesagt, ist die Kathodenelektrode 42 jeder ersten Diode 40A mit der Drain-Elektrode 31 des entsprechenden ersten Leistungshalbleiterelements 30A verbunden, und die Anodenelektrode 41 jeder ersten Diode 40A ist mit der Source-Elektrode 32 des entsprechenden ersten Leistungshalbleiterelements 30A verbunden. Die zweiten Dioden 40B der zweiten Diodengruppe 40BT sind jeweils antiparallel mit den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT verbunden. Genauer gesagt, ist die Kathodenelektrode 42 jeder zweiten Diode 40B mit der Drain-Elektrode 31 des entsprechenden zweiten Leistungshalbleiterelements 30B verbunden, und die Anodenelektrode 41 jeder zweiten Diode 40B ist mit der Source-Elektrode 32 des entsprechenden zweiten Leistungshalbleiterelements 30B verbunden.
  • Die Drain-Elektroden 31, die Source-Elektroden 32 und die Gate-Elektroden 33 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT sind mit den Anschlüssen 50 verbunden.
  • Wie in den 1, 2 und 8 gezeigt, weisen die Anschlüsse 50 einen ersten Eingangsanschluss 51A, einen zweiten Eingangsanschluss 51B, einen ersten Ausgangsanschluss 52A, einen zweiten Ausgangsanschluss 52B, einen ersten Steueranschluss 53A, einen zweiten Steueranschluss 53B, einen ersten Erfassungsanschluss 54A, einen zweiten Erfassungsanschluss 54B, einen Leistungsstromanschluss 55 und zwei Temperaturanschlüsse 56 auf. Die beiden Temperaturanschlüsse 56 sind elektrisch mit den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B verbunden und in 8 der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der erste Ausgangsanschluss 52A und der zweite Ausgangsanschluss 52B sind jeweils ein Beispiel für die in den Ansprüchen erwähnten Ausgangsanschlüsse.
  • Der erste Eingangsanschluss 51A ist elektrisch mit den Drain-Elektroden 31 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT verbunden. Genauer gesagt, ist der erste Eingangsanschluss 51A elektrisch mit der Drain-Elektrode 31 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A verbunden. Der zweite Eingangsanschluss 51B ist elektrisch mit den Source-Elektroden 32 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT verbunden. Genauer gesagt, ist der zweite Eingangsanschluss 51B elektrisch mit der Source-Elektrode 32 jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B verbunden. Die Ausgangsanschlüsse 52A und 52B sind elektrisch mit einem Knoten N1 zwischen den Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und den Drain-Elektroden 31 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT verbunden. Genauer gesagt, sind die Ausgangsanschlüsse 52A und 52B elektrisch mit dem Knoten N1 zwischen den Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A und den Drain-Elektroden 31 der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B verbunden. Der erste Steueranschluss 53A ist elektrisch mit den Gate-Elektroden 33 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT verbunden. Genauer gesagt, ist der erste Steueranschluss 53A elektrisch mit der Gate-Elektrode 33 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A verbunden. Der zweite Steueranschluss 53B ist elektrisch mit den Gate-Elektroden 33 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT verbunden. Das heißt, der zweite Steueranschluss 53B ist mit der Gate-Elektrode 33 jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B verbunden. Der erste Erfassungsanschluss 54A ist elektrisch mit den Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT verbunden. Genauer gesagt, ist der erste Erfassungsanschluss 54A elektrisch mit der Source-Elektrode 32 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A verbunden. Der zweite Erfassungsanschluss 54B ist elektrisch mit den Source-Elektroden 32 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT verbunden. Genauer gesagt, ist der zweite Erfassungsanschluss 54B elektrisch mit der Source-Elektrode 32 jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B verbunden. Der Leistungsstromanschluss 55 ist elektrisch mit einem Knoten N2 zwischen dem ersten Eingangsanschluss 51A und den Drain-Elektroden 31 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT verbunden. Genauer gesagt, ist der Leistungsstromanschluss 55 elektrisch mit dem Knoten N2 zwischen dem ersten Eingangsanschluss 51A und den Drain-Elektroden 31 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Steueranschlüsse 53A und 53B, die Erfassungsanschlüsse 54A und 54B, der Leistungsstromanschluss 55 und die beiden Temperaturanschlüsse 56 elektrisch mit einer Steuerschaltung (nicht dargestellt) verbunden, die sich außerhalb des Leistungsmoduls 1A befindet.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt, sind die Anschlüsse 51A, 51B, 52A, 52B, 53A, 53B, 54A, 54B, 55 und 56 jeweils an dem Gehäuse 80 angeordnet.
  • Wie in den 1, 2 und 7 dargestellt, ist das Gehäuse 80 rahmenförmig und umgibt die Substrate 10, die Verbindungsglieder 20, die Leistungshalbleiterelemente 30 und die Dioden 40 in der Draufsicht. Das Gehäuse 80 ist z. B. aus einem Kunstharz wie Polyphenylensulfid (PPS), das elektrisch isolierend ist und eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist. Das Gehäuse 80 weist zwei Seitenwände 81A und 81B, zwei Anschlusssitze 82A und 82B, Befestigungsabschnitte 83, einen Leistungsstromanschlusssitz 84 und einen Ausgangsanschlusssitz 85 auf.
  • Wie in den 2, 6 und 7 dargestellt, erstrecken sich die beiden Seitenwände 81A und 81B in der Breitenrichtung X und sind in der Draufsicht in Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Wie in den 3 bis 5 gezeigt, erstrecken sich die beiden Seitenwände 81A und 81B in der Seitenansicht in der Dickenrichtung Z. Wie in den 2 und 7 gezeigt, sind der erste Steueranschluss 53A, der erste Erfassungsanschluss 54A, der Leistungsstromanschluss 55 und die beiden Temperaturanschlüsse 56 innerhalb der Seitenwand 81 angeordnet. Der zweite Steueranschluss 53B und der zweite Erfassungsanschluss 54B sind innerhalb der Seitenwand 81B angeordnet. Die Steueranschlüsse 53A und 53B, die Erfassungsanschlüsse 54A und 54B, der Leistungsstromanschluss 55 und die beiden Temperaturanschlüsse 56 werden von den beiden Seitenwänden 81A und 81B gestützt. Wie in den 1 und 3 gezeigt, ragen die Steueranschlüsse 53A und 53B, die Erfassungsanschlüsse 54A und 54B, der Leistungsstromanschluss 55 und die beiden Temperaturanschlüsse 56 jeweils in Dickenrichtung Z aus den beiden Seitenwänden 81A und 81B heraus. Die Steueranschlüsse 53A und 53B, die Erfassungsanschlüsse 54A und 54B, der Leistungsstromanschluss 55 und die beiden Temperaturanschlüsse 56 sind beispielsweise jeweils ein Metallstab aus Kupfer (Cu). Die Oberfläche jedes Metallstabs kann mit Zinn (Sn) beschichtet sein. Zwischen der Oberfläche des Metalstabs und der Verzinnung kann eine Vernickelung aufgebracht werden. Die Steueranschlüsse 53A und 53B, die Erfassungsanschlüsse 54A und 54B, der Leistungsstromanschluss 55 und die beiden Temperaturanschlüsse 56 sind beispielsweise identisch geformt und in einem Beispiel jeweils L-förmig, so dass sie einen ersten Abschnitt, der sich in der Längenrichtung Y erstreckt, und einen zweiten Abschnitt, der sich in der Dickenrichtung Z erstreckt, aufweisen.
  • Wie in den 2 und 7 gezeigt, sind die beiden Anschlusssitze 82A und 82B mit den beiden Enden jeder der beiden Seitenwände 81A und 81B in der Breitenrichtung X verbunden. Die beiden Seitenwände 81A und 81B und die beiden Anschlusssitze 82A und 82B bilden einen Rahmen, der die Substrate 10, die Verbindungsglieder 20, die Leistungshalbleiterelemente 30 und die Dioden 40 umgibt. Die beiden Anschlusssitze 82A und 82B sind in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Der Leistungsstromanschlusssitz 84 ist mit dem Anschlusssitz 82A verbunden und ragt von dem Anschlusssitz 82A in der Breitenrichtung X nach außen. Der Ausgangsanschlusssitz 85 ist mit dem Anschlusssitz 82B verbunden und ragt von dem Anschlusssitz 82B in der Breitenrichtung X nach außen.
  • Wie in den 2, 4 und 7 gezeigt, weist der Leistungsstromanschlusssitz 84 einen ersten Anschlusssitz 84A und einen zweiten Anschlusssitz 84B auf. Der erste Anschlusssitz 84A und der zweite Anschlusssitz 84B sind in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y angeordnet. Ein Teil des ersten Eingangsanschlusses 51A ist auf dem ersten Anschlusssitz 84A angeordnet. Der erste Anschlusssitz 84A trägt einen Teil des ersten Eingangsanschlusses 51A. Der zweite Anschlusssitz 84B trägt einen Teil des zweiten Eingangsanschlusses 51B. Der zweite Anschlusssitz 84B trägt einen Teil des zweiten Eingangsanschlusses 51B. Wie in den 7 und 12 gezeigt, ist eine Mutter 84N im Inneren des ersten Anschlusssitzes 84A angeordnet. Wie in 7 gezeigt, ist eine Mutter 84N in der gleichen Weise wie bei dem ersten Anschlusssitz 84A auch bei dem zweiten Anschlusssitz 84B angeordnet.
  • Wie in 7 dargestellt, sind der erste Eingangsanschluss 51A und der zweite Eingangsanschluss 51B identisch geformt. Jeder der Eingangsanschlüsse 51A und 51B weist einen freiliegenden Abschnitt 51a, der zur Außenseite des Leistungsmoduls 1A hin freiliegt, einen Verbindungsabschnitt 51b, der elektrisch mit den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B verbunden ist, und einen Kopplungsabschnitt 51c, der den freiliegenden Abschnitt 51a und den Verbindungsabschnitt 51b verbindet, auf. Bei vorliegenden Ausführungsform ist jeder der Eingangsanschlüsse 51A und 51B ein einzelnes Bauteil, bei dem der freiliegende Abschnitt 51a, der Verbindungsabschnitt 51b und der Kopplungsabschnitt 51c einstückig ausgebildet sind. Der freiliegende Abschnitt 51a hat ein Durchgangsloch 51d, das sich durch den freiliegenden Abschnitt 51a in der Dickenrichtung Z erstreckt. Wie in 12 gezeigt, hat der erste Eingangsanschluss 51A eine Stufenform. Der freiliegende Abschnitt 51a des ersten Eingangsanschlusses 51A wird von dem ersten Anschlusssitz 84A getragen. Der freiliegende Abschnitt 51a des zweiten Eingangsanschlusses 51Ba wird von dem zweiten Anschlusssitz 84B getragen. Wie in 7 gezeigt, ist das Durchgangsloch 51d in dem freiliegenden Abschnitt 51a des ersten Eingangsanschlusses 51A in Übereinstimmung mit der Mutter 84N des ersten Anschlusssitzes 84A angeordnet. Das Durchgangsloch 51d ist in dem freiliegenden Abschnitt 51a des zweiten Eingangsanschlusses 51Ba in Übereinstimmung mit der Mutter 84N des zweiten Anschlusssitzes 84B angeordnet. Es gibt mehr als einen Verbindungsabschnitt 51b. Die Verbindungsabschnitte 51b sind in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet.
  • Wie in den 2, 5 und 7 gezeigt, weist der Ausgangsanschlusssitz 85 einen ersten Anschlusssitz 85A und einen zweiten Anschlusssitz 85B auf. Der erste Anschlusssitz 85A und der zweite Anschlusssitz 85B sind in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y angeordnet. Ein Teil des ersten Ausgangsanschlusses 52A ist auf dem ersten Anschlusssitz 85A angeordnet. Der erste Anschlusssitz 85A trägt einen Teil des ersten Ausgangsanschlusses 52A. Ein Teil des zweiten Ausgangsanschlusses 52B ist auf dem zweiten Anschlusssitz 85B angeordnet. Der zweite Anschlusssitz 85B trägt einen Teil des zweiten Ausgangsanschlusses 52B. Wie in den 7 und 12 gezeigt, ist eine Mutter 84N im Inneren des ersten Anschlusssitzes 84A angeordnet. Wie in 7 gezeigt, ist in der gleichen Weise wie bei dem ersten Anschlusssitz 85A auch eine Mutter 85N innerhalb des zweiten Anschlusssitzes 85B angeordnet.
  • Wie in 7 dargestellt, sind der erste Ausgangsanschluss 52A und der zweite Ausgangsanschluss 52B identisch geformt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Ausgangsanschlüsse 52A und 52B und die Eingangsanschlüsse 51A und 51B identisch geformt. Jeder der Ausgangsanschlüsse 52A und 52B weist einen freiliegenden Abschnitt 52a, der zur Außenseite des Leistungsmoduls 1A hin freiliegt, einen Verbindungsabschnitt 52b, der elektrisch mit den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B verbunden ist, und einen Kopplungsabschnitt 52c, der den freiliegenden Abschnitt 52a und den Verbindungsabschnitt 52b verbindet, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder der Ausgangsanschlüsse 52A und 52B ein einzelnes Bauteil, bei dem der freiliegende Abschnitt 52a, der Verbindungsabschnitt 52b und der Kopplungsabschnitt 52c einstückig ausgebildet sind. Der freiliegende Abschnitt 52a hat ein Durchgangsloch 52d, das sich durch den freiliegenden Abschnitt 52a in der Dickenrichtung Z erstreckt. Wie in 12 gezeigt, hat der erste Ausgangsanschluss 52A eine gestufte Form. Der freiliegende Abschnitt 52a des ersten Ausgangsanschlusses 52A wird von dem ersten Anschlusssitz 85A getragen. Der freiliegende Teil 52a des zweiten Ausgangsanschlusses 52B wird von dem zweiten Anschlusssitz 85B getragen. Wie in 7 gezeigt, ist das Durchgangsloch 52d in dem freiliegenden Abschnitt 52a des ersten Ausgangsanschlusses 52A in Übereinstimmung mit der Mutter 85N des ersten Ausgangsanschlusssitzes 85A angeordnet. Das Durchgangsloch 52d ist in dem freiliegenden Abschnitt 52a des zweiten Ausgangsanschlusses 52B in Übereinstimmung mit der Mutter 85N des zweiten Anschlusssitzes 85B angeordnet. Es gibt mehr als einen Verbindungsabschnitt 52b. Die Verbindungsabschnitte 52b sind in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet.
  • Wie in den 3 und 6 gezeigt, schließt die am Gehäuse 80 befestigte Wärmeableitungsplatte 70 ein offenes Ende des Gehäuses 80 in der Dickenrichtung Z. Die Wärmeableitungsplatte 70 ist beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3), auch als „Alumina“ bezeichnet, hergestellt. Die Wärmeableitungsplatte 70 kann eine Metallplatte aus Cu sein. In diesem Fall kann die Oberfläche der Metallplatte mit Nickel beschichtet sein. Wie in 12 gezeigt, weist die Wärmeableitungsplatte 70 eine Wärmeableitungs-Hauptoberfläche 70s und eine Wärmeableitungs-Rückseite 70r an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z auf. Die Wärmeableitungs-Rückseite 70r ist zur Außenseite des Leistungsmoduls 1A hin offen. Wie in 6 dargestellt, weist die Wärmeabgabeplatte 70 Stützlöcher 71 auf, die sich in Draufsicht jeweils in Dickenrichtung Z durch eine der vier Ecken der Wärmeabgabeplatte 70 erstrecken.
  • Wie in 2 dargestellt, sind die Befestigungsabschnitte 83 in der Draufsicht an den vier Ecken des Gehäuses 80 angeordnet. Jeder Befestigungsabschnitt 83 weist ein Befestigungsloch 83a auf, das sich durch die Befestigungsabschnitte 83 in der Dickenrichtung Z erstreckt. Die Befestigungsabschnitte 83 überlappen die vier Ecken der Wärmeableitungsplatte 70 in der Dickenrichtung Z. Somit entsprechen die Befestigungslöcher 83a den Stützlöchern 71 der Wärmeableitungsplatte 70 (siehe 6). Die Wärmeableitungsplatte 70 wird durch Befestigungselemente wie Stifte, die in die Befestigungslöcher 83a und die Stützlöcher 71 eingesetzt werden, am Gehäuse 80 gehalten.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist das Gehäuse 80 eine obere Platte 86 auf. Die obere Platte 86 verschließt das Innere des Leistungsmoduls 1A, das durch die Wärmeableitungsplatte 70, die beiden Seitenwände 81A und 81B und die beiden Anschlusssitze 82A und 82B begrenzt wird. Wie in den 2 und 12 gezeigt, wird die obere Platte 86 von den beiden Seitenwänden 81A und 81B in einem Zustand gehalten, der von der Wärmeableitungsplatte 70 und den Substraten 10 in der Dickenrichtung Z beabstandet ist.
  • Unter Bezugnahme auf die und bis wird nun der innere Aufbau des Leistungsmoduls 1A im Detail beschrieben.
  • Wie in 12 gezeigt, ist das Innere des Leistungsmoduls 1A von den beiden Seitenwänden 81A und 81B und den beiden Anschlusssitzen 82A und 82B des Gehäuses 80 umschlossen und hat ein Ende in der Dickenrichtung Z, das durch die Wärmeableitungsplatte 70 verschlossen ist. Die Substrate 10, die Verbindungselemente 20, die Leistungshalbleiterelemente 30, die Dioden 40 und das Verkapselungsharz 60 sind im Inneren des Leistungsmoduls 1A untergebracht.
  • Das Innere des Leistungsmoduls 1A, das durch die Wärmeableitungsplatte 70 und die obere Platte 86 verschlossen ist, ist mit dem Verkapselungsharz 60 gefüllt, das ein elektrisch isolierendes Harzmaterial ist. Das Verkapselungsharz 60 verkapselt das Substrat 10, die Verbindungselemente 30 und die Leistungshalbleiterelemente 40.
  • Die Substrate 10 sind mit der Wärmeableitungs-Hauptoberfläche 70s der Wärmeableitungsplatte 70 verbunden (gebondet), z. B. durch eine Silberpaste (Ag), Lot oder Ähnliches. Bei dem Bonding-Material muss es sich nicht um ein leitfähiges Material wie Silberpaste oder Lot handeln, es kann auch ein elektrisch isolierendes Material sein. Die Substrate 10 weisen ein erstes Substrat 11 und ein zweites Substrat 12 auf. Das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Das erste Substrat 11 befindet sich auf Seiten der Eingangsanschlüsse 51A und 51B in der Breitenrichtung X innerhalb des Leistungsmoduls 1A, und das zweite Substrat 12 befindet sich auf Seiten der Ausgangsanschlüsse 52A und 52B in der Breitenrichtung X innerhalb des Leistungsmoduls 1A. Das erste Substrat 11 weist eine erste Substrat-Hauptoberfläche 11s und eine erste Substrat-Rückseite 11r an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z auf. Das zweite Substrat 12 weist eine zweite Substrat-Hauptfläche 12s und eine zweite Substrat-Rückseite 12r an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z. Die erste Substrat-Hauptoberfläche 11s und die zweite Substrat-Hauptoberfläche 12s sind je ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte Substrat-Hauptoberfläche, und die erste Substrat-Rückseite 11r und die zweite Substrat-Rückseite 12r sind je ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte Substrat-Rückseite.
  • Die Substrate 11 und 12 sind je ein elektrisch isolierendes Element, das eine Montageschicht zur Montage der Leistungshalbleiterelemente 30 und der Dioden 40 auf den Substraten 11 und 12 sowie eine leitende Schicht enthält, die elektrisch mit den Leistungshalbleiterelementen 30 und den Dioden 40 verbunden ist. Die Substrate 11 und 12 sind z. B. aus Keramik mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit. Beispiele für eine solche Keramik sind Aluminiumoxid (Al2O3), Al2O3 einschließlich Zirkoniumoxid (ZrO), Aluminiumnitrid (AIN), Siliziumnitrid (SiN) und dergleichen. Die Verwendung von Al2O3 einschließlich ZrO als Keramik erhöht die mechanische Festigkeit der Substrate 11 und 12 und senkt die Kosten für deren Herstellung. Die Substrate 11 und 12 können z. B. auch aus einem Harzmaterial hergestellt werden. Beispiele für das Harzmaterial sind Epoxidharz, ein Epoxidharz mit einem Verstärkungsmaterial wie Glasgewebe und dergleichen. Die Substrate 11 und 12 können jeweils ein direkt gebondetes Kupfersubstrat (DBC-(engl. direct bonding copper)-Substrat) sein, bei dem eine Kupferfolie (Cu) auf jede der Substrat-Hauptoberfläche 11s und 12s und der Substrat-Rückseite 11r und 12r aufgebracht ist. Die Verwendung von DBC-Substraten ermöglicht die Strukturierung der Kupferfolien, die mit den Substrat-Hauptoberflächen 11s und 12s gebondet sind, und erleichtert die Bildung der Montageschicht und der leitenden Schichten. Die Kupferfolien, die mit den Substrat-Rückseite 11r und 12r gebondet sind, können als Wärmeleitschichten dienen.
  • Wie in den 7 und 9 gezeigt, ist die Form des ersten Substrats 11 in der Draufsicht rechteckig, so dass die Breitenrichtung X die Langseitenrichtung und die Längenrichtung Y die Kurzseitenrichtung ist. Wie in 9 dargestellt, weist das erste Substrat 11 im Wesentlichen eine erste Seitenfläche 11a, eine zweite Seitenfläche 11b, eine dritte Seitenfläche 11c und eine vierte Seitenfläche 11d auf. Die erste Seitenfläche 11a und die zweite Seitenfläche 11b befinden sich an gegenüberliegenden Seiten in der Längenrichtung Y und erstrecken sich in der Breitenrichtung X. Die erste Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 befindet sich auf Seiten der Seitenwand 81A, und die zweite Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 befindet sich auf Seiten der Seitenwand 81B. Die dritte Seitenfläche 11c und die vierte Seitenfläche 11d befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten in der Breitenrichtung X und erstrecken sich in der Längenrichtung Y. Die dritte Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 befindet sich auf Seiten des Anschlusssitzes 82A, und die vierte Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 befindet sich auf Seiten des Anschlusssitzes 82B (siehe 7).
  • Wie in 9 gezeigt, sind eine erste Montageschicht 13A und eine zweite Montageschicht 13B, die jeweils ein Beispiel für eine Montageschicht sind, eine leitende Schicht 14A, eine erste Steuerschicht 15A und eine zweite Steuerschicht 15B, die jeweils ein Beispiel für eine Steuerschicht sind, eine erste Erfassungsschicht 16A und eine zweite Erfassungsschicht 16B und eine Thermistor-Montageschicht 17 auf der ersten Substrat-Hauptoberfläche 11s des ersten Substrats 11 angeordnet.
  • Die erste Montageschicht 13A, die zweite Montageschicht 13B und die leitende Schicht 14A sind in Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Die erste Montageschicht 13A ist in Längenrichtung Y von der zweiten Montageschicht 13B und der leitenden Schicht 14A auf Seiten der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 angeordnet. Die leitende Schicht 14A ist in Längenrichtung Y von der ersten Montageschicht 13A und der zweiten Montageschicht 13B auf Seiten der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 angeordnet. Die zweite Montageschicht 13B befindet sich in Längenrichtung Y zwischen der ersten Montageschicht 13A und der leitenden Schicht 14A.
  • Die erste Montageschicht 13A weist einen Hauptmontageabschnitt 13a, der die Form eines Streifens hat, der sich in der Breitenrichtung X erstreckt, und einen Verbindungsabschnitt 13b, der sich in der Breitenrichtung X von dem Ende des Hauptmontageabschnitts 13a, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 befindet, erstreckt, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Montageschicht 13A ein einzelnes Bauteil, bei dem der Hauptmontageabschnitt 13a und der Verbindungsabschnitt 13b einstückig ausgebildet sind. Der Verbindungsabschnitt 13b erstreckt sich in der Längenrichtung Y und ragt von gegenüberliegenden Seiten des Hauptmontageabschnitts 13a in der Längenrichtung Y hervor. Der Verbindungsabschnitt 13b ist neben dem Anschlusssitz 82A (siehe 7) oder dem ersten Eingangsanschluss 51A in der Breitenrichtung X angeordnet. Die Verbindungsabschnitte 51b des ersten Eingangsanschlusses 51A sind mit dem Verbindungsabschnitt 13b verbunden.
  • Die leitende Schicht 14A weist einen leitenden Hauptabschnitt 14a, der die Form eines Streifens hat, der sich in der Breitenrichtung X erstreckt, und einen Verbindungsabschnitt 14b, der sich in der Breitenrichtung X von dem Ende des leitenden Hauptabschnitts 14a, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 befindet, erstreckt, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die leitende Schicht 14A ein einzelnes Bauteil, bei dem der leitende Hauptabschnitt 14a und der Verbindungsabschnitt 14b einstückig ausgebildet sind. Der Verbindungsabschnitt 14b erstreckt sich in Längenrichtung Y und ragt von gegenüberliegenden Seiten des leitenden Hauptabschnitts 14a in Längenrichtung Y hervor. Die Breite des leitenden Hauptabschnitts 14a (Abmessung des leitenden Hauptabschnitts 14a in Längenrichtung Y) ist geringer als die Breite des Hauptmontageabschnitts 13a der ersten Montageschicht 13A (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13a) in Längenrichtung Y. Der Verbindungsabschnitt 14b ist in Längenrichtung Y neben dem Verbindungsabschnitt 13b der ersten Montageschicht 13A angeordnet. Ferner ist der Verbindungsabschnitt 14b in der Breitenrichtung X neben dem Anschlusssitz 82A oder dem zweiten Eingangsanschluss 51B angeordnet. Die Anschlussabschnitte 51b des zweiten Eingangsanschlusses 51B sind mit dem Verbindungsabschnitt 14b verbunden.
  • Die zweite Montageschicht 13B ist auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 von dem Verbindungsabschnitt 13b der ersten Montageschicht 13A und dem Verbindungsabschnitt 14b der leitenden Schicht 14A in der Breitenrichtung X angeordnet. Die zweite Montageschicht 13B hat die Form eines Streifens, der sich in der Draufsicht in der Breitenrichtung X erstreckt. Die zweite Montageschicht 13B befindet sich zwischen dem Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A und dem leitenden Hauptabschnitt 14a der leitenden Schicht 14A in der Längenrichtung Y. Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die zweite Montageschicht 13B auf Seiten der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 in der Längenrichtung Y. Genauer gesagt, ist ein mittlerer Abschnitt der zweiten Montageschicht 13B in der Längenrichtung Y auf Seiten der zweiten Seitenfläche 11b in der Längenrichtung Y von einer Mittellinie CLX angeordnet, die sich von einem mittleren Abschnitt des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X erstreckt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Rand der zweiten Montageschicht 13B, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d in der Breitenrichtung X befindet, der Rand des Hauptmontageabschnitts 13a der ersten Montageschicht 13A, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d in der Breitenrichtung X befindet, und der Rand des leitenden Hauptabschnitts 14a der leitenden Schicht 14A, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d in der Breitenrichtung X befindet, in der Längenrichtung Y ausgerichtet. Die Breite der zweiten Montageschicht 13B (Abmessung der zweiten Montageschicht 13B in Längenrichtung Y) ist größer als die Breite des Hauptmontageabschnitts 13a der ersten Montageschicht 13A (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13a in Längenrichtung Y) und die Breite des leitenden Hauptabschnitts 14a der leitenden Schicht 14A (Abmessung des leitenden Hauptabschnitts 14a in Längenrichtung Y).
  • Die erste Steuerschicht 15A und die erste Erfassungsschicht 16A befinden sind jeweils auf Seiten der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 von dem Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A in der Längenrichtung Y. Ferner befinden sich die erste Steuerschicht 15A und die erste Erfassungsschicht 16A jeweils auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 von dem Verbindungsabschnitt 13b der ersten Montageschicht 13A in der Breitenrichtung X. Die erste Steuerschicht 15A und die erste Erfassungsschicht 16A haben jeweils die Form eines feinen Streifens, der sich in der Draufsicht in der Breitenrichtung X erstreckt. Die erste Steuerschicht 15A und die erste Erfassungsschicht 16A sind in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Die erste Erfassungsschicht 16A befindet sich auf Seiten des Hauptmontageabschnitts 13a der ersten Montageschicht 13A von der ersten Steuerschicht 15A. Mit anderen Worten, die erste Steuerschicht 15A befindet sich auf Seiten der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 von der ersten Erfassungsschicht 16A. Die erste Steuerschicht 15A überlappt die erste Erfassungsschicht 16A aus der Längenrichtung Y gesehen. Die Länge der ersten Erfassungsschicht 16A in der Breitenrichtung X ist größer als die Länge der ersten Steuerschicht 15A in der Breitenrichtung X. Das Ende der ersten Erfassungsschicht 16A, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet, und das Ende der ersten Steuerschicht 15A, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet, sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet. Das Ende der ersten Erfassungsschicht 16A, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet, befindet sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c von dem Ende der ersten Steuerschicht 15A, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c in der Breitenrichtung X befindet.
  • Die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Erkennungsschicht 16B befinden sich jeweils auf Seiten der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 von dem leitenden Hauptabschnitt 14a der leitenden Schicht 14A in der Längenrichtung Y. Ferner befinden sich die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Erfassungsschicht 16B jeweils auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 von dem Verbindungsabschnitt 14b der leitenden Schicht 14A in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise sind der Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A, die zweite Montageschicht 13B und der leitende Hauptabschnitt 14a der leitenden Schicht 14A in der Draufsicht zwischen der ersten Steuerschicht 15A und der ersten Erfassungsschicht 16A und der zweiten Steuerschicht 15B und der zweiten Erfassungsschicht 16B in der Längenrichtung Y eingeschlossen. Mit anderen Worten, die erste Steuerschicht 15A und die erste Erfassungsschicht 16A sowie die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Erfassungsschicht 16B befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Hauptmontageabschnitts 13a der ersten Montageschicht 13A, der zweiten Montageschicht 13B und des leitenden Hauptabschnitts 14a der leitenden Schicht 14A in der Längenrichtung Y. Die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Erfassungsschicht 16B haben jeweils die Form eines feinen Streifens, der sich in der Draufsicht in der Breitenrichtung X erstreckt. Die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Erfassungsschicht 16B sind in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Die zweite Erfassungsschicht 16B befindet sich auf Seiten des leitenden Hauptabschnitts 14a der leitenden Schicht 14A von der zweiten Steuerschicht 15B. Mit anderen Worten, die zweite Steuerschicht 15B befindet sich auf Seiten der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 von der zweiten Erfassungsschicht 16B. Die zweite Erfassungsschicht 16B überlappt die zweite Steuerschicht 15B aus der Längenrichtung Y gesehen. Die zweite Erfassungsschicht 16B überlappt den leitenden Hauptabschnitt 14a der leitenden Schicht 14A in der Längenrichtung Y. Das Ende der zweiten Erfassungsschicht 16B, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet, und das Ende der zweiten Steuerschicht 15B, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet, sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet. Ferner sind das Ende der zweiten Erfassungsschicht 16B, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet, und das Ende der zweiten Steuerschicht 15B, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet, in der Längenrichtung Y ausgerichtet. Die Länge der zweiten Steuerschicht 15B in der Breitenrichtung X ist gleich der Länge der zweiten Erfassungsschicht 16B in der Breitenrichtung X. Die Länge der zweiten Steuerschicht 15B und der zweiten Erfassungsschicht 16B in der Breitenrichtung X ist jeweils größer als die Länge der ersten Steuerschicht 15A und der ersten Erfassungsschicht 16A in der Breitenrichtung X.
