DE102018217493A1 - Halbleitervorrichtung und Leistungsumwandlungsvorrichtung - Google Patents

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DE102018217493A1
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sealing resin
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Daisuke Murata
Hiroshi Yoshida
Satoshi Kondo
Shinsuke Asada
Yusuke KAJI
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Halbleitervorrichtung, die den Einfluss eines Gases reduzieren kann, das aus einem Harz erzeugt wird, dem kein feuerhemmendes Mittel zugesetzt ist, und eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die die Halbleitervorrichtung enthält, vorzusehen. Die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Halbleiterelement, das auf einem isolierenden Substrat angeordnet ist; ein Gehäuse, das um einen äußeren Rand des isolierenden Substrats angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine dem Halbleiterelement gegenüberliegende Öffnung enthält; ein Versiegelungsharz, das das Halbleiterelement im Gehäuse versiegelt; und einen Deckel, der die Öffnung des Gehäuses schließt, wobei das Versiegelungsharz kein feuerhemmendes Mittel enthält, der Deckel das feuerhemmende Mittel enthält und ein Zwischenraum zwischen dem Versiegelungsharz und dem Deckel vorgesehen ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung und eine Leistungsumwandlungsvorrichtung und insbesondere auf eine Leistungs-Halbleitervorrichtung.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Herkömmliche Halbleitervorrichtungen weisen eine Schaltkreisstruktur bzw. ein Schaltungsmuster auf einem isolierenden Substrat auf und enthalten ein Halbleiterelement auf dem Schaltungsmuster über ein Lot. Das Halbleiterelement ist durch ein Epoxidharz versiegelt, dem ein feuerhemmendes Mittel zugesetzt ist. Das Epoxidharz, dem das feuerhemmende Mittel zugesetzt ist, wird verschlechtert bzw. geschwächt, wenn eine Betriebstemperatur des durch das Epoxidharz versiegelten Halbleiterelements eine hohe Temperatur, zum Beispiel 175°C, erreicht. Dies ruft ein Problem mit einer Abnahme der Wärmebeständigkeit des Epoxidharzes und somit eine Verkürzung der Lebensdauer der Halbleitervorrichtung hervor.
  • Um Gegenmaßnahmen gegen das Problem zu ergreifen, offenbart zum Beispiel die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2013-4729 eine Halbleitervorrichtung, in der ein Halbleiterelement durch ein Harz versiegelt ist, dem kein feuerhemmendes Mittel zugesetzt ist, und das Harz, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, durch ein Harz versiegelt ist, dem ein feuerhemmendes Mittel zugesetzt ist, um einen Betrieb bei einer höheren Temperatur als der herkömmlichen zu unterstützen.
  • Gemäß dieser offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-4729 wird, wenn das Halbleiterelement betrieben wird und eine hohe Temperatur erreicht, das Harz, welches das Halbleiterelement versiegelt und dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, einer hohen Temperatur ausgesetzt, so dass Gas erzeugt wird. Die durch das auf solch eine Weise erzeugte Gas hervorgerufene Spannung ruft ein Problem mit zum Beispiel Rissen in dem Harz, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, und in dem Harz, dem das feuerhemmende Mittel zugesetzt ist, hervor. Obgleich ein Reduzieren des Einflusses des Gases, das aus dem Harz erzeugt wird, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, bevorzugt wird, wurde der Einfluss des Gases herkömmlicherweise nicht berücksichtigt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Halbleitervorrichtung, die imstande ist, den Einfluss eines Gases zu reduzieren, das aus einem Harz erzeugt wird, dem kein feuerhemmendes Mittel zugesetzt ist, und eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die die Halbleitervorrichtung enthält, vorzusehen. Die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Halbleiterelement, das auf einem isolierenden Substrat angeordnet ist; ein Gehäuse, das um einen äußeren Rand des isolierenden Substrats angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine dem Halbleiterelement gegenüberliegende Öffnung enthält; ein Versiegelungsharz, das das Halbleiterelement im Gehäuse versiegelt; und einen Deckel, der die Öffnung des Gehäuses schließt, wobei das Versiegelungsharz kein feuerhemmendes Mittel enthält, der Deckel das feuerhemmende Mittel enthält und ein Zwischenraum zwischen dem Versiegelungsharz und dem Deckel vorgesehen ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Beispielstruktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 2 ist eine Schnittansicht, die eine Beispielstruktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A in 2;
    • 4 ist eine Schnittansicht, die eine Beispielstruktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 5 ist eine Schnittansicht, die eine Beispielstruktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs B in 5; und
    • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems veranschaulicht, das die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Basierend auf den Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • [Ausführungsform 1]
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Beispielstruktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Ein isolierendes Substrat 1 umfasst eine Metallplatte 2, eine auf der Metallplatte 2 angeordnete isolierende Schicht 3 und ein auf der isolierenden Schicht 3 angeordnetes Schaltungsmuster 4. Ein Halbleiterelement 6 ist über ein Lot 5 auf dem Schaltungsmuster 4 angeordnet. Das Halbleiterelement 6 enthält zumindest SiC oder GaN.
