DE112022000252T5

DE112022000252T5 - Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE112022000252T5
Application number: DE112022000252.2T
Authority: DE
Inventors: Kotaro Shibata
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2022-01-07
Publication date: 2023-09-07
Also published as: JPWO2022158322A1; US20240038734A1; CN116783699A; WO2022158322A1

Abstract

Ein Halbleiterbauteil umfasst Halbleiterelemente. Jedes Halbleiterbauteil, das eine erste, eine zweite und eine dritte Elektrode aufweist, wird so gesteuert, dass der Stromfluss zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode durch Treibersignale, die der dritten Elektrode zugeführt werden, ein- und ausgeschaltet wird. Die ersten Elektroden der Halbleiterelemente sind elektrisch miteinander verbunden, und die zweiten Elektroden der Halbleiterelemente sind elektrisch miteinander verbunden. Das Halbleiterbauteil umfasst des Weiteren ein Steuerungsterminal, das die Treibersignale empfängt, einen ersten Verdrahtungsabschnitt, der mit dem Steuerungsterminal verbunden ist, einen zweiten Verdrahtungsabschnitt und dritte Verdrahtungsabschnitte, und des Weiteren ein erstes Verbindungsglied, das den ersten und den zweiten Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet, ein zweites Verbindungsglied, das den zweiten Verdrahtungsabschnitt und jeden dritten Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet, und dritte Verbindungsglieder, die die dritten Verdrahtungsabschnitte und die dritten Elektroden der Halbleiterelemente verbinden.

Description

TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft Halbleiterbauteile.
STAND DER TECHNIK
Üblicherweise sind Halbleiterbauteile bekannt, die mit Leistungshalbleiterelementen, wie Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren („metal-oxide-semiconductor field-effect transistors“; MOSFETs) und Bipolartransistoren mit isoliertem Gate („insulated gate bipolar transistors“; IGBTs), bereitgestellt werden. Es ist auch bekannt, dass die Strombelastbarkeit eines solchen Halbleiterbauteils dadurch gewährleistet wird, dass die Vielzahl der Leistungshalbleiterelemente parallel verbunden wird (z.B. Patentdokument 1). Ein in Patentschrift 1 beschriebenes Leistungsmodul („power module“) umfasst eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen, eine Vielzahl von ersten Verbindungsleitungen („connecting lines“), eine Verdrahtungsschicht („wiring layer“) und ein Signal-Terminal. Die ersten Halbleiterelemente bestehen z.B. aus MOSFETs. Jedes erste Halbleiterelement schaltet sich entsprechend einem Treibersignal ein und aus, das an seinem Gateterminal eingegeben wird. Die ersten Verbindungsleitungen, die aus Drähten bestehen können, verbinden die Gateterminals der ersten Halbleiterelemente mit der Verdrahtungsschicht. Die Verdrahtungsschicht ist mit dem Signal-Terminal verbunden. Das Signal-Terminal ist also über die Verdrahtungsschicht und die ersten Verbindungsleitungen mit den Gateterminals der ersten Halbleiterelemente verbunden. Das Signal-Terminal stellt ein Treibersignal („drive signal“) zur Ansteuerung jedes ersten Halbleiterelementes an die Gateterminals der ersten Halbleiterelemente bereit.
DOKUMENT AUS DEM STAND DER TECHNIK
Patentdokument
Patentdokument 1: JP-A-2016-225493
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
Ein Leistungshalbleiterelement („power semiconductor element“), das mit hoher Geschwindigkeit schaltet („switches“), kann eine unerwartete Oszillation eines Treibersignals (z.B. Gatespannung) verursachen. Die Oszillation eines Treibersignals in einem Leistungshalbleiterelement kann eine Fehlfunktion einer Schaltung bzw. eines Schaltkreises („circuit“) (z.B. eines Halbleiterbauteils) verursachen, das das Leistungshalbleiterelement umfasst.