  • Die Thermistor-Montageschicht 17 befindet sich auf Seiten der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 vom Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A in der Längenrichtung Y. Ferner überlappt die Thermistor-Montageschicht 17 den Verbindungsabschnitt 13b der ersten Montageschicht 13A, die erste Steuerschicht 15A und die erste Erfassungsschicht 16A aus der Breitenrichtung X gesehen. Die Thermistor-Montageschicht 17 befindet sich zwischen der ersten Steuerschicht 15A und der ersten Erfassungsschicht 16A und dem Verbindungsabschnitt 13b der ersten Montageschicht 13A in der Breitenrichtung X.
  • Auf der Thermistor-Montageschicht 17 kann ein Thermistor 18, der ein Temperaturerfassungselement entspricht, angebracht sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Thermistor 18 auf der Thermistor-Montageschicht 17 angebracht. Die Thermistor-Montageschicht 17 weist zwei Abschnitte auf, die in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet sind. Ein Abschnitt ist elektrisch mit einer positiven Elektrode des Thermistors 18 und der andere Abschnitt ist elektrisch mit einer negativen Elektrode des Thermistors 18 verbunden.
  • Wie in den 7 und 10 gezeigt, ist die Form des zweiten Substrats 12 in der Draufsicht rechteckig, so dass die Breitenrichtung X die Langseitenrichtung und die Längenrichtung Y die Kurzseitenrichtung ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Substrat 12 symmetrisch zum ersten Substrat 11 in Bezug auf eine Mittellinie, die sich in der Längenrichtung Y erstreckt. Das zweite Substrat 12 und das erste Substrat 11 sind in der Breitenrichtung X, der Längenrichtung Y und der Dickenrichtung Z gleich groß. Das zweite Substrat 12 weist im Wesentlichen eine erste Seitenfläche 12a, eine zweite Seitenfläche 12b, eine dritte Seitenfläche 12c und eine vierte Seitenfläche 12d auf. Die erste Seitenfläche 12a und die zweite Seitenfläche 12b befinden sich an gegenüberliegenden Seiten in der Längenrichtung Y und erstrecken sich in der Breitenrichtung X. Die erste Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 befindet sich auf Seiten der Seitenwand 81, und die zweite Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 befindet sich auf Seiten der Seitenwand 81B. Die dritte Seitenfläche 12c und die vierte Seitenfläche 12d befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten in der Breitenrichtung X und erstrecken sich in der Längenrichtung Y. Die dritte Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 befindet sich auf Seiten des Anschlusssitzes 82A (siehe 7), und die vierte Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 befindet sich auf Seiten des Anschlusssitzes 82B (siehe 7). Das zweite Substrat 12 muss nicht symmetrisch zum ersten Substrat 11 ausgebildet sein, und das zweite Substrat 12 kann sich in der Größe vom ersten Substrat 11 unterscheiden.
  • Wie in 10 gezeigt, sind eine erste Montageschicht 13C und eine zweite Montageschicht 13D, die jeweils ein Beispiel für eine Montageschicht sind, eine leitende Schicht 14B, eine erste Steuerschicht 15C und eine zweite Steuerschicht 15D, die jeweils ein Beispiel für eine Steuerschicht sind, und eine erste Erfassungsschicht 16C und eine zweite Erfassungsschicht 16D auf der zweiten Substrat-Hauptoberfläche 12s des zweiten Substrats 12 angeordnet.
  • Die erste Montageschicht 13C, die zweite Montageschicht 13D und die leitende Schicht 14B sind in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Die erste Montageschicht 13C befindet sich auf Seiten der ersten Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 von der zweiten Montageschicht 13D und der leitenden Schicht 14B in der Längenrichtung Y. Die leitende Schicht 14B befindet sich in Längenrichtung Y zwischen der ersten Montageschicht 13C und der zweiten Montageschicht 13D auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12. Die zweite Montageschicht 13D befindet sich in Längenrichtung Y zwischen der ersten Montageschicht 13C und der leitenden Schicht 14B.
  • Die erste Montageschicht 13C weist einen Hauptmontageabschnitt 13c, der die Form eines Streifens hat, der sich in der Breitenrichtung X erstreckt, und einen Verbindungsabschnitt 13d, der sich in der Breitenrichtung X von dem Ende des Hauptmontageabschnitts 13c, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 befindet, erstreckt, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Montageschicht 13C ein einzelnes Bauteil, bei dem der Hauptmontageabschnitt 13c und der Verbindungsabschnitt 13d einstückig ausgebildet sind. Der Verbindungsabschnitt 13d erstreckt sich in der Längenrichtung Y und ragt vom Hauptmontageabschnitt 13c in Richtung der ersten Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 in der Längenrichtung Y. Auf diese Weise ist die erste Montageschicht 13C in der Draufsicht L-förmig.
  • Die leitende Schicht 14B hat die Form eines Streifens, der sich in der Draufsicht in Breitenrichtung X erstreckt. Die Breite der leitenden Schicht 14B (Abmessung der leitenden Schicht 14B in Längenrichtung Y) ist geringer als die Breite des Hauptmontageabschnitts 13c der ersten Montageschicht 13C (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13c in Längenrichtung Y).
  • Die zweite Montageschicht 13D weist einen Hauptmontageabschnitt 13e, der die Form eines Streifens hat, der sich in der Breitenrichtung X erstreckt, und einen Verbindungsabschnitt 13f, der sich in der Breitenrichtung X von dem Ende des s 13e, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 befindet, erstreckt, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Montageschicht 13D ein einzelnes Bauteil, bei dem der Hauptmontageabschnitt 13e und der Verbindungsabschnitt 13f einstückig ausgebildet sind. Der Hauptmontageabschnitt 13e befindet sich zwischen der leitenden Schicht 14B und dem Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C in der Längenrichtung Y. Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der Hauptmontageabschnitt 13e auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 in der Längenrichtung Y. Genauer gesagt, ist der Hauptmontageabschnitt 13e auf dem zweiten Substrat 12 so angeordnet, dass sich sein mittlerer Abschnitt in der Längenrichtung Y auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b von der Mittellinie CLX aus befindet. Der Rand des Hauptmontageabschnitts 13e, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, der Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, und der Rand der leitenden Schicht 14B, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet. Der Verbindungsabschnitt 13f erstreckt sich in der Längenrichtung Y und ragt von gegenüberliegenden Seiten des Hauptmontageabschnitts 13e in der Längenrichtung Y hervor. Auf diese Weise ist die zweite Montageschicht 13D in der Draufsicht T-förmig. Außerdem befindet sich der Verbindungsabschnitt 13f auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 von der ersten Montageschicht 13C und der leitenden Schicht 14B. Der Verbindungsabschnitt 13f ist neben dem Anschlusssitz 82B oder dem ersten Ausgangsanschluss 52A und dem zweiten Ausgangsanschluss 52B in der Breitenrichtung X angeordnet. Die Verbindungsabschnitte 52b der Ausgangsanschlüsse 52A und 52B sind mit dem Verbindungsabschnitt 13f verbunden.
  • Die erste Steuerschicht 15C und die erste Erfassungsschicht 16C befinden sind jeweils auf Seiten der ersten Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 von dem Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C in der Längenrichtung Y. Ferner befinden sich die erste Steuerschicht 15C und die erste Erfassungsschicht 16C jeweils auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 von dem Verbindungsabschnitt 13d der ersten Montageschicht 13C in der Breitenrichtung X. Die erste Steuerschicht 15C und die erste Erfassungsschicht 16C haben jeweils die Form eines feinen Streifens, der sich in der Draufsicht in der Breitenrichtung X erstreckt. Die erste Steuerschicht 15C und die erste Erfassungsschicht 16C sind in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Die erste Erfassungsschicht 16C befindet sich auf Seiten des Hauptmontageabschnitts 13c der ersten Montageschicht 13C von der ersten Steuerschicht 15C. Mit anderen Worten, die erste Steuerschicht 15C befindet sich auf Seiten der ersten Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 von der ersten Erfassungsschicht 16C. Die erste Erfassungsschicht 16C überlappt die erste Steuerschicht 15C aus der Längenrichtung Y gesehen. Die erste Erfassungsschicht 16C überlappt den Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C aus der Längenrichtung Y ausgesehen. Die erste Steuerschicht 15C und die erste Erfassungsschicht 16C überlappen jeweils den Verbindungsabschnitt 13d der ersten Montageschicht 13C und den Verbindungsabschnitt 13f der zweiten Montageschicht 13D aus der Breitenrichtung X ausgesehen. Die Länge der ersten Steuerschicht 15C in der Breitenrichtung X ist gleich der Länge der ersten Erfassungsschicht 16C in der Breitenrichtung X. Das Ende der ersten Erfassungsschicht 16C, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, und das Ende der ersten Steuerschicht 15C, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet. Ferner sind das Ende der ersten Erfassungsschicht 16C, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, und das Ende der ersten Steuerschicht 15C, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, in der Längenrichtung Y ausgerichtet.
  • Die zweite Steuerschicht 15D und die zweite Erfassungsschicht 16D befinden sich jeweils auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 von der leitenden Schicht 14B in der Längenrichtung Y. Ferner befinden sich die zweite Steuerschicht 15D und die zweite Erfassungsschicht 16D jeweils auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 von dem Verbindungsabschnitt 13f der zweiten Montageschicht 13D in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise sind der Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C, der Hauptmontageabschnitt 13e der zweiten Montageschicht 13D und die leitende Schicht 14B in der Draufsicht zwischen der ersten Steuerschicht 15C und der ersten Erfassungsschicht 16C und der zweiten Steuerschicht 15D und der zweiten Erfassungsschicht 16D in der Längenrichtung Y eingeschlossen. Mit anderen Worten, die erste Steuerschicht 15C und die erste Erfassungsschicht 16C sowie die zweite Steuerschicht 15D und die zweite Erfassungsschicht 16D befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Hauptmontageabschnitts 13c der ersten Montageschicht 13C, des Hauptmontageabschnitts 13e der zweiten Montageschicht 13D und der leitenden Schicht 14B in der Längenrichtung Y. Die zweite Steuerschicht 15D und die zweite Erfassungsschicht 16D haben jeweils die Form eines feinen Streifens, der sich in der Draufsicht in der Breitenrichtung X erstreckt. Die zweite Steuerschicht 15D und die zweite Erfassungsschicht 16D sind in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Die zweite Erfassungsschicht 16D befindet sich auf Seiten der leitenden Schicht 14B von der zweiten Steuerschicht 15D. Mit anderen Worten, die zweite Steuerschicht 15D befindet sich auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 von der zweiten Erfassungsschicht 16D. Die zweite Erkennungsschicht 16D überlappt die zweite Steuerschicht 15D aus der Längenrichtung Y gesehen. Die zweite Steuerschicht 15D überlappt die leitende Schicht 14B aus der Längenrichtung Y gesehen. Das Ende der zweiten Erkennungsschicht 16D, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, und das Ende der zweiten Steuerschicht 15D, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet. Ferner sind das Ende der zweiten Erfassungsschicht 16D, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, und das Ende der zweiten Steuerschicht 15D, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet, in der Längenrichtung Y ausgerichtet. Die Länge der zweiten Steuerschicht 15D in der Breitenrichtung X ist gleich der Länge der zweiten Erfassungsschicht 16D in der Breitenrichtung X. Die Länge jeder der zweiten Steuerschicht 15D und der zweiten Erfassungsschicht 16D in der Breitenrichtung X ist größer als die Länge jeder der ersten Steuerschicht 15C und der ersten Erfassungsschicht 16C in der Breitenrichtung X.
  • Wie in 11 gezeigt, sind der Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A und der Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X beabstandet. Die zweite Montageschicht 13B und der Hauptmontageabschnitt 13e der zweiten Montageschicht 13D sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X beabstandet. Die leitende Schicht 14B und der leitende Hauptabschnitt 14a der leitenden Schicht 14A sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X beabstandet.
  • Der Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A und der Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C sind durch ein Kopplungsglied 100A in Form einer Platte verbunden. Die zweite Montageschicht 13B und der Hauptmontageabschnitt 13e der zweiten Montageschicht 13D sind durch ein Kopplungsglied 100B in Form einer Platte verbunden. Die leitende Schicht 14B und der leitende Hauptabschnitt 14a der leitenden Schicht 14A sind durch ein Kopplungsglied 100C in Form einer Platte verbunden. Das Kopplungsglied 100A ist ein Beispiel für das in den Ansprüchen genannte erste Kopplungsglied, das Kopplungsglied 100B ist ein Beispiel für das in den Ansprüchen genannte zweite Kopplungsglied und das Kopplungsglied 100C ist ein Beispiel für das in den Ansprüchen genannte dritte Kopplungsglied.
  • Wie in 11 dargestellt, sind die Kopplungsglieder 100A bis 100C in der Draufsicht identisch geformt. In einem Beispiel können die Kopplungsglieder 100A bis 100C jeweils aus Cu oder einer Cu-Legierung gefertigt sein. Die Kopplungsglieder 100A bis 100C weisen jeweils zwei Verbindungsabschnitte 101, die sich in der Breitenrichtung X erstrecken, und ein Kopplungsglied 102, das die beiden Verbindungsabschnitte 101 in der Längenrichtung Y verbindet auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedes Kopplungsglied 100A bis 100C als ein einzelnes Bauteil ausgebildet, bei dem die beiden Verbindungsabschnitte 101 und der Kopplungsabschnitt 102 einstückig ausgebildet sind. Die beiden Verbindungsabschnitte 101 sind in Längenrichtung Y voneinander beabstandet und erstrecken sich jeweils in Breitenrichtung X. Der Kopplungsabschnitt 102 koppelt die Mittelteile der beiden Verbindungsabschnitte 101 in Breitenrichtung X. Entsprechend sind die Kopplungsglieder 100A bis 100C in der Draufsicht jeweils H-förmig.
  • Die beiden Verbindungsabschnitte 101 des Kopplungsglieds 100A sind mit dem Ende des Hauptmontageabschnitts 13a der ersten Montageschicht 13A verbunden, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X (in Richtung der ersten Montageschicht 13C) befindet, und mit dem Ende des Hauptmontageabschnitts 13c der ersten Montageschicht 13C, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 (in Richtung der ersten Montageschicht 13A) in der Breitenrichtung X befindet. Der Kopplungsabschnitt 102 des Kopplungsglieds 100A befindet sich zwischen dem Hauptmontageabschnitt 13a und dem Hauptmontageabschnitt 13c in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise verbindet das Kopplungsglied 100A die erste Montageschicht 13A und die erste Montageschicht 13C elektrisch.
  • Die beiden Verbindungsabschnitte 101 des Kopplungselements 100B sind mit dem Ende der zweiten Montageschicht 13B, das sich in Richtung der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet (in Richtung der zweiten Montageschicht 13D), und dem Ende des Hauptmontageabschnitts 13e der zweiten Montageschicht 13D, das sich in Richtung der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 (in Richtung der zweiten Montageschicht 13B) in der Breitenrichtung X befindet, verbunden. Der Kopplungsabschnitt 102 des Kopplungselements 100B befindet sich zwischen der zweiten Montageschicht 13B und dem Hauptmontageabschnitt 13e in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise verbindet das Kopplungselement 100B die zweite Montageschicht 13B und die zweite Montageschicht 13D elektrisch.
  • Die beiden Verbindungsabschnitte 101 des Kopplungsglieds 100C sind mit dem Ende des leitenden Hauptabschnitts 14a der leitenden Schicht 14A, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 (zur leitenden Schicht 14B) in der Breitenrichtung X befindet, und mit dem Ende der leitenden Schicht 14B, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 (zur leitenden Schicht 14A) in der Breitenrichtung X befindet, verbunden. Der Kopplungsabschnitt 102 des Kopplungsglied 100C befindet sich zwischen dem leitenden Hauptabschnitt 14a und der leitenden Schicht 14B in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise verbindet das Kopplungsglied 100C die leitende Schicht 14A und die leitende Schicht 14B elektrisch.
  • Wie in 11 gezeigt, sind die erste Steuerschicht 15A und die erste Steuerschicht 15C in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X beabstandet. Die erste Erfassungsschicht 16A und die erste Erfassungsschicht 16C sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X beabstandet. Die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Steuerschicht 15D sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X beabstandet. Die zweite Erfassungsschicht 16B und die zweite Erfassungsschicht 16D sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X beabstandet.
  • Die erste Steuerschicht 15A und die erste Steuerschicht 15C sind durch ein erstes Steuerschicht-Verbindungsglied 103A verbunden. Die erste Erfassungsschicht 16A und die erste Erfassungsschicht 16C sind durch ein erstes Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104A verbunden. Die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Steuerschicht 15D sind durch ein zweites Steuerschicht-Verbindungsglied 103B verbunden. Die zweite Erfassungsschicht 16B und die zweite Erfassungsschicht 16D sind durch ein zweites Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104B verbunden. Die Steuerschicht-Verbindungsglieder 103A und 103B und die Erfassungsschicht-Verbindungsglieder 104A und 104B können z. B. Drähte sein, die durch Drahtbonden gebildet werden.
  • Das erste Steuerschicht-Verbindungsglied 103A wird durch Drähte gebildet und verbindet das Ende der ersten Steuerschicht 15A, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 (in Richtung der ersten Steuerschicht 15C) befindet, in der Breitenrichtung X mit dem Ende der ersten Steuerschicht 15C, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 (in Richtung der ersten Steuerschicht 15A) befindet, in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise verbindet das erste Steuerschicht-Verbindungsglied 103A die erste Steuerschicht 15A und die erste Steuerschicht 15C elektrisch.
  • Das erste Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104A wird durch Drähte gebildet und verbindet das Ende der ersten Erfassungsschicht 16A, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 (in Richtung der ersten Erfassungsschicht 16C) befindet, in der Breitenrichtung X mit dem Ende der ersten Erfassungsschicht 16C, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 (in Richtung der ersten Erfassungsschicht 16A) befindet, in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise verbindet das erste Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104A die erste Erfassungsschicht 16A und die erste Erfassungsschicht 16C elektrisch.
  • Das zweite Steuerschicht-Verbindungsglied 103B wird durch Drähte gebildet und verbindet das Ende der zweiten Steuerschicht 15B, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 (in Richtung der zweiten Steuerschicht 15D) befindet, in der Breitenrichtung X mit dem Ende der zweiten Steuerschicht 15D, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 (in Richtung der zweiten Steuerschicht 15B) befindet, in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise verbindet das zweite Steuerschicht-Verbindungsglied 103B die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Steuerschicht 15D elektrisch.
  • Das zweite Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104B wird durch Drähte gebildet und verbindet das Ende der zweiten Erfassungsschicht 16B, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 (in Richtung der zweiten Erfassungsschicht 16D) in der Breitenrichtung X befindet, und das Ende der zweiten Erfassungsschicht 16D, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 (in Richtung der zweiten Erfassungsschicht 16B) in der Breitenrichtung X befindet. Auf diese Weise verbindet das zweite Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104B die zweite Erfassungsschicht 16B und die zweite Erfassungsschicht 16D elektrisch.
  • Wie in 9 gezeigt, befindet sich die Seitenwand 81 des Gehäuses 80 in der Längenrichtung Y neben den ersten Steuerschichten 15A und 15C und der Thermistor-Montageschicht 17. Somit befinden sich der erste Steueranschluss 53A, der erste Erfassungsanschluss 54A, der Leistungsstromanschluss 55 und die beiden Temperaturanschlüsse 56, die in der Seitenwand 81A angeordnet sind, jeweils neben den ersten Steuerschichten 15A und 15C und der Thermistor-Montageschicht 17 in der Längenrichtung Y.
  • Wie in 11 gezeigt, befinden sich der erste Steueranschluss 53A und der erste Erfassungsanschluss 54A in Längenrichtung Y auf Seiten des zweiten Substrats 12 von der ersten Steuerschicht 15A aus und sind neben der ersten Steuerschicht 15C angeordnet. Der erste Steueranschluss 53A und der erste Erfassungsanschluss 54A sind in Breitenrichtung X nebeneinander angeordnet. Wie in 10 gezeigt, sind der erste Steueranschluss 53A und der erste Erfassungsanschluss 54A auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X angeordnet. Der erste Erfassungsanschluss 54A befindet sich auf Seiten des Anschlusssitzes 82B (siehe 7) vom ersten Steueranschluss 53A aus in der Breitenrichtung X.
  • Der Leistungsstromanschluss 55 befindet sich auf Seiten des Anschlusssitzes 82B von dem ersten Steueranschluss 53A und dem ersten Erfassungsanschluss 54A aus in der Breitenrichtung X. Die Leistungsstromanschluss 55 ist neben dem Verbindungsabschnitt 13d der ersten Montageschicht 13C in der Längenrichtung Y angeordnet.
  • Wie in 9 dargestellt, befinden sich die beiden Temperaturanschlüsse 56 auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 von der ersten Steuerschicht 15A aus. Die beiden Temperaturanschlüsse 56 sind in der Längenrichtung Y neben der Thermistor-Montageschicht 17 angeordnet.
  • Wie in 11 gezeigt, befindet sich die Seitenwand 81B des Gehäuses 80 in der Längenrichtung Y neben den zweiten Steuerschichten 15B und 15D. Somit befinden sich der zweite Steueranschluss 53B und der zweite Erfassungsanschluss 54B, die in der Seitenwand 81B angeordnet sind, jeweils neben den zweiten Steuerschichten 15B und 15D in der Längenrichtung Y
  • Genauer gesagt, befinden sich der zweite Steueranschluss 53B und der zweite Erfassungsanschluss 54B von der zweiten Steuerschicht 15D aus auf Seiten des ersten Substrats 11 und sind in Längenrichtung Y neben der zweiten Steuerschicht 15B angeordnet. Der zweite Steueranschluss 53B und der zweite Erfassungsanschluss 54B sind in Breitenrichtung X nebeneinander angeordnet. Der zweite Steueranschluss 53B und der zweite Erfassungsanschluss 54B befinden sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X. Der zweite Steueranschluss 53B befindet sich auf Seiten des zweiten Substrats 12 vom zweiten Erfassungsanschluss 54B in der Breitenrichtung X.
  • Wie in den 9 bis 11, als durch Bonddrähte gebildete Verbindungsglied, weisen die Verbindungsglieder 20 auf: erste Elementverbindungsglieder 21A, von denen jedes ein Beispiel für ein erstes Verbindungsglied ist; zweite Elementverbindungsglieder 21B, von denen jedes ein Beispiel für ein zweites Verbindungselement ist; erste Steuerverbindungsglieder 22A; zweite Steuerverbindungsglieder 22B; erste Erfassungsverbindungsglieder 23A, zweite Erfassungsverbindungsglieder 23B, ein Leistungsstromerfassungsverbindungsglied 24, ein erstes Steueranschlussverbindungsglied 25A, ein zweites Steueranschlussverbindungsglied 25B, ein erstes Erfassungsanschlussverbindungsglied 26A, ein zweites Erfassungsanschlussverbindungsglied 26B und ein Thermistorverbindungsglied 27. Die Verbindungsglieder 21A, 21B, 22A, 22B, 23A, 23B, 24, 25A, 25B, 26A, 26B und 27 sind z. B. aus Aluminium (Al) gefertigt. Die Verbindungsglieder 21A, 21B, 22A, 22B, 23A, 23B, 24, 25A, 25B, 26A, 26B und 27 können aus Gold (Au) hergestellt sein.
  • Das Leistungsstromerfassungsverbindungsglied 24, die Steueranschlussverbindungsglieder 25A und 25B, die Erfassungsanschlussverbindungsglieder 26A und 26B und das Thermistorverbindungsglied 27 werden nun beschrieben. Die Elementverbindungsglieder 21A und 21B, die Steuerverbindungsglieder 22A und 22B und die Erfassungsverbindungsglieder 23A und 23B werden später beschrieben.
  • Wie in 10 gezeigt, verbindet das Leistungsstromerfassungsverbindungsglied 24 den Verbindungsabschnitt 13d der ersten Montageschicht 13C des zweiten Substrats 12 mit dem Leistungsstromanschluss 55. Das Leistungsstromerfassungsverbindungsglied 24 verbindet die erste Montageschicht 13C und den Leistungsstromanschluss 55 elektrisch.
  • Wie in 11 dargestellt, verbindet das erste Steueranschlussverbindungsglied 25A die erste Steuerschicht 15A und den ersten Steueranschluss 53A. Das erste Steuerschicht-Verbindungsglied 25A ist mit einem Abschnitt der ersten Steuerschicht 15A verbunden, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 befindet. Das erste Steueranschlussverbindungsglied 25A und das erste Steuerschicht-Verbindungsglied 103A verbinden die ersten Steuerschichten 15A und 15C und den ersten Steueranschluss 53A elektrisch.
  • Das Erfassungsanschlussverbindungsglied 26A verbindet die erste Erfassungsschicht 16C und den ersten Erfassungsanschluss 54A. Das erste Erfassungsanschlussverbindungsglied 26A ist mit einem Abschnitt der ersten Erfassungsschicht 16C verbunden, der sich auf Seiten des ersten Substrats 11 von dem ersten Erfassungsanschluss 54A in der Breitenrichtung X befindet. Das erste Erfassungsanschlussverbindungsglied 26A und das erste Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104A verbinden die ersten Erfassungsschichten 16A und 16C und den ersten Erfassungsanschluss 54A elektrisch.
  • Wie in 9 dargestellt, weist das Thermistorverbindungsglied 27 zwei Drähte auf und verbindet die Thermistor-Montageschicht 17 und die Temperaturanschlüsse 56. Ein Draht verbindet einen der beiden Abschnitte der Thermistor-Montageschicht 17 mit einem der beiden Temperaturanschlüsse 56. Der andere Draht verbindet den anderen Abschnitt der Thermistor-Montageschicht 17 mit dem anderen der beiden Temperaturanschlüsse 56. Auf diese Weise verbindet das Thermistorverbindungsglied 27 den Thermistor 18 und die Temperaturanschlüsse 56 elektrisch.
  • Wie in 11 gezeigt, verbindet das zweite Steueranschlussverbindungsglied 25B die zweite Steuerschicht 15D und den zweiten Steueranschluss 53B. Das zweite Steueranschlussverbindungsglied 25B ist mit einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15D verbunden, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet. Das zweite Steueranschlussverbindungsglied 25B und das zweite Steuerschicht-Verbindungsglied 103B verbinden die zweiten Steuerschichten 15B und 15D und den zweiten Steueranschluss 53B elektrisch.
  • Das Erfassungsanschlussverbindungsglied 26B verbindet die zweite Erfassungsschicht 16B und den zweiten Erfassungsanschluss 54B. Das zweite Erfassungsanschlussverbindungsglied 26B ist mit einem Abschnitt der zweiten Erfassungsschicht 16B verbunden, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet. Das zweite Erfassungsanschlussverbindungsglied 26B und das zweite Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104B verbinden die zweiten Erfassungsschichten 16B und 16D und den zweiten Erfassungsanschluss 54B elektrisch.
  • Wie in 12 gezeigt, sind drei erste Leistungshalbleiterelemente 30A elektrisch mit dem ersten Substrat 11 verbunden, und drei erste Leistungshalbleiterelemente 30A sind elektrisch mit dem zweiten Substrat 12 verbunden. Genauer gesagt, bilden in der vorliegenden Ausführungsform sechs erste Leistungshalbleiterelemente 30A einen oberen Arm einer Wechselrichterschaltung (erste Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT in 8). Eine erste Graphitplatte 90A, die ein Beispiel für eine Graphitplatte ist, ist auf dem ersten Substrat 11 angeordnet, und drei erste Leistungshalbleiterelemente 30A sind auf der ersten Graphitplatte 90A angeordnet. Eine erste Graphitplatte 90C, die ein Beispiel für eine Graphitplatte ist, ist auf dem zweiten Substrat 12 angeordnet, und drei erste Leistungshalbleiterelemente 30A sind auf der ersten Graphitplatte 90C angeordnet. Die Graphitplatten 90A und 90C und die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A werden nun im Einzelnen beschrieben.
  • Wie in den 7 und 9 dargestellt, ist die erste Graphitplatte 90A auf dem Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A angeordnet. Die erste Graphitplatte 90A ist durch ein leitfähiges Bonding-Material wie Ag-Paste oder Lot mit dem Hauptmontageabschnitt 13a verbunden. Die Form der ersten Graphitplatte 90A ist in der Draufsicht rechteckig, so dass die Breitenrichtung X die Langseitenrichtung und die Längenrichtung Y die Kurzseitenrichtung ist. Die Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Längenrichtung Y ist kleiner als die Breite des Hauptmontageabschnitts 13a (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13a in Längenrichtung Y). Die Dicke der ersten Graphitplatte 90A (Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z) ist größer als die Dicke des ersten Substrats 11 (Abmessung des ersten Substrats 11 in Dickenrichtung Z). In einem Beispiel beträgt die Dicke der ersten Graphitplatte 90A etwa 2 mm.
  • Wie in 12 gezeigt, weist die erste Graphitplatte 90A eine erste Platten-Hauptoberfläche 95A und eine erste Platten-Rückseite 96A an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z auf. Die erste Platten-Hauptoberfläche 95A ist ein Beispiel für eine Platten-Hauptoberfläche und weist in der Dickenrichtung Z in dieselbe Richtung wie die erste Substrat-Hauptoberfläche 11s des ersten Substrats 11. Die erste Platten-Rückseite 96A ist ein Beispiel für eine Platten-Rückseite und weist in der Dickenrichtung Z in dieselbe Richtung wie die erste Substrat-Rückseite 11r des ersten Substrats 11. Auf der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A ist eine leitende Hauptoberflächenschicht 97A ausgebildet. Auf der ersten Platten-Rückseite (96A) ist eine leitende Rückseitenschicht (98A) ausgebildet. Wenn also die erste Graphitplatte 90A auf dem Hauptmontageabschnitt 13a angebracht ist, ist die leitende Rückseitenschicht 98A durch ein leitfähiges Bonding-Material mit dem Hauptmontageabschnitt 13a gebondet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die leitende Hauptoberflächenschicht 97A über die gesamte erste Platten-Hauptoberfläche 95A ausgebildet. Die leitfähige Rückseitenschicht 98A ist über die gesamte erste Platten-Rückseite 96A ausgebildet. Die leitende Hauptoberflächenschicht 97A kann auf nur einem Teil der Platten-Hauptoberfläche 95A gebildet werden. Die leitende Rückseitenschicht 98A kann auf nur einem Teil der ersten Platten-Rückseite 96A ausgebildet sein.
  • Wie in 9 gezeigt, weist die erste Graphitplatte 90A eine erste Platten-Seitenfläche 91A und eine zweite Platten-Seitenfläche 92A an gegenüberliegenden Seiten in der Längenrichtung Y und eine dritte Platten-Seitenfläche 93A und eine vierte Platten-Seitenfläche 94A an gegenüberliegenden Seiten in der Breitenrichtung X auf. Die erste Platten-Seitenfläche 91A weist in dieselbe Richtung wie die erste Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11, und die zweite Platten-Seitenfläche 92A weist in dieselbe Richtung wie die zweite Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11. Die dritte Platten-Seitenfläche 93A weist in die gleiche Richtung wie die dritte Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11, und die vierte Platten-Seitenfläche 94A weist in die gleiche Richtung wie die vierte Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11.
  • In der Draufsicht ist die erste Platten-Seitenfläche 91A in Richtung der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 ausgehend von einem Rand 13g des Hauptmontageabschnitts 13a der ersten Montageschicht 13A versetzt und befindet sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 neben dem Rand 13g in der Längenrichtung Y. In der Draufsicht ist die zweite Platten-Seitenfläche 92A in Richtung der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 ausgehend von einem Rand 13h des Hauptmontageabschnitts 13a versetzt und befindet sich auf Seiten der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 in der Längenrichtung Y neben der Kante 13h in der Längenrichtung Y. Auf diese Weise ist die Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y etwas geringer als die Breite des Hauptmontageabschnitts 13a (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13a in Längenrichtung Y).
