DE69708404T2

DE69708404T2 - Leistungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE69708404T2
Application number: DE69708404T
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Imanaka; Hirofumi Tsunano; Gen Ueuchi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2017-07-19
Also published as: EP0819998B1; EP0819998A2; TW337047B; JPH1084108A; HK1011579A1; CN1183646A; KR100288027B1; DE69708404D1; EP0819998A3; US6013938A; JP3352360B2; CN1089948C; KR980012601A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Leistungssteuerungs-Bauteil für mittleren bis großen Strom wie Thyristoren, TRIACs und dergleichen.

2. Beschreibung der einschlägigen Technik

Leistungssteuerungs-Bauteile wie Thyristoren, TRIACs und dergleichen werden vorzugsweise als Schalter für Heißwasser-Versorgungssysteme verwendet. Zum Beispiel ist ein Thyristor ein dreipoliges Halbleiterbauteil mit einer Anode, einer Kathode und einem Gate. Das Halbleiterbauteil arbeitet als Schaltelement, das so ausgebildet ist, dass es auf Grundlage des Stromflusses durch das Gate einen Stromfluss zwischen der Kathode und der Anode zulässt oder sperrt.
Die Fig. 14A ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines typischen Leistungssteuerungs-Bauteils 1, wohingegen die Fig. 148 eine zugehörige Seitenansicht ist. Eine Halbleiterkomponente 3 ist in der Mitte eines Metallträgers 2 an diesem befestigt und mit Anschlüssen 4a und 4b verbunden. Die Unterseite der Halbleiterkomponente 3 ist durch Löten mit dem Träger 2 verbunden, und ihre Oberseite ist über einen Draht 5 mit den Anschlüssen 4a und 4b verbunden. Diese sind durch ein Gehäuse aus Kunstharzmaterial bedeckt, um das Leistungssteuerungs-Bauteil 1 zu bilden.
Die Fig. 15 und 16 veranschaulichen ein erstes Beispiel aus dem Stand der Technik. Die Fig. 15 ist ein Schaltbild, das eine das Leistungssteuerungs- Bauteil 1 verwendende Schaltung 11 zeigt. Die Fig. 16A ist eine Draufsicht, die die das Leistungssteuerungs-Bauteil 1 bildende Halbleiterkomponente 3 zeigt, wohingegen die Fig. 16B eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie F-F in der Fig. 16A ist. Die Fig. 16 veranschaulicht insbesondere eine Elektrodenkonfiguration der Halbleiterkomponente 3. Die Halbleiterkomponente 3 mit dieser Konfiguration bildet das Leistungssteuerungs-Bauteil 1. Die dieses Leistungssteuerungs-Bauteil 1 verwendende Schaltung 11 ist in der Fig. 15 dargestellt. Die Schaltung 11 beinhaltet ein SSR (Solid State Relay = Festkörperrelay) 12 aus einer Kombination mehrerer Arten von Leistungssteuerungs-Bauteilen wie Thyristoren, TRIACs und dergleichen. Die Schaltung 11 ist so ausgebildet, dass sie mittels des SSR 12 die durch eine Last 13 erzeugte Wärme steuert.
In einigen Fällen kann in der das Leistungssteuerungs-Bauteil 1 enthaltenden Schaltung ein plötzlicher Stromanstieg auftreten, wie durch einen Stromstoß, einen Blitz-Überstrom oder dergleichen hervorgerufen. Ein derartiger Strom wird im Allgemeinen als Überstrom bezeichnet. Ein Fließen eines Überstroms kann zu einem Sekundärdurchbruch in Durchlassrichtung führen, der den pn-Übergang der Halbleiterkomponente 3 im Leistungssteuerungs-Bauteil 1 zerstört. Das Leistungssteuerungs-Bauteil 1 gewährleistet ein Standhalten gegen einen Überstrom von ungefähr dem 10- bis 40-fachen des normalen Nennstroms unter Verwendung einer Elektrode für die Halbleiterkomponente 3, einer Halbleiterkomponente 3 und eines Drahts 5 für den Anschluss an die Anschlüsse 4a und 4b, die den Überstrom vollständig standhalten können.
Wie es aus der Fig. 15 erkennbar ist, verfügt die Schaltung 11 über eine Sicherung 14 als externes Element des SSR 12. Die Sicherung 14 wird so ausgewählt, dass sie dann durchschmilzt, wenn sie von einem Schmelzstrom über einer vorbestimmten Stromstärke durchflossen wird. Die vorbestimmte Stromstärke ist größer als der Standhalte-Überstrom des das SSR 12 bildenden Leistungssteuerungs-Bauteils und kleiner als die Stromstärke, bei der die Halbleiterkomponente 3 im Leistungssteuerungs-Bauteil 1 zerstört wird. Wenn ein Strom über dem Standhalte-Überstrom durch die Schaltung 11 fließt, wird die Sicherung selbst dann durchgebrannt, nachdem die Halbleiterkomponente 3 zerstört wurde, so dass der Stromfluss durch die Schaltung 11 unterbrochen wird. Dies verhindert, dass die Last 13 übermäßig Wärme erzeugt, um Sicherheit zu gewährleisten.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung zur Elektrodenkonfiguration der das Leistungssteuerungs-Bauteil 1 bildenden Halbleiterkomponente 3. Wie es aus den Fig. 16A und 16B erkennbar ist, ist die Oberseite eines Halbleiterchips 22 durch einen Maskierungsoxidfilm 23 maskiert, der mit Kontaktfenstern versehen ist, damit Elektroden den Halbleiterchip 22 kontaktieren können. Die jeweiligen Fenster sind mit Aluminium gefüllt, um eine Kathode 24 und ein Gate 25 an sich zu bilden. Die Kathode 24 und das Gate 25 stehen mit ihren jeweiligen, die Fenster belegenden Abschnitten mit dem Halbleiterchip 22 in Kontakt. Die Unterseite des Halbleiterchips 22 ist durch eine Anode 26 aus einem lötbaren Metall (z. B. einer Ti-Ni-Legierung oder dergleichen) bedeckt. Bei einer Halbleiterkomponente 3 dieser Konfiguration stehen die Kathode 24 und das Gate 25 an ihren jeweiligen Unterseiten mit dem Halbleiterchip 22 in Kontakt, und ihre jeweiligen Oberseiten werden einem Drahtbondvorgang unterzogen.