In Anbetracht der oben beschriebenen Umstände kann die vorliegende Offenbarung zum Beispiel darauf abzielen, ein Halbleiterbauteil bereitzustellen, das derart ausgebildet bzw. ausgestaltet ist, dass es die Oszillation eines Treibersignals verhindert oder reduziert.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Ein Halbleiterbauteil entsprechend der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen, die jeweils eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine dritte Elektrode aufweisen und jeweils so gesteuert werden, dass sie Stromfluss zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode entsprechend einem ersten Treibersignal, das in die dritte Elektrode eingegeben wird, ein- und ausschalten; ein erstes Steuerungsterminal, das das Treibersignal empfängt; einen ersten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das erste Steuerungsterminal elektrisch verbunden ist; einen zweiten Verdrahtungsabschnitt, der von dem ersten Verdrahtungsabschnitt beabstandet ist; eine Vielzahl von dritten Verdrahtungsabschnitten, die von dem ersten Verdrahtungsabschnitt und dem zweiten Verdrahtungsabschnitt beabstandet sind; ein erstes Verbindungsglied, das den ersten Verdrahtungsabschnitt und den zweiten Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet; ein zweites Verbindungsglied, das den zweiten Verdrahtungsabschnitt und jede der Vielzahl von dritten Verdrahtungsabschnitten elektrisch verbindet; und eine Vielzahl von dritten Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von dritten Verdrahtungsabschnitten und die dritte Elektrode eines der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen verbinden. Die ersten Elektroden der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen sind elektrisch miteinander verbunden. Auch die zweiten Elektroden der Vielzahl der ersten Halbleiterelemente sind elektrisch miteinander verbunden.
Vorteile der Erfindung
Das derart ausgebildete Halbleiterbauteil kann die Oszillation eines Treibersignals verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauteils entsprechend einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich wie 1, jedoch ohne Versiegelungsglied.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 2.
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 2.
5 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das Versiegelungsglied als Phantom dargestellt ist.
6 ist eine Draufsicht ähnlich wie 5, jedoch ohne eine Vielzahl von Terminals, eine Vielzahl von Verbindungsgliedern und das Versiegelungsglied.
7 ist eine Draufsicht ähnlich wie 6, wobei einige Verdrahtungsabschnitte weggelassen wurden.
8 ist eine Draufsicht ähnlich wie 7, jedoch ohne isolierendes Substrat.
9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX der 5.
10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der 5.
11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI der 5.
12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII der 5.
13 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 12.
14 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 12.
15 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauteils entsprechend einer zweiten Ausführungsform.
16 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil gemäß der zweiten Ausführungsform, wobei ein Abschnitt eines Gehäuses weggelassen wurde.
17 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII von 16, wobei das Gehäuse als Phantom dargestellt ist.
18 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil gemäß einer dritten Ausführungsform, wobei ein Versiegelungsglied als Phantom dargestellt ist.
19 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei ein Versiegelungsglied als Phantom dargestellt ist.
20 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Teilen eines Halbleiterbauteils entsprechend einer vierten Ausführungsform.
21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXI-XXI der 19.
22 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil gemäß einer fünften Ausführungsform, wobei ein Versiegelungsglied als Phantom dargestellt ist.

MODUS BZW. AUSFÜHRUNGSFORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen eines Halbleiterbauteils gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bzw. Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung eines solchen Elements wird nicht wiederholt.
Die 1 bis 13 zeigen ein Halbleiterbauteil A1 entsprechend einer ersten Ausführungsform. Das Halbleiterbauteil A1 umfasst eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen 1, eine Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen 2, ein Stützglied 3, eine Vielzahl von isolierenden Substraten 41, eine Vielzahl von Verdrahtungsabschnitten 511 bis 514, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553, 561, 571 und 572, eine Vielzahl von Metallgliedern 58 und 59, ein Paar von Steuerungsterminals 61 und 62, eine Vielzahl von Erfassungsterminals 63 bis 65, eine Vielzahl von Verbindungsgliedern 7 und ein Versiegelungsglied 8. Wie in den 3 und 4 dargestellt, umfasst die Vielzahl von Verbindungsgliedern 7 Verbindungsglieder 711, 712, 721 bis 723, 731 bis 733, 741 bis 743 und 751 bis 753.
1 ist eine perspektivische Ansicht des Halbleiterbauteils A1. 2 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich wie 1, jedoch ohne das Versiegelungsglied 8. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines wichtigen Abschnitts von 2. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines wichtigen Abschnitts von 2. 5 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A1, wobei das Versiegelungsglied 8 als Phantom dargestellt ist (zwei-Punkt-gestrichelte Linien). 6 ist eine Draufsicht ähnlich wie 5, jedoch ohne die Steuerungsterminals 61 und 62, die Erfassungsterminals 63 bis 65 und die Verbindungsglieder 7. 7 ist eine Draufsicht ähnlich wie 6, jedoch ohne die Verdrahtungsabschnitte 512, 513, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553, 561, 571 und 572. 8 ist eine Draufsicht ähnlich wie 7, jedoch ohne das isolierende Substrat 41. 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX der 5. 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der 5. 11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI der 5. 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von 5. 13 ist eine vergrößerte Ansicht eines wichtigen Abschnitts von 12. 14 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 12.