  • Ein Gehäuse 7 ist um einen äußeren Rand des isolierenden Substrats 1 angeordnet und ist mit zum Beispiel einem Klebstoff an das isolierende Substrat 1 geklebt. Das Gehäuse 7 enthält eine Öffnung, die dem Halbleiterelement 6 gegenüberliegt. Das Gehäuse 7 ist mit einem externen Verbindungsanschluss 8 versehen. Das Halbleiterelement 6 ist über einen Draht 9 mit dem externen Verbindungsanschluss 8 elektrisch verbunden.
  • Ein Versiegelungsharz 10 versiegelt das Halbleiterelement 6 im Gehäuse 7. Dem Versiegelungsharz 10 ist kein feuerhemmendes Mittel zugesetzt. Ein Deckel 11 ist aufgelegt, um die Öffnung des Gehäuses 7 zu schließen. Der Deckel 11 enthält ein Harz, dem ein feuerhemmendes Mittel zugesetzt ist. Der Deckel 11 und das Versiegelungsharz 10 weisen dazwischen einen Zwischenraum 12 auf. Die Distanz des Zwischenraums 12 zwischen dem Deckel 11 und dem Versiegelungsharz 10 kann größer oder gleich dem maximalen Verzug der Halbleitervorrichtung, zum Beispiel 200 µm oder mehr, sein.
  • Gemäß Ausführungsform 1 kann der Zwischenraum 12, der zwischen dem Versiegelungsharz 10, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, und dem Deckel 11, dem das feuerhemmende Mittel zugesetzt ist, vorgesehen ist, das Gas einfangen, das, wenn das Halbleiterelement bei einer höheren Temperatur betrieben wird, aus dem Versiegelungsharz 10 erzeugt wird, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist. Dies ermöglicht, dass der Einfluss des Gases, das aus dem Versiegelungsharz 10 erzeugt wird, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, auf die gesamte Halbleitervorrichtung reduziert und die Betriebssicherheit der Halbleitervorrichtung erhöht wird.
  • Um das Gas, das aus dem Versiegelungsharz 10 erzeugt wird, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, aus der Halbleitervorrichtung abzulassen, kann in einem Bereich, wo das Gehäuse 7 mit dem Deckel 11 in Kontakt ist, ein Zwischenraum vorgesehen sein.
  • [Ausführungsform 2]
  • 2 ist eine Schnittansicht, die eine Beispielstruktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Ausführungsform 2 weist als Merkmal einen vorstehenden Teil 13 auf, der ein erster vorstehender Teil des Deckels 11 ist. Der vorstehende Teil 13 ist mit dem Gehäuse 7 in einer Erstreckungsrichtung des Deckels 11 in Kontakt. Da die anderen Strukturen mit jenen der Ausführungsform 1 identisch sind, wird die detaillierte Beschreibung hier weggelassen.
  • Wie in 2 veranschaulicht ist, ist der vorstehende Teil 13 des Deckels 11 auf der oberen Oberfläche des Gehäuses 7 angeordnet. Solch eine Struktur kann eine Einstellung der Position des Deckels 11 erleichtern, was ermöglicht, dass die Größe des Zwischenraums 12 zwischen dem Deckel 11 und dem Versiegelungsharz 10 einfach kontrolliert wird. Der vorstehende Teil 13 kann wie beispielsweise ein Zylinder, ein viereckiges Prisma oder ein Dreieck geformt sein.
  • Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht ein Vorsehen des vorstehenden Teils 13 bei dem Deckel 11, dass die Größe des Zwischenraums 12 zwischen dem Deckel 11 und dem Versiegelungsharz 10 gemäß Ausführungsform 2 einfach kontrolliert wird. Dies erleichtert auch einen Entwurf der äußeren Form der Halbleitervorrichtung.
  • Der vorstehende Teil 13 kann ganz oder teilweise um das Gehäuse 7 ausgebildet sein. Wenn der vorstehende Teil 13 teilweise um das Gehäuse 7 ausgebildet ist, ist der vorstehende Teil 13 vorzugsweise an zumindest drei Abschnitten des Gehäuses 7 ausgebildet. Um das Gas, das aus dem Versiegelungsharz 10 erzeugt wird, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, aus der Halbleitervorrichtung abzulassen, kann in einem Bereich, wo das Gehäuse 7 mit dem Deckel 11 in Kontakt ist, ein Zwischenraum vorgesehen werden.
  • Wie in 3 veranschaulicht ist, können der vorstehende Teil 13 und das Gehäuse 7 jeweilige Klauenteile aufweisen. Ein Eingriff des Klauenteils des vorstehenden Teils 13 in den Klauenteil des Gehäuses 7 wird die Praxistauglichkeit verbessern. Jeder der Klauenteile kann ganz oder teilweise um das Gehäuse 7 ausgebildet sein. Wenn jeder der Klauenteile teilweise um das Gehäuse 7 ausgebildet ist, ist der Klauenteil vorzugsweise an zumindest drei Abschnitten des Gehäuses 7 ausgebildet. Um das Gas, das aus dem Versiegelungsharz 10 erzeugt wird, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, aus der Halbleitervorrichtung abzulassen, kann in einem Bereich, wo das Gehäuse 7 mit dem Deckel 11 in Kontakt ist, ein Zwischenraum vorgesehen sein.
  • [Ausführungsform 3]
  • 4 und 5 sind Schnittansichten, die jeweils eine Beispielstruktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • Ausführungsform 3 weist als Merkmal einen vorstehenden Teil 14 auf, der ein zweiter vorstehender Teil ist, der vom Deckel 11 in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Deckels 11 vorsteht. Der vorstehende Teil 14 ist in Kontakt mit dem isolierenden Substrat 1 oder dem Gehäuse 7. Da die anderen Strukturen mit jenen in der Ausführungsform 1 identisch sind, wird die detaillierte Beschreibung hierin weggelassen.
  • Wie in 4 veranschaulicht ist, ist der vorstehende Teil 14 mit dem isolierenden Substrat 1 in Kontakt. Wie in 5 veranschaulicht ist, ist der vorstehende Teil 14 mit dem Gehäuse 7 in Kontakt. Solche Strukturen können eine Einstellung der Höhe des vorstehenden Teils 14 erleichtern, was ermöglicht, dass die Größe des Zwischenraums 12 zwischen dem Deckel 11 und dem Versiegelungsharz 10 leicht kontrolliert wird. Der vorstehende Teil 14 kann wie zum Beispiel ein Zylinder, ein viereckiges Prisma oder ein Dreieck geformt sein.
  • Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht ein Vorsehen des vorstehenden Teils 14 bei dem Deckel 11, dass die Größe des Zwischenraums 12 zwischen dem Deckel 11 und dem Versiegelungsharz 10 gemäß Ausführungsform 3 leicht kontrolliert wird. Dies erleichtert auch einen Entwurf der äußeren Form der Halbleitervorrichtung.
  • Wie in 4 und 5 veranschaulicht ist, ist der vorstehende Teil 14 in dem Versiegelungsharz 10 eingebettet, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist. Somit kann der Deckel 11 fester als jene gemäß den Ausführungsformen 1 und 2 fixiert werden.