Beim Leistungssteuerungs-Bauteil 1 mit der Halbleiterkomponente 3, wie in der Fig. 16 dargestellt, ist die Kathodenelektrode 24 angesichts der maximalen Nennwerte und der Zuverlässigkeit des Bauteils mit ausreichender Dicke und Breite vorhanden. Dies sorgt dafür, dass ein durch die als Verbindungswiderstand dienende Kathode 24 hervorgerufener Spannungsabfall oder durch den Überstrom hervorgerufene Schmelzvorgänge und Elektromigration verhindert werden. Insbesondere ist eine maximal mögliche Kontaktfläche definiert, auf der die Kathode 24 den Halbleiterchip 22 kontaktiert. Außerdem verfügt der Draht 5 über eine ausreichend große Querschnittsfläche, um einem Überstrom standzuhalten.
Gemäß einem zweiten Beispiel aus dem Stand der Technik (nicht dargestellt), ist die Sicherung durch einen die Halbleiterkomponente und externe Anschlüsse verbindenden Draht ersetzt, der auch als Schmelzabschnitt dient. Genauer gesagt, wird die Drahtgröße so eingestellt, dass der Draht dann durchschmilzt, wenn ein Schmelzstrom über einer vorbestimmten Stromstärke durch ihn fließt. So wird der Draht durch das Fließen des Schmelzstroms geschmolzen, bevor die Halbleiterkomponente des Leistungssteuerungs-Bauteils in den Durchbruch gelangt, wodurch der Stromfluss durch die Halbleiterkomponente gesperrt wird.
Wenn jedoch das Leistungssteuerungs-Bauteil als Schaltbauteil für eine Schaltung verwendet wird, führt eine Schaltung unter Verwendung einer Sicherung als externem Element, wie beim ersten Beispiel aus dem Stand der Technik, zu erhöhten Abmessungen und Kosten.
Andererseits bestehen beim zweiten Beispiel auf dem Stand der Technik, bei dem der Draht auch als Schmelzabschnitt dient, die folgenden Probleme 1 bis (1) Das Festlegen eines gewünschten Werts für den Schmelzstrom erfordert die Auswahl eines geeigneten Drahts aus solchen verschiedener Größen auf Grundlage der Eigenschaften jeder Halbleiterkomponente, so dass zusätzliche Aufwendungen und Kosten zu erbringen sind.
(2) In einem dünnen, langen Draht wird ein erheblicher Spannungsabfall erzeugt. Demgemäß ist es unwirtschaftlich, einen derartigen langen, dünnen Draht zu verwenden, um das Leistungssteuerungs-Bauteil zur Verwendung in der Schaltung zu bilden.
(3) Differenzen beim während des Drahtbondens aufgebrachten Druck führen zu einer Verformung von Drähten, wodurch der vorbestimmte Schmelzstrom variiert wird, wodurch die Zuverlässigkeit des Leistungssteuerungs-Bauteils abnimmt.
(4) Aus dem Schmelzen des Drahts erzeugte Wärme wird über den Draht unmittelbar zur Halbleiterkomponente geleitet, so dass diese manchmal expandiert und reißt, wodurch die Halbleiterkomponente den Normalbetrieb nicht mehr ausführen kann.
(5) Bei einem Halbleiterchip mit großer Elektrode und einem Draht mit großer Querschnittsfläche zur Verwendung bei Vorrichtungen mit großem Strom ist es schwierig, die Drahtgröße auf einen gewünschten Wert für den Schmelzstrom einzustellen.
Außerdem offenbart das Dokument US-A-4 811 080 ein monolithisches Halbleiterbauteil mit einem Leistungssteuerungs-Bauteil zum Steuern eines zwischen zwei auf einem Halbleiterchip ausgebildeten Elektroden fließenden Stroms auf Grundlage eines Steuersignals von einer externen Quelle, wobei das Leistungssteuerungs-Bauteil einen Schmelzabschnitt aufweist, der durch einen Strom über einer vorbestimmten Stromstärke durchzuschmelzen ist und in einer der Elektroden angeordnet ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Leistungssteuerungs-Bauteil mit einfacher Struktur zu schaffen, das zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit einer Schaltung führt, in die es eingebaut ist.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch ein Leistungssteuerungs-Bauteil gelöst, wie es im Anspruch 1 definiert ist.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung ist der Schmelzabschnitt in mindestens einer der zwei Elektroden ausgebildet. Wenn ein Strom über einem vorbestimmten Wert durch den Schmelzabschnitt fließt, wird dieser durch in ihm erzeugte Wärme durchgeschmolzen, so dass der Stromfluss zwischen den zwei Elektroden unterbrochen wird. Das Leistungssteuerungs-Bauteil mit dieser Struktur führt zu verringerten Kosten und zu verkleinerten Abmessungen einer das Leistungssteuerungs-Bauteil enthaltenden Schaltung im Vergleich zum ersten Beispiel aus dem Stand der Technik, bei dem eine Sicherung als externes Element an das Leistungssteuerungs-Bauteil angeschlossen ist.
Ferner gehört es zur Erfindung, dass in der Elektrode, die den durchzuschmelzenden Schmelzabschnitt enthält, die Querschnittsfläche des Schmelzabschnitts rechtwinklig zur Stromflussrichtung kleiner als die Querschnittsfläche in irgendeinem anderen Abschnitt der Elektrode als dem Schmelzabschnitt ist.
Gemäß der Erfindung wird der Schmelzabschnitt durch z. B. Ätzen eines abgeschiedenen Metalls bis in den dünnsten Teil der Elektrode ausgebildet. Ein Strom über einem vorbestimmten Pegel durch den Schmelzabschnitt bewirkt, dass dieser aufgeschmolzen wird, wodurch der Stromfluss zwischen den zwei Elektroden unterbrochen wird. Die Elektrode mit dem Schmelzabschnitt kann insgesamt aus demselben Material bestehen, so dass sich eine Verringerung der Herstellkosten für das Leistungssteuerungs-Bauteil ergibt.
Zur Erfindung gehört es ferner, dass der Schmelzabschnitt mit einem thermoplastischen, elektrisch isolierenden Material wie einem Harz, bedeckt ist. Genauer gesagt, bewirkt das Fließen eines Stroms über einem vorbestimmen Pegel durch den Schmelzabschnitt ein Aufschmelzen desselben, und die den Schmelzabschnitt enthaltenden Elektrode wird in zwei Teile unterteilt, wodurch der Stromfluss zwischen den zwei Elektroden unterbrochen wird. Gleichzeitig wird das den Schmelzabschnitt bedeckende Harzmaterial geschmolzen, wobei es in einen Raum zwischen den so unterteilten Elektrodenteilen läuft. Dies sorgt für eine zuverlässigere Unterbrechung des Stromflusses zwischen den zwei Elektroden, mit dem Ergebnis einer weiter verbesserten Zuverlässigkeit der Schaltung.