Der Einfachheit halber werden die drei zueinander orthogonalen Richtungen als x-, y- und z-Richtung bezeichnet. Die z-Richtung kann z. B. eine Dickenrichtung des Halbleiterbauteils A1 sein. Bei der x-Richtung kann es sich um eine seitliche Richtung des Halbleiterbauteils A1 in Draufsicht handeln (siehe 5). Die y-Richtung kann eine vertikale Richtung des Halbleiterbauteils A1 in Draufsicht sein (siehe 5). Die x-Richtung ist ein Beispiel für eine „erste Richtung“, und die y-Richtung ist eine „zweite Richtung“.
In einem Beispiel können die ersten Halbleiterelemente 1 und die zweiten Halbleiterelemente 2 MOSFETs sein. In einem anderen Beispiel können die ersten Halbleiterelemente 1 und die zweiten Halbleiterelemente 2 andere Schaltelement als MOSFETs sein, wie Feldeffekttransistoren, insbesondere Metall-Isolator-Halbleiter-FETs („metal-insulator-semiconductor FETs“; MISFETs), oder bipolare Transistoren, insbesondere IGBTs. Jedes der ersten Halbleiterelemente 1 und der zweiten Halbleiterelemente 2 ist aus einem Halbleitermaterial hergestellt, bei dem es sich meist um Siliziumkarbid (SiC) handelt. Das Halbleitermaterial ist nicht auf SiC beschränkt, andere Beispiele umfassen Silizium (Si), Galliumarsenid (GaAs), Galliumnitrid (GaN) und Galliumoxid (Ga₂O₃).
Wie in 13 dargestellt, hat jedes der ersten Halbleiterelemente 1 eine Elementvorderseite 1a und eine Elemenrückseite 1b. Die Elementvorderseite 1a und die Elemenrückseite 1b sind in der z-Richtung voneinander beabstandet. Die Elementvorderseite 1a ist in die z2-Richtung, die Elemenrückseite 1b in die zl-Richtung ausgerichtet. Die Elementvorderseite 1a ist ein Beispiel für eine „Erste-ElementVorderseite“ („first-element obverse surface“)und die Elemenrückseite 1b ist ein Beispiel für eine „Erste-Element-Rückseite“ („first-element reverse surface“).
Jedes erste Halbleiterelement 1 umfasst eine erste Elektrode 11, eine zweite Elektrode 12 und eine dritte Elektrode 13. Wie in 13 dargestellt, ist die erste Elektrode 11 jedes ersten Halbleiterelements 1 auf der Elemenrückseite 1b gebildet, und die zweite Elektrode 12 und die dritte Elektrode 13 sind auf der Elementvorderseite 1a gebildet. In dem Beispiel, in dem jedes erste Halbleiterelement 1 ein MOSFET ist, ist die erste Elektrode 11 die Drainelektrode, die zweite Elektrode 12 ist die Sourceelektrode und die dritte Elektrode 13 ist die Gateelektrode. Jedes erste Halbleiterelement 1 wechselt als Reaktion auf ein erstes Treibersignal (z.B. Gatespannung), das in die dritte Elektrode 13 (die Gateelektrode) eingegeben („inputted“) wird, zwischen einem leitenden und einem isolierenden Zustand. Dieser Vorgang des Wechsels zwischen dem leitenden Zustand und dem isolierenden Zustand wird als Schaltoperation bzw. Schaltvorgang („switching operation“) bezeichnet. In dem leitenden Zustand fließt der Strom von der ersten Elektrode 11 (der Drainelektrode) zu der zweiten Elektrode 12 (der Sourceelektrode) . In dem isolierenden Zustand fließt der Strom nicht. Das heißt, jedes erste Halbleiterelement 1 wird so gesteuert, dass es Stromfluss zwischen der ersten Elektrode 11 (der Drainelektrode) und der zweiten Elektrode 12 (der Sourceelektrode) als Reaktion auf ein erstes Treibersignal (z.B. Gatespannung), das in die dritte Elektrode 13 (die Gateelektrode) eingegeben wird, ein- und ausschaltet. Die ersten Halbleiterelemente 1 sind, wie später beschrieben, so angeordnet, dass sie die ersten Elektroden 11 miteinander und die zweiten Elektroden 12 miteinander elektrisch verbinden.