  • In der Draufsicht befindet sich die dritte Platten-Seitenfläche 93A am Ende des Hauptmontageabschnitts 13a der ersten Montageschicht 13A, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, befindet sich die dritte Platten-Seitenfläche 93A neben dem Verbindungsabschnitt 51b des ersten Eingangsanschlusses 51A, der mit dem Verbindungsabschnitt 13b verbunden ist, in der Breitenrichtung X. In der Draufsicht befindet sich die vierte Platten-Seitenfläche 94A am Ende des Hauptmontageabschnitts 13a, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 befindet. In der Draufsicht befindet sich die vierte Platten-Seitenfläche 94A in Breitenrichtung X neben dem Kopplungsglied 100A, das mit dem Hauptmontageabschnitt 13a verbunden ist. Auf diese Weise ist die Länge der ersten Graphitplatte 90A in Breitenrichtung X auf der ersten Montageschicht 13A zwischen dem ersten Eingangsanschluss 51A und dem Kopplungsglied 100A in Breitenrichtung X maximiert.
  • Mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) erste Leistungshalbleiterelemente 30A und mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) erste Dioden 40A sind auf der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A angeordnet. Im Einzelnen sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A und die ersten Dioden 40A durch ein leitfähiges Bonding-Material wie Ag-Paste oder Lot mit der leitfähigen Hauptoberflächenschicht 97A verbunden. In der folgenden Beschreibung werden zum besseren Verständnis die drei ersten Leistungshalbleiterelemente 30A jeweils als erste Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac und die drei ersten Dioden 40A jeweils als erste Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac bezeichnet.
  • In der Draufsicht sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac befinden sich in der Längenrichtung Y jeweils an der ersten Platten-Seitenfläche 91A der ersten Graphitplatte 90A. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac jeweils an dem Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A (leitende Hauptoberflächenschicht 97A) angeordnet, das sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Platten-Seitenfläche 91A befindet. Im Detail sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac in der Draufsicht jeweils benachbart zur ersten Platten-Seitenfläche 91A in Längenrichtung Y angeordnet. Auf diese Weise sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac in der Draufsicht jeweils in der Nähe der ersten Steuerschicht 15A und der ersten Erfassungsschicht 16A in Längenrichtung Y angeordnet.
  • Das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa befindet sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 93A der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa am Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A (leitende Hauptoberflächenschicht 97A) angeordnet, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 93A in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, ist das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa in Draufsicht benachbart zu der dritten Plattenseitenfläche 93A in der Breitenrichtung X angeordnet. In Draufsicht ist das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 von der ersten Steuerschicht 15A und der ersten Erfassungsschicht 16A aus angeordnet. Das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa überlappt die beiden Thermistor-Montageschichten 17 aus der Längenrichtung Y gesehen.
  • Das erste Leistungshalbleiterelement 30Ab ist im mittleren Abschnitt der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A (leitende Hauptoberflächenschicht 97A) in der Breitenrichtung X angeordnet.
  • Das erste Leistungshalbleiterelement 30Ac befindet sich auf Seiten der vierten Platten-Seitenfläche 94A der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Leistungshalbleiterelement 30Ac an dem Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A (leitende Hauptflächenschicht 97A) angeordnet, das sich auf Seiten der vierten Platten-Seitenfläche 94A in der Breitenrichtung X befindet.
  • Der Abstand DX1 zwischen dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Aa und dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ab in der Breitenrichtung X ist größer als der Abstand DX2 zwischen dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Aa und dem Verbindungsabschnitt 51b des ersten Eingangsanschlusses 51A in der Breitenrichtung X. In einem Beispiel ist der Abstand DX1 zwei Mal oder größer als der Abstand DX2. Vorzugsweise ist der Abstand DX1 dreimal so groß oder größer als der Abstand DX2. Außerdem ist der Abstand DX1 vorzugsweise viermal größer als der Abstand DX2. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand DX1 etwa das 4,6-fache des Abstands DX2.
  • Der Abstand DX3 zwischen dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ac und dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ab in der Breitenrichtung X ist größer als der Abstand DX4 zwischen dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ac und dem Kopplungsglied 100A in der Breitenrichtung X. In einem Beispiel ist der Abstand DX3 zweimal oder größer als der Abstand DX4. Vorzugsweise ist der Abstand DX3 dreimal so groß oder größer als der Abstand DX4. Vorzugsweise ist der Abstand DX3 viermal oder größer als der Abstand DX4. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand DX3 etwa das 7,4-fache des Abstands DX4. Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform der Abstand DX3 gleich dem Abstand DX1. Wenn die Differenz zwischen dem Abstand DX3 und dem Abstand DX1 innerhalb von 5 % des Abstands DX1 liegt, bedeutet dies, dass der Abstand DX3 gleich dem Abstand DX1 ist.
  • In der Draufsicht sind die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac sind jeweils auf Seiten der zweiten Platten-Seitenfläche 92A der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac jeweils an dem Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A (leitende Hauptoberflächenschicht 97A) angeordnet, das sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der zweiten Platten-Seitenfläche 92A befindet. Genauer gesagt, sind die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac in der Draufsicht jeweils benachbart zu der zweiten Platten-Seitenfläche 92A in der Längenrichtung Y angeordnet. Auf diese Weise sind die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac in der Draufsicht jeweils auf der der ersten Steuerschicht 15A und der ersten Erfassungsschicht 16A in der Längenrichtung Y gegenüberliegenden Seite angeordnet.
  • Die erste Diode 40Aa ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Aa in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Aa beabstandet. Die erste Diode 40Ab ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ab in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ab beabstandet. Die erste Diode 40Ac ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ac in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ac beabstandet.
  • Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac sind in ihrer Struktur identisch und in dieselbe Richtung ausgerichtet. Wie in 13 gezeigt, weisen die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac jeweils eine Element-Hauptoberfläche 30s und eine Element-Rückseite 30r an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z auf. Die Element-Hauptoberfläche 30s jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A ist ein Beispiel für eine erste Element-Hauptoberfläche, und die Element-Rückseite 30r jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A ist ein Beispiel für eine erste Element-Rückseite.
  • Die Drain-Elektrode 31 (in 13 nicht dargestellt) ist auf der Element-Rückseite 30r jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Drain-Elektrode 31 über die gesamte Element-Rückseite 30r ausgebildet. Die Drain-Elektrode 31 ist durch ein leitfähiges Bonding-Material mit der leitenden Hauptoberflächenschicht 97A verbunden, die auf der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A ausgebildet ist. Die Drain-Elektrode 31 jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac ist somit über die erste Graphitplatte 90A elektrisch mit der ersten Montageschicht 13A verbunden. Die erste Montageschicht 13A ist elektrisch mit dem ersten Eingangsanschluss 51A verbunden. Somit ist die Drain-Elektrode 31 jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac elektrisch mit dem ersten Eingangsanschluss 51A verbunden.
  • Wie in 14 gezeigt, sind die Source-Elektrode 32 und die Gate-Elektrode 33 auf der Element-Hauptoberfläche 30s jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ab ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Source-Elektrode 32 eine erste Source-Elektrode 32A und eine zweite Source-Elektrode 32B auf. In der Draufsicht sind die erste Source-Elektrode 32A und die zweite Source-Elektrode 32B in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Die erste Source-Elektrode 32A befindet sich auf Seiten der ersten Seitenfläche 91A der ersten Graphitplatte 90A von der zweiten Source-Elektrode 32B aus. In der Draufsicht ist die Gate-Elektrode 33 in einer in der Source-Elektrode 32 ausgebildeten Ausnehmung 32a angeordnet. Obwohl in 14 nicht dargestellt, sind die Source-Elektrode 32 und die Gate-Elektrode 33 auf der Element-Hauptoberfläche 30s jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa und 30Ac in der gleichen Weise ausgebildet wie bei der Element-Hauptoberfläche des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab.
  • Die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac sind vom Aufbau her identisch. Wie in den 15 und 16 gezeigt, weist die erste Diode 40Ab eine Hauptoberfläche 40s und eine Rückseite 40r an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z auf. Die Hauptoberfläche 40s ist in der Dickenrichtung Z in die gleiche Richtung wie die Element-Hauptoberfläche 30s gerichtet, und die Rückseite 40r ist in der Dickenrichtung Z in die gleiche Richtung wie die Element-Rückseite 30r gerichtet. Die Rückseite 40r ist ein Beispiel für die erste Rückseite der ersten Diode, die in den Ansprüchen genannt wird.
  • Die Kathodenelektrode 42 (in 16 nicht dargestellt) ist auf der Rückseite 40r jeder ersten Diode 40Ab ausgebildet. Die Kathodenelektrode 42 ist z. B. über die gesamte Rückseite 40r ausgebildet. Die Kathodenelektrode 42 ist durch ein leitfähiges Material mit der leitenden Hauptoberflächenschicht 97A verbunden, die auf der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A ausgebildet ist. Dadurch wird die Kathodenelektrode 42 der ersten Diode 40Ab mit der Drain-Elektrode 31 jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac elektrisch verbunden.
  • Wie in 14 gezeigt, ist die Anodenelektrode 41 auf der Hauptoberfläche 40s jeder der ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac ausgebildet. Die Anodenelektrode 41 ist z. B. über den größten Teil der Hauptoberfläche 40s ausgebildet. Die ersten Dioden 40Aa und 40Ac, die in den 15 und 16 nicht dargestellt sind, weisen ebenfalls die Hauptoberfläche 40s und die Rückseite 40r in derselben Weise wie die ersten Dioden 40Ab auf. Außerdem ist bei den ersten Dioden 40Aa und 40Ac die Anodenelektrode 41 auf der Hauptoberfläche 40s und die Kathodenelektrode 42 auf der Rückseite 40r ausgebildet. Dadurch wird die Kathodenelektrode 42 jeder der ersten Dioden 40Aa und 40Ac mit der Drain-Elektrode 31 jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac elektrisch verbunden.
  • Die Beziehung der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A und der ersten Dioden 40A zu den ersten Erfassungsverbindungsgliedern 21A, den ersten Steuerverbindungsgliedern 22A und den ersten Erfassungsverbindungsgliedern 23A wird nun beschrieben.
  • Wie in den 14 bis 16 gezeigt, sind die Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab, die Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Ab und die zweite Montageschicht 13B durch die ersten Elementverbindungsglieder 21A verbunden. Genauer gesagt, weisen die ersten Elementverbindungsglieder 21A eine Vielzahl von (in der vorliegenden Ausführungsform fünf) ersten Elementverbindungsgliedern 21Aa und eine Vielzahl von (in der vorliegenden Ausführungsform vier) ersten Elementverbindungsgliedern 21 Ab. Die ersten Elementverbindungsglieder 21Aa verbinden jeweils die zweite Source-Elektrode 32B des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab, die Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Ab und die zweite Montageschicht 13B. Die ersten Elementverbindungsglieder 21Ab verbinden jeweils die erste Source-Elektrode 32A des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab und die zweite Montageschicht 13B.
  • Die ersten Elementverbindungsglieder 21Aa sind mit der zweiten Source-Elektrode 32B in einem in Längenrichtung Y ausgerichteten und in Breitenrichtung X beabstandeten Zustand verbunden, mit der Anodenelektrode 41 in einem in Längenrichtung Y ausgerichteten und in Breitenrichtung X beabstandeten Zustand verbunden und mit der zweiten Montageschicht 13B in einem in Längenrichtung Y ausgerichteten und in Breitenrichtung X beabstandeten Zustand verbunden. In der Draufsicht erstrecken sich die ersten Elementverbindungsglieder 21Aa, die die zweite Source-Elektrode 32B, die Anodenelektrode 41 und die zweite Montageschicht 13B verbinden, in der Längenrichtung Y.
  • Die ersten Elementverbindungsglieder 21Ab sind mit dem Abschnitt der ersten Source-Elektrode 32A verbunden, der sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 93A der ersten Graphitplatte 90A (siehe 9) in der Breitenrichtung X befindet. Die ersten Elementverbindungsglieder 21Ab sind mit der ersten Source-Elektrode 32A in einem in Längenrichtung Y ausgerichteten und in Breitenrichtung X beabstandeten Zustand verbunden. Zwei der ersten Elementverbindungsglieder 21Ab sind neben dem ersten Elementverbindungsgliedern 21Aa in der Breitenrichtung X mit einem Abschnitt der zweiten Montageschicht 13B verbunden, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 (siehe 9) von den ersten Elementverbindungsgliedern 21Aa aus befindet, die mit der zweiten Montageschicht 13B verbunden sind. Die beiden anderen ersten Elementverbindungsglieder 21 Ab sind neben den ersten Elementverbindungsgliedern 21Aa in der Breitenrichtung X mit einem Abschnitt der zweiten Montageschicht 13B verbunden, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 (siehe 9) von den mit der zweiten Montageschicht 13B verbundenen ersten Elementverbindungsgliedern21Aa befindet. Auf diese Weise sind die ersten Elementverbindungsglieder 21Aa so geformt, dass der Abstand von zwei der ersten Elementverbindungsglieder 21Aa zu den anderen beiden ersten Elementverbindungsgliedern 21Aa in der Breitenrichtung X von der ersten Source-Elektrode 32A zu der zweiten Montageschicht 13B hin allmählich zunimmt.
  • Die erste Source-Elektrode 32A des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab ist über das erste Erfassungsverbindungsglied 23A mit der ersten Erfassungsschicht 16A verbunden. Das erste Erfassungsverbindungsglied 23A verbindet den Abschnitt der ersten Source-Elektrode 32A, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 befindet, mit den ersten Erfassungsverbindungsgliedern 21Ab. Das erste Erfassungsverbindungsglied 23A ist mit dem mittleren Abschnitt der ersten Erfassungsschicht 16A in der Breitenrichtung X verbunden. Auf diese Weise verbindet das erste Erfassungsverbindungsglied 23A die erste Source-Elektrode 32A über die erste Erfassungsschicht 16A und 16C mit dem ersten Erfassungsanschluss 54A.
  • Die Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab ist mit der ersten Steuerschicht 15A durch das erste Steuerverbindungsglied 22A verbunden. Das erste Steuerverbindungsglied 22A ist mit dem mittleren Abschnitt der ersten Steuerschicht 15A in der Breitenrichtung X verbunden. Auf diese Weise verbindet das erste Steuerverbindungsglied 22A die Gate-Elektrode 33 über die ersten Steuerschichten 15A und 15C mit dem ersten Steueranschluss 53A (siehe 11).
  • Die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ac, die Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Ac und die zweite Montageschicht 13B mit den ersten Elementverbindungsgliedern 21A (21Aa und 21Ab) verbunden sind, ist die gleiche wie die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab, die Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Ab und die zweite Montageschicht 13B mit den ersten Elementverbindungsgliedern 21A (21Aa und 21Ab) verbunden sind.
  • Die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Aa, die Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Aa und die zweite Montageschicht 13B mit den ersten Elementverbindungsgliedern 21A (21Aa und 21Ab) verbunden sind, unterscheidet sich von der Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab, die Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Ab und die zweite Montageschicht 13B mit den ersten Elementverbindungsgliedern 21A (21Aa und 21Ab) verbunden sind. In der Draufsicht erstreckt sich der Abschnitt jedes ersten Elementverbindungsglieds 21Aa, der die Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Aa und die zweite Montageschicht 13B verbindet, diagonal in Richtung der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 von der Anodenelektrode 41 aus zur zweiten Montageschicht 13B.
  • Ferner sind die Konfiguration, gemäß der die Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Aa und die erste Steuerschicht 15A mit dem ersten Steuerverbindungsglied 22A verbunden sind, und die Konfiguration, gemäß der die Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ac und die erste Steuerschicht 15A mit dem ersten Steuerverbindungsglied 22A verbunden ist, dieselbe wie die Konfiguration, gemäß der die Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab und die erste Steuerschicht 15A mit dem ersten Steuerverbindungsglied 22A verbunden sind.
  • Wie in 9 gezeigt, ist das erste Steuerverbindungsglied 22A, das mit der Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Aa verbunden ist, mit dem Ende der ersten Steuerschicht 15A verbunden, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, ist das erste Steuerverbindungsglied 22A, das mit der Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ac verbunden ist, mit einem Abschnitt der ersten Steuerschicht 15A verbunden, der sich zwischen einem Abschnitt der ersten Steuerschicht 15A, der mit dem ersten Steuerschicht-Verbindungsglied 103A verbunden ist, und einem Abschnitt der ersten Steuerschicht 15A, der mit dem ersten Steueranschlussverbindungsglied 25A verbunden ist, in der Breitenrichtung X befindet.
  • Ferner sind die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Aa und die erste Erfassungsschicht 16A mit dem ersten Erfassungsverbindungsglied 23A verbunden sind, und die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ac und die erste Erfassungsschicht 16A mit dem ersten Erfassungsverbindungsglied 23A verbunden sind, dieselbe wie die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab und die erste Erfassungsschicht 16A mit den ersten Erfassungsverbindungsgliedern23A verbunden sind.
  • Das erste Erfassungsverbindungsglied 23A, das mit der Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Aa verbunden ist, ist mit dem Ende der ersten Erfassungsschicht 16A verbunden, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet. Das erste Elementverbindungsglied 23A, das mit der Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ac verbunden ist, ist mit einem Abschnitt der ersten Erfassungsschicht 16A verbunden, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet.
  • Wie in den 10 und 17 gezeigt, wird die erste Graphitplatte 90C auf der ersten Montageschicht 13C des zweiten Substrats 12 gebildet. Die erste Graphitplatte 90C wird durch ein leitfähiges Bonding-Material wie Ag-Paste oder Lot mit dem Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C verbunden. Die Form der ersten Graphitplatte 90C ist in der Draufsicht rechteckig, so dass die Breitenrichtung X die Langseitenrichtung und die Längenrichtung Y die Kurzseitenrichtung ist. Die Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in Längenrichtung Y ist kleiner als die Breite des Hauptmontageabschnitts 13c (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13c in Längenrichtung Y). Die Dicke der ersten Graphitplatte 90C (Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in Dickenrichtung Z) ist größer als die Dicke des zweiten Substrats 11 (Abmessung des zweiten Substrats 11 in Dickenrichtung Z).
  • Die erste Graphitplatte 90C hat die gleiche Größe wie die erste Graphitplatte 90A. Genauer gesagt, ist die Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y. Ferner ist die Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in der Breitenrichtung X gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X. Ferner ist die Dicke der ersten Graphitplatte 90C (Abmessung der ersten Graphitplatte 90 in Dickenrichtung Z) gleich der Dicke der ersten Graphitplatte 90A (Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z).
  • Solange die Differenz zwischen der Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in Längenrichtung Y und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Längenrichtung Y z. B. innerhalb von 5 % der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in Längenrichtung Y gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in der Breitenrichtung X und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in der Breitenrichtung X gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in Dickenrichtung Z und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke der ersten Graphitplatte 90C gleich der Dicke der ersten Graphitplatte 90A ist.
  • Die erste Graphitplatte 90C weist eine erste Platten-Hauptoberfläche 95C und eine erste Platten-Rückseite 96C an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z auf. Die erste Platten-Hauptoberfläche 95C weist in der Dickenrichtung Z in die gleiche Richtung wie die zweite Substrat-Hauptoberfläche 12s des zweiten Substrats 12. Die erste Platten-Rückseite 96C weist in der Dickenrichtung Z in die gleiche Richtung wie die zweite Substrat-Rückseite 12r des zweiten Substrats 12. Auf der Platten-Hauptoberfläche 95C ist eine leitende Hauptoberflächenschicht 97C ausgebildet. Auf der ersten Platten-Rückseite (96C) ist eine leitende Rückseitenschicht (98C) ausgebildet. Wenn also die erste Graphitplatte 90C auf dem Hauptmontageabschnitt 13c angebracht ist, ist die leitende Rückseitenschicht 98C durch ein leitfähiges Bonding-Material mit dem Hauptmontageabschnitt 13c verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die leitende Hauptoberflächenschicht 97C über die gesamte erste Platten-Hauptoberfläche 95C ausgebildet. Die leitfähige Rückseitenschicht 98C ist über die gesamte erste Platten-Rückseite 96C ausgebildet. Die leitende Hauptoberflächenschicht 97C kann auf nur einem Teil der Platten-Hauptoberfläche 95C gebildet werden. Die leitende Rückseitenschicht 98C kann auf nur einem Teil der ersten Platten-Rückseite 96C ausgebildet sein.
  • Die erste Graphitplatte 90C weist eine erste Platten-Seitenfläche 91C und eine zweite Platten-Seitenfläche 92C an gegenüberliegenden Seiten in der Längenrichtung Y und eine dritte Platten-Seitenfläche 93C und eine vierte Platten-Seitenfläche 94C an gegenüberliegenden Seiten in der Breitenrichtung X auf. Die erste Platten-Seitenfläche 91C weist in dieselbe Richtung wie die erste Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12, und die zweite Platten-Seitenfläche 92C weist in dieselbe Richtung wie die zweite Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12. Die dritte Platten-Seitenfläche 93C weist in die gleiche Richtung wie die dritte Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12, und die vierte Platten-Seitenfläche 94C weist in die gleiche Richtung wie die vierte Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12.
  • In der Draufsicht befindet sich die erste Platten-Seitenfläche 91C auf Seiten der ersten Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 von einer Kante 13k des Hauptmontageabschnitts 13c der ersten Montageschicht 13C aus, die sich in Längenrichtung Y auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 befindet, und in Längenrichtung Y neben der Kante 13k liegt. In der Draufsicht befindet sich die zweite Seitenfläche 92C der Platte auf Seiten der ersten Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 von einer Kante 13m des Hauptmontageabschnitts 13c, die in Längenrichtung Y in Richtung der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 angeordnet ist und in Längenrichtung Y neben der Kante 13m liegt. Auf diese Weise ist die Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in Längenrichtung Y etwas geringer als die Breite des Hauptmontageabschnitts 13c (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13c in Längenrichtung Y).
  • In der Draufsicht befindet sich die dritte Platten-Seitenfläche 93C am Ende des Hauptmontageabschnitts 13c der ersten Montageschicht 13C, das sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet. Im Detail befindet sich die dritte Platten-Seitenfläche 93C in der Draufsicht neben dem Kopplungsglied 100A, das mit dem Hauptmontageabschnitt 13c verbunden ist, in der Breitenrichtung X. Die vierte Platten-Seitenfläche 94C befindet sich in der Draufsicht am Ende des Hauptmontageabschnitts 13c, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 befindet. Die erste Graphitplatte 90C überlappt den Verbindungsabschnitt 13d der ersten Montageschicht 13C aus der Längenrichtung Y gesehen. Auf diese Weise ist die Länge der ersten Graphitplatte 90C in der Breitenrichtung X auf der ersten Montageschicht 13C zwischen der Kante, die sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 befindet, und dem Kopplungsglied 100A in der Breitenrichtung X maximiert.
  • Mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) erste Leistungshalbleiterelemente 30A und mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) erste Dioden 40A sind auf der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C angeordnet. Genauer gesagt, sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A und die ersten Dioden 40A durch ein leitfähiges Bonding-Material wie Ag-Paste oder Lot mit der leitenden Hauptoberflächenschicht 97A verbunden, die auf der Platten-Hauptoberfläche 95C ausgebildet ist. In der folgenden Beschreibung werden zum besseren Verständnis die drei ersten Leistungshalbleiterelemente 30A jeweils als erste Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af und die drei ersten Dioden 40A jeweils als erste Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af bezeichnet.
  • In der Draufsicht sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af befinden sich jeweils auf Seiten der ersten Platten-Seitenfläche 91C der ersten Graphitplatte 90C in der Längenrichtung Y. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af jeweils an dem Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C (leitende Hauptoberflächenschicht 97C) angeordnet, das sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Plattenseitenfläche 91C befindet. Genauer gesagt, sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af in Draufsicht jeweils angrenzend an die erste Platten-Seitenfläche 91C in der Längenrichtung Y angeordnet. Auf diese Weise sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af in Draufsicht jeweils in der Nähe der ersten Steuerschicht 15C und der ersten Erfassungsschicht 16C in der Längenrichtung Y angeordnet.
  • Das erste Leistungshalbleiterelement 30Ad befindet sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 93C der ersten Graphitplatte 90C in der Breitenrichtung X. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Leistungshalbleiterelement 30Ac am Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C (leitende Hauptoberflächenschicht 97C) angeordnet, das sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 93C in der Breitenrichtung X befindet. In der Draufsicht ist das erste Leistungshalbleiterelement 30Ac benachbart zu der dritten Platten-Seitenfläche 93C in der Breitenrichtung X angeordnet. Das erste Leistungshalbleiterelement 30Ac überlappt die erste Steuerschicht 15C und die erste Erfassungsschicht 16C aus der Längenrichtung Y gesehen.
  • Das erste Leistungshalbleiterelement 30Ae ist im mittleren Abschnitt der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C (leitende Hauptoberflächenschicht 97C) in Breitenrichtung X angeordnet.
  • Das erste Leistungshalbleiterelement 30Af befindet sich auf Seiten der vierten Platten-Seitenfläche 94C der ersten Graphitplatte 90C in der Breitenrichtung X. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Leistungshalbleiterelement 30Af am Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C (leitende Hauptoberflächenschicht 97C) auf Seiten der vierten Platten-Seitenfläche 94C in der Breitenrichtung X angeordnet. Im Detail ist das erste Leistungshalbleiterelement 30Af in Draufsicht neben der vierten Platten-Seitenfläche 94C in der Breitenrichtung X angeordnet. Ferner befindet sich das erste Leistungshalbleiterelement 30Af auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 von der ersten Steuerschicht 15C und der ersten Erfassungsschicht 16C aus in der Breitenrichtung X. Das erste Leistungshalbleiterelement 30Af überlappt den Verbindungsabschnitt 13d der ersten Montageschicht 13C aus der Längenrichtung Y gesehen.
  • Der Abstand DX9 zwischen dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ad und dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ae in der Breitenrichtung X ist größer als der Abstand DX10 zwischen dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ad und dem Kopplungsglied 100A in der Breitenrichtung X. In einem Beispiel ist der Abstand DX9 zweimal oder größer als der Abstand DX10. Vorzugsweise ist der Abstand DX9 dreimal so groß oder größer als der Abstand DX10. Vorzugsweise ist der Abstand DX9 viermal oder größer als der Abstand DX10. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand DX9 etwa das 7,4-fache des Abstands DX10.
  • Der Abstand DX11 zwischen dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Af und dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ae in der Breitenrichtung X ist größer als der Abstand DX12 zwischen dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Af und dem Verbindungsabschnitt 52b des Ausgangsanschlusses 52A in der Breitenrichtung X. In einem Beispiel ist der Abstand DX11 zweimal oder größer als der Abstand DX12. Vorzugsweise ist der Abstand DX11 dreimal so groß oder größer als der Abstand DX12. Vorzugsweise ist der Abstand DX11 viermal oder größer als der Abstand DX12. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand DX11 etwa das 4,6-fache des Abstands DX12. Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform der Abstand DX11 gleich dem Abstand DX9. Wenn die Differenz zwischen dem Abstand DX11 und dem Abstand DX9 innerhalb von 5 % des Abstands DX9 liegt, bedeutet dies, dass der Abstand DX11 gleich dem Abstand DX9 ist.
  • In der Draufsicht sind die ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af sind jeweils auf Seiten der zweiten Platten-Seitenfläche 92C der ersten Graphitplatte 90C in der Längenrichtung Y angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af jeweils an dem Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C (leitende Hauptoberflächenschicht 97C) angeordnet, das sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der zweiten Plattenseitenfläche 92C befindet. Genauer gesagt, sind die ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af in der Draufsicht jeweils benachbart zu der zweiten Platten-Seitenfläche 92C in der Längenrichtung Y angeordnet. Auf diese Weise sind die ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af in der Draufsicht jeweils auf der der ersten Steuerschicht 15C und der ersten Erfassungsschicht 16C gegenüberliegenden Seite in der Längenrichtung Y angeordnet.
  • Wie in 10 gezeigt, ist die erste Diode 40Ad mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ad in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ad beabstandet. Die erste Diode 40Ae ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ae in der Breitenrichtung X ausgerichtet und von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ae in der Längenrichtung Y beabstandet. Die erste Diode 40Af ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Af in der Breitenrichtung X ausgerichtet und von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Af in der Längenrichtung Y beabstandet.
  • Wie in den 9, 10 und 12 gezeigt, haben die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af die gleiche Struktur und sind in die gleiche Richtung ausgerichtet. Außerdem haben die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af die gleiche Struktur wie die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac. Die Elemente der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac identisch sind, sind daher mit denselben Referenznummern bezeichnet. Diese Elemente werden hier nicht im Einzelnen erneut beschrieben.
  • Wie in 18 gezeigt, sind in der vorliegenden Ausführungsform die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af anders ausgerichtet als die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac. Genauer gesagt, sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac jeweils so ausgerichtet, dass sich die Gate-Elektrode 33 in Richtung der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 bzw. des Anschlusssitzes 82B befindet (siehe 14), während die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af jeweils so ausgerichtet sind, dass sich die Gate-Elektrode 33 auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 bzw. des Anschlusssitzes 82A befindet.
  • Wie in den 9, 10, 19 und 20 gezeigt, haben die ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af die gleiche Struktur. Außerdem haben die ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af die gleiche Struktur wie die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac. Die Elemente der ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac identisch sind, sind daher mit denselben Referenznummern versehen. Diese Elemente werden hier nicht im Einzelnen erneut beschrieben.
  • Wie in den 9, 10 und 18 bis 20 gezeigt, ist die Verbindungsbeziehung der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af und der ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af in Bezug auf die ersten Erfassungsverbindungsglieder 21A, die ersten Steuerverbindungsglieder 22A und die ersten Erfassungsverbindungsglieder 23A die gleiche wie beispielsweise die Verbindungsbeziehung der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ab und der ersten Dioden 40Ab in Bezug auf die ersten Erfassungsverbindungsglieder 21A, die ersten Steuerverbindungsglieder 22A und die ersten Erfassungsverbindungsglieder 23A.
  • Ferner unterscheidet sich die Beziehung, in der die ersten Steuerverbindungsglieder 22A mit den Gate-Elektroden 33 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af verbunden sind, in Bezug darauf, wo die ersten Steuerverbindungsglieder 22A mit der ersten Steuerschicht 15C in der Breitenrichtung X verbunden sind, von der Beziehung, in der die ersten Steuerverbindungsglieder 22A mit den Gate-Elektroden 33 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac verbunden sind, in Bezug darauf, wo die ersten Steuerverbindungsglieder 22A mit der ersten Steuerschicht 15A in der Breitenrichtung X verbunden sind. In einem Beispiel, wie in den 10 und 18 gezeigt, ist ein erstes Steuerverbindungsglied 22A mit der ersten Steuerschicht 15C an einer Position verbunden, die sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 befindet, von wo aus das erste Steuerverbindungsglied 22A mit der Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ae in der Breitenrichtung X verbunden ist.
  • Das erste Steuerverbindungsglied 22A, das mit der Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ad verbunden ist, ist mit dem Ende der ersten Steuerschicht 15C verbunden, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 befindet. Das erste Steuerverbindungsglied 22A, das mit der Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ae verbunden ist, ist mit dem mittleren Abschnitt der ersten Steuerschicht 15C in der Breitenrichtung X verbunden. Das erste Steuerverbindungsglied 22A, das mit der Gate-Elektrode 33 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Af verbunden ist, ist mit dem Ende der ersten Steuerschicht 15C verbunden, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet.