Zur Erfindung gehört es ferner, dass die den Schmelzabschnitt enthaltende Elektrode über einer elektrischen Isolierschicht auf dem Halbleiterchip ausgebildet ist und aus Folgendem besteht:
- einem Anschlussfleckabschnitt, der mit einem Ende eines Drahts verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem externen Anschluss verbunden ist;
- einem Kontaktabschnitt, der mit dem Halbleiterchip in Kontakt steht; und
- einem Schmelzabschnitt, der den Kontaktabschnitt und den Anschlussfleckabschnitt verbindet.
Gemäß der Erfindung weist die Elektrode mit dem Schmelzabschnitt eine Struktur auf, bei der der Anschlussfleckabschnitt und der Kontaktabschnitt nur durch den Schmelzabschnitt miteinander verbunden sind. Wenn ein Strom über einem vorbestimmten Pegel durch den Schmelzabschnitt fließt, wird dieser geschmolzen, um den Kontaktabschnitt vom Anschlussfleckabschnitt zu trennen, wodurch der Stromfluss zwischen diesen unterbrochen wird.
Außerdem ist der Schmelzabschnitt an einer Schulter der elektrischen Isolierschicht ausgebildet.
Gemäß der Erfindung wird eine Isolierschicht mit relativ großer Dicke an einer vorbestimmten Stelle auf dem Halbleiterchip hergestellt, und dann wird die Elektrode z. B. durch Abscheiden eines Metalls auf dem Halbleiterchip hergestellt, wobei die Metallabscheidung die Oberseite des Halbleiterchips bis zur Oberseite der Isolierschicht überspannt. Ein relativ dünner Abschnitt der die Schulter der Isolierschicht bedeckenden Metallschicht bildet den Schmelzabschnitt. Ein Strom über einem vorbestimmten Pegel durch den Schmelzabschnitt sorgt für ein Aufschmelzen desselben, um den Kontaktabschnitt vom Anschlussfleckabschnitt zu trennen, wodurch der Stromfluss zwischen diesen gesperrt wird. Die Anordnung erlaubt es, bei der Herstellung von Halbleiterkomponenten mit relativ flacher Struktur, wie von planarem Typ, einen Schritt zum Herstellen des Schmelzabschnitts wegzulassen. Zur Erfindung gehört es ferner, dass der Halbleiterchip mit einem sich entlang der Schulter erstreckenden Graben versehen ist.
Gemäß der Erfindung wird die Elektrode z. B. dadurch hergestellt, dass ein Metall auf dem Halbleiterchip abgeschieden wird, der mit einem Graben entlang der Schulter versehen ist, und ein dünner Abschnitt des die Schulter bedeckenden Metallfilms bildet den Schmelzabschnitt. Ein Stromfluss über einem vorbestimmten Pegel durch den Schmelzabschnitt bewirkt ein Aufschmelzen desselben, wodurch der Kontaktabschnitt vom Anschlussfleckabschnitt getrennt wird, um dadurch den Stromfluss zwischen diesen zu sperren. Die Anordnung erlaubt bei der Herstellung von Halbleiterkomponenten mit einem Graben, wie vom Graben-Typ, Mesa-Typ und dergleichen, das Weglassen eines Schritts zum Herstellen des Schmelzabschnitts.
Zur Erfindung gehört es ferner, dass
- der Kontaktabschnitt, eine elektrische Isolierschicht und der Kontaktfleckabschnitt beim Laminieren des Halbleiterabschnitts aufeinanderfolgend aufgebracht werden und
- in der elektrischen Isolierschicht ein den Schmelzabschnitt bildendes Durchgangsloch hergestellt wird.
Gemäß der Erfindung ist in der Isolierschicht zwischen dem Kontaktabschnitt und dem Anschlussfleckabschnitt ein den Schmelzabschnitt bildenden Durchgangsloch ausgebildet. Ein Stromfluss über einem vorbestimmten Pegel durch den Schmelzabschnitt bewirkt ein Aufschmelzen desselben, um den Kontaktabschnitt vom Anschlussfleckabschnitt zu trennen, um dadurch den Stromfluss zwischen diesen zu unterbrechen. Die Anordnung gewährleistet, dass der Anschlussfleckabschnitt, der Schmelzabschnitt und der Kontaktabschnitt auch auf einer begrenzten Elektrodenfläche einer Halbleiterkomponente herstellbar sind.
Zur Erfindung gehört es ferner, dass mehrere Schmelzabschnitte vorhanden sind.
Gemäß der Erfindung wird jeder der Schmelzabschnitte länger und schmaler als ein einzelner Schmelzabschnitt in derselben Halbleiterkomponente hergestellt, weswegen die Schmelzabschnitt stärker zum Aufschmelzen neigen. Wenn einer der mehrere Schmelzabschnitte aufschmilzt, wird der durch ihn fließende Strom auf die restlichen Schmelzabschnitte verteilt, so dass durch diese mehr Strom fließt, was das Durchschmelzen erleichtert. Das heißt, dass bei jedem Durchschmelzen eines der Schmelzabschnitte die Stromstärke durch die restlichen Schmelzabschnitte kumulativ zunimmt, so dass die Schmelzabschnitte aufeinanderfolgend durchschmelzen. Ferner erlaubt ein Halbleiterchip mit mehreren Schmelzabschnitten, im Gegensatz zu einem solchen mit einem einzelnen Schmelzabschnitt, die Auswahl einer besser durchschmelzbaren Breite und Form jedes Schmelzabschnitts.
Zur Erfindung gehört es ferner, dass der Schmelzabschnitt aus mehreren Pfaden besteht, die so zusammengefasst sind, dass sie sich dicht beieinander befinden.
Ferner gehört es zur Erfindung, dass die mehreren Schmelzabschnitte so zusammengefasst sind, dass sie sich dicht beieinander befinden.
Gemäß der Erfindung sorgt ein Schmelzabschnitt, der sich z. B. entlang einer eng umgebogenen Linie erstreckt, oder mehrere Schmelzabschnitte, die so zusammengefasst sind, dass sie sich dicht beieinander befinden, für die Wiederverwendung von Wärme, die von verschiedenen Teilen des Schmelzabschnitts (der Schmelzabschnitte) diffundiert. Genauer gesagt, zeigt die durch den Schmelzabschnitt erzeugte Wärme die Tendenz, zu verbleiben und sich aufzubauen, so dass die Wärmemenge, die dazu erforderlich ist, den Schmelzvorgang auszulösen, der im Schmelzabschnitt zu erzeugen ist, kleiner ist, mit dem Ergebnis, dass der Schmelzvorgang erleichtert ist. Ferner weist der Schmelzabschnitt nicht nur einen verringerten Wärmefreisetzgrad sondern auch verringerten Widerstand auf, so dass im Normalbetrieb weniger Leistung gezogen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlicher.