Wie in den 2, 3 und 5 dargestellt, sind die ersten Halbleiterelemente 1 in der x-Richtung nebeneinander angeordnet. Wie in 13 gezeigt, ist jedes erste Halbleiterelement 1 mit einem leitenden Bondingmaterial („bonding material“) 19 an das Stützglied („support member“) 3 (eine leitende Platte 31, die später beschrieben wird) gebondet. Das leitende Bondingmaterial 19 kann Lot, Metallpaste oder Sintermetall sein.
Wie in 14 dargestellt, hat jedes der zweiten Halbleiterelemente 2 eine Elementvorderseite 2a und eine Elemenrückseite 2b. Die Elementvorderseite 2a und die Elemenrückseite 2b sind in der z-Richtung voneinander beabstandet. Die Elementvorderseite 2a ist in der z2-Richtung, die Elemenrückseite 2b in der zl-Richtung ausgerichtet. Die Elementvorderseite 2a ist ein Beispiel für eine „zweite-ElementVorderseite“, und die Elemenrückseite 2b ist ein Beispiel für eine „zweite Element-Rückseite“.
Jedes zweite Halbleiterelement 2 umfasst eine vierte Elektrode 21, eine fünfte Elektrode 22 und eine sechste Elektrode 23. Wie in 14 dargestellt, ist die vierte Elektrode 21 jedes zweiten Halbleiterelements 2 auf der Elemenrückseite 2b ausgebildet, und die fünfte Elektrode 22 und die sechste Elektrode 23 sind auf der Elementvorderseite 2a ausgebildet. In dem Beispiel, in dem jedes zweite Halbleiterelement 2 ein MOSFET ist, ist die vierte Elektrode 21 die Drainelektrode, die fünfte Elektrode 22 ist die Sourceelektrode und die sechste Elektrode 23 ist die Gateelektrode. Das zweite Halbleiterelement 2 führt als Reaktion auf ein zweites Treibersignal (z.B. Gatespannung), das in die sechste Elektrode 23 (die Gateelektrode) eingegeben wird, Schaltvorgänge (Wechsel zwischen einem leitenden und einem isolierenden Zustand) aus. In dem leitenden Zustand fließt Strom von der vierten Elektrode 21 (der Drainelektrode) zu der fünften Elektrode 22 (der Sourceelektrode). In dem isolierenden Zustand fließt kein Strom. Das heißt, das zweite Halbleiterelement 2 wird so gesteuert, dass es Stromfluss zwischen der vierten Elektrode 21 (der Drainelektrode) und der fünften Elektrode 22 (der Sourceelektrode) als Reaktion auf ein zweites Treibersignal (z.B. Gatespannung), das in die sechste Elektrode 23 (die Gateelektrode) eingegeben wird, ein- und ausschaltet. Die zweiten Halbleiterelemente 2 sind, wie später beschrieben, so angeordnet, dass sie die vierten Elektroden 21 miteinander und die fünften Elektroden 22 miteinander verbinden.
Wie in den 2, 4 und 5 dargestellt, sind die zweiten Halbleiterelemente 2 in der x-Richtung nebeneinander angeordnet. Die zweiten Halbleiterelemente 2 sind in der y1-Richtung von den ersten Halbleiterelementen 1 angeordnet. Wie in 14 dargestellt, ist jedes zweite Halbleiterelement 2 mit einem leitenden Bondingmaterial 29 an das Stützglied 3 (eine leitende Platte 32, die später beschrieben wird) gebondet („bonded“). Das leitende Bondingmaterial 29 kann Lot, Metallpaste oder Sintermetall sein.