  • Der vorstehende Teil 14 kann ganz oder teilweise um das Gehäuse 7 ausgebildet sein. Wenn der vorstehende Teil 14 teilweise um das Gehäuse 7 ausgebildet ist, ist der vorstehende Teil 14 vorzugsweise an zumindest drei Abschnitten des Gehäuses 7 ausgebildet. Um das Gas, das aus dem Versiegelungsharz 10 erzeugt wird, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, aus der Halbleitervorrichtung abzulassen, kann in einem Teil, wo das Gehäuse 7 mit dem Deckel 11 in Kontakt ist, ein Zwischenraum vorgesehen sein.
  • Wie in 6 veranschaulicht ist, können der vorstehende Teil 14 und das Gehäuse 7 jeweiligen Klauenteile aufweisen. Ein Eingriff des Klauenteils des vorstehenden Teils 14 in den Klauenteil des Gehäuses 7 wird die Praxistauglichkeit verbessern. Jeder der Klauenteile kann ganz oder teilweise um das Gehäuse 7 ausgebildet sein. Wenn jeder der Klauenteile teilweise um das Gehäuse 7 ausgebildet ist, ist der Klauenteil vorzugsweise an zumindest drei Abschnitten des Gehäuses 7 ausgebildet. Um das Gas, das aus dem Versiegelungsharz 10 erzeugt wird, dem das feuerhemmende Mittel nicht zugesetzt ist, aus der Halbleitervorrichtung abzulassen, kann in einem Bereich, wo das Gehäuse 7 mit dem Deckel 11 in Kontakt ist, ein Zwischenraum vorgesehen sein.
  • [Ausführungsform 4]
  • Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung beschreibt eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, für die die Halbleitervorrichtungen gemäß den Ausführungsformen 1 bis 3 verwendet werden. Obgleich Ausführungsform 4 nicht auf eine spezifische Leistungsumwandlungsvorrichtung beschränkt ist, wird die Ausführungsform 4 eine Anwendung der Ausführungsformen 1 bis 3 auf einen Dreiphasen-Inverter beschreiben.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems veranschaulicht, für das die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 verwendet wird.
  • Das in 7 veranschaulichte Leistungsumwandlungssystem umfasst eine Stromquelle 100, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 und eine Last 300. Die Stromquelle 100, welche eine DC-Stromquelle ist, stellt der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 DC-Leistung bereit. Die Stromquelle 100 kann beliebige Arten von Komponenten wie etwa ein Gleichstromsystem, eine Solarbatterie oder eine wiederaufladbare Batterie umfassen und kann eine gleichrichtende Schaltung, die mit einem AC-System verbunden ist, oder einen AC/DC-Wandler umfassen. Die Stromquelle 100 kann einen DC/DC-Wandler enthalten, der von einem DC-System abgegebene DC-Leistung in eine vorbestimmte Leistung umwandelt.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200, die ein Drehstrom- bzw. Dreiphasen-Inverter ist, der zwischen die Stromquelle 100 und die Last 300 geschaltet ist, wandelt die von der Stromquelle 100 bereitgestellte DC-Leistung in die AC-Leistung um, um der Last 300 die AC-Leistung bereitzustellen. Wie in 7 veranschaulicht ist, enthält die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 eine Hauptumwandlungsschaltung 201, welche die DC-Leistung in die AC-Leistung umwandelt, und eine Steuerschaltung 203, welche an die Hauptumwandlungsschaltung 201 ein Steuersignal zum Steuern der Hauptumwandlungsschaltung 201 abgibt.
  • Die Last 300 ist ein Dreiphasen-Elektromotor, der mit der von der Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 bereitgestellten AC-Leistung angetrieben wird. Die Last 300 ist nicht auf eine spezifische Nutzung beschränkt, sondern ist der Elektromotor, der an verschiedene Arten elektrischer Einrichtungen montiert wird. Folglich wird die Last 300 als der Elektromotor für zum Beispiel ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Schienenfahrzeug, einen Lift oder eine Klimaanlage genutzt.