Fig. 1A ist eine Draufsicht, die eine erste Ausführungsform einer Halbleiterkomponente zeigt, die ein erfindungsgemäßes Leistungssteuerungs-Bauteil bildet, wohingegen die Fig. 1B eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie A-A in der Fig. 1A ist;
Fig. 2A ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen Schmelzabschnitt in der Fig. 1 vor dem Durchschmelzen zeigt, wohingegen die Fig. 28 eine vergrößerte Teilansicht, die den Schmelzabschnitt nach dem Durchschmelzen zeigt;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine Ersatzschaltung der Halbleiterkomponente in der Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 ist ein Schaltbild, das eine Schaltung unter Verwendung eines Leistungssteuerungs-Bauteils mit der Halbleiterkomponente der Fig. 1 zeigt;
Fig. 5 ist eine Draufsicht, die eine zweite Ausführungsform einer Halbleiterkomponente zeigt, die ein erfindungsgemäßes Leistungssteuerungs-Bauteil bildet;
Fig. 6A ist eine Draufsicht, die eine dritte Ausführungsform einer Halbleiterkomponente zeigt, die ein erfindungsgemäßes Leistungssteuerungs-Bauteil bildet, wohingegen die Fig. 6B eine Schnittansicht desselben entlang einer Linie B-B in der Fig. 6A ist;
Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen Schmelzabschnitt des Leistungssteuerungs-Bauteils gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 5A ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen Schmelzabschnitt vor dem Durchschmelzen gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt, wohingegen die Fig. 8B eine vergrößerte Teilansicht desselben nach dem Durchschmelzen ist;
Fig. 9A ist eine Draufsicht, die eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiterkomponente zeigt; Fig. 9B ist eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie C-C in der Fig. 9A und die Fig. 9C ist eine vergrößerte Teilansicht derselben;
Fig. 10A ist eine Draufsicht, die eine siebte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiterkomponente zeigt, Fig. 10B ist eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie D-D in Fig. 10A und die Fig. 10C ist eine vergrößerte Teilansicht derselben;
Fig. 11A ist eine Draufsicht, die eine achte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiterkomponente zeigt, wohingegen die Fig. 11B eine Schnittansicht derselben entlang einer Linie E-E in der Fig. 11A ist;
Fig. 12 ist eine Draufsicht, die eine neunte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiterkomponente zeigt;
Fig. 13 ist eine Draufsicht, die eine zehnte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiterkomponente zeigt;
Fig. 14A ist eine Vorderansicht, die ein typisches Leistungssteuerungs- Bauteil zeigt, wohingegen die Fig. 14B eine zugehörige Seitenansicht ist;
Fig. 15 ist ein Schaltbild, das eine Schaltung unter Verwendung eines ersten Beispiels des bekannten Leistungssteuerungs-Bauteils zeigt; und
Fig. 16A ist eine Draufsicht, die das erste Beispiel der bekannten Halbleiterkomponente zeigt, wohingegen die Fig. 16B eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie F-F in der Fig. 16A ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen eine erste Ausführungsform der Erfindung; die Fig. 1A ist eine Draufsicht, die eine Halbleiterkomponente 31 zeigt, die ein Leistungssteuerungs-Bauteil 30 bildet, und Fig. 1B ist eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie A-A in der Fig. 1A. Die Fig. 2 bis 4 werden später beschrieben. Das Steuerungsbauteil 30 verfügt über die Halbleiterkomponente 31 an Stelle der Halbleiterkomponente 3 der Fig. 14.
Wie es aus der Fig. 1 erkennbar ist, liegen über einem die Halbleiterkomponente 31 bildenden Halbleiterchip 41 eine Schicht p1 51, eine Schicht n1 52, eine Schicht p2 53 und eine Schicht n2 54, die ein Laminat bilden. In die Schichten p1 51 und p2 53 sind p-Fremdstoffe so eindiffundiert, dass in ihnen eine kleine Anzahl von Löchern enthalten ist. In die Schichten n1 52 und n2 54 sind n-Fremdstoffe so eindiffundiert, dass in ihnen eine kleine Anzahl freier Elektronen enthalten ist. Die Oberseite des Halbleiterchips 41 ist durch einen Maskierungsoxidfilm-Abschnitt 42 bedeckt. Der Oxidfilmabschnitt 42 ist mit einem Kathodenfenster versehen, damit eine Kathode 45 mit der Schicht n2 54 in Kontakt treten kann, und er ist mit einem Gatefenster versehen, damit ein Gate 46 mit der Schicht p2 53 in Kontakt treten kann. In einer Ecke der Oberseite des quadratischen Halbleiterchips 41 (in der Ecke links unten in der Fig. 1A) ist ein quadratisches Gatefenster kleinerer Größe als der Größe des Halbleiterchips vorhanden, wohingegen das Kathodenfenster einen im Wesentlichen L-förmigen Abschnitt der Oberseite des Halbleiterchips 41 bedeckt, der nicht das Gatefenster enthält. Das Kathodenfenster ist so festgelegt, dass es einen kleineren L-förmigen Abschnitt belässt, der eine Anschlussfleckbasis 44 bildet. Die so belassene L-förmige Anschlussfleckbasis 44 ist Teil des Oxidfilmabschnitts 42, und sie ist vom Rest des durch das Kathodenfenster eingeschlossenen Oxidfilms isoliert. Die Kontaktfleckbasis 44 dient als Basis für einen Anschlussfleckabschnitt 43 der Kathode 45, der einem Drahtbondvorgang unterzogen wird.