  • Ferner unterscheidet sich die Beziehung, wo die ersten Erfassungsverbindungsglieder 23A mit den Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af verbunden sind, in Bezug darauf, wo die ersten Erfassungsverbindungsglieder 23A mit der ersten Erfassungsschicht 16C in der Breitenrichtung X verbunden sind, von der Beziehung, wo die ersten Erfassungsverbindungsglieder 23A mit den Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac verbunden sind, in Bezug darauf, wo die ersten Erfassungsverbindungsglieder 23A mit der ersten Erfassungsschicht 16A in der Breitenrichtung X verbunden sind. Bei einem Beispiel, wie in 10 und 18 gezeigt, ist ein erstes Erfassungsverbindungsglied 23A mit der ersten Erfassungsschicht 16C an einer Position verbunden, die sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 befindet, von wo aus das erste Erfassungsverbindungsglied 23A mit der Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ae in der Breitenrichtung X verbunden ist.
  • Ferner ist jedes erste Erfassungsverbindungsglied 23A mit einem Abschnitt der ersten Source-Elektrode 32A des entsprechenden der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ab und 30Ac verbunden, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet.
  • Das erste Erfassungsverbindungsglied 23A, das mit der ersten Source-Elektrode 32A des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ad verbunden ist, ist mit dem Ende der ersten Erfassungsschicht 16C verbunden, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, ist das erste Erfassungsverbindungsglied 23A, das mit der ersten Source-Elektrode 32A des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ad verbunden ist, mit einem Abschnitt der ersten Erfassungsschicht 16C verbunden, der sich zwischen einem Abschnitt der ersten Erfassungsschicht 16C, der mit dem ersten Erfassungsanschlussverbindungsglied 26A verbunden ist, und einem Abschnitt der ersten Erfassungsschicht 16C, der mit dem ersten Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104A verbunden ist, in der Breitenrichtung X befindet.
  • Das erste Erfassungsverbindungsglied 23A, das mit der ersten Source-Elektrode 32A des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ae verbunden ist, ist mit dem mittleren Abschnitt der ersten Erfassungsschicht 16C in der Breitenrichtung X verbunden. Das erste Erfassungsverbindungsglied 23A, das mit der ersten Source-Elektrode 32A des ersten Leistungshalbleiterelements 30Af verbunden ist, ist mit dem Ende der ersten Erfassungsschicht 16C verbunden, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet.
  • Wie in 21 dargestellt, sind drei zweite Leistungshalbleiterelemente 30B elektrisch mit dem ersten Substrat 11 und drei zweite Leistungshalbleiterelemente 30B elektrisch mit dem zweiten Substrat 12 verbunden. Genauer gesagt, bilden in der vorliegenden Ausführungsform sechs zweite Leistungshalbleiterelemente 30B einen unteren Arm der Wechselrichterschaltung (zweite Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT in 8). Eine zweite Graphitplatte 90B, die ein Beispiel für eine Graphitplatte ist, ist auf dem ersten Substrat 11 angeordnet, und drei zweite Leistungshalbleiterelemente 30B sind auf der zweiten Graphitplatte 90B angeordnet. Eine zweite Graphitplatte 90D, die ein Beispiel für eine Graphitplatte ist, ist auf dem zweiten Substrat 12 angeordnet, und drei zweite Leistungshalbleiterelemente 30B sind auf der zweiten Graphitplatte 90D angeordnet. Die Graphitplatten 90B und 90D und die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B werden nun im Einzelnen beschrieben.
  • Wie in 9 dargestellt, ist die zweite Graphitplatte 90B auf der zweiten Montageschicht 13B angeordnet. Die zweite Graphitplatte 90B ist durch ein leitfähiges Bonding-Material wie Ag-Paste oder Lot mit der zweiten Montageschicht 13B gebondet. Die Form der zweiten Graphitplatte 90B ist in der Draufsicht rechteckig, so dass die Breitenrichtung X die Langseitenrichtung und die Längenrichtung Y die Kurzseitenrichtung ist. Die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in Längenrichtung Y ist kleiner als die Breite der zweiten Montageschicht 13B (Abmessung der zweiten Montageschicht 13B in Längenrichtung Y). Die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B (Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in Dickenrichtung Z) ist größer als die Dicke des ersten Substrats 11 (Abmessung des ersten Substrats 11 in Dickenrichtung Z).
  • Die zweite Graphitplatte 90B hat die gleiche Größe wie die erste Graphitplatte 90A. Genauer gesagt, ist die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y. Ferner ist die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in der Breitenrichtung X gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X. Die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B (Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in Dickenrichtung Z) ist gleich der Dicke der ersten Graphitplatte 90A (Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z).
  • Solange die Differenz zwischen der Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in Längenrichtung Y und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in Längenrichtung Y gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in der Breitenrichtung X und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in der Breitenrichtung X gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in Dickenrichtung Z und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B gleich der Dicke der ersten Graphitplatte 90A ist.
  • Wie in den 15, 20 und 22 gezeigt, weist die zweite Graphitplatte 90B eine zweite Platten-Hauptoberfläche 95B und eine zweite Platten-Rückseite 96B an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z auf. Die zweite Platten-Hauptoberfläche 95B ist ein Beispiel für eine Platten-Hauptoberfläche und weist in der Dickenrichtung Z in die gleiche Richtung wie die erste Substrat-Hauptoberfläche 11s des ersten Substrats 11. Die zweite Platten-Rückseite 96B ist ein Beispiel für eine Platten-Rückseite und weist in der Dickenrichtung Z in die gleiche Richtung wie die erste Substrat-Rückseite 11r des ersten Substrats 11. Auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B ist eine leitende Hauptoberflächenschicht 97B ausgebildet. Auf der zweiten Platten-Rückseite 96B ist eine leitende Rückseitenschicht 98B ausgebildet. Wenn also die zweite Graphitplatte 90B auf der zweiten Montageschicht 13B angebracht ist, ist die leitende Rückseitenschicht 98B durch ein leitfähiges Material mit der zweiten Montageschicht 13B gebondet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die leitende Hauptoberflächenschicht 97B über die gesamte zweite Platten-Hauptoberfläche 95B ausgebildet. Die leitende Rückseitenschicht 98B ist über die gesamte zweite Platten-Rückseite 96B ausgebildet. Die leitende Hauptoberflächenschicht 97A kann auf nur einem Teil der Platten-Hauptoberfläche 95A gebildet werden. Die leitende Rückseitenschicht 98A kann auf nur einem Teil der ersten Platten-Rückseite 96A ausgebildet werden.
  • Wie in 9 gezeigt, weist die zweite Graphitplatte 90B eine erste Platten-Seitenfläche 91B und eine zweite Platten-Seitenfläche 92B an gegenüberliegenden Seiten in der Längenrichtung Y und eine dritte Platten-Seitenfläche 93B und eine vierte Platten-Seitenfläche 94B an gegenüberliegenden Seiten in der Breitenrichtung X auf. Die erste Platten-Seitenfläche 91B weist in dieselbe Richtung wie die erste Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11, und die zweite Platten-Seitenfläche 92B weist in dieselbe Richtung wie die zweite Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11. Die dritte Platten-Seitenfläche 93B weist in die gleiche Richtung wie die dritte Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11, und die vierte Platten-Seitenfläche 94B weist in die gleiche Richtung wie die vierte Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11.
  • In der Draufsicht befindet sich die erste Platten-Seitenfläche 91B auf Seiten der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 von einer Kante 13i der zweiten Montageschicht 13B aus, die sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 befindet und in der Längenrichtung Y von der Kante 13i beabstandet ist. In der Draufsicht ist die zweite Platten-Seitenfläche 92B auf Seiten der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 von einer Kante 13j der zweiten Montageschicht 13B aus angeordnet, die in Richtung der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 in der Längenrichtung Y angeordnet ist und in der Längenrichtung Y neben der Kante 13j liegt. Die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in der Längenrichtung Y ist kleiner als die Abmessung der zweiten Montageschicht 13B (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13a in Längenrichtung Y). Ferner ist die zweite Graphitplatte 90B auf der zweiten Montageschicht 13B auf Seiten der zweiten Seitenfläche 11b des ersten Substrats 11 in der Längenrichtung Y angeordnet. Dadurch wird ein Verbindungsraum auf der zweiten Montageschicht 13B geschaffen, der es ermöglicht, die ersten Elementverbindungsglieder 21A, die mit den ersten Leistungshalbleiterelementen 30A und den ersten Dioden 40A verbunden sind, mit der zweiten Montageschicht 13B zu verbinden.
  • In der Draufsicht befindet sich die dritte Platten-Seitenfläche 93B am Ende der zweiten Montageschicht 13B, die auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X angeordnet ist. In der Draufsicht befindet sich die vierte Platten-Seitenfläche 94B am Ende der zweiten Montageschicht 13B, die auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 angeordnet ist. Im Einzelnen befindet sich die vierte Platten-Seitenfläche 94B in Draufsicht in Breitenrichtung X neben dem Kopplungsglied 100B, das mit der zweiten Montageschicht 13B verbunden ist. Auf diese Weise ist die Länge der zweiten Graphitplatte 90B in Breitenrichtung X auf der zweiten Montageschicht 13B zwischen der Kante, die sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 befindet, und dem Kopplungsglied 100B in Breitenrichtung X maximiert.
  • Mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) zweite Leistungshalbleiterelementen 30B und mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) zweite Dioden 40B sind auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B angeordnet. Genauer gesagt, sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B und die zweiten Dioden 40B durch ein leitfähiges Bonding-Material wie Ag-Paste oder Lot mit der leitenden Hauptoberflächenschicht 97B verbunden, die auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B ausgebildet ist. Bei der folgenden Beschreibung sind zum besseren Verständnis die drei zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B jeweils als zweite Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc und die drei zweiten Dioden 40B jeweils als zweite Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc bezeichnet.
  • In der Draufsicht sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc befinden sich in der Längenrichtung Y jeweils an der zweiten Platten-Seitenfläche 92B der zweiten Graphitplatte 90B. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc jeweils an dem Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B (leitende Hauptoberflächenschicht 97B) angeordnet, das sich in Längenrichtung Y auf Seiten der zweiten Platten-Seitenfläche 92B befindet. Genauer gesagt, sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc in Draufsicht jeweils benachbart zur zweiten Platten-Seitenfläche 92B in der Längenrichtung Y angeordnet. Auf diese Weise sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc in der Draufsicht jeweils in der Nähe der leitenden Schicht 14A in Längenrichtung Y angeordnet.
  • Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba befindet sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 93B der zweiten Graphitplatte 90B in der Breitenrichtung X. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba am Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B (leitende Hauptoberflächenschicht 97B) angeordnet, das sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 93B in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, in der Draufsicht ist das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba in der Breitenrichtung X benachbart zu der dritten Platten-Seitenfläche 93B angeordnet. Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba überlappt die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Erfassungsschicht 16B aus der Längenrichtung Y gesehen. Ferner überlappt das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa und die erste Diode 40Aa aus der Längenrichtung Y gesehen. Das heißt, das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Aa und der ersten Diode 40Aa in der Breitenrichtung X ausgerichtet und von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Aa und der ersten Diode 40Aa in der Längenrichtung Y beabstandet.
  • Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bb ist im mittleren Abschnitt der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B (leitende Hauptoberflächenschicht 97B) in der Breitenrichtung X angeordnet. Ferner überlappt das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bb das erste Leistungshalbleiterelement 30Ab und die erste Diode 40Ab aus der Längenrichtung Y gesehen. Das heißt, das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bb ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ab und der ersten Diode 40Ab in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ab und der ersten Diode 40Ab beabstandet.
  • Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bc befindet sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 94B der zweiten Graphitplatte 90B in der Breitenrichtung X. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bc am Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B (leitende Hauptoberflächenschicht 97B) angeordnet, das sich auf Seiten der vierten Platten-Seitenfläche 94B in der Breitenrichtung X befindet. Ferner überlappt das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bc das erste Leistungshalbleiterelement 30Ac und die erste Diode 40Ac aus der Längenrichtung Y gesehen. Das heißt, das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bc ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ac und der ersten Diode 40Ac in der Breitenrichtung X ausgerichtet und von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ac und der ersten Diode 40Ac in der Längenrichtung Y beabstandet.
  • Der Abstand DX5 zwischen dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Ba und dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bb in der Breitenrichtung X ist größer als der Abstand DX6 zwischen dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Ba und dem Verbindungsabschnitt 51b des zweiten Eingangsanschlusses 51B in der Breitenrichtung X. Bei einem Beispiel ist der Abstand DX5 zweimal oder größer als der Abstand DX6. Vorzugsweise ist der Abstand DX5 dreimal so groß oder größer als der Abstand DX6. Vorzugsweise ist der Abstand DX5 viermal oder größer als der Abstand DX6. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand DX5 etwa das 4,6-fache des Abstands DX6.
  • Der Abstand DX7 zwischen dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bc und dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bb in der Breitenrichtung X ist größer als der Abstand DX8 zwischen dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bc und dem Kopplungsglied 100B in der Breitenrichtung X. Bei einem Beispiel ist der Abstand DX7 zweimal oder größer als der Abstand DX8. Vorzugsweise ist der Abstand DX7 dreimal so groß oder größer als der Abstand DX8. Vorzugsweise ist der Abstand DX7 viermal oder größer als der Abstand DX8. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand DX7 etwa das 7,4-fache des Abstands DX8. Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform der Abstand DX7 gleich dem Abstand DX5. Wenn die Differenz zwischen dem Abstand DX7 und dem Abstand DX5 innerhalb von 5 % des Abstands DX5 liegt, bedeutet dies, dass der Abstand DX7 gleich dem Abstand DX5 ist.
  • In der Draufsicht sind die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc sind jeweils auf Seiten der ersten Platten-Seitenfläche 91B der zweiten Graphitplatte 90B in der Längenrichtung Y angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc jeweils an dem Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B (leitende Hauptflächenschicht 97B) angeordnet, das sich in Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Platten-Seitenfläche 91B befindet. Genauer gesagt, sind in Draufsicht die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc jeweils benachbart zu der ersten Plattenseitenfläche 91B in der Längenrichtung Y angeordnet. Auf diese Weise sind die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc in der Draufsicht jeweils auf der Seite angeordnet, die der zweiten Steuerschicht 15B und der zweiten Erfassungsschicht 16B in der Längenrichtung Y gegenüberliegt. Die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc befinden sich in der Längenrichtung Y jeweils in der Nähe der ersten Montageschicht 13A (erste Graphitplatte 90A).
  • Die zweite Diode 40Ba ist mit dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Ba in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Ba beabstandet. Die zweite Diode 40Bb ist mit dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bb in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bb beabstandet. Die zweite Diode 40Bc ist mit dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bc in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bc beabstandet.
  • Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc sind identisch aufgebaut und in dieselbe Richtung ausgerichtet. Genauer gesagt, ist die Element-Rückseite 30r jedes der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc an die leitende Hauptoberflächenschicht 97B der zweiten Graphitplatte 90B gebondet, und die Element-Hauptoberfläche 30s befindet sich auf der Seite, die der zweiten Graphitplatte 90B in der Dickenrichtung Z gegenüberliegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc dieselbe Struktur wie die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac. Die Elemente der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac identisch sind, sind daher mit denselben Referenznummern bezeichnet. Diese Elemente werden hier nicht im Einzelnen erneut beschrieben. Die Element-Hauptoberfläche jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B ist ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte zweite Element-Hauptoberfläche, und die Element-Rückseite jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B ist ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte zweite Element-Rückseite.
  • Die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc sind vom Aufbau her identisch. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc die gleiche Struktur wie die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac. Die Elemente der zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac identisch sind, sind daher mit denselben Referenznummern versehen. Diese Elemente werden hier nicht im Einzelnen erneut beschrieben. Die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc weisen in gleicher Weise wie die ersten Dioden 40A jeweils die Hauptoberfläche 40s und die Rückseite 40r auf. Die Hauptoberfläche 40s ist ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte zweite Hauptoberfläche der zweiten Diode, und die Rückseite 40r ist ein Beispiel für die in den Ansprüchen genannte zweite Rückseite der zweiten Diode.
  • Die Beziehung der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B und der zweiten Dioden 40B zu den zweiten Erfassungsverbindungsgliedern 21B, den zweiten Steuerverbindungsgliedern 22B und den zweiten Erfassungsverbindungsgliedern 23B wird nun beschrieben.
  • Wie in 23 gezeigt, sind die Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb, die Anodenelektrode 41 der zweiten Diode 40Bb und die leitende Schicht 14A durch die zweiten Elementverbindungsglieder 21B verbunden. Genauer gesagt, weisen die zweiten Elementverbindungsglieder 21B mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform fünf) zweite Elementverbindungsglieder 21Ba und mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform vier) zweite Elementverbindungsglieder 21Bb auf. Die zweiten Elementverbindungsglieder 21Ba verbinden jeweils die erste Source-Elektrode 32A des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb, die Anodenelektrode 41 der zweiten Diode 40Bb und die leitende Schicht 14A. Die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb verbinden jeweils die zweite Source-Elektrode 32B des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb und die leitende Schicht 14A.
  • Die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb sind mit dem Abschnitt der zweiten Source-Elektrode 32B verbunden, der sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 93B der zweiten Graphitplatte 90B (siehe 9) in der Breitenrichtung X befindet. Die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb sind mit der zweiten Source-Elektrode 32B in einem in Längenrichtung Y ausgerichteten und in Breitenrichtung Y beabstandeten Zustand verbunden. Die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb sind mit der leitfähigen Schicht 14A in einem in Längenrichtung Y ausgerichteten und in Breitenrichtung Y beabstandeten Zustand verbunden. Die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb sind jeweils neben einem Rand 14c der leitenden Schicht 14A angeordnet, der sich in Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Seitenfläche 11a des ersten Substrats 11 (siehe 9) befindet. In der Draufsicht erstrecken sich die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb diagonal in Richtung der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 (siehe 9) von der zweiten Source-Elektrode 32B aus zu der leitenden Schicht 14A.
  • Die zweiten Elementverbindungsglieder 21Ba sind mit der zweiten Source-Elektrode 32B in einem in der Längenrichtung Y ausgerichteten und in der Breitenrichtung X beabstandeten Zustand, mit der Anodenelektrode 41 in einem in der Längenrichtung Y ausgerichteten und in der Breitenrichtung X beabstandeten Zustand, und mit der leitenden Schicht 14A in einem in der Längenrichtung Y ausgerichteten und in der Breitenrichtung X beabstandeten Zustand verbunden. In der Draufsicht erstreckt sich der Abschnitt jedes zweiten Elementverbindungsglieds 21Ba, der die zweite Source-Elektrode 32B und die Anodenelektrode 41 verbindet, in der Längenrichtung Y. In der Draufsicht erstreckt sich der Abschnitt jedes zweiten Elementverbindungsglieds21Ba, der die zweite Source-Elektrode 32B und die leitende Schicht 14A verbindet, diagonal in Richtung der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 von der zweiten Source-Elektrode 32B aus zu der leitenden Schicht 14A. Der Abschnitt jedes zweiten Elementverbindungsglieds 21Ba, der die Anodenelektrode 41 und die leitende Schicht 14A verbindet, reicht über die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb hinaus. Somit sind die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 21Ba mit dem Abschnitt der leitenden Schicht 14A verbunden, der sich auf Seiten der zweiten Seitenfläche 1 1b des ersten Substrats 11 von den zweiten Elementverbindungselementen 21Bb aus in der Längenrichtung Y befindet. Infolgedessen überlappen die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 21Ba die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B und die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B in der Draufsicht nicht. Auch die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb erstrecken sich diagonal in der gleichen Weise wie die zweiten Elementverbindungsglieder 21Ba. Daher überlappen die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb die zweiten Elementverbindungsglieder 21Ba in der Draufsicht nicht.
  • Auf diese Weise sind das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bb und die zweite Diode 40Bb antiparallel geschaltet. Ferner sind die Drain-Elektrode 31 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb und die Kathodenelektrode 42 der zweiten Dioden 40Bb elektrisch mit der Source-Elektrode 32 des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab und der Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Ab verbunden. Außerdem sind die Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb und die Anodenelektrode 41 der zweiten Diode 40Bb elektrisch mit dem zweiten Eingangsanschluss 51B verbunden.
  • Die zweite Source-Elektrode 32B des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb ist über das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B mit der zweiten Erfassungsschicht 16B verbunden. Das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B ist mit einem Abschnitt der zweiten Source-Elektrode 32B verbunden, der sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 (siehe 9) von den zweiten Erfassungsverbindungsgliedern 21Bb aus befindet. Das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B ist mit dem mittleren Abschnitt der zweiten Erfassungsschicht 16B in der Breitenrichtung X verbunden. Auf diese Weise verbindet das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B die zweite Source-Elektrode 32B über die zweite Erfassungsschicht 16B mit dem zweiten Erfassungsanschluss 54B.
  • Die Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb ist mit der zweiten Steuerschicht 15B durch das zweite Steuerverbindungsglied 22B verbunden. Das zweite Steuerverbindungsglied 22B ist mit dem mittleren Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15B in der Breitenrichtung X verbunden. Auf diese Weise verbindet das zweite Steuerverbindungsglied 22B die Gate-Elektrode 33 über die zweiten Steuerschichten 15B und 15D (siehe 11) mit dem zweiten Steueranschluss 53B.
  • Wie in 9 gezeigt, sind die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bc, die Anodenelektrode 41 der zweiten Diode 40Bc und die leitende Schicht 14A mit den zweiten Elementverbindungsgliedern 21B (21Ba und 21Bb) verbunden sind, und die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Ba, die Anodenelektrode 41 der zweiten Diode 40Ba und die leitende Schicht 14A mit den zweiten Elementverbindungsgliedern 21B (21Ba und 21Bb) verbunden sind, die gleichen wie die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb, die Anodenelektrode 41 der zweiten Diode 40Bb und die leitende Schicht 14A mit den zweiten Elementverbindungsgliedern 21B (21Ba, 21Bb) verbunden sind.
  • Ferner sind die Konfiguration, gemäß der die Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Ba und die zweite Steuerschicht 15B mit dem zweiten Steuerverbindungselement 22B verbunden sind, und die Konfiguration, gemäß der die Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bc und die zweite Steuerschicht 15B mit dem zweiten Steuerverbindungsglied 22B verbunden sind, dieselbe wie die Konfiguration, gemäß der die Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb und die zweite Steuerschicht 15B mit dem zweiten Steuerverbindungsglied 22B verbunden sind.
  • Das zweite Steuerverbindungsglied 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Ba verbunden ist, ist mit einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15B verbunden, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet. Das zweite Steuerverbindungsglied 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bc verbunden ist, ist mit dem Ende der zweiten Steuerschicht 15B verbunden, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, ist das zweite Steuerverbindungsglied 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bc verbunden ist, mit einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15B verbunden, der an einen Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15B angrenzt, der mit dem zweiten Steuerschicht-Verbindungsglied 103B in der Breitenrichtung X verbunden ist.
  • Ferner sind die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Ba und die zweite Erfassungsschicht 16B mit dem zweiten Erfassungsverbindungsglied 23B verbunden sind, und die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bc und die zweite Erfassungsschicht 16B mit dem zweiten Erfassungsverbindungsglied 23B verbunden sind, dieselbe wie die Konfiguration, gemäß der die Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb und die zweite Erfassungsschicht 16B mit dem zweiten Erfassungsverbindungsglied 23B verbunden sind.
  • Das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B, das mit der Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Ba verbunden ist, ist mit einem Abschnitt der zweiten Erfassungsschicht 16B verbunden, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 11c des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet. Das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B, das mit der Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bc verbunden ist, ist mit dem Ende der zweiten Erfassungsschicht 16B verbunden, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, ist das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B, das mit der Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bc verbunden ist, mit einem Abschnitt der zweiten Erfassungsschicht 16B verbunden, der an einen Abschnitt der zweiten Erfassungsschicht 16B angrenzt, der mit dem zweiten Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104B in der Breitenrichtung X verbunden ist.
  • Wie in den 10 und 24 gezeigt, ist die zweite Graphitplatte 90D auf der zweiten Montageschicht 13D angeordnet. Die zweite Graphitplatte 90D ist durch ein leitfähiges Bonding-Material wie Ag-Paste oder Lot mit dem Hauptmontageabschnitt 13e der zweiten Montageschicht 13D gebondet. Die Form der zweiten Graphitplatte 90D ist in der Draufsicht rechteckig, so dass die Breitenrichtung X die Langseitenrichtung und die Längenrichtung Y die Kurzseitenrichtung ist. Die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in Längenrichtung Y ist kleiner als die Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13e der zweiten Montageschicht 13D (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13e in Längenrichtung Y). Die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D (Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in Dickenrichtung Z) ist größer als die Dicke des zweiten Substrats 12 (Abmessung des zweiten Substrats 12 in Dickenrichtung Z).
  • Die zweite Graphitplatte 90D hat die gleiche Größe wie die erste Graphitplatte 90A. Genauer gesagt, ist die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y. Ferner ist die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in der Breitenrichtung X gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Breitenrichtung X. Die Dicke der zweiten Graphitplatte 90D (Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in Dickenrichtung Z) ist gleich der Dicke der ersten Graphitplatte 90A (Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in Dickenrichtung Z).
  • Solange die Differenz zwischen der Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in der Längenrichtung Y und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in Breitenrichtung X und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in Breitenrichtung X gleich der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in Dickenrichtung Z und der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke der zweiten Graphitplatte 90D gleich der Dicke der ersten Graphitplatte 90A ist.
  • Wie in den 19 und 24 gezeigt, weist die zweite Graphitplatte 90D eine zweite Platten-Hauptoberfläche 95D und eine zweite Platten-Rückseite 96D an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung Z auf. Die zweite Platten-Hauptoberfläche 95D weist in die gleiche Richtung wie die zweite Substrat-Hauptoberfläche 12s des zweiten Substrats 12 in der Dickenrichtung Z. Die zweite Platten-Rückseite 96D weist in die gleiche Richtung wie die zweite Substrat-Rückseite 12r des zweiten Substrats 12 in der Dickenrichtung Z. Auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D ist eine leitende Hauptoberflächenschicht 97D ausgebildet. Auf der zweiten Platten-Rückseite 96D ist eine leitende Rückseitenschicht 98D ausgebildet. Wenn also die zweite Graphitplatte 90D auf der zweiten Montageschicht 13D angebracht ist, ist die leitende Rückseitenschicht 98D durch ein leitfähiges Material mit der zweiten Montageschicht 13D gebondet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die leitende Hauptoberflächenschicht 97D über die gesamte zweite Platten-Hauptoberfläche 95D ausgebildet. Die leitende Rückseitenschicht 98D ist über die gesamte zweite Platten-Rückseite 96D ausgebildet. Die leitende Hauptoberflächenschicht 97D kann auf nur einem Teil der Hauptfläche der zweiten Platte 95D ausgebildet sein. Die leitende Rückseitenschicht 98D kann auf nur einem Teil der zweiten Platten-Rückseite 96D ausgebildet sein.
  • Wie in 10 gezeigt, weist die zweite Graphitplatte 90D eine erste Platten-Seitenfläche 91D und eine zweite Platten-Seitenfläche 92D an gegenüberliegenden Seiten in der Längenrichtung Y und eine dritte Platten-Seitenfläche 93D und eine vierte Platten-Seitenfläche 94D an gegenüberliegenden Seiten in der Breitenrichtung X auf. Die erste Platten-Seitenfläche 91D weist in dieselbe Richtung wie die erste Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12, und die zweite Platten-Seitenfläche 92D weist in dieselbe Richtung wie die zweite Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12. Die dritte Platten-Seitenfläche 93D der Platte weist in die gleiche Richtung wie die dritte Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12, und die vierte Platten-Seitenfläche 94B weist in die gleiche Richtung wie die vierte Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12.
  • In der Draufsicht befindet sich die erste Platten-Seitenfläche 91D auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 von einer Kante 13n der zweiten Montageschicht 13D aus, die sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 befindet und in der Längenrichtung Y von der Kante 13n beabstandet ist. In der Draufsicht ist die zweite Platten-Seitenfläche 92D auf Seiten der ersten Seitenfläche 12a des zweiten Substrats 12 von einer Kante 13p der zweiten Montageschicht 13D aus angeordnet, die in Richtung der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 in der Längenrichtung Y angeordnet ist und in der Längenrichtung Y neben der Kante 13p liegt. Die Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in der Längenrichtung Y ist kleiner als die Abmessung der zweiten Montageschicht 13D (Abmessung des Hauptmontageabschnitts 13e in Längenrichtung Y). Ferner ist die zweite Graphitplatte 90D auf dem Hauptmontageabschnitt 13e auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 in der Längenrichtung Y angeordnet. Dadurch wird ein Verbindungsraum auf dem Hauptmontageabschnitt 13e geschaffen, der es ermöglicht, die ersten Elementverbindungsglieder 21A, die mit den ersten Leistungshalbleiterelementen 30A und den ersten Dioden 40A verbunden sind, mit der zweiten Montageschicht 13D zu verbinden.
  • In der Draufsicht befindet sich die dritte Platten-Seitenfläche 93D am Ende des Hauptmontageabschnitts 13e der zweiten Montageschicht 13D, das sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet. Im Detail befindet sich die dritte Platten-Seitenfläche 93C in der Draufsicht neben dem Kopplungsglied 100A, das mit dem Hauptmontageabschnitt 13c verbunden ist, in der Breitenrichtung X. Die vierte Platten-Seitenfläche 94D befindet sich in der Draufsicht am Ende des Hauptmontageabschnitts 13e, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 befindet. Genauer gesagt, befindet sich die vierte Platten-Seitenfläche 94D in Draufsicht neben dem Verbindungsabschnitt 52b des Ausgangsanschlusses 52B in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise ist die Länge der zweiten Graphitplatte 90B in der Breitenrichtung X auf der zweiten Montageschicht 13D zwischen dem Verbindungsabschnitt 52b des Ausgangsanschlusses 52B und dem Kopplungselement 100B in der Breitenrichtung X maximiert.
  • Mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) zweite Leistungshalbleiterelementen 30B und mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) zweite Dioden 40B sind auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D angeordnet. Genauer gesagt, sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B und die zweiten Dioden 40B durch ein leitfähiges Bonding-Material wie Ag-Paste oder Lot mit der leitenden Hauptoberflächenschicht 97D verbunden, die auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D ausgebildet ist. Bei der folgenden Beschreibung sind zum besseren Verständnis die drei zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B jeweils als zweite Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf und die drei zweiten Dioden 40B jeweils als zweite Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf bezeichnet.
  • In der Draufsicht sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf befinden sich in der Längenrichtung Y jeweils an der zweiten Platten-Seitenfläche 92d der zweiten Graphitplatte 90D. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf jeweils an dem Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D (leitende Hauptoberflächenschicht 97D) angeordnet, das sich in Längenrichtung Y auf Seiten der zweiten Platten-Seitenfläche 92D befindet. Genauer gesagt, sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf in Draufsicht jeweils benachbart zur zweiten Platten-Seitenfläche 92D in der Längenrichtung Y angeordnet. Auf diese Weise sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf in der Draufsicht jeweils in der Nähe der leitenden Schicht 14B in der Längenrichtung Y angeordnet.
  • Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bd befindet sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 93D der zweiten Graphitplatte 90D in der Breitenrichtung X. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bd am Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D (leitende Hauptoberflächenschicht 97D) angeordnet, das sich auf Seiten der dritten Platten-Seitenfläche 93D in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, in der Draufsicht ist das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bd in der Breitenrichtung X benachbart zu der dritten Platten-Seitenfläche 93D angeordnet. Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bd überlappt die zweite Steuerschicht 15D und die zweite Erfassungsschicht 16D aus der Längenrichtung Y gesehen. Ferner überlappt das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bd das erste Leistungshalbleiterelement 30Ad und die erste Diode 40Ad aus der Längenrichtung Y gesehen. Das heißt, das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bd ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ad und der ersten Diode 40Ad in der Breitenrichtung X ausgerichtet und von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ad und der ersten Diode 40Ad in der Längenrichtung Y beabstandet.
  • Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Be ist im mittleren Abschnitt der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D (leitende Hauptoberflächenschicht 97D) in der Breitenrichtung X angeordnet. Ferner überlappt das zweite Leistungshalbleiterelement 30Be das erste Leistungshalbleiterelement 30Ae und die erste Diode 40Ae aus der Längenrichtung Y gesehen. Das heißt, das zweite Leistungshalbleiterelement 30Be ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ae und der ersten Diode 40Ae in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ae und der ersten Diode 40Ae beabstandet.
  • Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bf befindet sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 94D der zweiten Graphitplatte 90D in der Breitenrichtung X. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bf am Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D (leitende Hauptoberflächenschicht 97D) angeordnet, das sich auf Seiten der vierten Platten-Seitenfläche 94D in der Breitenrichtung X befindet. Ferner überlappt das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bf das erste Leistungshalbleiterelement 30Af und die erste Diode 40Af aus der Längenrichtung Y gesehen. Das heißt, das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bf ist mit dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Af und der ersten Diode 40Af in der Breitenrichtung X ausgerichtet und von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Af und der ersten Diode 40Af in der Längenrichtung Y beabstandet.
  • Der Abstand DX13 zwischen dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bd und dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Be in der Breitenrichtung X ist größer als der Abstand DX14 zwischen dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bd und dem Kopplungselement 100B in der Breitenrichtung X. Bei einem Beispiel ist der Abstand DX13 zweimal oder größer als der Abstand DX14. Vorzugsweise ist der Abstand DX13 dreimal so groß oder größer als der Abstand DX14. Vorzugsweise ist der Abstand DX13 viermal oder größer als der Abstand DX14. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand DX13 etwa das 4,6-fache des Abstands DX14.
  • Der Abstand DX15 zwischen dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bf und dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Be in der Breitenrichtung X ist größer als der Abstand DX16 zwischen dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bf und dem Verbindungsabschnitt 52b des Ausgangsanschlusses 52B in der Breitenrichtung X. Bei einem Beispiel ist der Abstand DX15 doppelt so groß oder größer als der Abstand DX16. Vorzugsweise ist der Abstand DX15 dreimal so groß oder größer als der Abstand DX16. Vorzugsweise ist der Abstand DX15 viermal oder größer als der Abstand DX16. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand DX15 etwa das 7,4-fache des Abstands DX16. Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform der Abstand DX15 gleich dem Abstand DX13. Wenn die Differenz zwischen dem Abstand DX15 und dem Abstand DX13 innerhalb von 5 % des Abstands DX13 liegt, bedeutet dies, dass der Abstand DX15 gleich dem Abstand DX13 ist.
  • In der Draufsicht sind die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf sind jeweils in Richtung der ersten Platten-Seitenfläche 91D der zweiten Graphitplatte 90D in der Längenrichtung Y angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf jeweils an dem Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D (leitende Hauptoberflächenschicht 97D) angeordnet, das sich in Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Platten-Seitenfläche 91D befindet. Genauer gesagt, sind die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf in der Draufsicht jeweils benachbart zur ersten Platten-Seitenfläche 91D in Längenrichtung Y angeordnet. Auf diese Weise sind die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf in der Draufsicht jeweils auf der Seite angeordnet, die der zweiten Steuerschicht 15D und der zweiten Erfassungsschicht 16D in der Längenrichtung Y gegenüberliegt. Die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf befinden sich in der Längenrichtung Y jeweils in der Nähe der ersten Montageschicht 13C (erste Graphitplatte 90C).
  • Die zweite Diode 40Bd ist mit dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bd in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bd beabstandet. Die zweite Diode 40Be ist mit dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Be in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Be beabstandet. Die zweite Diode 40Bf ist mit dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bf in der Breitenrichtung X ausgerichtet und in der Längenrichtung Y von dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bf beabstandet.
  • Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf sind identisch aufgebaut und in dieselbe Richtung ausgerichtet. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf die gleiche Struktur wie die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac. Die Elemente der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac identisch sind, sind daher mit denselben Referenznummern bezeichnet. Diese Elemente werden hier nicht im Einzelnen erneut beschrieben.
  • Die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf sind vom Aufbau her identisch. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf die gleiche Struktur wie die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac. Die Elemente der zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac identisch sind, sind daher mit denselben Referenznummern versehen. Diese Elemente werden hier nicht im Einzelnen erneut beschrieben.
  • Die Verbindungsbeziehung der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf und der zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf in Bezug auf die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 21B, die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B, und die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B ist die gleiche wie die Verbindungsbeziehung der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc und der zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc in Bezug auf die zweiten Elementverbindungsglieder 21B, die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B und die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B.
  • Der Unterschied in den Verbindungsbeziehungen wird nun beschrieben. Wie in 25 gezeigt, erstrecken sich die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb in der Draufsicht diagonal zur vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 (siehe 10) von der zweiten Source-Elektrode 32B des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Be aus zu der leitenden Schicht 14B. Daher überlappen die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 21Bb in der Draufsicht nicht die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B und die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B.
  • In der Draufsicht erstreckt sich der Abschnitt jedes zweiten Elementverbindungsglieds 21Ba, der die zweite Source-Elektrode 32B und die leitende Schicht 14B verbindet, diagonal in Richtung der dritten Seitenfläche 11c des zweiten Substrats 12 von der zweiten Source-Elektrode 32B aus zur leitenden Schicht 14B. Die zweiten Elementverbindungsglieder 21Ba sind mit dem Abschnitt der leitenden Schicht 14B verbunden, der sich auf Seiten der zweiten Seitenfläche 12b des zweiten Substrats 12 von den zweiten Erfassungsverbindungsgliedern 21Bb aus in der Längenrichtung Y befindet. Infolgedessen überlappen die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 21Ba in der Draufsicht nicht die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B und die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B. Auch die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb erstrecken sich diagonal in der gleichen Weise wie die zweiten Elementverbindungsglieder 21Ba. Daher überlappen die zweiten Elementverbindungsglieder 21Bb die zweiten Elementverbindungsglieder 21Ba in der Draufsicht nicht. Die Verbindungsbeziehung der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd und 30Bf in Bezug auf die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 21B, die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B und die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B ist die gleiche wie die Verbindungsbeziehung des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Be in Bezug auf die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 21B, das zweite Steuerverbindungsglied 22B und das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B.
  • Ferner unterscheidet sich die Beziehung, wo die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B mit den Gate-Elektroden 33 der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf verbunden sind, in Bezug darauf, wo die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B mit der zweiten Steuerschicht 15D in der Breitenrichtung X verbunden sind, von der Beziehung, wo die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B mit den Gate-Elektroden 33 der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc verbunden sind, in Bezug darauf, wo die zweiten Steuerverbindungsglieder 22B mit der zweiten Steuerschicht 15D in der Breitenrichtung X verbunden sind. Bei einem Beispiel, wie in 10 und 25 gezeigt, ist das zweite Steuerverbindungsglied 22B mit der zweiten Steuerschicht 15D an einer Position verbunden, die sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 befindet, von wo aus das zweite Steuerverbindungsglied 22B mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Be in der Breitenrichtung X verbunden ist.
  • Das zweite Steuerverbindungsglied 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bd verbunden ist, ist mit dem Ende der zweiten Steuerschicht 15D verbunden, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 befindet. Genauer gesagt, ist das zweite Steuerverbindungsglied 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bd verbunden ist, mit einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15D verbunden, der sich zwischen einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15D, der mit dem zweiten Steuerschicht-Verbindungsglied 103B verbunden ist, und einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15D, der mit dem zweiten Steueranschlussverbindungsglied 25B verbunden ist, in der Breitenrichtung X befindet.
  • Das zweite Steuerverbindungselement 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Be verbunden ist, ist mit dem mittleren Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15D in der Breitenrichtung X verbunden. Das zweite Steuerverbindungsglied 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bf verbunden ist, ist mit dem Ende der zweiten Steuerschicht 15D verbunden, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet.
  • Ferner unterscheidet sich die Beziehung, wo die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B mit den Source-Elektroden 32 der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf verbunden sind, in Bezug darauf, wo die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B mit der zweiten Erfassungsschicht 16D in der Breitenrichtung X verbunden sind, von der Beziehung, wo die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B mit den Source-Elektroden 32 der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc verbunden sind, in Bezug darauf, wo die zweiten Erfassungsverbindungsglieder 23B mit der zweiten Erfassungsschicht 16B in der Breitenrichtung X verbunden sind. Bei einem Beispiel, wie in 10 gezeigt, ist ein zweites Erfassungsverbindungsglied 23B mit der zweiten Erfassungsschicht 16D an einer Position verbunden, die sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 befindet, von wo aus das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B mit der Source-Elektrode 32 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Be in der Breitenrichtung X verbunden ist.
  • Ferner ist jedes erste Erfassungsverbindungsglied 23B mit einem Abschnitt der ersten Source-Elektrode 32A des entsprechenden der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Bb und 30Bc verbunden, der sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet.
  • Das zweite Steuerverbindungsglied 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bd verbunden ist, ist mit dem Ende der zweiten Steuerschicht 15D verbunden, das sich auf Seiten der dritten Seitenfläche 12c des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet. Genauer gesagt, ist das zweite Steuerverbindungsglied 22B, das mit der Gate-Elektrode 33 des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bd verbunden ist, mit einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15D verbunden, der sich zwischen einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15D, der mit dem zweiten Steueranschlussverbindungsglied 25B verbunden ist, und einem Abschnitt der zweiten Steuerschicht 15D, der mit dem zweiten Steuerschicht-Verbindungsglied 103B verbunden ist, in der Breitenrichtung X befindet.
  • Das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B, das mit der ersten Source-Elektrode 32A des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Be verbunden ist, ist mit dem mittleren Abschnitt der zweiten Erfassungsschicht 16B in der Breitenrichtung X verbunden. Das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B, das mit der ersten Source-Elektrode 32A des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bf verbunden ist, ist mit dem Ende der zweiten Erfassungsschicht 16D verbunden, das sich auf Seiten der vierten Seitenfläche 12d des zweiten Substrats 12 in der Breitenrichtung X befindet.
  • Die Konfiguration jeder der Graphitplatten 90A bis 90D wird nun im Detail beschrieben. Die Graphitplatten 90A bis 90D haben die gleiche Konfiguration. Daher wird im Folgenden nur die Konfiguration der ersten Graphitplatte 90A beschrieben. Die Graphitplatten 90B bis 90D werden hier nicht beschrieben.
  • In den 26A und 26B werden zwei Arten von Graphitplatten, die sich in der Ausrichtung der Wärmeleitfähigkeit unterscheiden, als erste Graphitplatte 90A verwendet. 27 zeigt schematisch die Konfiguration (Beispiel für eine gestapelte Konstruktion) von Graphitplatten GS (Graphen), die die erste Graphitplatte 90A bilden.
  • Bei der ersten Graphitplatte 90A kann es sich um eine Graphitplatte 90xy handeln, die ein Beispiel für einen ersten Wärmeleiter mit einer XY-Ausrichtung (erste Ausrichtung) ist, bei der die Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung, die orthogonal zur Dickenrichtung Z ist, im Vergleich zu der Dickenrichtung Z hoch ist. Alternativ kann die erste Graphitplatte 90A eine Graphitplatte 90xz sein, die ein Beispiel für einen zweiten Wärmeleiter mit einer XZ-Ausrichtung (zweite Ausrichtung) ist, bei der die Wärmeleitfähigkeit eher in der Dickenrichtung Z als in der ebenen Richtung hoch ist. 26A zeigt die Graphitplatte 90xy, und 26B zeigt die Graphitplatte 90xz. Auf diese Weise sind die Breitenrichtung X und die Längenrichtung Y jeweils eine ebene Richtung, die orthogonal zur Dickenrichtung Z ist.
  • Wie in 27 dargestellt, weist jede Ebene der n Schichten der Graphitplatten GS1, GS2, GS3, ..., GSn viele hexagonale kovalente Kristallbindungen in einer einzigen gestapelten Kristallstruktur auf, und die Ebenen der Graphitplatten GS1, GS2, GS3, ..., GSn sind durch die Van-der-Waals-Kraft miteinander verbunden.
  • Genauer gesagt, ist Graphit, ein anisotropes wärmeleitendes Material aus Kohlenstoff, ein schichtförmiger kristalliner Körper mit einer hexagonalen Mesh-Struktur aus Kohlenstoffatomen und anisotroper Wärmeleitfähigkeit. Die in 27 dargestellten Graphitplatten GS1, GS2, GS3, ..., GSn haben in Richtung der Kristallebene (XY-Ebene) eine größere Wärmeleitfähigkeit (höhere Wärmeleitfähigkeit) als in Dickenrichtung Z der Z-Achse
  • Dementsprechend hat die Graphitplatte 90xy der XY-Ausrichtung (siehe 26A) eine Wärmeleitfähigkeit von beispielsweise X=1500 (W/mK), Y=1500 (W/mK) und Z=5 (W/mK).
  • Wie in 26B dargestellt, hat die Graphitplatte 90xz mit der Ausrichtung XZ eine Wärmeleitfähigkeit von beispielsweise X=1500 (W/mK), Y=5 (W/mK) und Z=1500 (W/mK). Die Graphitplatten 90xy und 90xz haben beide eine Dichte von 2,2 (g/cm3), eine Dicke von 2 mm bis 10 mm und eine Größe von 40 mm × 40 mm.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 16 gezeigt, bildet die Graphitplatte 90xy die erste Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A. Die Graphitplatte 90xz bildet die erste Platten-Rückseite 96A der ersten Graphitplatte 90A. Genauer gesagt, wird die erste Graphitplatte 90A durch Anordnen der Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz in der Dickenrichtung Z gebildet. Wie in 20 gezeigt, bildet die Graphitplatte 90xy in der ersten Graphitplatte 90C auf die gleiche Weise wie die erste Graphitplatte 90A die erste Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C, und die Graphitplatte 90xz bildet die erste Platten-Rückseite 96C der ersten Graphitplatte 90C. Wie in 22 gezeigt, bildet die Graphitplatte 90xy bei der zweiten Graphitplatte 90B auf die gleiche Weise wie die erste Graphitplatte 90A die zweite Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B, und die Graphitplatte 90xz bildet die zweite Platten-Rückseite 96B der zweiten Graphitplatte 90B. Wie in 24 gezeigt, bildet die Graphitplatte 90xy bei der zweiten Graphitplatte 90D auf die gleiche Weise wie die erste Graphitplatte 90A die zweite Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D, und die Graphitplatte 90xz bildet die zweite Platten-Rückseite 96D der zweiten Graphitplatte 90D.
  • Funktionsweise
  • Der Betrieb des Leistungsmoduls 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
  • In einem Leistungsmodul führen SiC-Leistungshalbleiterelemente z. B. Hochgeschwindigkeitsschaltvorgänge aus, um die Stromversorgung mit hoher Präzision zu gewährleisten und den Stromverbrauch zu senken. Dennoch fließen große Ströme durch das Leistungshalbleiterelement, das Hochgeschwindigkeitsschaltungen durchführt. Dadurch erhöht sich die von den Leistungshalbleiterelementen erzeugte Wärmemenge. Dadurch wird die Temperatur der Leistungshalbleiterelemente tendenziell hoch.
  • In diesem Zusammenhang verwenden Leistungsmodule Wärmeableiter, die auf den Substraten mit den Leistungshalbleiterelementen angeordnet sind, so dass die Wärme der Leistungshalbleiterelemente an die Wärmeableiter übertragen wird. In diesem Fall wird die Wärme der Leistungshalbleiterelemente über das Substrat an die Wärmeableiter übertragen. Die Wärme wird jedoch hauptsächlich von den Rückseiten der Leistungshalbleiterelemente in Dickenrichtung Z zu den Wärmeableitern übertragen. Dies kann eine effektive Wärmeableitung verhindern.
  • Außerdem kann Aluminiumnitrid (AlN) verwendet werden, um die Wärmeableitung des Substrats zu verbessern. In diesem Fall erhöht sich zwar die Effizienz der Wärmeübertragung der Leistungshalbleiterelemente und die Wärmeableitungsleistung der Leistungshalbleiterelemente wird verbessert, aber die Wärme der Leistungshalbleiterelemente wird hauptsächlich in der Dickenrichtung Z übertragen. Außerdem hat ein AlN-Substrat eine hervorragende Wärmeableitungsleistung, aber eine geringe mechanische Festigkeit. Daher kann sich das Substrat verformen, wenn es für die Montage einer größeren Anzahl von Leistungshalbleiterelementen vergrößert wird.
  • Das Leistungsmodul 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Graphitplatten 90A bis 90D, die sich zwischen den Substraten 10 und den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B befinden auf. Die Graphitplatten 90A bis 90D weisen Graphitplatten, deren Wärmeleitfähigkeit in der ebenen Richtung (Breitenrichtung X und Längenrichtung Y), die orthogonal zur Dickenrichtung Z ist, größer ist als die Wärmeleitfähigkeit in der Dickenrichtung Z auf. Daher wird Wärme von den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B in der ebenen Richtung der Graphitplatten 90A bis 90D übertragen. Auf diese Weise wird die Wärme der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B über eine große Fläche bei den Graphitplatten 90A bis 90D übertragen. So wird die Wärme effizient von den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B abgeleitet.
  • Vorteile
  • Das Leistungsmodul 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat die im Folgenden beschriebenen Vorteile.
  • (1-1) Das Leistungsmodul 1A weist die Graphitplatten 90A bis 90D, deren Wärmeleitfähigkeit in der ebenen Richtung, die orthogonal zur Dickenrichtung Z ist, größer ist als die Wärmeleitfähigkeit in der Dickenrichtung Z auf. Ferner weist das Leistungsmodul 1A die Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B auf, die von den Platten-Hauptoberflächen 95A bis 95D der Graphitplatten 90A bis 90D in der Breitenrichtung X beabstandet sind. Dadurch wird die Verlustfläche der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B vergrößert und die Wärme von den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B effizient abgeleitet.
  • (1-2) Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A sind auf der ersten Graphitplatte 90A und 90C in der Breitenrichtung X beabstandet. Dies verhindert eine Wärmeinterferenz zwischen benachbarten ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der Breitenrichtung X. Ferner sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30 auf den zweiten Graphitplatten 90B und 90D in der Breitenrichtung X beabstandet. Dies verhindert eine Wärmeinterferenz zwischen benachbarten zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der Breitenrichtung X. Auf diese Weise wird die Wärme weiter effizient von den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B abgeleitet.
  • (1-3) Die Plattenhauptflächen 95A bis 95D der Graphitplatten 90A bis 90D sind jeweils so geformt, dass die Breitenrichtung X die Langseitenrichtung und die Längenrichtung Y die Kurzseitenrichtung ist. Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A sind auf den ersten Platten-Hauptoberflächen 95A und 95C in der Breitenrichtung X beabstandet. Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B sind auf den zweiten Platten-Hauptoberflächen 95B und 95D in der Breitenrichtung X beabstandet. Dies vergrößert den Abstand zwischen benachbarten ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der Breitenrichtung X und vergrößert den Abstand zwischen benachbarten zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der Breitenrichtung X. Dementsprechend wird die Wärmeinterferenz zwischen benachbarten ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der Breitenrichtung X weiter reduziert, und die Wärmeinterferenz zwischen benachbarten zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der Breitenrichtung X wird weiter reduziert.
  • (1-4) Die erste Platten-Hauptoberfläche 95A und 95C der ersten Graphitplatte 90A und 90C werden jeweils durch die Graphitplatte 90xy gebildet. Dadurch kann sich die Wärme der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A über eine größere Fläche in der Ebene ausbreiten. Die zweite Plattenhauptfläche 95B und 95D der zweiten Graphitplatte 90B und 90D werden jeweils von der Graphitplatte 90xy gebildet. Dadurch kann sich die Wärme der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B über eine größere Fläche in der Ebene ausbreiten.
  • (1-5) Die Dicke jeder der Graphitplatten 90A bis 90D (Abmessung jeder der Graphitplatten 90A bis 90D in Dickenrichtung Z) ist größer als die Dicke jedes Substrats 10 (Abmessung des Substrats 10 in Dickenrichtung Z). Dadurch erhöht sich das Volumen jeder der Graphitplatten 90A bis 90D. Auf diese Weise wird die Wärme effizient von jedem der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B abgeleitet.
  • (1-6) Das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 sind aus Aluminiumoxid hergestellt. Da das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 aus Aluminiumoxid sind, das eine höhere mechanische Festigkeit als AlN aufweist, ist die Verformung des ersten Substrats 11 und des zweiten Substrats 12 begrenzt.
  • Außerdem weist das Leistungsmodul 1A die Graphitplatten 90A bis 90D auf. Dadurch wird die Wärme von den Leistungshalbleiterelementen 30A und 30B effizient abgeleitet. Obwohl das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 Aluminiumoxid verwenden, das eine geringere Wärmeableitungskapazität als AlN oder SiN hat, führt die geringere Wärmeableitungskapazität der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B nicht dazu, dass die Temperatur der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B übermäßig hoch wird. Auf diese Weise können das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 zusätzlich zu AlN und SiN auch aus Aluminiumoxid sein. Dies erhöht den Freiheitsgrad bei der Wahl des Materials des ersten Substrats 11 und des zweiten Substrats 12.
  • (1-7) Die Wärmeableitungsplatte 70 ist auf der ersten Substrat-Rückseite 11r des ersten Substrats 11 und der zweiten Substrat-Rückseite 12r des zweiten Substrats 12 angeordnet. Dies erhöht die Kapazität zur Ableitung von Wärme aus dem ersten Substrat 11 und dem zweiten Substrat 12 aus dem Leistungsmodul 1A.
  • (1-8) Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A sind auf jeder der ersten Platten-Hauptoberflächen 95A und 95C der Graphitplatten 90A und 90C an den beiden Enden in der Breitenrichtung X und dem mittleren Abschnitt in der Breitenrichtung X angeordnet, was den Abstand zwischen benachbarten ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der Breitenrichtung X vergrößert und eine Wärmeinterferenz zwischen den benachbarten ersten Leistungshalbleiterelementen 30A weiter verhindert. Ferner sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B auf jeder der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B und 95D der Graphitplatten 90B und 90D an den beiden Enden in der Breitenrichtung X und dem mittleren Abschnitt in der Breitenrichtung X angeordnet, was den Abstand zwischen benachbarten zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der Breitenrichtung X vergrößert und eine Wärmeinterferenz zwischen den benachbarten zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B weiter verhindert.
  • (1-9) Die ersten Dioden 40A, die auf den ersten Platten-Hauptoberflächen 95A und 95C der ersten Graphitplatten 90A und 90C angeordnet sind, sind in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Die zweiten Dioden 40B, die auf den zweiten Platten-Hauptoberflächen 95B und 95D der zweiten Graphitplatten 90B und 90D angeordnet sind, sind in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen benachbarten ersten Dioden 40A in der Breitenrichtung X und der Abstand zwischen benachbarten zweiten Dioden 40B in der Breitenrichtung X. Dementsprechend wird die Wärmeinterferenz zwischen benachbarten ersten Dioden 40A in der Breitenrichtung X und die Wärmeinterferenz zwischen benachbarten zweiten Dioden 40B in der Breitenrichtung X weiter gehindert.
  • (1-10) Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A befinden sich in Richtung der ersten Steuerschicht 15A von den ersten Dioden 40A in der Längenrichtung Y. Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B befinden sich auf Seiten der zweiten Steuerschicht 15B von den zweiten Dioden 40B in der Längenrichtung Y. Somit wird die Länge des ersten Steuerverbindungsglieds 22A, das die Gate-Elektrode 33 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A und die erste Steuerschicht 15A verbindet, verringert. Dadurch wird die Induktivität, die durch das erste Steuerverbindungsglied 22A entsteht, verringert. Außerdem wird die Länge des zweiten Steuerverbindungsglieds 22B, das die Gate-Elektrode 33 jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B und die zweite Steuerschicht 15B verbindet, verringert. Dadurch verringert sich die Induktivität, die durch das zweite Steuerverbindungsglied 22B entsteht.
  • (1-11) Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A befinden sich auf Seiten der ersten Erfassungsschicht 16A von den ersten Dioden 40A in der Längenrichtung Y. Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B befinden sich auf Seiten der zweiten Erfassungsschicht 16B von den zweiten Dioden 40B in der Längenrichtung Y. Somit wird die Länge des ersten Erfassungsverbindungsglieds 23A, das die Source-Elektrode 32 jedes ersten Leistungshalbleiterelements 30A und die erste Erfassungsschicht 16A verbindet, verringert. Dadurch verringert sich die Induktivität, die sich aus dem ersten Erfassungsverbindungsglied 23A ergibt. Außerdem wird die Länge des zweiten Erfassungsverbindungsglieds 23B, das die Source-Elektrode 32 jedes zweiten Leistungshalbleiterelements 30B und die zweite Erfassungsschicht 16B verbindet, verringert. Dadurch verringert sich die Induktivität, die durch das zweite Erfassungsverbindungsglied 23B entsteht.
  • (1-12) Die zweite Graphitplatte 90B ist auf der zweiten Montageschicht 13B in Längenrichtung Y zur leitenden Schicht 14A hin angeordnet. Dadurch verringert sich der Abstand zwischen den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B, die auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B angeordnet sind, und der leitenden Schicht 14A in Draufsicht. Dadurch wird die Länge der zweiten Elementverbindungsglieder 21B, die die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B und die leitende Schicht 14A verbinden, verringert. Dadurch wird die Induktivität, die sich aus den zweiten Elementverbindungsgliedern 21B des ergibt, verringert.
  • Ferner ist die zweite Graphitplatte 90D auf dem Hauptmontageabschnitt 13e der zweiten Montageschicht 13D in Längenrichtung Y zur leitenden Schicht 14B hin angeordnet. Dadurch verringert sich der Abstand zwischen den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B, die auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D angeordnet sind, und der leitenden Schicht 14B in Draufsicht. Dadurch wird die Länge der zweiten Elementverbindungsglieder 21B, die die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B und die leitende Schicht 14B verbinden, verringert. Dadurch wird die Induktivität, die sich aus den zweiten Elementverbindungsgliedern 21B des ergibt, verringert.
  • (1-13) Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B sind jeweils an dem Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B angeordnet, das in der Längenrichtung Y zur leitenden Schicht 14A hin liegt, wodurch sich der Abstand zwischen den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B und der leitenden Schicht 14A in der Längenrichtung Y in der Draufsicht verringert. Dadurch wird die Länge der zweiten Elementverbindungsglieder 21B, die die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B und die leitende Schicht 14A verbinden, verringert. Dadurch wird die Induktivität, die sich aus den zweiten Elementverbindungsgliedern 21B des ergibt, verringert.
  • Ferner sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D jeweils an dem Ende der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D angeordnet, das in der Längenrichtung Y zur leitenden Schicht 14B hin liegt, wodurch sich der Abstand zwischen den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B und der leitenden Schicht 14B in der Längenrichtung Y in der Draufsicht verringert. Dadurch wird die Länge der zweiten Elementverbindungsglieder 21B, die die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B und die leitende Schicht 14B verbinden, verringert. Dadurch wird die Induktivität, die sich aus den zweiten Elementverbindungsgliedern 21B des ergibt, verringert.
  • Zweite Ausführungsform
  • Unter Bezugnahme auf die 28 bis 34 wird nun ein Leistungsmodul 1B gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Das Leistungsmodul 1B gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem Leistungsmodul 1A gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Dioden 40 weggelassen werden. Bei der folgenden Beschreibung werden die Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten des Leistungsmoduls 1A der ersten Ausführungsform identisch sind, mit denselben Referenznummern bezeichnet. Diese Komponenten werden hier nicht im Detail erneut beschrieben.
  • Wie in den 28 bis 34 gezeigt, verbinden die ersten Elementverbindungsglieder 21Ab die zweiten Source-Elektroden 32B der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac mit der zweiten Montageschicht 13B, da die ersten Dioden 40Aa, 40Ab und 40Ac weggelassen wurden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform jeweils am Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A (leitende Hauptoberflächenschicht 97A) angeordnet, die sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Seitenfläche 91A der Platte befindet. Dennoch gibt es keine Einschränkung, wo die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac in der Längenrichtung Y angeordnet sind. Bei einem Beispiel können die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa, 30Ab und 30Ac auch im mittleren Abschnitt der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A (leitende Hauptoberflächenschicht 97A) in der Längenrichtung Y angeordnet sein. Ferner kann die Breite der ersten Graphitplatte 90A (Abmessung der ersten Graphitplatte 90A in der Längenrichtung Y) geringer sein als die Breite der ersten Graphitplatte 90A der ersten Ausführungsform.
  • Da die zweiten Dioden 40Ba, 40Bb und 40Bc weggelassen werden, erstrecken sich die ersten Elementverbindungsglieder 21Aa von den ersten Source-Elektroden 32A der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba, 30Bb und 30Bc aus zur leitenden Schicht 14A. Ferner kann die Breite der zweiten Graphitplatte 90B (Abmessung der zweiten Graphitplatte 90B in Längenrichtung Y) geringer sein als die Breite der zweiten Graphitplatte 90B der ersten Ausführungsform.
  • Da die ersten Dioden 40Ad, 40Ae und 40Af nicht wegelassen werden, verbinden die ersten Elementverbindungsglieder 21Ab die zweiten Source-Elektroden 32B der ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af mit dem Hauptmontageabschnitt 13e der zweiten Montageschicht 13D.
  • In der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform sind bei der vorliegenden Ausführungsform die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af jeweils am Ende der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C (leitende Hauptoberflächenschicht 97C) angeordnet, die sich in der Längenrichtung Y auf Seiten der ersten Platten-Seitenfläche 91C befindet. Dennoch gibt es keine Einschränkung, wo die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af in der Längenrichtung Y angeordnet sind. Bei einem Beispiel können die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ad, 30Ae und 30Af jeweils im mittleren Abschnitt der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C (leitende Hauptoberflächenschicht 97C) in der Längenrichtung Y angeordnet sein. Ferner kann die Breite der ersten Graphitplatte 90C (Abmessung der ersten Graphitplatte 90C in Längenrichtung Y) geringer sein als die Breite der ersten Graphitplatte 90C der ersten Ausführungsform.
  • Da die zweiten Dioden 40Bd, 40Be und 40Bf weggelassen werden, erstrecken sich die ersten Elementverbindungsglieder 21Aa, die mit den ersten Source-Elektroden 32A der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bd, 30Be und 30Bf verbunden sind, von den ersten Source-Elektroden 32A zur leitenden Schicht 14A. Ferner kann die Breite der zweiten Graphitplatte 90D (Abmessung der zweiten Graphitplatte 90D in Längenrichtung Y) geringer sein als die Breite der zweiten Graphitplatte 90D der ersten Ausführungsform. Das Leistungsmodul 1B der vorliegenden Ausführungsform hat die gleichen Vorteile wie das Leistungsmodul 1A der ersten Ausführungsform.
  • Anwendungsbeispiele für Leistungsmodule
  • Im Folgenden werden Beispiele für Schaltungsanordnungen mit den Leistungsmodulen 1A und 1B beschrieben. In den 35 und 36 ist die Body-Diode 34 der Einfachheit halber nicht dargestellt.