  • Im Folgenden wird die Leistungsumwandlungsvorrichtung 200 im Detail beschrieben. Die Hauptumwandlungsschaltung 201 enthält Schaltelemente und (nicht dargestellte) Freilaufdioden. Ein Schalten des Schaltelements bewirkt, dass die von der Stromquelle 100 bereitgestellte DC-Leistung in die AC-Leistung umgewandelt wird. Die AC-Leistung wird dann der Last 300 bereitgestellt. Die spezifische Schaltungskonfiguration der Hauptumwandlungsschaltung 201 besteht aus verschiedenen Typen. Die Hauptumwandlungsschaltung 201 gemäß der Ausführungsform 4 ist eine Dreiphasen-Vollbrückenschaltung mit zwei Niveaus und enthält sechs Schaltelemente und sechs Freilaufdioden, die mit den jeweiligen Schaltelementen antiparallel verbunden sind. Die Halbleitervorrichtung gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 3 wird für zumindest eines/eine der Schaltelemente und der Freilaufdioden in der Hauptumwandlungsschaltung 201 verwendet. Die sechs Schaltelemente bilden drei Paare oberer und unterer Arme, in deren jeweiligem Paar die beiden Schaltelemente miteinander in Reihe geschaltet sind. Die drei Paare oberer und unterer Arme bilden die jeweiligen Phasen (U-Phase, V-Phase und W-Phase) der Vollbrückenschaltung. Ausgangsanschlüsse der jeweiligen Paare oberer und unterer Arme, d.h. drei Ausgangsanschlüsse der Hauptumwandlungsschaltung 201, sind mit der Last 300 verbunden.
  • Die Hauptumwandlungsschaltung 201 enthält eine (nicht dargestellte) Ansteuerschaltung zum Ansteuern jedes der Schaltelemente. Die Ansteuerschaltung kann in einem Halbleitermodul 202 eingebettet oder separat von dem Halbleitermodul 202 vorgesehen sein. Die Ansteuerschaltung erzeugt Ansteuersignale zum Ansteuern der Schaltelemente der Hauptumwandlungsschaltung 201 und stellt die Ansteuersignale Steuerelektroden der Schaltelemente der Hauptumwandlungsschaltung 201 bereit. Konkret gibt die Ansteuerschaltung an eine Steuerelektrode von jedem der Schaltelemente gemäß dem Steuersignal von der Steuerschaltung 203, die später beschrieben werden soll, das Ansteuersignal zum Schalten des Schaltelements in einen EIN-Zustand und das Ansteuersignal zum Schalten des Schaltelements in einen AUS-Zustand ab. Das Ansteuersignal ist ein Spannungssignal (EIN-Signal), das gleich einer Schwellenspannung des Schaltelements oder höher ist, wenn das Schaltelement in dem EIN-Zustand gehalten wird. Das Ansteuersignal ist ein Spannungssignal (AUS-Signal), das gleich der Schwellenspannung des Schaltelements oder niedriger ist, wenn das Schaltelement in dem AUS-Zustand gehalten wird.
  • Die Steuerschaltung 203 steuert die Schaltelemente der Hauptumwandlungsschaltung 201, um der Last 300 eine gewünschte Leistung bereitzustellen. Konkret berechnet die Steuerschaltung 203 eine Zeit (EIN-Zeit), während jedes der Schaltelemente der Hauptumwandlungsschaltung 201 in den EIN-Zustand eintreten muss, basierend auf der Leistung, die der Last 300 bereitgestellt werden muss. Beispielsweise kann die Hauptumwandlungsschaltung 201 gesteuert werden, indem eine PWM-Steuerung zum Modulieren der EIN-Zeit des Schaltelements gemäß der Spannung, die abgegeben werden muss, durchgeführt wird. Die Steuerschaltung 203 gibt dann eine Steueranweisung (Steuersignal) an die in der Hauptumwandlungsschaltung 201 enthaltene Ansteuerschaltung ab, so dass die Ansteuerschaltung zu jeder Zeit das EIN-Signal an das Schaltelement abgibt, das in den EIN-Zustand eintreten muss, und das AUS-Signal an das Schaltelement abgibt, das in den AUS-Zustand eintreten muss. Die Ansteuerschaltung gibt das EIN-Signal oder das AUS-Signal als das Ansteuersignal an die Steuerelektrode von jedem der Schaltelemente gemäß dem Steuersignal ab.