Das Kathodenfenster ist mit Aluminium gefüllt, um die Kathode 45 zu bilden, wohingegen das Gatefenster mit Aluminium gefüllt wird, um das Gate 46 zu bilden. Wie es in der Fig. 1B dargestellt ist, ist die Schicht n2 54 unter der Kathode 54 an der Oberseite des Halbleiters 41 positioniert, wohingegen, was jedoch in der Figur nicht dargestellt ist, die Schicht p2 53 unter dem Gate 56 an der Oberseite des Halbleiterchips 41 positioniert ist. Das heißt, dass die das Kathodenfenster ausfüllende Kathode 45 die Schicht n2 darunter oder an der Oberseite des Halbleiterchips 41 kontaktiert, während das das Gatefenster ausfüllende Gate 46 die Schicht p2 darunter oder die Oberseite des Halbleiterchips 41 kontaktiert. Die Kathode 45 ist mit dem Anschlussfleckabschnitt 43 zum Anschließen durch einen Draht und einem Schmelzabschnitt 47, der durch einen Schmelzstrom durchschmelzbar ist, ausgebildet. Auf der Kathode 45 bildet der andere Abschnitt als der Anschlussfleckabschnitt 43 und der Schmelzabschnitt 47 einen Kontaktabschnitt 48. Der Anschlussfleckabschnitt 43 ist über der Anschlussfleckbasis 44 angeordnet und von einem Anschlussfleckgraben 49 umschlossen. Der Kontaktabschnitt 48 und der Anschlussfleckabschnitt 43 sind nur durch den Schmelzabschnitt 47 miteinander verbunden. Der Anschlussfleckgraben verfügt über eine vorgegebene Breite d1. Der Schmelzabschnitt 47 befindet sich über der Mitte eines Randabschnitts des L-förmigen Anschlussfleckabschnitts 43. Die Unterseite des Halbleiterchips 41 ist mittels eines lösbaren Metalls (z. B. einer Ti-Ni-Legierung oder dergleichen) mit einer Anode 50 bedeckt.
Ein die gesamte Oberseite des Halbleiterchips 41 maskierender Oxidfilm wird z. B. durch einen Ätzvorgang teilweise so entfernt, dass das Kathodenfenster und das Gatefenster gebildet werden und der restliche Teil des Oxidfilms den Oxidfilmabschnitt 42 bildet. Um die Kathode 45 und das Gate 46 herzustellen, wird ein Metall wie Aluminium auf der Oberseite des Halbleiterchips 41 abgeschieden, auf der sich der Oxidfilmabschnitt 42 befindet, und dann wird das abgeschiedene Metall durch einen Ätzvorgang teilweise entfernt.
Im Schmelzabschnitt 47 fließt der Strom in einer der Richtungen vom Anschlussfleckabschnitt 43 zum Kontaktabschnitt 48 oder von diesem zum Anschlussfleckabschnitt 43. Da der Schmelzabschnitt 47 in der Richtung des Stromflusses eine der Grabenbreite d1 entsprechende Länge aufweist, kann die Stärke des Schmelzstroms auf Grundlage der Querschnittsfläche des Schmelzabschnitts 47 rechtwinklig zur Richtung des Stromflusses und der Grabenbreite d1 bestimmt werden. Die Grabenbreite d1 variiert abhängig vom für die Kathode 45 und das Gate 46 verwendeten Material und der Form derselben oder vom Gehäusetyp des Leistungssteuerungs-Bauteils.
Dank des Effekts der Wärmefreisetzung steigt der Schmelzstrom des Schmelzabschnitts 47 auf das Zwei- bis Dreifache des Schmelzstroms bei z. B. einer normalen Aluminiumleitung (an Atmosphäre, bei Raumtemperatur) an. So weist der Schmelzabschnitt 47 eine Querschnittsfläche auf, die 1/2 bis 1/3 derjenigen einer normalen Aluminiumleitung ist, wobei die Grabenbreite d1 auf Grundlage dieser Querschnittsfläche festgelegt wird.
In Aluminium tritt bei einer Stromdichte im Bereich von 1 · 10&sup5; A/cm² bis 5 · 10&sup5; A/cm² Elektromigration auf. Das heißt, dass ein Strom mit einer Dichte unter 1 · 10&sup5; A/cm² durch den Schmelzabschnitt 47 zu keiner Elektromigration in diesem führt. Demgemäß können die Querschnittsfläche des Schmelzabschnitts 47 und die Grabenbreite d1 so festgelegt werden, dass die Stromdichte 1 · 10&sup5; A/cm² nicht überschreitet, um das Auftreten von Elektromigration zu verhindern.
Die Fig. 2A ist eine vergrößerte Teilansicht des Schmelzabschnitts 47 in der Halbleiterkomponente 31 der Fig. 1 vor dem Durchschmelzen, wohingegen die Fig. 2B eine zugehörige vergrößerte Teilansicht nach dem Durchschmelzen ist. Beim Fließen des Schmelzstroms durch den Schmelzabschnitt 47 erzeugt dieser Wärme, wodurch er sich verflüssigt. Der verflüssigte Abschnitt wird geteilt, da er durch die Oberflächenspannung in entgegengesetzten Richtungen zum Anschlussfleckabschnitt 43 und zum Kontaktabschnitt 48 weggezogen wird, wodurch ein durchgeschmolzener Abschnitt 47a gebildet wird. Der durchgeschmolzene Abschnitt 47a bildet auf den beiden Seiten gesonderte Kugelteile, die keinen Strom ziehen können. Dies führt zu einer Wärmeverteilung, die bewirkt, dass die aufgeschmolzenen Kugelteile 47a auf den beiden Seiten abkühlen und fest werden. So wird das Durchschmelzen erzielt.
Die Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine Ersatzschaltung der Halbleiterkomponente 31 in Fig. 1 zeigt. Das oben genannte Leistungssteuerungs-Bauteil beinhaltet drei Elektroden, nämlich die Kathode 45, das Gate 46 und die Anode 50, von denen die Kathode 45 mit dem Schmelzabschnitt 47 versehen ist. Auf Grundlage eines Stroms durch das Gate 46 werden die Kathode 45 und die Anode 50 zwischen vorhandener und fehlender Leitung umgeschaltet. Das Fließen des Schmelzstroms durch den Schmelzabschnitt 47 bewirkt das Durchschmelzen desselben, wodurch der Strom durch die Kathode 45 und die Anode 50 unterbrochen wird.
Die Fig. 4 ist ein Schaltbild, das eine das Leistungssteuerungs-Bauteil 30 verwendende Schaltung 61 zeigt. Die Schaltung 61 ist zur Steuerung von durch eine Last 63 erzeugter Wärme mittels eines SSR (Festkörperrelay) 62, das aus einer Kombination mehrerer Arten von Leistungssteuerungs-Bauteilen mit der oben genannten Konstruktion ausgebildet.
Beim Einschalten eines Schalters 64 wird eine Spannung von einer Gleichspannungsquelle 65 an das SSR 62 gelegt, das seinerseits den Fluss eines Wechselstroms durch die Last 63 entweder zulässt oder sperrt. Das Steuern des Wechselstroms sorgt für eine Steuerung der durch die Last 63 erzeugten Wärme.