  • Als erstes Beispiel für eine Schaltungskonfiguration zeigt 35 einen dreiphasigen Wechselrichter 200 mit dem Leistungsmodul 1A. Bei dem Drei-Phasen-Wechselrichter 200 sind ein Leistungsmodul 1A, das einen U-Phasen-Wechselrichter bildet, ein Leistungsmodul 1A, das einen V-Phasen-Wechselrichter bildet, und ein Leistungsmodul 1A, das einen W-Phasen-Wechselrichter bildet, parallel zueinander geschaltet. Der Drei-Phasen-Wechselrichter 200 verwendet SiC-MOSFETs als Leistungshalbleiterelemente 30 und schaltet einen Dämpfungskondensator C (engl. „snubber capacitor“) zwischen einen Leistungsstromanschluss PL und einen Erdungssanschluss NL. Für die Leistungshalbleiterelemente 30 können auch IGBTs verwendet werden, und zwischen dem Leistungsanschluss PL und dem Erdungsanschluss NL kann ein mit dem Dämpfungskondensator C (nicht dargestellt) verbundener Dreiphasenwandler angeschlossen werden. Obwohl in 35 nicht dargestellt, sind bei Verwendung des Leistungsmoduls 1B zur Bildung des Drei-Phasen-Wechselrichters 200 die Dioden 40 außerhalb des Leistungsmoduls 1B angeordnet.
  • Wie in 35 dargestellt, ist das Leistungsmodul 1A an eine Stromversorgung E angeschlossen. Wenn ein Schaltvorgang ausgeführt wird, ist die Schaltgeschwindigkeit des SiC-MOSFETs hoch. Die Induktivität L der Anschlussleitung erzeugt also eine große Stoßspannung Ldi/dt. Zum Beispiel ergibt sich bei einer Stromänderung von di=300A bei einer Zeitänderung durch Schalten von dt=100 ns di/dt=3 × 109 (A/s).
  • Der Wert der Induktivität L variiert den Wert der Stoßspannung Ldi/dt. Die Stoßspannung Ldi/dt überlagert jedoch die Stromversorgung E. Der zwischen dem Leistungsanschluss PL und dem Erdungssanschluss NL angeschlossene Dämpfungskondensator C absorbiert die Stoßspannung Ldi/dt.
  • Als erstes Beispiel für eine Schaltungskonfiguration zeigt 36 einen Drei-Phasen-Wechselrichter 210 mit dem Leistungsmodul 1A.
  • Der Drei-Phasen-Wechselrichter 210, der eine mit einem Gate-Treiber 211 verbundene Leistungsmoduleinheit 212, eine Stromversorgung oder Batterie 213 und einen Wandler 214 aufweist, treibt und steuert einen Drehstrommotor (Drei-Phasen-Motor) 215. Die Leistungsmoduleinheit 212 ist mit einem U-Phasen-Wechselrichter, einem V-Phasen-Wechselrichter und einem W-Phasen-Wechselrichter verbunden, die der U-Phase, V-Phase und W-Phase des Drehstrommotors 215 entsprechen.
  • Der Gate-Treiber 211 ist mit jeder der Gate-Elektroden 33 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und den Gate-Elektroden 33 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT in dem den U-Phasen-Wechselrichter bildenden Leistungsmodul 1A, mit jeder der Gate-Elektroden 33 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und den Gate-Elektroden 33 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT in dem den V-Phasen-Inverter bildenden Leistungsmodul 1A, und mit jeder der Gate-Elektroden 33 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und den Gate-Elektroden 33 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT in dem den W-Phasen-Inverter bildenden Leistungsmodul 1A verbunden. Ferner ist der Gate-Treiber 211 mit jeder der Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und den Source-Elektroden 32 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT in dem Leistungsmodul 1A, die den U-Phasen-Wechselrichter bilden, mit jeder der Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und den Source-Elektroden 32 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT in dem Leistungsmodul 1A, die den V-Phasenwechselrichter bilden, und mit jeder der Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelementgruppe 30AT und den Source-Elektroden 32 der zweiten Leistungshalbleiterelementgruppe 30BT in dem Leistungsmodul 1A, die den W-Phasenwechselrichter bilden, verbunden.
  • Die Leistungsmoduleinheit 212 ist zwischen einem positiven Anschluss (+) P und einem negativen Anschluss (-) N des Wandlers 214 angeschlossen, der mit der Stromversorgung oder Batterie (E) 213 verbunden ist, und weist die Leistungshalbleiterelementgruppen 30AT und 30BT des Leistungsmoduls 1A, die den U-Phasenwechselrichter bilden, die Leistungshalbleiterelementgruppen 30AT und 30BT des Leistungsmoduls 1A, die den V-Phasenwechselrichter bilden, und die Leistungshalbleiterelementgruppen 30AT und 30BT des Leistungsmoduls 1A, die den W-Phasenwechselrichter bilden, auf.
  • Die als Freilaufdioden dienenden Diodengruppen 40AT und 40BT sind antiparallel zwischen den Source-Elektroden 32 und den Drain-Elektroden 31 der Leistungshalbleiterelementgruppen 30AT und 30BT angeschlossen. Das Leistungsmodul 1B kann bei dem Drei-Phasen-Wechselrichter 210 Anwendung finden. In diesem Fall sind die Diodengruppen 40AT und 40BT außerhalb des Leistungsmoduls 1B angeordnet.
  • Wenn die Leistungsmodule 1A (1B) wie bei den Drei-Phasen-Wechselrichtern 200 und 210 verwendet werden, können die Drei-Phasen-Wechselrichter 200 und 210 mit einem Kühlmittel gekühlt werden. Vorzugsweise sind die Leistungsmodule 1A (1B) in einer solchen Konfiguration entlang eines Strömungskanals des Kühlmittels angeordnet. Dadurch werden die Leistungsmodule 1A (1B) auf einfache Weise gekühlt.
  • Geänderte Beispiele
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind ein Beispiel für anwendbare Formen eines Leistungsmoduls im Sinne dieser Offenbarung, ohne dass damit eine Einschränkung beabsichtigt ist. Das Leistungsmodul gemäß dieser Offenbarung kann gegenüber den oben beschriebenen Ausführungsformen modifiziert werden. Zum Beispiel kann die Konfiguration in jeder der oben genannten Ausführungsformen ersetzt, geändert oder teilweise weggelassen werden oder ein zusätzliches Element enthalten. Bei den nachstehend beschriebenen modifizierten Beispielen werden die gleichen Bezugszeichen für die Komponenten verwendet, die mit den entsprechenden Komponenten der obigen Ausführungsformen identisch sind. Diese Komponenten werden hier nicht im Detail erneut beschrieben.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen kann einer der ersten Ausgangsanschlüsse 52A und der zweiten Ausgangsanschlüsse 52B weggelassen werden.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen, wie in 37 gezeigt, kann ein Kühlkörper 110, der ein Beispiel für einen Kühler ist, an der Wärmeableitungs-Rückseite 70r der Wärmeableitungsplatte 70 angebracht werden. Der Kühlkörper 110 weist Rippen 111 auf. Die Wärmeableitungsplatte 70 und der Kühlkörper 110 können einstückig als ein einziges Bauteil ausgebildet sein.
  • Bei dieser Konfiguration ist der Kühlkörper 110 auf der Wärmeableitungsplatte 70 angeordnet. Dadurch wird der Kühlkörper 110 direkt gekühlt. Dadurch wird die Wärmeableitungseffizienz der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B weiter erhöht.
  • Anstelle der Rippen 111 kann der Kühlkörper 110 Wärmeableitungsstifte aufweisen, die jeweils einen kreisförmigen oder polygonalen Querschnitt haben, der durch Schneiden der Rippen 111 entlang einer Ebene erhalten wird, die sich in der Breitenrichtung X und der Längenrichtung Y in 37 erstreckt. Außerdem können sowohl die Rippen 111 als auch die Wärmeableitungsstifte verwendet werden.
  • In jeder der oben genannten Ausführungsformen sind die Elementverbindungsglieder 21A und 21B nicht auf Drähte beschränkt und können in der Draufsicht auch aus Plattenstreifen gebildet sein. Die ersten Elementverbindungsglieder 21A und die zweiten Elementverbindungsglieder 21B sind jeweils aus Cu, einer Cu-Legierung, Al oder einer Al-Legierung hergestellt. Bei einem Beispiel, wie in 38 gezeigt, kann bei dem Leistungsmodul 1A das erste Elementverbindungsglied 21A mit und über die erste Source-Elektrode 32A und die zweite Source-Elektrode 32B des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab, mit und über die gesamte Anodenelektrode 41 der ersten Diode 40Ab und mit der zweiten Montageschicht 13B verbunden sein. Bei einem weiteren Beispiel, wie in 39 gezeigt, kann bei dem Leistungsmodul 1A das erste Elementverbindungsglied 21A mit und über die erste Source-Elektrode 32A und die zweite Source-Elektrode 32B des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb, mit und über die gesamte Anodenelektrode 41 der zweiten Diode 40Bb und mit der leitenden Schicht 14A verbunden sein. Die ersten Elementverbindungsglieder 21A, die mit den ersten Leistungshalbleiterelementen 30Aa und 30Ac bis 30Af verbunden sind, können auf die gleiche Weise modifiziert werden wie das erste Elementverbindungsglied 21A in 38. Ferner können die ersten Elementverbindungsglieder 21A, die mit den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30Ba und 30Bc bis 30Bf verbunden sind, in der gleichen Weise modifiziert werden wie das erste Elementverbindungsglied 21A von 39.
  • Bei einem Beispiel, wie in 40 gezeigt, kann bei dem Leistungsmodul 1B das erste Elementverbindungsglied 21A mit und über die erste Source-Elektrode 32A und die zweite Source-Elektrode 32B des ersten Leistungshalbleiterelements 30Ab und mit der zweiten Montageschicht 13B verbunden sein. Bei einem weiteren Beispiel, wie in 41 gezeigt, kann bei dem Leistungsmodul 1B das erste Elementverbindungsglied 21A mit und über die erste Source-Elektrode 32A und die zweite Source-Elektrode 32B des zweiten Leistungshalbleiterelements 30Bb und mit der leitenden Schicht 14A verbunden sein. Die ersten Elementverbindungsglieder 21A, die mit den ersten Leistungshalbleiterelementen 30Aa und 30Ac bis 30Af verbunden sind, können auf die gleiche Weise modifiziert werden wie das erste Elementverbindungsglied 21A in 40. Ferner können die ersten Elementverbindungsglieder 21A, die mit den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30Ba und 30Bc bis 30Bf verbunden sind, in der gleichen Weise modifiziert werden wie das erste Elementverbindungsglied 21A von 41.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen können das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 einstückig als Substrat 10 ausgebildet sein. In diesem Fall entfallen die Kopplungsglieder 100A bis 100C. Außerdem können die erste Steuerschicht 15A und die erste Steuerschicht 15C einstückig sein. In diesem Fall entfällt das erste Steuerschicht-Verbindungsglied 103A der Steuerschicht. Außerdem können die erste Erfassungsschicht 16A und die erste Erfassungsschicht 16C einstückig sein. In diesem Fall entfällt das Erfassungsverbindungsglied 104A der ersten Erfassungsschicht. Außerdem können die zweite Steuerschicht 15B und die zweite Steuerschicht 15D einstückig sein. In diesem Fall entfällt das zweite Steuerschicht-Verbindungsglied 103B. Außerdem können die zweite Erfassungsschicht 16B und die zweite Erfassungsschicht 16D einstückig sein. In diesem Fall entfällt das zweite Erfassungsschicht-Verbindungsglied 104B.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen kann die Anzahl der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B geändert werden. Bei einem Beispiel können fünf erste Leistungshalbleiterelemente 30A auf jeder der ersten Graphitplatten 90A und 90C und fünf zweite Leistungshalbleiterelemente 30B auf jeder der zweiten Graphitplatten 90B und 90D angebracht sein. Bei der ersten Ausführungsform wird die Anzahl der Dioden 40A und 40B entsprechend der Anzahl der Leistungshalbleiterelemente 30A und 30B festgelegt.
  • Bei der ersten Ausführungsform, wie in 42 gezeigt, kann die erste Graphitplatte 90A einen ersten Graphitabschnitt 90Aa, auf dem die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A angeordnet sind, und einen zweiten Graphitabschnitt 90Ab, auf dem die ersten Dioden 40A angeordnet sind, aufweisen. Der erste Graphitabschnitt 90Aa und der zweite Graphitabschnitt 90Ab sind in der Längenrichtung Y voneinander beabstandet. Im ersten Graphitabschnitt 90Aa bildet die Graphitplatte 90xy eine Platten-Hauptoberfläche 95A des ersten Graphitabschnitts 90Aa, und die Graphitplatte 90xz bildet eine Platten-Rückseite 96A des ersten Graphitabschnitts 90Aa. Bei der zweiten Graphitabschnitt 90Ab bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95A des zweiten Graphitabschnitts 90Ab, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96A des zweiten Graphitabschnitts 90Ab.
  • Außerdem ist, wie in 42 gezeigt, die Breite des ersten Graphitabschnitts 90Aa (Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Längenrichtung Y) größer als die Breite des zweiten Graphitabschnitts 90Ab (Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Längenrichtung Y). Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Breitenrichtung X ist gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Breitenrichtung X. Die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa (Abmessung des ersten Graphitabschnitts Aa in Dickenrichtung Z) ist gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab (Abmessung des zweiten Graphitabschnitts Ab in Dickenrichtung Z).
  • Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Längenrichtung Y und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Breite des ersten Graphitabschnitts 90Aa gleich der Breite des zweiten Graphitabschnitts 90Ab ist. Solange die Differenz in der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Breitenrichtung X und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Breitenrichtung X gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Dickenrichtung Z und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Dickenrichtung Z beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab ist.
  • Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X geringer sein als die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X. Vorzugsweise ist in diesem Fall der erste Graphitabschnitt 90Aa auf dem Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A in der Breitenrichtung X angeordnet, so dass das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa näher an der ersten Steuerschicht 15A und der ersten Erfassungsschicht 16A liegt.
  • Die Dicke des ersten Graphitabschnitt 90Aa ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Aa von der Dicke des zweiten Graphitteils 90Ab abweichen. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Aa größer sein als die Dicke des zweiten Graphitteils 90Ab. Genauer gesagt, kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Aa größer sein als die Dicke der ersten Graphitplatte 90A in jeder der oben genannten Ausführungsformen.
  • Die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X von der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X abweichen.
  • Außerdem kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab veränderbar sein. Bei einem Beispiel kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab geringer sein als die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa. Insbesondere kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in jeder der oben genannten Ausführungsformen geringer sein als die Dicke der ersten Graphitplatte 90A.
  • Die zweite Graphitplatte 90B kann einen ersten Graphitabschnitt 90Ba enthalten, auf dem die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B angeordnet sind, und einen zweiten Graphitabschnitt 90Bb, auf dem die zweiten Dioden 40B angeordnet sind. Bei dem ersten Graphitabschnitt 90Ba bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95B des ersten Graphitabschnitts 90Ba, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96B des ersten Graphitabschnitts 90Ba. Bei zweiten Graphitabschnitt 90Bb bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95B des zweiten Graphitabschnitts 90Bb, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96B des zweiten Graphitabschnitts 90Bb.
  • Außerdem ist, wie in 42 gezeigt, die Breite des ersten Graphitabschnitts 90Ba (Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Längenrichtung Y) größer als die Breite des zweiten Graphitabschnitts 90Bb (Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Längenrichtung Y). Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Breitenrichtung X ist gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Breitenrichtung X. Die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba (Abmessung des ersten Graphitabschnitts Ba in Dickenrichtung Z) ist gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb (Abmessung des Graphitabschnitts Bb in Dickenrichtung Z).
  • Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Längenrichtung Y und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Breite des ersten Graphitabschnitts 90Aa gleich der Breite des zweiten Graphitabschnitts 90Ab ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Breitenrichtung X und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Breitenrichtung X gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Dickenrichtung Z und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Dickenrichtung Z innerhalb von beispielsweise 5 % der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb ist.
  • Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X geringer sein als die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X. Ferner kann die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X von der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X abweichen.
  • Die Dicke des ersten Graphitabschnitt 90Ba ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Ba von der Dicke des zweiten Graphitteils 90Bb abweichen. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Ba größer sein als die Dicke des zweiten Graphitteils 90Bb. Genauer gesagt, kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Ba größer sein als die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B in jeder der oben genannten Ausführungsformen. Ferner kann die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba von der Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa und der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab abweichen.
  • Die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann sich die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X von der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X unterscheiden. Ferner kann sich die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X von der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X unterscheiden.
  • Die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb geringer sein als die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba. Insbesondere kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in jeder der oben genannten Ausführungsformen geringer sein als die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B. Außerdem kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb von der Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa und der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab abweichen.
  • Bei der ersten Graphitplatte 90A kann sich die Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz bei dem ersten Graphitabschnitt 90Aa von der Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz bei dem zweiten Graphitabschnitt 90Ab unterscheiden. Bei der zweiten Graphitplatte 90B kann sich die Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz bei dem ersten Graphitabschnitt 90Ba von der Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz bei dem zweiten Graphitabschnitt 90Bb unterscheiden. Ferner können die erste Graphitplatte 90C und die zweite Graphitplatte 90D des zweiten Substrats 12 in der gleichen Weise modifiziert werden wie die erste Graphitplatte 90A und die zweite Graphitplatte 90B in 42.
  • Bei der ersten Ausführungsform kann jeder Satz des ersten Leistungshalbleiterelements 30A und der ersten Diode 40A separat auf der ersten Graphitplatte 90A angeordnet sein. Bei einem Beispiel, wie in 43 gezeigt, weisen die erste Graphitplatte 90A den ersten Graphitabschnitt 90Aa, den zweiten Graphitabschnitt 90Ab und einen dritten Graphitabschnitt 90Ac auf. Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa und die erste Diode 40Aa sind in dem ersten Graphitabschnitt 90Aa angeordnet. Das erste Leistungshalbleiterelement 30Ab und die erste Diode 40Ab sind in dem zweiten Graphitabschnitt 90Ab angeordnet. Das erste Leistungshalbleiterelement 30Ac und die erste Diode 40Ac sind in dem dritten Graphitabschnitt 90Ac angeordnet. Der erste Graphitabschnitt 90Aa, der zweite Graphitabschnitt 90Ab und der dritte Graphitabschnitt 90Ac sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Bei dem ersten Graphitabschnitt 90Aa bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95A des ersten Graphitabschnitts 90Aa, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96A des ersten Graphitabschnitts 90Aa. Bei der zweiten Graphitabschnitt 90Ab bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95A des zweiten Graphitabschnitts 90Ab, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96A des zweiten Graphitabschnitts 90Ab. Bei dem dritten Graphitabschnitt 90Ac bildet die Graphitplatte 90xy eine Platten-Hauptoberfläche 95A des dritten Graphitabschnitts 90Ac, und die Graphitplatte 90xz bildet eine Platten-Rückseite 96A des dritten Graphitabschnitts 90Ac.
  • Ferner ist, wie in 43 gezeigt, die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Längenrichtung Y und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Längenrichtung Y. Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X ist gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Breitenrichtung X. Die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa (Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Dickenrichtung Z) ist gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab (Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Dickenrichtung Z) und der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac (Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac in Dickenrichtung Z).
  • Solange der Unterschied in der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Längenrichtung Y und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Längenrichtung Y gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Längenrichtung Y und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Breitenrichtung X und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Breitenrichtung X gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X gleich der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Dickenrichtung Z und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Dickenrichtung Z beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Dickenrichtung Z und der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac in Dickenrichtung Z beispielsweise innerhalb von 5 % der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac in Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa gleich der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac ist.
  • Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X kleiner oder größer sein als die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X und/oder die Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Breitenrichtung X.
  • Die Dicke des ersten Graphitabschnitt 90Aa ist veränderbar. In einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa geringer sein als die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab und/oder die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa größer sein als die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab und die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac. Genauer gesagt, kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Aa größer sein als die Dicke der ersten Graphitplatte 90A in jeder der oben genannten Ausführungsformen.
  • Die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X kleiner oder größer sein als die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X und/oder die Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Breitenrichtung X.
  • Außerdem kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab veränderbar sein. Bei einem Beispiel kann sich die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab von der Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa und/oder der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac unterscheiden. Bei einem Beispiel kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab größer sein als die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa und die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac. Insbesondere kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in jeder der oben genannten Ausführungsformen größer sein als die Dicke der ersten Graphitplatte 90A.
  • Außerdem kann die Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Breitenrichtung X veränderbar sein. In einem Beispiel kann die Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Ac in der Breitenrichtung X kleiner oder größer sein als die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X und/oder die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X.
  • Außerdem kann die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac veränderbar sein. Bei einem Beispiel kann sich die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac von der Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa und/oder der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab unterscheiden. Bei einem Beispiel kann die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Ac größer sein als die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa und die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab. Insbesondere kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in jeder der oben genannten Ausführungsformen größer sein als die Dicke der ersten Graphitplatte 90A.
  • Ferner müssen der erste Graphitabschnitt 90Aa, der zweite Graphitabschnitt 90Ab und der dritte Graphitabschnitt 90Ac nicht in gleichen Abständen in der Breitenrichtung X beabstandet sein. Der erste Graphitabschnitt 90Aa und der zweite Graphitabschnitt 90Ab können in Richtung der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 verlagert sein.
  • Jeder Satz des zweiten Leistungshalbleiterelements 30B und der zweiten Diode 40B kann separat auf der zweiten Graphitplatte 90B angeordnet werden. Bei einem Beispiel, wie in 43 gezeigt, weist die zweite Graphitplatte 90B den ersten Graphitabschnitt 90Ba, den zweiten Graphitabschnitt 90Bb und einen dritten Graphitabschnitt 90Bc auf. Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba und die zweite Diode 40Ba sind in dem ersten Graphitabschnitt 90Ba angeordnet. Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bb und die zweiten Dioden 40Bb sind in dem zweiten Graphitabschnitt 90Bb angeordnet. Das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bc und die zweite Diode 40Bc sind in dem dritten Graphitabschnitt 90Bc angeordnet. Der erste Graphitabschnitt 90Ba, der zweite Graphitabschnitt 90Bb und der dritte Graphitabschnitt 90Bc sind in der Längenrichtung Y ausgerichtet und in der Breitenrichtung X beabstandet. Im ersten Graphitabschnitt 90Ba bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95B des ersten Graphitabschnitts 90Ba, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96B des ersten Graphitabschnitts 90Ba. Bei zweiten Graphitabschnitt 90Bb bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95B des zweiten Graphitabschnitts 90Bb, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96B des zweiten Graphitabschnitts 90Bb. Bei dem dritten Graphitabschnitt 90Bc bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95B des dritten Graphitabschnitts 90Bc, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96B des dritten Graphitabschnitts 90Bc.
  • Ferner ist, wie in 43 gezeigt, die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Längenrichtung Y und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Längenrichtung Y. Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X ist gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Breitenrichtung X. Die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba (Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Dickenrichtung Z) ist gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb (Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Dickenrichtung Z) und der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc (Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in Dickenrichtung Z).
  • Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Längenrichtung Y und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Längenrichtung Y gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Längenrichtung Y und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Breitenrichtung X und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Breitenrichtung X gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Breitenrichtung X beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Breitenrichtung X liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X gleich der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Breitenrichtung X ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Dickenrichtung Z und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Dickenrichtung Z innerhalb von beispielsweise 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Dickenrichtung Z und der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in Dickenrichtung Z beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba gleich der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc ist.
  • Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X kleiner oder größer sein als die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X und/oder die Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Breitenrichtung X.
  • Außerdem kann die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba veränderbar sein. Bei einem Beispiel kann sich die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba von der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb und/oder der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc unterscheiden. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba größer sein als die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb und die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc. Genauer gesagt, kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Ba größer sein als die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B in jeder der oben genannten Ausführungsformen.
  • Die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X kleiner oder größer sein als die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X und/oder die Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Breitenrichtung X.
  • Die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann sich die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb von der Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba und/oder der Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc unterscheiden. Bei einem Beispiel kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb größer sein als die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba und die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc. Insbesondere kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in jeder der oben genannten Ausführungsformen größer sein als die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B.
  • Außerdem kann die Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Breitenrichtung X veränderbar sein. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des dritten Graphitabschnitts 90Bc in der Breitenrichtung X kleiner oder größer sein als die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X und/oder die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X.
  • Die Dicke des dritten Graphitabschnitt 90Bc kann veränderbar sein. Bei einem Beispiel kann sich die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc von der Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba und/oder der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb unterscheiden. Bei einem Beispiel kann die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc größer sein als die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba und die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb. Insbesondere kann die Dicke des dritten Graphitabschnitts 90Bc größer sein als die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B.
  • Der erste Graphitabschnitt 90Ba, der zweite Graphitabschnitt 90Bb und der dritte Graphitabschnitt 90Bc müssen nicht in gleichen Abständen in der Breitenrichtung X angeordnet sein.
  • Ferner muss der erste Graphitabschnitt 90Ba nicht mit dem ersten Graphitabschnitt 90Aa in der Breitenrichtung X ausgerichtet sein. Beispielsweise kann der erste Graphitabschnitt 90Aa auch auf Seiten der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 vom ersten Graphitabschnitt 90Ba aus in der Breitenrichtung X angeordnet sein. Ferner muss der zweite Graphitabschnitt 90Bb nicht mit dem zweiten Graphitabschnitt 90Ab in der Breitenrichtung X ausgerichtet sein. Der dritte Graphitabschnitt 90Bc muss nicht mit dem dritten Graphitabschnitt 90Ac in der Breitenrichtung X ausgerichtet sein.
  • Bei der ersten Graphitplatte 90A kann sich mindestens eine der Stapelkonstruktionen der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz im ersten Graphitabschnitt 90Aa, die Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz im zweiten Graphitabschnitt 90Ab und die Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz im dritten Graphitabschnitt 90Ac in ihrer Konfiguration von den anderen Stapelkonstruktionen unterscheiden. Bei der zweiten Graphitplatte 90B kann sich mindestens eine der Stapelkonstruktionen der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz im ersten Graphitabschnitt 90Ba, die Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz im zweiten Graphitabschnitt 90Bb und die Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz im dritten Graphitabschnitt 90Bc in ihrer Konfiguration von den anderen Stapelkonstruktionen unterscheiden. Ferner können die erste Graphitplatte 90C und die zweite Graphitplatte 90D des zweiten Substrats 12 in der gleichen Weise modifiziert werden wie die in 43 gezeigte erste Graphitplatte 90A und die zweite Graphitplatte 90B.
  • Bei der ersten Ausführungsform, wie in 44 gezeigt, kann die erste Graphitplatte 90A eine Konfiguration (erste Konfiguration) haben, die den ersten Graphitabschnitt 90Aa, auf dem die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Aa und 30Ab und die ersten Dioden 40Aa und 40Ab angeordnet sind, und den zweiten Graphitabschnitt 90Ab, auf dem das erste Leistungshalbleiterelement 30Ac und die erste Diode 40Ac angeordnet sind, aufweist. Der erste Graphitabschnitt 90Aa und der zweite Graphitabschnitt 90Ab sind in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Im ersten Graphitabschnitt 90Aa bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95A des ersten Graphitabschnitts 90Aa, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96A des ersten Graphitabschnitts 90Aa. Bei der zweiten Graphitabschnitt 90Ab bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95A des zweiten Graphitabschnitts 90Ab, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96A des zweiten Graphitabschnitts 90Ab.
  • Wie in 44 gezeigt, ist die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X größer als die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X. Bei einem Beispiel ist die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X doppelt so groß oder größer als die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X. Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Längenrichtung Y ist gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Längenrichtung Y. Die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa (Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in Dickenrichtung Z) ist gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab (Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in Dickenrichtung Z).
  • Solange der Unterschied in der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Längenrichtung Y und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Längenrichtung Y gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Dickenrichtung Z und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Dickenrichtung Z beispielsweise innerhalb von 5 % der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab ist.
  • Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X muss nur ermöglichen, dass das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa von dem ersten Leistungshalbleiterelement 30Ab in der Breitenrichtung X beabstandet ist und dass die erste Diode 40Aa von der ersten Diode 40Ab in der Breitenrichtung X beabstandet ist.
  • Die Dicke des ersten Graphitabschnitt 90Aa ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Aa von der Dicke des zweiten Graphitteils 90Ab abweichen. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Aa größer sein als die Dicke des zweiten Graphitteils 90Ab. Genauer gesagt, kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Aa größer sein als die Dicke der ersten Graphitplatte 90A in jeder der oben genannten Ausführungsformen.
  • Außerdem ist die Position, an der der erste Graphitabschnitt 90Aa in der Breitenrichtung X angeordnet ist, veränderbar. Bei einem Beispiel kann der erste Graphitabschnitt 90Aa in Richtung der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 verlagert sein, so dass das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa in der Breitenrichtung X näher an der ersten Steuerschicht 15A und der ersten Erfassungsschicht 16A liegt.
  • Die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel ist die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in der Breitenrichtung X größer als oder gleich der Hälfte der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X und kleiner als oder gleich der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Aa in der Breitenrichtung X.
  • Außerdem kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab veränderbar sein. Bei einem Beispiel kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab von der Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Aa abweichen. Ferner kann die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Ab in jeder der oben genannten Ausführungsformen größer oder kleiner als die Dicke der ersten Graphitplatte 90A sein.
  • Ferner kann die zweite Graphitplatte 90B eine Konfiguration (erste Konfiguration) haben, die den ersten Graphitabschnitt 90Ba, auf dem die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Ba und 30Bb und die zweiten Dioden 40Ba und 40Bb angeordnet sind, und den zweiten Graphitabschnitt 90Bb, auf dem das zweite Leistungshalbleiterelement 30Bc und die zweite Diode 40Bc angeordnet sind, aufweist. Der erste Graphitabschnitt 90Ba und der zweite Graphitabschnitt 90Bb sind in der Breitenrichtung X voneinander beabstandet. Im ersten Graphitabschnitt 90Ba bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95B des ersten Graphitabschnitts 90Ba, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96B des ersten Graphitabschnitts 90Ba. Bei zweiten Graphitabschnitt 90Bb bildet die Graphitplatte 90xy die Platten-Hauptoberfläche 95B des zweiten Graphitabschnitts 90Bb, und die Graphitplatte 90xz bildet die Platten-Rückseite 96B des zweiten Graphitabschnitts 90Bb.
  • Wie in 44 gezeigt, ist die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X größer als die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X. Bei einem Beispiel ist die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X doppelt so groß oder größer als die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X. Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Längenrichtung Y ist gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Längenrichtung Y. Die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba (Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Dickenrichtung Z) ist gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb (Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Dickenrichtung Z).
  • Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Längenrichtung Y und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Längenrichtung Y beispielsweise innerhalb von 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Längenrichtung Y liegt, bedeutet dies, dass die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Längenrichtung Y gleich der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Längenrichtung Y ist. Solange die Differenz zwischen der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Dickenrichtung Z und der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Dickenrichtung Z innerhalb von beispielsweise 5% der Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Dickenrichtung Z liegt, bedeutet dies, dass die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba gleich der Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb ist.
  • Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in der Breitenrichtung X muss nur ermöglichen, dass das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba von dem zweiten Leistungshalbleiterelement 30Bb in der Breitenrichtung X beabstandet ist und dass die zweite Diode 40Ba von der zweiten Diode 40Bb in der Breitenrichtung X beabstandet ist.
  • Außerdem kann die Dicke des ersten Graphitabschnitts 90Ba veränderbar sein. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Ba von der Dicke des zweiten Graphitteils 90Bb abweichen. Bei einem Beispiel kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Ba größer sein als die Dicke des zweiten Graphitteils 90Bb. Genauer gesagt, kann die Dicke des ersten Graphitteils 90Ba größer sein als die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B in jeder der oben genannten Ausführungsformen.
  • Außerdem ist die Position, an der der erste Graphitabschnitt 90Ba in der Breitenrichtung X angeordnet ist, veränderbar. Bei einem Beispiel kann der erste Graphitabschnitt 90Ba in Richtung der vierten Seitenfläche 11d des ersten Substrats 11 verlagert sein.
  • Die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in der Breitenrichtung X ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung des zweiten Graphitabschnitts 90Bb in Breitenrichtung X halb so groß oder größer sein als die Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Breitenrichtung X und kleiner oder gleich der Abmessung des ersten Graphitabschnitts 90Ba in Breitenrichtung X.