  • Da die Halbleitervorrichtung gemäß einer beliebigen der Ausführungsformen 1 bis 3 für die Schaltelemente und die Freilaufdioden in der Hauptumwandlungsschaltung 201 in der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 verwendet wird, kann die Betriebssicherheit erhöht werden.
  • Obgleich Ausführungsform 4 das Beispiel einer Anwendung der Ausführungsformen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung auf den Dreiphasen-Inverter mit den beiden Niveaus beschreibt, sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt, sondern können für verschiedene Leistungsumwandlungsvorrichtungen verwendet werden. Obgleich die Ausführungsform 4 die Leistungsumwandlungsvorrichtung mit den beiden Niveaus beschreibt, kann die Leistungsumwandlungsvorrichtung drei oder mehr Niveaus aufweisen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können für einen einphasigen Inverter verwendet werden, wenn die Leistung einer einphasigen Last bereitgestellt wird. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch beispielsweise für einen DC/DC-Wandler oder einen AC/DC-Wandler verwendet werden, wenn die Leistung einer DC-Last bereitgestellt wird.
  • Die Last der Leistungsumwandlungsvorrichtung, für die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist nicht auf den Elektromotor wie oben beschrieben beschränkt. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung kann auch als eine Stromversorgungsvorrichtung einer Elektroerosionsmaschine, einer Laserstrahlmaschine, einer Kocheinrichtung mit Induktionsheizung oder eines Systems zur kontaktlosen Leistungseinspeisung genutzt werden und kann ferner als ein Leistungskonditionierer beispielsweise eines Solarenergiesystems oder eines Systems zur Speicherung von Elektrizität genutzt werden.
  • Ausführungsformen können frei kombiniert und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zweckmäßig modifiziert oder weggelassen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013004729 [0003, 0004]

Claims (8)

  1. Halbleitervorrichtung, umfassend: ein Halbleiterelement (6), das auf einem isolierenden Substrat (1) angeordnet ist; ein Gehäuse (7), das um einen äußeren Rand des isolierenden Substrats (1) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (7) eine dem Halbleiterelement (6) gegenüberliegende Öffnung enthält; ein Versiegelungsharz (10), das das Halbleiterelement (6) im Gehäuse (7) versiegelt; und einen Deckel (11), der die Öffnung des Gehäuses (7) schließt, wobei das Versiegelungsharz (10) kein feuerhemmendes Mittel enthält, der Deckel (11) das feuerhemmende Mittel enthält und zwischen dem Versiegelungsharz (10) und dem Deckel (11) ein Zwischenraum (12) vorgesehen ist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Deckel (11) einen ersten vorstehenden Teil (13) in Kontakt mit dem Gehäuse (7) in einer Erstreckungsrichtung des Deckels (11) umfasst.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste vorstehende Teil (13) und das Gehäuse (7) jeweilige, ineinander eingreifende Klauenteile umfassen.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Deckel (11) einen zweiten vorstehenden Teil (14) umfasst, der vertikal zu einer Erstreckungsrichtung des Deckels (11) angeordnet ist, und der zweite vorstehende Teil (14) mit dem isolierenden Substrat (1) oder dem Gehäuse (7) in Kontakt ist.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der zweite vorstehende Teil (14) und das Gehäuse (7) jeweilige, ineinander eingreifende Klauenteile umfassen.
  6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zwischen dem Gehäuse (7) und dem Deckel (11) ein Zwischenraum (12) vorgesehen ist.
  7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Halbleiterelement (6) zumindest SiC oder GaN enthält.
  8. Leistungsumwandlungsvorrichtung, umfassend: eine Hauptumwandlungsschaltung (201), die die Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält, wobei die Hauptumwandlungsschaltung (201) eine eingespeiste Leistung umwandelt, um eine resultierende Leistung abzugeben; und eine Steuerschaltung (203), die an die Hauptumwandlungsschaltung (201) ein Steuersignal zum Steuern der Hauptumwandlungsschaltung (201) abgibt.
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