Die Schaltung 61 der Fig. 4 benötigt eine Sicherung, da in der Kathode 45 des das SSR 62 bildenden Leistungssteuerungs-Bauteils der Schmelzabschnitt 47 vorhanden ist. Im Gegensatz zur in der Fig. 15 dargestellten bekannten Schaltung 11 können die Kosten und die Größe der Schaltung 61 verringert werden.
Die Fig. 5 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform einer ein erfindungsgemäßes Leistungssteuerungs-Bauteil bildenden Halbleiterkomponente 31b. Die Halbleiterkomponente 31b ist gegenüber dem Halbleiterchip 41 der Fig. 1 hinsichtlich des Neutralisierungsmusters an der Oberseite modifiziert. An der Oberseite des quadratischen Halbleiterchips 41 ist ein dreieckiges Gate 46b mit einer Größe unter der des Halbleiterchips 41 angeordnet. Eine fünfeckige Kathode 45b belegt einen Bereich auf dem Halbleiterchip 41 ohne das Gate 46b. Innerhalb des Bereichs der Kathode 45b befindet sich ein dreieckiger Anschlussfleckabschnitt 43b. Dementsprechend sind ein geeigneter Oxidfilmabschnitt 42b, eine Anschlussfleckbasis 44b, ein Schmelzabschnitt 47b, ein Kontaktabschnitt 48b und ein Anschlussfleckgraben 41b gebildet.
Die Fig. 6 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 6A ist eine Draufsicht, die eine das Leistungssteuerungs-Bauteil bildende Halbleiterkomponente 31c zeigt, wohingegen die Fig. 6b eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie B-B in der Fig. 6A ist. Die Halbleiterkomponente 31c ist gegenüber derjenigen der Fig. 1 hinsichtlich der Anordnung des Anschlussfleckabschnitts 43 und des Schmelzabschnitts 47 in der Kathode 45 modifiziert. Im Gegensatz zur Anordnung der Fig. 1, bei der die Anschlussfleckbasis 44 und der Anschlussfleckabschnitt 43 innerhalb des Kathodenfensters liegen, liegt die Anschlussfleckbasis 44c in der Fig. 6 in einer oberen Ecke des quadratischen Bereichs des Halbleiterchips 41 (der Ecke oben rechts in der Fig. 6A). Ein Schmelzabschnitt 47c befindet sich außerhalb der Mitte einer L-förmigen Kathode 45c (im oberen rechten Abschnitt der Kathode 45c, wie in der Fig. 6A gesehen). Ein geeigneter Oxidfilm 42c, ein Anschlussfleckabschnitt 43c, ein Kontaktabschnitt 48c und ein Anschlussfleckgraben 49c sind entsprechend ausgebildet.
Der Schmelzabschnitt 47c in Fig. 6 verfügt über größere Länge als der Schmelzabschnitt 47 in der Fig. 1, weswegen er schneller Wärme erzeugen und durchschmelzen kann.
Die Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Schmelzabschnitts 47d vor dem Durchschmelzen im Leistungssteuerungs-Bauteil gemäß einer vierten Ausführungsform. Der Schmelzabschnitt 47d ist gegenüber dem Schmelzabschnitt 47 in der Fig. 1 dadurch modifiziert, dass an entgegengesetzten Seiten desselben in der Richtung vom Anschlussfleckabschnitt 43 zum Kontaktabschnitt 48 Kerben 70 ausgebildet sind. Der Schmelzabschnitt 47d mit der in der Fig. 7 dargestellten Struktur weist in der Länge vom Anschlussfleckabschnitt 43 zum Kontaktabschnitt 48 eine größere Länge als der Schmelzabschnitt 47 in der Fig. 1 auf. So kann der Schmelzabschnitt 47d schneller Wärme erzeugen und durchschmelzen.
Die Fig. 8 veranschaulicht eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 8A ist eine vergrößerte Teilansicht des Schmelzabschnitts 47 vor dem Durchschmelzen im Leistungssteuerungs-Bauteil, wohingegen die Fig. 8B eine zugehörige vergrößerte Teilansicht nach dem Durchschmelzen ist. Der Schmelzabschnitt 47 ist zwischen Harzschichten 71 aus einem thermoplastischen Harzmaterial eingebettet. Das Fließen des Schmelzstroms durch den Schmelzabschnitt 47 sorgt für ein Durchschmelzen desselben durch durch ihn erzeugte Wärme, und dadurch wird auch das Aufschmelzen der dazu benachbarten Harzschichten 71 hervorgerufen. Die aufgeschmolzenen Harzschichten 71 füllen einen Zwischenraum zwischen den getrennten Schmelzabschnitten auf, und sie werden fest, um eine Harzschicht 71 zu bilden.
Die Anordnung der Fig. 8 ist für zuverlässigere Unterbrechung des Stromflusses durch den Schmelzabschnitt, wenn dieser durchgeschmolzen ist, im Vergleich zum in Zusammenhang mit der Fig. 2 dargelegten Schmelzvorgang ausgebildet.
Die Fig. 9 veranschaulicht eine sechste Ausführungsform der Erfindung; die Fig. 9A ist eine Draufsicht, die eine Halbleiterkomponente 31f zeigt, die das Leistungssteuerungs-Bauteil bildet; die Fig. 9B ist eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie C-C in der Fig. 9A, und die Fig. 9C ist eine zugehörige vergrößerte Teilansicht. Die Halbleiterkomponente 31f ist durch Vergrößern der Dicke der Anschlussfleckbasis 44 in der Fig. 1 und durch Erzeugen der Kathode 45 in solcher Weise, dass sie ein Ende der L- förmigen Anschlussfleckbasis 44 vollständig bedeckt modifiziert. Eine Isolierschicht, die eine Anschlussfleckbasis 44f als Basis für einen Anschlussfleckabschnitt 43f bildet, verfügt über eine Dicke L3, die nicht kleiner als 1/3 einer Dicke L2 einer die Elektrode bildenden Metallschicht ist. Die Seitenfläche der Anschlussfleckbasis 44f verläuft vertikal zur Oberseite des Halbleiterchips 41. Ein eine Schulter 41 der Anschlussfleckbasis 44f bedeckender Abschnitt der Metallschicht verfügt über eine Dicke L1, die kleiner als der Rest ist und einen Schmelzabschnitt 47f bildet. Dementsprechend sind ein geeigneter Oxidfilmabschnitt 42f, eine Kathode 45f, ein Kontaktabschnitt 48f und ein Anschlussfleckgraben 49f ausgebildet.
Die Halbleiterkomponente 31f der Fig. 9 zur Verwendung im Leistungssteuerungs-Bauteil beseitigt das Erfordernis eines speziellen Schritts zum Herstellen des Schmelzabschnitts bei der Herstellung einer Halbleiterkomponente mit relativ flacher Struktur. Demgemäß wird die Halbleiterkomponente dieser Ausführungsform vorzugsweise bei einem Leistungssteuerungs-Bauteil mit relativ hoher Standhaltespannung und kleinem Strom mit planarer Halbleiterkomponente oder dergleichen verwendet, die einen passivierten Oxidfilm und eine dünne Kathode enthält.