  • Die Dicke des zweiten Graphitabschnitts 90Bb ist veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Dicke des zweiten Graphitteils 90Bb von der Dicke des ersten Graphitteils 90Ba abweichen. Außerdem kann die Dicke der zweiten Graphitplatte 90B in jeder der obigen Ausführungsformen größer oder kleiner sein.
  • Die erste Graphitplatte 90A kann eine Konfiguration (zweite Konfiguration) haben, die den ersten Graphitabschnitt 90Aa, auf dem das erste Leistungshalbleiterelement 30Aa und die erste Diode 40Aa angeordnet sind, und den zweiten Graphitabschnitt 90Ab, auf dem die ersten Leistungshalbleiterelemente 30Ab 30Ac und die ersten Dioden 40Ab und 40Ac angeordnet sind, aufweist. Ferner kann die zweite Graphitplatte 90B eine Konfiguration (zweite Konfiguration) haben, die den ersten Graphitabschnitt 90Ba, auf dem das zweite Leistungshalbleiterelement 30Ba und die zweite Diode 40Ba angeordnet sind, und den zweiten Graphitabschnitt 90Bb, auf dem die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30Bb und 30Bc und die zweiten Dioden 40Bb und 40Bc angeordnet sind, aufweist. Die erste Graphitplatte 90C und die zweite Graphitplatte 90D des zweiten Substrats 12 können in der gleichen Weise modifiziert werden wie die erste Konfiguration oder zweite Konfiguration der ersten Graphitplatte 90A und die erste Konfiguration und zweite Konfiguration der zweiten Graphitplatte 90B. Die Kombination der ersten Konfiguration oder der zweiten Konfiguration ist in jeder der Graphitplatten 90A bis 90D veränderbar.
  • Darüber hinaus kann sich bei der ersten Graphitplatte 90A der gestapelte Aufbau der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz im ersten Graphitabschnitt 90Aa von dem gestapelten Aufbau der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz im zweiten Graphitabschnitt 90Ab unterscheiden. Bei der zweiten Graphitplatte 90B kann sich die Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz bei dem ersten Graphitabschnitt 90Ba von der Stapelkonstruktion der Graphitplatte 90x und der Graphitplatte 90xz bei dem zweiten Graphitabschnitt 90Bb unterscheiden.
  • Bei der ersten Ausführungsform können die ersten Dioden 40A außerhalb der ersten Graphitplatten 90A und 90C angeordnet sein. Bei einem Beispiel sind die ersten Dioden 40A auf dem Hauptmontageabschnitt 13a der ersten Montageschicht 13A des ersten Substrats 11 angeordnet. Außerdem sind die ersten Dioden 40A auf dem Hauptmontageabschnitt 13c der ersten Montageschicht 13C des zweiten Substrats 12 angeordnet.
  • Bei der ersten Ausführungsform können die zweiten Dioden 40B außerhalb der zweiten Graphitplatten 90B und 90D angeordnet sein. Bei einem Beispiel können die zweiten Dioden 40B auf der zweiten Montageschicht 13B des ersten Substrats 11 angeordnet sein. Ferner sind die zweiten Dioden 40B auf dem Hauptmontageabschnitt 13e der zweiten Montageschicht 13D des zweiten Substrats 12 angeordnet.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist die Abmessung jeder der Graphitplatten 90A bis 90D in der Längenrichtung Y veränderbar. Bei einem Beispiel kann die Abmessung jeder der Graphitplatten 90A bis 90D in der Längenrichtung Y geringer sein als die Abmessung jeder der Graphitplatten 90A bis 90D der ersten Ausführungsform in der Längenrichtung Y.
  • Bei der ersten Ausführungsform kann das erste Substrat 11 oder das zweite Substrat 12 auf dem Substrat 10 auch weggelassen werden. Wenn das zweite Substrat 12 weggelassen wird, entfallen im Wesentlichen die erste Montageschicht 13C, die zweite Montageschicht 13D, die leitende Schicht 14B, die erste Steuerschicht 15C, die erste Erfassungsschicht 16C, die Graphitplatten 90C und 90D, die Leistungshalbleiterelemente 30Ad bis 30Af und 30Bd bis 30Bf sowie die Dioden 40Ad bis 40Af und 40Bd bis 40Bf. Wenn das erste Substrat 11 weggelassen wird, entfallen im Wesentlichen die erste Montageschicht 13A, die zweite Montageschicht 13B, die leitende Schicht 14A, die erste Steuerschicht 15A, die erste Erfassungsschicht 16A, die Graphitplatten 90A und 90B, die Leistungshalbleiterelemente 30Aa bis 30Ad und 30Ba bis 30Bd sowie die Dioden 40Aa bis 40Ad und 40Ba bis 40Bd.
  • Bei der zweiten Ausführungsform kann das erste Substrat 11 oder das zweite Substrat 12 auf den Substraten 10 weggelassen werden. Wenn das zweite Substrat 12 weggelassen wird, entfallen im Wesentlichen die erste Montageschicht 13C, die zweite Montageschicht 13D, die leitende Schicht 14B, die erste Steuerschicht 15C, die erste Erfassungsschicht 16C, die Graphitplatten 90C und 90D und die Leistungshalbleiterelemente 30Ad bis 30Af und 30Bd bis 30Bf. Wenn das erste Substrat 11 weggelassen wird, entfallen im Wesentlichen die erste Montageschicht 13A, die zweite Montageschicht 13B, die leitende Schicht 14A, die erste Steuerschicht 15A, die erste Erfassungsschicht 16A, die Graphitplatten 90A und 90B und die Leistungshalbleiterelemente 30Aa bis 30Ad und 30Ba bis 30Bd.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen kann der Leistungsstromanschluss 55 weggelassen werden. In diesem Fall entfällt das Leistungsstromerfassungsverbindungsglied 24.
  • In jeder der oben genannten Ausführungsformen kann der Thermistor 18 weggelassen werden. Außerdem können die Thermistor-Montageschicht 17, die beiden Temperaturanschlüsse 56 und die beiden Thermistorverbindungsglieder 27 weggelassen werden.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen ist die Konfiguration jeder der Graphitplatten 90A bis 90D veränderbar. Bei einem Beispiel kann auf jeder der Graphitplatten 90A bis 90D mindestens eine der leitenden Hauptoberflächenschichten 97A bis 97D und der leitenden Rückseitenschichten 98A bis 98D weggelassen werden.
  • Außerdem können in jeder der Graphitplatten 90A bis 90D die Graphitplatte 90xy mit der Ausrichtung XZ und die Graphitplatte 90xz mit der Ausrichtung XZ in beliebiger Reihenfolge gestapelt werden.
  • Bei einem ersten Beispiel hat die erste Graphitplatte 90A eine Konfiguration, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und die übrigen Graphitplatten 90B bis 90D haben jeweils eine Konfiguration, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem zweiten Beispiel weist jede der ersten Graphitplatten 90A und 90C eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und jede der zweiten Graphitplatten 90B und 90D weist eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem dritten Beispiel weisen die erste Graphitplatte 90A und die zweite Graphitplatte 90B jeweils eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und die erste Graphitplatte 90C und die zweite Graphitplatte 90D weisen jeweils eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem vierten Beispiel weist jede der ersten Graphitplatten 90A und 90C und die zweite Graphitplatte 90B eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und die zweite Graphitplatte 90D weist eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem fünften Beispiel hat jede der Graphitplatten 90A bis 90D eine Konfiguration, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist.
  • Bei einem sechsten Beispiel weist die zweite Graphitplatte 90B eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und jede der übrigen Graphitplatten 90A bis 90C und 90D weist eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem siebten Beispiel weisen sowohl die zweite Graphitplatte 90B als auch die erste Graphitplatte 90C eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und sowohl die erste Graphitplatte 90A als auch die zweite Graphitplatte 90B weisen eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem achten Beispiel weist jede der zweiten Graphitplatten 90B und 90D eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und jede der ersten Graphitplatten 90A und 90C weist eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem neunten Beispiel weist jede der zweiten Graphitplatten 90B und 90D und die erste Graphitplatte 90C eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und die erste Graphitplatte 90A weist eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem zehnten Beispiel weist die erste Graphitplatte 90C eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und jede der übrigen Graphitplatten 90A, 90B und 90D weist eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem elften Beispiel weisen die erste Graphitplatte 90C und die zweite Graphitplatte 90D jeweils eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und die erste Graphitplatte 90A und die zweite Graphitplatte 90B weisen jeweils eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem zwölften Beispiel weist die zweite Graphitplatte 90D eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xz auf der Graphitplatte 90xy ausgebildet ist, und jede der übrigen Graphitplatten 90A bis 90C weist eine Konfiguration auf, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei einem dreizehnten Beispiel hat jede der Graphitplatten 90A bis 90D eine Konfiguration, bei der die Graphitplatte 90xy auf der Graphitplatte 90xz ausgebildet ist.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen kann jede der ersten Graphitplatten 90A und 90C die Konfiguration eines zweiten Wärmeleiters haben, dessen Wärmeleitfähigkeit in der ebenen Richtung der ersten Platten-Hauptoberflächen 95A und 95C in einer vorbestimmten ersten Richtung höher ist als in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung in der Draufsicht schneidet. Ein Beispiel für die erste Richtung ist die Längenrichtung Y, und ein Beispiel für die zweite Richtung ist die Breitenrichtung X. Ein Beispiel für einen zweiten Wärmeleiter ist eine Graphitplatte 90yz (nicht gezeigt) mit einer YZ-Ausrichtung. Die Graphitplatte 90yz hat eine Wärmeleitfähigkeit von beispielsweise X=5 (W/mK), Y=1500 (W/mK) und Z=1500 (W/mK).
  • Wenn die ersten Graphitplatten 90A und 90C jeweils durch die Graphitplatte 90yz gebildet werden, sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A vorzugsweise in der zweiten Richtung voneinander beabstandet. Auf diese Weise wird durch die Beabstandung der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A in der Richtung, in der die Wärmeleitfähigkeit niedrig ist, eine Wärmeinterferenz zwischen benachbarten ersten Leistungshalbleiterelementen 30A verhindert.
  • Wenn die erste Richtung die Längenrichtung Y und die zweite Richtung die Breitenrichtung X ist, ist die erste Graphitplatte 90A von der ersten Steuerschicht 15A in der ersten Richtung beabstandet, und die erste Graphitplatte 90C ist von der ersten Steuerschicht 15C in der ersten Richtung beabstandet. Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A, die auf der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A der ersten Graphitplatte 90A angeordnet sind, befinden sich in einem Teil der ersten Platten-Hauptoberfläche 95A, der von den ersten Dioden 40A aus auf Seiten der ersten Steuerschicht 15A liegt. Die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A auf der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C der ersten Graphitplatte 90C sind in einem Abschnitt der ersten Platten-Hauptoberfläche 95C angeordnet, der von den ersten Dioden 40A aus in Richtung der ersten Steuerschicht 15C liegt.
  • Der zweite Wärmeleiter kann auf den ersten Graphitplatten 90A und 90C in Richtung der entsprechenden ersten Platten-Hauptoberflächen 95A und 95C oder in Richtung der entsprechenden ersten Platten-Rückseiten 96A und 96C angeordnet sein.
  • Die Form jeder der ersten Graphitplatten 90A und 90C ist in der Draufsicht rechteckig, so dass die zweite Richtung die Langseitenrichtung und die erste Richtung die Kurzseitenrichtung ist. Vorzugsweise sind in diesem Fall die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A in der zweiten Richtung voneinander beabstandet. Dadurch kann der Abstand zwischen benachbarten ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der zweiten Richtung vergrößert werden. Auf diese Weise wird die Wärmeinterferenz zwischen benachbarten ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der zweiten Richtung weiter gehindert.
  • Bei jeder der obigen Ausführungsformen kann jede der ersten Graphitplatten 90A und 90C gebildet werden, indem der zweite Wärmeleiter, dessen Wärmeleitfähigkeit in der vorgegebenen ersten Richtung der ebenen Richtung der ersten Platten-Hauptoberflächen 95A und 95C größer ist als die Wärmeleitfähigkeit in der zweiten Richtung, die die erste Richtung in der Draufsicht schneidet, auf der Graphitplatte 90xy (erster Wärmeleiter) in der Dickenrichtung Z angeordnet wird. In diesem Fall werden die ersten Graphitplatten 90A und 90C gebildet, indem der zweite Wärmeleiter in Richtung der ersten Platten-Hauptoberflächen 95A und 95C der ersten Graphitplatten 90A und 90C angeordnet wird und die Graphitplatte 90xy (erster Wärmeleiter) in Richtung der ersten Platten-Rückseiten 96A und 96C der ersten Graphitplatten 90A und 90C angeordnet wird. Die ersten Graphitplatten 90A und 90C können gebildet werden, indem der zweite Wärmeleiter zu den ersten Platten-Rückseiten 96A und 96C der ersten Graphitplatten 90A und 90C und die Graphitplatte 90xy (erster Wärmeleiter) zu den ersten Platten-Hauptoberflächen 95A und 95C der ersten Graphitplatten 90A und 90C angeordnet werden.
  • Bei jeder der obigen Ausführungsformen kann jede der zweiten Graphitplatten 90B und 90D die Konfiguration eines zweiten Wärmeleiters haben, dessen Wärmeleitfähigkeit in der ebenen Richtung der zweiten Platten-Hauptoberflächen 95B und 95D in einer vorbestimmten ersten Richtung höher ist als in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung in der Draufsicht schneidet. Ein Beispiel für die erste Richtung ist die Längenrichtung Y, und ein Beispiel für die zweite Richtung ist die Breitenrichtung X. Ein Beispiel für einen zweiten Wärmeleiter ist eine Graphitplatte 90yz (nicht gezeigt) mit einer YZ-Ausrichtung. Die Graphitplatte 90yz hat eine Wärmeleitfähigkeit von beispielsweise X=5 (W/mK), Y=1500 (W/mK) und Z=1500 (W/mK).
  • Wenn die zweiten Graphitplatten 90B und 90D jeweils durch die Graphitplatte 90yz gebildet werden, sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B vorzugsweise in der zweiten Richtung voneinander beabstandet. Auf diese Weise wird durch die Beabstandung der zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B in der Richtung, in der die Wärmeleitfähigkeit gering ist, eine Wärmeinterferenz zwischen benachbarten zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B verhindert.
  • Wenn die erste Richtung die Längenrichtung Y und die zweite Richtung die Breitenrichtung X ist, ist die zweite Graphitplatte 90B von der zweiten Steuerschicht 15B in der ersten Richtung beabstandet, und die zweite Graphitplatte 90D und die zweite Steuerschicht 15D sind in der ersten Richtung beabstandet. Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B der zweiten Graphitplatte 90B sind in einem Abschnitt der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95B angeordnet, der sich auf Seiten der zweiten Steuerschicht 15B von den zweiten Dioden 40B aus befindet. Die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D der zweiten Graphitplatte 90D sind in einem Abschnitt der zweiten Platten-Hauptoberfläche 95D angeordnet, der sich auf Seiten der zweiten Steuerschicht 15D von den zweiten Dioden 40B aus befindet.
  • Der zweite Wärmeleiter kann auf den zweiten Graphitplatten 90B und 90D auf Seiten der entsprechenden zweiten Platten-Hauptoberflächen 95B und 95D oder auf Seiten der entsprechenden zweiten Platten-Rückseiten 96B und 96D angeordnet werden.
  • Die Form jeder der zweiten Graphitplatten 90B und 90D ist in der Draufsicht rechteckig, so dass die zweite Richtung die Langseitenrichtung und die erste Richtung die Kurzseitenrichtung ist. Vorzugsweise sind in diesem Fall die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B in der zweiten Richtung voneinander beabstandet. Dadurch kann der Abstand zwischen benachbarten zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der zweiten Richtung vergrößert werden. Auf diese Weise wird die Wärmeinterferenz zwischen benachbarten zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der zweiten Richtung weiter gehindert.
  • Bei jeder der obigen Ausführungsformen kann jede der zweiten Graphitplatten 90B und 90D gebildet werden, indem der zweite Wärmeleiter, dessen Wärmeleitfähigkeit in der vorgegebenen ersten Richtung der ebenen Richtung der zweiten Platten-Hauptoberflächen 95B und 95D größer ist als die Wärmeleitfähigkeit in der zweiten Richtung, die die erste Richtung in der Draufsicht schneidet, auf der Graphitplatte 90xy (erster Wärmeleiter) in der Dickenrichtung Z angeordnet wird. In diesem Fall werden die zweiten Graphitplatten 90B und 90D gebildet, indem der zweite Wärmeleiter in Richtung der zweiten Platten-Hauptoberflächen 95B und 95D der zweiten Graphitplatten 90B und 90D angeordnet wird und die Graphitplatte 90xy (erster Wärmeleiter) in Richtung der zweiten Platten-Rückseiten 96B und 96D der zweiten Graphitplatten 90B und 90D angeordnet wird. Die zweiten Graphitplatten 90B und 90D werden gebildet, indem der zweite Wärmeleiter in Richtung der zweiten Platten-Rückseiten 96B und 96D der zweiten Graphitplatten 90B und 90D angeordnet wird und die Graphitplatte 90xy (erster Wärmeleiter) in Richtung der zweiten Platten-Hauptoberflächen 95B und 95D der zweiten Graphitplatten 90B und 90D angeordnet wird.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen muss nicht jede der Graphitplatten 90A bis 90D den gestapelten Aufbau mit der Graphitplatte 90xy und der Graphitplatte 90xz aufweisen. Mindestens eine der ersten Graphitplatten 90A und 90C und der zweiten Graphitplatten 90B und 90D kann durch eine der Graphitplatten 90xy, 90xz und 90yz gebildet werden.
  • Wenn die ersten Graphitplatten 90A und 90C durch die Graphitplatten 90xz gebildet werden, sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A in der Richtung beabstandet, in der die Wärmeleitfähigkeit in der Graphitplatte 90xz niedrig ist, d. h. in der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz. Bei der ersten Ausführungsform sind die ersten Dioden 40A von den ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der Richtung beabstandet, in der die Wärmeleitfähigkeit in der Graphitplatte 90xz hoch ist, d. h. in der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90xz. Außerdem sind die ersten Dioden 40A in der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz beabstandet.
  • Auf diese Weise unterscheiden sich die Breitenrichtung X und die Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A von der Breitenrichtung X und der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz. Genauer gesagt, sind die ersten Graphitplatten 90A und 90C so angeordnet, dass die Breitenrichtung X des Leistungsmoduls 1A der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz entspricht, und die Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90xz entspricht.
  • Wenn also die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A in der Breitenrichtung X des Leistungsmoduls 1A voneinander beabstandet sind, sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A in der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz voneinander beabstandet. Wenn die ersten Dioden 40A von den ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A beabstandet sind, sind die ersten Dioden 40A von den ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90xz beabstandet.
  • Wenn die zweiten Graphitplatten 90B und 90D durch die Graphitplatte 90xz gebildet werden, sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B in der Richtung beabstandet, in der die Wärmeleitfähigkeit in der Graphitplatte 90xz gering ist, d. h. in der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz. Bei der ersten Ausführungsform sind die zweiten Dioden 40B von den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der Richtung beabstandet, in der die Wärmeleitfähigkeit in der Graphitplatte 90xz hoch ist, d. h. in der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90xz. Außerdem sind die zweiten Dioden 40B in der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz beabstandet.
  • Auf diese Weise unterscheiden sich die Breitenrichtung X und die Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A von der Breitenrichtung X und der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz. Genauer gesagt, sind die zweiten Graphitplatten 90B und 90D so angeordnet, dass die Breitenrichtung X des Leistungsmoduls 1A der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz entspricht, und die Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90xz entspricht.
  • Wenn also die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B in der Breitenrichtung X des Leistungsmoduls 1A voneinander beabstandet sind, sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B in der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz voneinander beabstandet. Ferner, wenn die zweiten Dioden 40B von den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A beabstandet sind, sind die zweiten Dioden 40B von den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90xz beabstandet.
  • Wenn die ersten Graphitplatten 90A und 90C durch die Graphitplatte 90yz gebildet werden, sind die ersten Leistungshalbleiterelemente 30A in der Richtung angeordnet, in der die Wärmeleitfähigkeit in der Graphitplatte 90yz niedrig ist, d. h. in der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90yz. Bei der ersten Ausführungsform sind die ersten Dioden 40A von den ersten Leistungshalbleiterelementen 30A in der Richtung beabstandet, in der die Wärmeleitfähigkeit in der Graphitplatte 90yz hoch ist, d. h. in der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90yz. Ferner sind die ersten Dioden 40A in der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90yz beabstandet.
  • Auf diese Weise entsprechen die Breitenrichtung X und die Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A der Breitenrichtung X und der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz. Genauer gesagt, sind die ersten Graphitplatten 90A und 90C so angeordnet, dass die Breitenrichtung X des Leistungsmoduls 1A der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90xz entspricht, und die Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz entspricht.
  • Wenn die zweiten Graphitplatten 90B und 90D durch die Graphitplatte 90yz gebildet werden, sind die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B in der Richtung angeordnet, in der die Wärmeleitfähigkeit in der Graphitplatte 90yz niedrig ist, d. h. in der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90yz. Bei der ersten Ausführungsform sind die zweiten Dioden 40B von den zweiten Leistungshalbleiterelementen 30B in der Richtung beabstandet, in der die Wärmeleitfähigkeit in der Graphitplatte 90yz hoch ist, d. h. in der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90yz. Ferner sind die zweiten Dioden 40B in der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90yz beabstandet.
  • Auf diese Weise unterscheiden sich die Breitenrichtung X und die Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A von der Breitenrichtung X und der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz. Genauer gesagt, sind die zweiten Graphitplatten 90B und 90D so angeordnet, dass die Breitenrichtung X des Leistungsmoduls 1A der Längenrichtung Y der Graphitplatte 90xz entspricht, und die Längenrichtung Y des Leistungsmoduls 1A der Breitenrichtung X der Graphitplatte 90xz entspricht.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen können die zweiten Leistungshalbleiterelemente 30B weggelassen werden. In diesem Fall entfallen die zweiten Montageschichten 13B und 13D, und die Source-Elektroden 32 der ersten Leistungshalbleiterelemente 30A sind über die ersten Elementverbindungsglieder 21A mit den leitenden Schichten 14A und 14B verbunden. Auf diese Weise können die Leistungsmodule 1A und 1B jeweils als ein einziges Schaltelement anstelle eines Wechselrichters ausgebildet werden.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen kann mindestens eines der Kopplungsglieder 100A bis 100C aus einem oder mehreren Drähten gebildet sein. Das Kopplungselement 100A kann jede beliebige Form haben, solange es die erste Montageschicht 13A und die erste Montageschicht 13C elektrisch verbindet. Das Kopplungsglied 100B kann jede beliebige Form haben, solange es die zweite Montageschicht 13B und die zweite Montageschicht 13D elektrisch verbindet. Das Kopplungsglied 100C kann jede Form haben, solange es die leitende Schicht 14A und die leitende Schicht 14B elektrisch verbindet.
  • Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen kann das Leistungsmodul ein einzelnes Substrat, eine Montageschicht und eine leitende Schicht, die auf einer Substrat-Substrat-Hauptoberfläche angeordnet sind, eine auf der Montageschicht angebrachte Graphitplatte und Halbleiterelemente, die auf einer Platten-Hauptoberfläche der Graphitplatte angeordnet sind, aufweisen.
  • Kauseln
  • Die technischen Konzepte, die sich aus den obigen Ausführungsformen und den modifizierten Beispielen ergeben, werden nun beschrieben.
  • Klausel 1
  • Ein Leistungsmodul, aufweisend:
    • ein Substrat, das elektrisch isolierend ist und eine Substrat-Hauptoberfläche und eine Substrat-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in einer Dickenrichtung aufweist;
    • eine Montageschicht, die leitend ist und auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet ist,
    • eine Graphitplatte mit anisotroper Wärmeleitfähigkeit, die eine Platten-Hauptoberfläche und eine Platten-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung aufweist, wobei die Plattenrückseite mit der Montageschicht verbunden ist; und
    • ein Leistungshalbleiterelement, das auf der Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist.
  • Klausel 2
  • Leistungsmodul nach Klausel 1, bei dem die Graphitplatte einen ersten Wärmeleiter enthält, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung, die orthogonal zu der Dickenrichtung ist, höher ist als in der Dickenrichtung.
  • Klausel 3
  • Leistungsmodul nach Klausel 2, bei dem der erste Wärmeleiter in Richtung der Platten-Hauptoberfläche in der Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 4
  • Leistungsmodul nach Klausel 2, bei dem der erste Wärmeleiter in Richtung der Platten-Rückseite in der Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 5
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 2 bis 4, bei dem das Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die Leistungshalbleiterelemente,
    • wobei die Leistungshalbleiterelemente in der ebenen Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 6
  • Leistungsmodul nach Abschnitt 5, bei dem:
    • die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in einer Langseitenrichtung und einer Kurzseitenrichtung erstreckt, und
    • die Leistungshalbleiterelemente in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 7
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 1 bis 6, bei dem das Leistungshalbleiterelement ein Transistor ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • eine Diode, die antiparallel zu dem Leistungshalbleiterelement geschaltet ist.
  • Klausel 8
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 2 bis 6, bei dem das Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die Leistungshalbleiterelemente und Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind, wobei
    • jedes der Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist,
    • die Leistungshalbleiterelemente in der ebenen Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind,
    • die Dioden von den Leistungshalbleiterelementen in einer Richtung orthogonal zu einer Anordnungsrichtung der Leistungshalbleiterelemente in der ebenen Richtung aus der Dickenrichtung gesehen beabstandet sind und in der Anordnungsrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 9
  • Leistungsmodul nach Klausel 8, bei dem:
    • die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in einer Langseitenrichtung und einer Kurzseitenrichtung erstreckt,
    • die Leistungshalbleiterelemente in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind, und
    • die Dioden in der Kurzseitenrichtung von den Leistungshalbleiterelementen beabstandet und in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 10
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 7 bis 9, bei dem:
    • die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in einer Langseitenrichtung und einer Kurzseitenrichtung erstreckt,
    • eine Steuerschicht auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet und elektrisch mit einer Steuerelektrode des Leistungshalbleiterelements verbunden ist,
    • die Steuerschicht und die Graphitplatte in einer Richtung parallel zu der Kurzseitenrichtung der Platten-Hauptoberfläche aus der Dickenrichtung gesehen voneinander beabstandet sind, und
    • das Leistungshalbleiterelement aus der Dickenrichtung gesehen von der Diode aus auf Seiten der Steuerschicht angeordnet ist.
  • Klausel 11
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 7 bis 10, bei dem:
    • die Diode eine Hauptoberfläche und eine Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der Hauptoberfläche gebildete Anodenelektrode und eine auf der Rückseite gebildete Kathodenelektrode aufweist, und
    • die Kathodenelektrode über die Graphitplatte mit der Montageschicht elektrisch verbunden ist.
  • Klausel 12
  • Leistungsmodul nach Anspruch 1, bei dem die Graphitplatte in einer ebenen Richtung der Platten-Hauptoberfläche einen zweiten Wärmeleiter aufweist, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer vorbestimmten ersten Richtung höher ist als in einer zweiten Richtung, die orthogonal zu der ersten Richtung verläuft.
  • Klausel 13
  • Leistungsmodul nach Klausel 12, bei dem die Wärmeleitfähigkeit in der zweiten Richtung geringer ist als die Wärmeleitfähigkeit in der Dickenrichtung.
  • Klausel 14
  • Leistungsmodul nach Klausel 12 oder 13, bei dem der zweite Wärmeleiter in Richtung der Platten-Rückseite in der Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 15
  • Leistungsmodul nach Klausel 12 oder 13, bei dem der zweite Wärmeleiter in Richtung der Platten-Rückseite in der Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 16
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 12 bis 15, bei dem das Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die Leistungshalbleiterelemente,
    • wobei die Leistungshalbleiterelemente in der zweiten Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 17
  • Leistungsmodul nach Klausel 16, wobei die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass die zweite Richtung eine Langseitenrichtung und die erste Richtung eine Kurzseitenrichtung aus der Dickenrichtung gesehen ist.
  • Klausel 18
  • Das Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 12 bis 17, bei dem das Leistungshalbleiterelement ein Transistor ist und das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • eine Diode, die antiparallel zu dem Leistungshalbleiterelement geschaltet ist.
  • Klausel 19
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 12 bis 18, bei dem das Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die Leistungshalbleiterelemente und Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind, wobei
    • jedes der Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist,
    • die Leistungshalbleiterelemente in der zweiten Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und
    • die Dioden in der ersten Richtung von den Leistungshalbleiterelementen beabstandet sind und in der zweiten Richtung voneinander beabstandet sind, aus der Dickenrichtung gesehen.
  • Klausel 20
  • Leistungsmodul nach Klausel 18 oder 19, bei dem:
    • die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass aus der Dickenrichtung gesehen die zweite Richtung eine Langseitenrichtung und die erste Richtung eine Kurzseitenrichtung ist,
    • eine Steuerschicht auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet und elektrisch mit einer Steuerelektrode des Leistungshalbleiterelements verbunden ist,
    • die Steuerschicht und die Graphitplatte aus der Dickenrichtung gesehen in der ersten Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und
    • das Leistungshalbleiterelement aus der Dickenrichtung gesehen von der Diode aus auf Seiten der Steuerschicht angeordnet ist.
  • Klausel 21
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 18 bis 20, bei dem:
    • die Diode eine Hauptoberfläche und eine Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der Hauptoberfläche gebildete Anodenelektrode und eine auf der Rückseite gebildete Kathodenelektrode aufweist, und
    • die Kathodenelektrode über die Graphitplatte mit der Montageschicht elektrisch verbunden ist.
  • Klausel 22
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 1 bis 21, bei dem:
    • das Leistungshalbleiterelement eine Element-Hauptoberfläche und eine Element-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der Element-Hauptoberfläche ausgebildete Hauptflächen-Ansteuerelektrode und eine auf der Element-Rückseite ausgebildete Rückseiten-Ansteuerelektrode aufweist, und
    • die Rückseiten-Ansteuerelektrode über die Graphitplatte elektrisch mit der Montageschicht verbunden ist.
  • Klausel 23
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 1 bis 22, bei dem die Graphitplatte eine Struktur ist, bei der ein erster Wärmeleiter, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung, die orthogonal zur Dickenrichtung ist, höher ist als in der Dickenrichtung, auf einem zweiten Wärmeleiter ausgebildet ist, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung der Plattenhauptfläche in einer vorbestimmten ersten Richtung höher ist als in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung in der Dickenrichtung schneidet.
  • Klausel 24
  • Leistungsmodul nach Klausel 23, bei dem:
    • der erste Wärmeleiter auf Seiten der Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist, und
    • der zweite Wärmeleiter auf Seiten der Platten-Rückseite angeordnet ist.
  • Klausel 25
  • Leistungsmodul nach Klausel 23, bei dem:
    • der zweite Wärmeleiter auf Seiten der Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist, und
    • der erste Wärmeleiter auf Seiten der Platten-Rückseite angeordnet ist.
  • Klausel 26
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 1 bis 25, bei dem die Graphitplatte dicker ist als das Substrat.
  • Klausel 27
  • Das Leistungsmodul nach einer der Klauseln 1 bis 26, bei dem das Substrat aus Aluminiumoxid ist.
  • Klausel 28
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 1 bis 27, bei dem ein Kühler auf der Substrat-Rückseite angeordnet ist.