Die Fig. 10 veranschaulicht eine siebte Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 10A ist eine Draufsicht, die eine das Leistungssteuerungs-Bauteil bildende Halbleiterkomponente 31g zeigt, die Fig. 10E ist eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie D-D in der Fig. 10A, und die Fig. 100 ist eine zugehörige vergrößerte Teilansicht. Bei der Halbleiterkomponente 31g bildet nur der Oxidfilm der Fig. 1 eine Anschlussfleckbasis 44g. Über der Halbleiterkomponente 41g sind ein Passivierungsgraben 73 und ein Basisgraben 74 ausgebildet. Der Basisgraben 74 ist entlang einer Schulter 43 der Anschlussfleckbasis 44g ausgebildet, mit Abdeckung durch einen Schmelzabschnitt 47g auf der Halbleiterkomponente 41g. In den Passivierungsgraben 73 ist ein Passivierungsglas 72 eingebettet, das einer hohen Spannung standhält. Der Schmelzabschnitt 47g ist so ausgebildet, dass er die Schulter 83 der Anschlussfleckbasis 44g angrenzend an den Basisgraben 74 bedeckt. Dank des vorliegens des Basisgrabens 74 weist der Schmelzabschnitt 47g eine geringere Schichtdicke L4 als L1 beim Schmelzabschnitt 47f der Fig. 9 auf, weswegen er eher zum Durchschmelzen neigt. Dementsprechend sind ein geeigneter Anschlussfleckabschnitt 43g, eine Kathode 45g, ein Kontaktabschnitt 48g und ein Anschlussfleckgraben 49g ausgebildet.
Bei der das Leistungssteuerungs-Bauteil bildenden Halbleiterkomponente 31g der Fig. 10 kann der Basisgraben 74 zur Herstellung des Schmelzabschnitts 47g gleichzeitig mit dem Passivierungsgraben 73 hergestellt werden. So beseitigt diese Anordnung das Erfordernis eines speziellen. Schritts zum Herstellen des Schmelzabschnitts bei der Herstellung einer Halbleiterkomponente mit mehreren Gräben auf dem Halbleiterchip 41g. Demgemäß wird diese Ausführungsform vorzugsweise bei einem Leistungssteuerungs-Bauteil mit relativ hoher Standhaltespannung und großem Strom angewandt, wobei dieses Bauteil eine Halbleiterkomponente wie eine solche vom Graben- oder vom Mesatyp enthält. Außerdem wird die Ausführungsform auch vorzugsweise bei einem Leistungssteuerungs-Bauteil angewandt, das durch ein Abhebeverfahren zum Trennen einer Elektrode mit großer Schichtdicke, wie einer gelöteten Elektrode, hergestellt wird.
Die Fig. 11 veranschaulicht eine zugehörige achte Ausführungsform; die Fig. 11A ist eine Draufsicht, die einen das Leistungssteuerungs-Bauteil bildenden Halbleiterchip 31h zeigt, und die Fig. 11B ist eine zugehörige Schnittansicht entlang einer Linie E-E in der Fig. 11A. Im Halbleiterchip 31h verfügt eine Kathode 45h über eine obere und eine untere Schicht, wobei die obere Schicht einen Anschlussfleckabschnitt 43h bildet, und die untere Schicht einen Kontaktabschnitt 48h bildet. Zwischen diese Schichten ist eine Isolierschicht 45 wie eine solche aus einem elektrisch isolierenden Material eingefügt. Die obere und die untere Schicht sind nur über einen Schmelzabschnitt 47h der Kathode 4% miteinander verbunden, der durch ein in der Isolierschicht 45 ausgebildetes Durchgangsloch 42 gebildet ist. Dementsprechend sind die jeweiligen Abschnitte der Fig. 1 modifiziert, und es sind ein geeigneter Oxidfilmabschnitt 42a und ein Gate 4% hergestellt.
Die das Leistungssteuerungs-Bauteil bildende Halbleiterkomponente 31h der Fig. 11 erlaubt die Herstellung des Kontaktabschnitts, des Schmelzabschnitts und des Anschlussfleckabschnitts sogar im begrenzten Gebiet der Elektrode. Demgemäß wird die Halbleiterkomponente 31h vorzugsweise bei einem Leistungssteuerungs-Bauteil mit relativ kleinen Elektroden angewandt, wie bei Thyristoren mit Gateabschaltung (GTO), bei denen die Kathode mehrere kleine Abschnitte aufweist und das Gate mehrere kleine Abschnitte aufweist, wobei die jeweiligen Abschnitte der Kathode und des Gates auf abwechselnder Grundlage angeordnet sind.
Die Fig. 12 ist eine Draufsicht, die eine neunte Ausführungsform der Erfindung zeigt. Eine Halbleiterkomponente 311 dieser Ausführungsform ist eine Modifizierung der Halbleiterkomponente 31 der Fig. 1, die durch Herstellen mehrerer Schmelzabschnitte gebildet ist, von denen jeder als unabhängiger Schmelzabschnitt 47i dient. Jeder der Schmelzabschnitte 47i ist dünner und länger als der einzelne Schmelzabschnitt 47 der Fig. 1 ausgebildet. Jeder Schmelzabschnitt 47i wird durch einen ähnlichen Mechanismus durchgeschmolzen, wie er in Verbindung mit der Fig. 2 beschrieben wurde, und daher ist das Durchschmelzen durch die zugehörige dünnere und längere Form erleichtert. Ferner erhöht jedes Durchschmelzen eines der Schmelzabschnitte 47i den Strom durch restlichen Schmelzabschnitte 47i, um so für aufeinanderfolgendes Durchschmelzen zu sorgen.
Die Fig. 13 ist eine Draufsicht, die eine zehnte Ausführungsform der Erfindung zeigt. Eine Halbleiterkomponente 31j dieser Ausführungsform ist eine Modifizierung der Halbleiterkomponente 31 der Fig. 1, die dadurch hergestellt wird, dass ein Schmelzabschnitt 47j so hergestellt wird, dass er sich als eng umgebogene Leitung erstreckt. Der Schmelzabschnitt 47j besteht aus mehreren Teilen, die so zusammengefasst sind, dass sie dicht beieinander liegen, damit die von einem Teil desselben verteilte Wärme an andere Teile desselben geliefert wird, um dadurch für die Wiederverwendung der verteilten Wärme zwischen verschiedenen Teilen desselben zu sorgen. Ferner kann der dünne, lange Schmelzabschnitt 47j durch Einnehmen einer kompakten Biegeform selbst auf begrenztem Raum angewandt werden. Übrigens kann diese Ausführungsform mittels mehrerer diskreter Schmelzabschnitte angewandt werden, die dicht beieinander zusammengefasst sind.