  • Klausel 29
  • Ein Leistungsmodul, aufweisend:
    • ein Substrat, das elektrisch isolierend ist und eine Substrat-Hauptoberfläche und eine Substrat-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in einer Dickenrichtung aufweist;
    • eine erste Montageschicht, eine zweite Montageschicht und eine leitende Schicht, die auf der Substrat-Hauptoberfläche in einer Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung angeordnet sind;
    • eine erste Graphitplatte mit anisotroper Wärmeleitfähigkeit, die eine erste Platten-Hauptoberfläche und eine erste Platten-Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung aufweist, wobei die erste Platten-Rückseite auf der ersten Montageschicht ausgebildet ist;
    • eine zweite Graphitplatte mit anisotroper Wärmeleitfähigkeit, die eine zweite Platten-Hauptoberfläche und eine zweite Platten-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in Dickenrichtung aufweist, wobei die zweite Platten-Rückseite auf der zweiten Montageschicht ausgebildet ist;
    • ein erstes Leistungshalbleiterelement, das auf der ersten Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist; und
    • ein zweites Leistungshalbleiterelement, das auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist.
  • Klausel 30
  • Leistungsmodul nach Klausel 29, bei dem die erste Graphitplatte und die zweite Graphitplatte jeweils einen ersten Wärmeleiter enthalten, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung, die orthogonal zur Dickenrichtung ist, höher ist als in der Dickenrichtung.
  • Klausel 31
  • Leistungsmodul nach Klausel 30, bei dem:
    • der erste Wärmeleiter der ersten Graphitplatte auf Seiten der ersten Platten-Hauptoberfläche der ersten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist, und
    • der erste Wärmeleiter der zweiten Graphitplatte auf Seiten der zweiten Platten-Hauptoberfläche der zweiten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 32
  • Leistungsmodul nach Klausel 30, bei dem:
    • der erste Wärmeleiter der ersten Graphitplatte auf Seiten der ersten Platten-Rückseite der ersten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist, und
    • der erste Wärmeleiter der zweiten Graphitplatte in Richtung der zweiten Platten-Rückseite der zweiten Graphitplatte in Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 33
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 30 bis 32, wobei das erste Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von ersten Leistungshalbleiterelementen ist und das zweite Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von zweiten Leistungshalbleiterelementen ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente und die zweiten Leistungshalbleiterelemente, wobei
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente auf der ersten Platten-Hauptoberfläche in einer ebenen Richtung der ersten Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche in einer ebenen Richtung der zweiten Plattenhauptfläche voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 34
  • Leistungsmodul nach Klausel 33, bei dem:
    • die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in einer Langseitenrichtung und einer Kurzseitenrichtung erstreckt, und
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 35
  • Leistungsmodul gemäß Klausel 34, bei dem jedes der Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist, und wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • erste Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind.
  • Klausel 36
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 30 bis 34, bei dem das erste Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von ersten Leistungshalbleiterelementen ist und das zweite Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von zweiten Leistungshalbleiterelementen ist, wobei das Leistungsmodul aufweist:
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente und erste Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind, wobei
    • jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist,
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente in einer ebenen Richtung der ersten Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und
    • die ersten Dioden von den ersten Leistungshalbleiterelementen in einer Richtung orthogonal zu einer Anordnungsrichtung der ersten Leistungshalbleiterelemente in der ebenen Richtung der ersten Platten-Hauptoberfläche aus der Dickenrichtung gesehen beabstandet sind und in der Anordnungsrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 37
  • Leistungsmodul nach Klausel 36, bei dem:
    • die erste Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in eine Langseitenrichtung und eine Kurzseitenrichtung erstreckt,
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind, und
    • die Dioden in der Kurzseitenrichtung von den Leistungshalbleiterelementen beabstandet und in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 38
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 35 bis 37, bei dem:
    • die erste Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in eine Langseitenrichtung und eine Kurzseitenrichtung erstreckt,
    • eine erste Steuerschicht auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet und elektrisch mit einer Steuerelektrode des ersten Leistungshalbleiterelements verbunden ist,
    • die erste Steuerschicht und die erste Graphitplatte in einer Richtung parallel zu der Kurzseitenrichtung der ersten Platten-Hauptoberfläche aus der Dickenrichtung gesehen voneinander beabstandet sind, und
    • das erste Leistungshalbleiterelement auf Seiten der ersten Steuerschicht von den ersten Dioden aus in Dickenrichtung gesehen angeordnet ist.
  • Klausel 39
  • Das Leistungsmodul nach Klausel 38, bei dem die erste Steuerschicht auf der ersten Montageschicht an einer der zweiten Montageschicht gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
  • Klausel 40
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 35 bis 39, bei dem:
    • die Diode eine Hauptoberfläche und eine Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der Hauptoberfläche gebildete Anodenelektrode und eine auf der Rückseite gebildete Kathodenelektrode aufweist, und
    • die Kathodenelektrode jeder der ersten Dioden über die erste Graphitplatte mit der ersten Montageschicht elektrisch verbunden ist, und
    • die Anodenelektrode jeder der ersten Dioden durch ein erstes Verbindungsglied mit der zweiten Montageschicht verbunden ist.
  • Klausel 41
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 29 bis 40, bei dem das zweite Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von zweiten Leistungshalbleiterelementen ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente, wobei
    • die zweite Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in eine Langseitenrichtung und eine Kurzseitenrichtung erstreckt, und
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente in der Langseitenrichtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche beabstandet sind.
  • Klausel 42
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 29 bis 41, bei dem jedes der Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • eine zweite Diode, die antiparallel zu dem zweiten Leistungshalbleiterelement geschaltet ist.
  • Klausel 43
  • Leistungsmodul gemäß Klausel 42, bei dem das zweite Leistungshalbleiterelement eines von mehreren zweiten Leistungshalbleiterelementen ist und die zweite Diode eine von mehreren zweiten Dioden ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente und die zweiten Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der zweiten Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind, wobei
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente in einer ebenen Richtung der zweiten Plattenhauptfläche voneinander beabstandet sind, und
    • die zweiten Dioden von den zweiten Leistungshalbleiterelementen in einer Richtung orthogonal zu einer Anordnungsrichtung der zweiten Leistungshalbleiterelemente in der ebenen Richtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche aus der Dickenrichtung gesehen beabstandet sind und in der Anordnungsrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 44
  • Leistungsmodul nach Klausel 43, bei dem:
    • die zweite Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in eine Langseitenrichtung und eine Kurzseitenrichtung erstreckt,
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente in der Langseitenrichtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche beabstandet sind, und
    • die zweiten Dioden von den zweiten Leistungshalbleiterelementen in Kurzseitenrichtung beabstandet sind.
  • Klausel 45
  • Das Leistungsmodul nach Klausel 43 oder 44, bei dem:
    • die zweite Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in eine Langseitenrichtung und eine Kurzseitenrichtung erstreckt,
    • eine zweite Steuerschicht auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet und elektrisch mit einer Steuerelektrode der zweiten Leistungshalbleiterelemente verbunden ist,
    • die zweite Steuerschicht und die zweite Graphitplatte in einer Richtung parallel zur Richtung der Kurzseitenrichtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche aus der Dickenrichtung gesehen voneinander beabstandet sind, und
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente in Richtung der zweiten Steuerschicht von den zweiten Dioden aus gesehen angeordnet sind.
  • Klausel 46
  • Leistungsmodul nach Klausel 45, bei dem die zweite Steuerschicht auf der leitenden Schicht auf einer der zweiten Montageschicht gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
  • Klausel 47
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 29 bis 46, bei dem sowohl die erste Graphitplatte als auch die zweite Graphitplatte eine Struktur ist, bei der ein erster Wärmeleiter, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung, die orthogonal zur Dickenrichtung ist, höher ist als in der Dickenrichtung, auf einem zweiten Wärmeleiter ausgebildet ist, dessen Wärmeleitfähigkeit in der ebenen Richtung in einer vorgegebenen ersten Richtung höher ist als in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung in der Dickenrichtung schneidet.
  • Klausel 48
  • Leistungsmodul nach Klausel 47, bei dem:
    • der erste Wärmeleiter der ersten Graphitplatte auf Seiten der ersten Platten-Hauptoberfläche der ersten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist, und
    • der erste Wärmeleiter der zweiten Graphitplatte in Richtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche der zweiten Graphitplatte in Dickenrichtung angeordnet ist,
    • der zweite Wärmeleiter der ersten Graphitplatte in Richtung der ersten Platten-Rückseite der ersten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist, und
    • der zweite Wärmeleiter der zweiten Graphitplatte in Richtung der zweiten Platten-Rückseite der zweiten Graphitplatte in Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 49
  • Leistungsmodul nach Klausel 47, bei dem:
    • der erste Wärmeleiter der ersten Graphitplatte in Richtung der ersten Platten-Rückseite der ersten Graphitplatte in Dickenrichtung angeordnet ist,
    • der erste Wärmeleiter der zweiten Graphitplatte in Richtung der zweiten Platten-Rückseite der zweiten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist,
    • der zweite Wärmeleiter der ersten Graphitplatte in Richtung der ersten Platten-Rückseite der ersten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist, und
    • der zweite Wärmeleiter der zweiten Graphitplatte in Richtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche der zweiten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 50
  • Leistungsmodul nach Klausel 29, bei dem die erste Graphitplatte und die zweite Graphitplatte jeweils einen zweiten Wärmeleiter aufweisen, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung, die orthogonal zur Dickenrichtung ist, in einer vorbestimmten ersten Richtung höher ist als in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung schneidet.
  • Klausel 51
  • Leistungsmodul nach Klausel 50, bei dem die Wärmeleitfähigkeit in der zweiten Richtung geringer ist als die Wärmeleitfähigkeit in der Dickenrichtung.
  • Klausel 52
  • Leistungsmodul nach Klausel 50 oder 51, bei dem:
    • der zweite Wärmeleiter der ersten Graphitplatte in Richtung der ersten Platten-Hauptoberfläche der ersten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist, und
    • der zweite Wärmeleiter der zweiten Graphitplatte in Richtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche der zweiten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 53
  • Leistungsmodul nach Klausel 50 oder 51, bei dem:
    • der zweite Wärmeleiter der ersten Graphitplatte in Richtung der ersten Platten-Hauptoberfläche der ersten Graphitplatte in der Dickenrichtung angeordnet ist, und
    • der zweite Wärmeleiter der zweiten Graphitplatte in Richtung der zweiten Platten-Rückseite der zweiten Graphitplatte in Dickenrichtung angeordnet ist.
  • Klausel 54
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 50 bis 53, bei dem das erste Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von ersten Leistungshalbleiterelementen ist und das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente,
    • wobei die ersten Leistungshalbleiterelemente in der zweiten Richtung der ersten Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 55
  • Leistungsmodul nach Klausel 54, bei dem die erste Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass die zweite Richtung eine Langseitenrichtung und die erste Richtung eine Kurzseitenrichtung aus der Dickenrichtung gesehen ist.
  • Klausel 56
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 50 bis 55, wobei das erste Leistungshalbleiterelement ein Transistor ist und das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • eine erste Diode, die antiparallel zu dem ersten Leistungshalbleiterelement geschaltet ist.
  • Klausel 57
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 50 bis 56, bei dem das erste Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von ersten Leistungshalbleiterelementen ist und das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente und erste Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind, wobei
    • jedes der ersten Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist,
    • die ersten Leistungshalbleiterelemente in der zweiten Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und
    • die ersten Dioden von den ersten Leistungshalbleiterelementen in der ersten Richtung beabstandet sind und in der zweiten Richtung aus der Dickenrichtung gesehen voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 58
  • Leistungsmodul nach Klausel 56 oder 57, bei dem:
    • die erste Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass die zweite Richtung eine Langseitenrichtung und die erste Richtung eine Kurzseitenrichtung aus der Dickenrichtung gesehen ist,
    • eine erste Steuerschicht auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet und elektrisch mit einer Steuerelektrode des ersten Leistungshalbleiterelements verbunden ist,
    • die Steuerschicht und die Graphitplatte aus der Dickenrichtung gesehen in der ersten Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und
    • das erste Leistungshalbleiterelement in Richtung der Steuerschicht von den ersten Dioden aus in der Dickenrichtung gesehen angeordnet ist.
  • Klausel 59
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 50 bis 58, bei dem das zweite Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von zweiten Leistungshalbleiterelementen ist und das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente,
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente in der zweiten Richtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 60
  • Leistungsmodul gemäß Klausel 59, bei dem die zweite Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass die zweite Richtung eine Langseitenrichtung und die erste Richtung eine Kurzseitenrichtung aus der Dickenrichtung gesehen ist.
  • Klausel 61
  • Das Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 50 bis 60, bei dem das zweite Leistungshalbleiterelement ein Transistor ist und das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • eine zweite Diode, die antiparallel zu dem zweiten Leistungshalbleiterelement geschaltet ist.
  • Klausel 62
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 50 bis 61, bei dem das zweite Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von zweiten Leistungshalbleiterelementen ist und das Leistungsmodul ferner aufweist:
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente und zweite Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der zweiten Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind, wobei
    • jedes der zweiten Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist,
    • die zweiten Leistungshalbleiterelemente in der zweiten Richtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und
    • die zweiten Dioden von den zweiten Leistungshalbleiterelementen in der ersten Richtung beabstandet sind und in der zweiten Richtung aus der Dickenrichtung gesehen voneinander beabstandet sind.
  • Klausel 63
  • Leistungsmodul nach Klausel 61 oder 62, bei dem:
    • die zweite Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass die zweite Richtung eine Langseitenrichtung und die erste Richtung eine Kurzseitenrichtung aus der Dickenrichtung gesehen ist,
    • eine Steuerschicht auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet und elektrisch mit einer Steuerelektrode des zweiten Leistungshalbleiterelements verbunden ist,
    • die Steuerschicht und die Graphitplatte in der ersten Richtung der zweiten Platten-Hauptoberfläche aus der Dickenrichtung gesehen voneinander beabstandet sind, und
    • das zweite Leistungshalbleiterelement in der Dickenrichtung gesehen von der zweiten Diode aus in Richtung der Steuerschicht angeordnet ist.
  • Klausel 64
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 29 bis 63, bei dem:
    • das erste Leistungshalbleiterelement eine erste Element-Hauptoberfläche und eine erste Element-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine erste Hauptflächen-Ansteuerelektrode, die auf der ersten Element-Hauptoberfläche ausgebildet ist, und eine erste Rückseiten-Ansteuerelektrode, die auf der ersten Element-Rückseite ausgebildet ist, aufweist,
    • die erste Rückseiten-Ansteuerelektrode über die erste Graphitplatte mit der ersten Montageschicht elektrisch verbunden ist, und
    • die erste Hauptflächen-Ansteuerelektrode durch ein erstes Verbindungsglied elektrisch mit der zweiten Montageschicht verbunden ist.
  • Klausel 65
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 35 bis 40 und 56 bis 58, bei dem:
    • die erste Diode eine erste Hauptoberfläche und eine erste Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der ersten Hauptoberfläche gebildete Anodenelektrode und eine auf der ersten Rückseite gebildete Kathodenelektrode aufweist, und
    • die Kathodenelektrode über die Graphitplatte mit der Montageschicht elektrisch verbunden ist.
  • Klausel 66
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 29 bis 65, bei dem:
    • das zweite Leistungshalbleiterelement eine zweite Element-Hauptoberfläche und eine zweite Element-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine zweite Hauptflächen-Ansteuerelektrode, die auf der zweiten Element-Hauptoberfläche ausgebildet ist, und eine zweite Rückseiten-Ansteuerelektrode, die auf der zweiten Element-Rückseite ausgebildet ist, aufweist,
    • die zweite Rückseiten-Ansteuerelektrode über die zweite Graphitplatte mit der zweiten Montageschicht elektrisch verbunden ist, und
    • die zweite Hauptflächen-Ansteuerelektrode durch ein zweites Verbindungsglied elektrisch mit der leitenden Schicht verbunden ist.
  • Klausel 67
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 42 bis 46 und 61 bis 63, bei dem:
    • die zweite Diode eine zweite Hauptoberfläche und eine zweite Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der zweiten Hauptoberfläche gebildete Anodenelektrode und eine auf der zweiten Rückseite gebildete Kathodenelektrode aufweist, und
    • die Kathodenelektrode der zweiten Diode über die zweite Graphitplatte mit der zweiten Montageschicht elektrisch verbunden ist, und
    • die Anodenelektrode jeder der zweiten Dioden durch ein zweites Verbindungsglied mit der leitenden Schicht verbunden ist.
  • Klausel 68
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 29 bis 67, wobei die zweite Graphitplatte auf der zweiten Montageschicht in Richtung der leitenden Schicht angeordnet ist.
  • Klausel 69
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 29 bis 68, bei dem:
    • das Substrat ein erstes Substrat und ein zweites Substrat aufweist, die in einer orthogonalen Richtung voneinander beabstandet sind, die sowohl orthogonal zu der Dickenrichtung als auch zu einer Anordnungsrichtung ist, in der die erste Montageschicht, die zweite Montageschicht und die leitende Schicht angeordnet sind;
    • die Substrat-Hauptoberfläche sowohl des ersten Substrats als auch des zweiten Substrats die erste Montageschicht, die zweite Montageschicht und die leitende Schicht enthält,
    • die erste Montageschicht sowohl des ersten Substrats als auch des zweiten Substrats auf der ersten Graphitplatte ausgebildet ist, und
    • die zweite Montageschicht sowohl des ersten Substrats als auch des zweiten Substrats auf der zweiten Graphitplatte ausgebildet ist.
  • Klausel 70
  • Leistungsmodul nach Klausel 69, bei dem:
    • die erste Montageschicht des ersten Substrats und die erste Montageschicht des zweiten Substrats mit einer Lücke dazwischen in einer Anordnungsrichtung des ersten Substrats und des zweiten Substrats ausgerichtet sind,
    • die zweite Montageschicht des ersten Substrats und die zweite Montageschicht des zweiten Substrats in der Anordnungsrichtung voneinander beabstandet sind,
    • die leitende Schicht des ersten Substrats und die leitende Schicht des zweiten Substrats in der Anordnungsrichtung voneinander beabstandet sind,
    • die erste Montageschicht des ersten Substrats und die erste Montageschicht des zweiten Substrats durch ein erstes Kopplungsglied elektrisch verbunden sind,
    • die zweite Montageschicht des ersten Substrats und die zweite Montageschicht des zweiten Substrats durch ein zweites Kopplungsglied elektrisch verbunden sind, und
    • die leitende Schicht des ersten Substrats und die leitende Schicht des zweiten Substrats durch ein drittes Kopplungsglied elektrisch verbunden sind.
  • Klausel 71
  • Leistungsmodul nach Klausel 69 oder 70, bei dem:
    • die Substrat-Hauptoberfläche sowohl des ersten Substrats als auch des zweiten Substrats eine erste Steuerschicht und eine zweite Steuerschicht aufweist,
    • die erste Steuerschicht des ersten Substrats und die erste Steuerschicht des zweiten Substrats in der Anordnungsrichtung voneinander beabstandet sind,
    • die zweite Steuerschicht des ersten Substrats und die zweite Steuerschicht des zweiten Substrats in der Anordnungsrichtung voneinander beabstandet sind,
    • die erste Steuerschicht des ersten Substrats und die erste Steuerschicht des zweiten Substrats durch ein erstes Steuerschicht-Verbindungsglied verbunden sind, und
    • die zweite Steuerschicht des ersten Substrats und die zweite Steuerschicht des zweiten Substrats durch ein zweites Steuerschicht-Verbindungsglied verbunden sind.
  • Klausel 72
  • Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 69 bis 71, ferner aufweisend:
    • einen ersten Eingangsanschluss, einen zweiten Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss, wobei
    • der erste Eingangsanschluss mit der ersten Montageschicht des ersten Substrats verbunden ist,
    • der zweite Eingangsanschluss mit der zweiten Montageschicht des ersten Substrats verbunden ist, und
    • der Ausgangsanschluss mit der zweiten Montageschicht des zweiten Substrats verbunden ist.
  • Klausel 73
  • Leistungsmodul nach einer der Klauseln 69 bis 72, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat jeweils aus Aluminiumoxid gebildet sind.
  • Klausel 74
  • Das Leistungsmodul gemäß einer der Klauseln 69 bis 73, bei dem ein Kühler auf der Substrat-Rückseite des ersten Substrats und der Substrat-Rückseite des zweiten Substrats angeordnet ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1A, 1B
    Leistungsmodul
    10
    Substrate
    11
    erstes Substrat
    11s
    erste Substrat-Hauptoberfläche (Substrat-Hauptoberfläche)
    11r
    erste Substrat-Rückseite(Substrat-Rückseite)
    12
    zweites Substrat
    12s
    zweite Substrat-Hauptoberfläche (Substrat-Hauptoberfläche)
    12r
    zweite Substrat-Rückseite (Substrat-Rückseite)
    13A, 13C
    erste Montageschicht (Montageschicht)
    13B, 13D
    zweite Montageschicht (Montageschicht)
    14A, 14B
    leitende Schicht
    15A, 15C
    erste Steuerschicht (Steuerschicht)
    15B, 15D
    zweite Steuerschicht (Steuerschicht)
    21A
    erstes Elementverbindungsglied (erstes Verbindungsglieds)
    21B
    zweites Elementverbindungsglied (zweites Verbindungsglieds)
    30
    Leistungshalbleiterelement
    30A, 30Aa-30Af
    erstes Leistungshalbleiterelement
    30B, 30Ba-30Bf
    zweites Leistungshalbleiterelement
    30s
    Element-Hauptoberfläche (erste Element-Hauptoberfläche, zweite Element-Hauptoberfläche)
    30r
    Element-Rückseite (erste Element-Rückseite, zweite Element-Rückseite)
    31
    Drain-Elektrode (erste Rückseiten-Ansteuerelektrode, zweite Rückseiten-Ansteuerelektrode)
    32
    Source-Elektrode (erste Hauptflächen-Ansteuerelektrode, zweite Hauptflächen-Ansteuerelektrode)
    33
    Gate-Elektrode (Steuerelektrode)
    40
    Diode
    40A, 40Aa-40Af
    erste Diode
    40B, 40Ba-40Bf
    zweite Diode
    40s
    Hauptoberfläche (erste Hauptoberfläche, zweite Hauptoberfläche)
    40r
    Rückseite (erste Rückseite, zweite Rückseite)
    41
    Anodenelektrode
    42
    Kathodenelektrode
    51A
    erster Eingangsanschluss
    51B
    zweiter Eingangsanschluss
    52A
    erster Ausgangsanschluss (Ausgangsanschluss)
    52B
    zweiter Ausgangsanschluss (Ausgangsanschluss)
    70
    Wärmeableitungsplatte (Kühler)
    90A, 90C
    erste Graphitplatte (Graphitplatte)
    90xy
    Graphitplatte (erster Wärmeleiter)
    90xz
    Graphitplatte (zweiter Wärmeleiter)
    95A, 95C
    erste Platten-Hauptoberfläche (Platten-Hauptoberfläche)
    96A, 96C
    erste Platten-Rückseite (Platten-Rückseite)
    90B, 90D
    zweite Graphitplatte (Graphitplatte)
    95B, 95D
    zweite Platten-Hauptoberfläche (Platten-Hauptoberfläche)
    96B, 96D
    zweite Platten-Rückseite (Platten-Rückseite)
    100A
    Kopplungsglied (erstes Kopplungsglied)
    100B
    Kopplungsglied (zweites Kopplungsglied)
    100C
    Kopplungsglied (drittes Kopplungsglied)
    103A
    erstes Steuerschicht-Verbindungsglied
    103B
    zweites Steuerschicht-Verbindungsglied
    110
    Kühlkörper (Kühler)
    Z
    Dickenrichtung
    X
    Breitenrichtung (ebenen Richtung)
    Y
    Längenrichtung (ebenen Richtung)

Claims (20)

  1. Leistungsmodul, aufweisend: ein Substrat, das elektrisch isolierend ist und eine Substrat-Hauptoberfläche und eine Substrat-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in einer Dickenrichtung aufweist; eine Montageschicht, die leitend ist und auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet ist, eine Graphitplatte mit anisotroper Wärmeleitfähigkeit, die eine Platten-Hauptoberfläche und eine Platten-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung aufweist, wobei die Platten-Rückseite mit der Montageschicht verbunden ist; und ein Leistungshalbleiterelement, das auf der Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist.
  2. Leistungsmodul nach Anspruch 1, wobei die Graphitplatte einen ersten Wärmeleiter aufweist, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung, die orthogonal zu der Dickenrichtung ist, höher ist als in der Dickenrichtung.
  3. Leistungsmodul nach Anspruch 2, wobei das Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen ist, wobei das Leistungsmodul ferner aufweist: die Leistungshalbleiterelemente, wobei die Leistungshalbleiterelemente in der ebenen Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind.
  4. Leistungsmodul nach Anspruch 3, wobei die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in einer Langseitenrichtung und einer Kurzseitenrichtung erstreckt, und die Leistungshalbleiterelemente in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  5. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Leistungshalbleiterelement ein Transistor ist und das Leistungsmodul ferner aufweist: eine Diode, die antiparallel zu dem Leistungshalbleiterelement geschaltet ist.
  6. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen ist und das Leistungsmodul aufweist: die Leistungshalbleiterelemente und Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind, wobei jedes der Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist, die Leistungshalbleiterelemente in der ebenen Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und die Dioden von den Leistungshalbleiterelementen in einer Richtung orthogonal zu einer Anordnungsrichtung der Leistungshalbleiterelemente in der ebenen Richtung aus der Dickenrichtung gesehen beabstandet sind und in der Anordnungsrichtung voneinander beabstandet sind.
  7. Leistungsmodul nach Anspruch 6, wobei die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in einer Langseitenrichtung und einer Kurzseitenrichtung erstreckt, die Leistungshalbleiterelemente in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die Dioden in der Kurzseitenrichtung von den Leistungshalbleiterelementen beabstandet und in der Langseitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  8. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass sie sich aus der Dickenrichtung gesehen in einer Langseitenrichtung und einer Kurzseitenrichtung erstreckt, eine Steuerschicht auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet und elektrisch mit einer Steuerelektrode des Leistungshalbleiterelements verbunden ist, die Steuerschicht und die Graphitplatte in einer Richtung parallel zu der Kurzseitenrichtung der Platten-Hauptoberfläche aus der Dickenrichtung gesehen voneinander beabstandet sind, und das Leistungshalbleiterelement aus der Dickenrichtung gesehen von der Diode aus auf Seiten der Steuerschicht angeordnet ist.
  9. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Diode eine Hauptoberfläche und eine Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der Hauptoberfläche gebildete Anodenelektrode und eine auf der Rückseite gebildete Kathodenelektrode aufweist, und die Kathodenelektrode über die Graphitplatte mit der Montageschicht elektrisch verbunden ist.
  10. Leistungsmodul nach Anspruch 1, wobei die Graphitplatte in einer ebenen Richtung der Platten-Hauptoberfläche einen zweiten Wärmeleiter aufweist, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer vorbestimmten ersten Richtung höher ist als in einer zweiten Richtung, die orthogonal zu der ersten Richtung verläuft.
  11. Leistungsmodul nach Anspruch 10, wobei die Wärmeleitfähigkeit in der zweiten Richtung geringer ist als die Wärmeleitfähigkeit in der Dickenrichtung.
  12. Leistungsmodul nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen ist und das Leistungsmodul ferner aufweist: die Leistungshalbleiterelemente, wobei die Leistungshalbleiterelemente in der zweiten Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind.
  13. Leistungsmodul nach Anspruch 12, wobei die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass aus der Dickenrichtung gesehen die zweite Richtung eine Langseitenrichtung und die erste Richtung eine Kurzseitenrichtung ist.
  14. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Leistungshalbleiterelement ein Transistor ist und das Leistungsmodul ferner aufweist: eine Diode, die antiparallel zu dem Leistungshalbleiterelement geschaltet ist.
  15. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei das Leistungshalbleiterelement eines aus einer Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen ist und das Leistungsmodul aufweist: die Leistungshalbleiterelemente und Dioden, die jeweils antiparallel zu einem der Leistungshalbleiterelemente geschaltet sind, wobei jedes der Leistungshalbleiterelemente ein Transistor ist, die Leistungshalbleiterelemente in der zweiten Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und die Dioden in der ersten Richtung von den Leistungshalbleiterelementen beabstandet sind und in der zweiten Richtung voneinander beabstandet sind, aus der Dickenrichtung gesehen.
  16. Leistungsmodul nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Platten-Hauptoberfläche so geformt ist, dass aus der Dickenrichtung gesehen die zweite Richtung eine Langseitenrichtung und die erste Richtung eine Kurzseitenrichtung ist, eine Steuerschicht auf der Substrat-Hauptoberfläche angeordnet und elektrisch mit einer Steuerelektrode des Leistungshalbleiterelements verbunden ist, die Steuerschicht und die Graphitplatte aus der Dickenrichtung gesehen in der ersten Richtung der Platten-Hauptoberfläche voneinander beabstandet sind, und das Leistungshalbleiterelement aus der Dickenrichtung gesehen von der Diode aus auf Seiten der Steuerschicht angeordnet ist.
  17. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Diode eine Hauptoberfläche und eine Rückseite auf gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der Hauptoberfläche gebildete Anodenelektrode und eine auf der Rückseite gebildete Kathodenelektrode aufweist, und die Kathodenelektrode über die Graphitplatte mit der Montageschicht elektrisch verbunden ist.
  18. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Leistungshalbleiterelement eine Element-Hauptoberfläche und eine Element-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung, eine auf der Element-Hauptoberfläche ausgebildete Hauptflächen-Ansteuerelektrode und eine auf der Element-Rückseite ausgebildete Rückseiten-Ansteuerelektrode aufweist, und die Rückseiten-Ansteuerelektrode über die Graphitplatte elektrisch mit der Montageschicht verbunden ist.
  19. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Graphitplatte eine Struktur ist, bei der ein erster Wärmeleiter, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung, die orthogonal zu der Dickenrichtung ist, höher ist als in der Dickenrichtung, auf einem zweiten Wärmeleiter ausgebildet ist, dessen Wärmeleitfähigkeit in einer ebenen Richtung der Platten-Hauptoberfläche in einer vorbestimmten ersten Richtung höher ist als in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung schneidet, in der Dickenrichtung.
  20. Leistungsmodul, aufweisend: ein Substrat, das elektrisch isolierend ist und eine Substrat-Hauptoberfläche und eine Substrat-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in einer Dickenrichtung aufweist; eine erste Montageschicht, eine zweite Montageschicht und eine leitende Schicht, die auf der Substrat-Hauptoberfläche in einer Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung angeordnet sind; eine erste Graphitplatte mit anisotroper Wärmeleitfähigkeit, die eine erste Platten-Hauptoberfläche und eine erste Platten-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung aufweist, wobei die erste Platten-Rückseite auf der ersten Montageschicht ausgebildet ist; eine zweite Graphitplatte mit anisotroper Wärmeleitfähigkeit, die eine zweite Platten-Hauptoberfläche und eine zweite Platten-Rückseite an gegenüberliegenden Seiten in der Dickenrichtung aufweist, wobei die zweite Platten-Rückseite auf der zweiten Montageschicht ausgebildet ist; ein erstes Leistungshalbleiterelement, das auf der ersten Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist; und ein zweites Leistungshalbleiterelement, das auf der zweiten Platten-Hauptoberfläche angeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486627B1 (en) * 2000-06-23 2002-11-26 Indigo Energy, Inc. Flywheel uninterruptible power source
JP5316602B2 (ja) * 2010-12-16 2013-10-16 株式会社日本自動車部品総合研究所 熱拡散部材の接合構造、発熱体の冷却構造、及び熱拡散部材の接合方法
JP5621698B2 (ja) * 2011-04-08 2014-11-12 株式会社日本自動車部品総合研究所 発熱体モジュール及びその製造方法
JP2014022450A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Kyocera Corp 放熱板
JP6583072B2 (ja) * 2016-03-15 2019-10-02 住友電気工業株式会社 半導体モジュール

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