Claims

1. Leistungssteuerungs-Bauteil (30) zum Steuern eines zwischen zwei Elektroden (45, 45b, 45c, 45f, 45g, 45h, 50, 50c) fließenden Stroms auf einem Halbleiterchip (41, 41c, 41g) auf Grundlage eines Steuersignals von einer externen Quelle;

- wobei dieses Leistungssteuerungs-Bauteil (30) einen Schmelzabschnitt (47, 47a, 47b, 47c, 47d, 47e, 47f, 47g, 47h, 47i, 47j) aufweist, der durch einen Stromfluss über einem vorbestimmten Pegel durchzuschmelzen ist und in mindestens einer der Elektrode (45, 45b, 45c, 45f, 45g, 45h) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass

- die den Schmelzabschnitt (47, 47a, 47b, 47c, 47d, 47e, 47f, 47g, 47h, 47i, 47j) enthaltende Elektrode (45, 45b, 45c, 45f, 45g, 45h) über einer elektrisch isolierenden Schicht (42, 42b, 42c, 42f, 42h, 75) auf dem Halbleiterchip (41, 41c, 41g) ausgebildet ist und aus Folgendem besteht:

- - einem Anschlussfleckabschnitt (43, 43b, 43c, 43d, 43f, 43g, 43h, 43j), der mit einem Ende eines Drahts (5) verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem externen Anschluss (4a, 4b) verbunden ist; und

- - einem Kontaktabschnitt (48, 48b, 48c, 48d, 48f, 48g, 48h), der mit dem Halbleiterchip (41, 41c, 41g) in Kontakt steht; wobei

- - der Schmelzabschnitt (47, 47a, 47b, 47c, 47d, 47e, 47f, 47g, 47h, 47i, 47j) den Kontaktabschnitt (48, 48b, 48c, 48d, 48f, 48g, 48h) und den Anschlussfleckabschnitt (43, 43b, 43c, 43d, 43f, 43g, 43h, 43j) verbindet; und

- - der Schmelzabschnitt (47f, 47g) auf einer Schulter (81, 83) der elektrisch isolierenden Schicht (44f, 44g) ausgebildet ist.

2. Leistungssteuerungs-Bauteil nach Anspruch 1, bei dem der Kontaktabschnitt (48h), die elektrisch isolierende Schicht (75) und der Anschlussfleckabschnitt (43h) aufeinanderfolgend als Laminat auf dem Halbleiterschip (41) liegen und in der elektrischen Isolierschicht (75) ein den Schmelzabschnitt (47h) festlegendes Durchgangsloch (82) ausgebildet ist.

3. Leistungssteuerungs-Bauteil (30) nach Anspruch 1, bei dem in der den aufzuschmelzenden Schmelzabschnitt (47, 47a, 47b, 47c, 47d, 47e, 47f, 47g, 47h, 47i, 47j) enthaltenden Elektrode (45, 45b, 45c, 45f, 45g, 45h) die Querschnittsfläche des Schmelzabschnitts (47, 47a, 47b, 47c, 47d, 47e, 47f, 47g, 47h, 47i, 47j) rechtwinklig zur Stromflussrichtung kleiner als die Schnittfläche in irgendeinem anderen Teil der Elektrode als dem Schmelzabschnitt (47, 47a, 47b, 47c, 47d, 47e, 47f, 47g, 47h, 471, 47j) ist.

4. Leistungssteuerungs-Bauteil (30) nach Anspruch 1, bei dem der Halbleiterchip (41, 41g) mit einem sich entlang der Schulter (83) erstreckenden Graben (74) versehen ist.

5. Leistungssteuerungs-Bauteil (30) nach Anspruch 1 oder 3, bei dem der Schmelzabschnitt (47j) aus verschiedenen Teilen besteht, die so zusammengefasst sind, dass sie sich dicht beieinander befinden.

6. Leistungssteuerungs-Bauteil (30) nach Anspruch 1 oder 3, bei dem mehrere Schmelzabschnitte (47i, 47j) vorhanden sind.

7. Leistungssteuerungs-Bauteil (30) nach Anspruch 6, bei dem die mehreren Schmelzabschnitte (47i, 47j) so zusammengefasst sind, dass sie sich dicht beieinander befinden.

8. Leistungssteuerungs-Bauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Schmelzabschnitt (47) mit einem thermoplastischen, elektrisch isolierenden Material bedeckt ist.