Das Halbleiterbauteil A1 kann z. B. als Halbbrückenschaltung („halb-bridge switching circuit“) ausgestaltet sein. Die ersten Halbleiterelemente 1 bilden einen Oberarmschaltkreis („upper arm circuit“) des Halbleiterbauteils A1, die zweiten Halbleiterelemente 2 bilden einen Unterarmschaltkreis („lower arm cicuit“) des Halbleiterbauteils A1. Bei dem Halbleiterbauteil A1 sind die ersten Halbleiterelemente 1 elektrisch parallel verbunden und die zweiten Halbleiterelemente 2 elektrisch parallel verbunden. Jedes erste Halbleiterelement 1 ist mit einem der zweiten Halbleiterelemente 2 in Reihe geschaltet, indem die zweite Elektrode 12 und die vierte Elektrode 21 elektrisch verbunden sind. Mit dieser Reihenschaltung bilden die ersten Halbleiterelemente 1 und die zweiten Halbleiterelemente 2 eine Brücke. In dem dargestellten Beispiel umfasst das Halbleiterbauteil A1 vier erste Halbleiterelemente 1 und vier zweite Halbleiterelemente 2 (siehe 2 und 5). Die Anzahl der bereitzustellenden ersten Halbleiterelemente 1 und der zweiten Halbleiterelemente 2 ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann je nach der gewünschten Leistung („performance“) des Halbleiterbauteils A1 geändert werden.
Wie in den 8 bis 14 dargestellt, trägt das Stützglied 3 die ersten Halbleiterelemente 1 und die zweiten Halbleiterelemente 2. Das Stützglied 3 umfasst ein Paar leitende Platten 31 und 32 und ein Paar isolierende Platten 33 und 34.
Jede der leitenden Platten 31 und 32 ist aus einem elektrisch leitenden Material, wie Kupfer oder einer Kupferlegierung, hergestellt. Jede der leitenden Plattes 31 und 32 kann ein Laminat („laminate“) sein, in dem eine Schicht aus Kupfer und eine Schicht aus Molybdän abwechselnd in der z-Richtung gestapelt sind. In diesem Fall werden die äußeren Schichten jeder der leitenden Platten 31 und 32 in der zl-Richtung und in der z2-Richtung durch Kupferschichten gebildet. Wie in 8 gezeigt, können die leitenden Platten 31 und 32 in einer Betrachtung in der z-Richtung (in Draufsicht) rechteckig sein.
Wie in den 8, 12 und 13 dargestellt, trägt die leitende Platte 31 die darauf montierten bzw. angebrachten ersten Halbleiterelemente 1. Die leitende Platte 31 ist elektrisch mit den ersten Elektroden 11 (den Drainelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden. Die ersten Elektroden 11 der ersten Halbleiterelemente 1 sind über die leitende Platte 31 elektrisch miteinander verbunden. Die leitende Platte 31 kann z. B. die Form eines rechteckigen Parallelepipeds haben. Die leitende Platte 31 hat in der z-Richtung eine größere Abmessung als die Abmessung in der z-Richtungs des isolierenden Substrats 41. Die leitende Platte 31 ist ein Beispiel für einen „ersten Montageabschnitt“ („first mounting portion“).
Wie in den 9 und 11 bis 13 dargestellt, weist die leitende Platte 31 eine Montagefläche 31a auf. Die Montagefläche 31a weist in die Richtung z2. Die Montagefläche 31a ist mit dem ersten Halbleiterelement 1 und mit dem Verdrahtungsabschnitt 511 gebondet. Die leitende Platte 31 ist mit dem Bondingmaterial 319 an die isolierende Platte 33 gebondet, wie in den 9 und 13 gezeigt. Das Bondingmaterial 319 kann elektrisch leitend oder isolierend sein.
Wie in den 8, 12 und 14 dargestellt, trägt bzw. stützt die leitende Platte 32 die darauf montierten zweiten Halbleiterelemente 2. Die leitende Platte 32 ist elektrisch mit den vierten Elektroden 21 (den Drainelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 verbunden. Die vierten Elektroden 21 der zweiten Halbleiterelemente 2 sind über die leitende Platte 32 elektrisch miteinander verbunden. Die leitende Platte 32 kann z.B. die Form eines rechteckingen Parallelepipeds haben. Die leitende Platte 32 hat in der z-Richtung eine größere Abmessung als die z-Richtungs-Abmessung des isolierenden Substrats 41. Die leitende Platte 32 ist ein Beispiel für einen „zweiten Montageabschnitt“.
Wie in den 10, 12 und 14 dargestellt, weist die leitende Platte 32 eine Montagefläche 32a auf. Die Montagefläche 32a weist in die Richtung z2. Die Montagefläche 32a ist mit dem zweiten Halbleiterelement 2 sowie mit dem Verdrahtungsabschnitt 514 gebondet. Die leitende Platte 32 ist mit der isolierenden Platte 34 mit dem Bondingmaterial 329 gebondetn, wie in den 10 und 14 gezeigt. Das Bondingmaterial 329 kann elektrisch leitend oder isolierend sein.
Die isolierenden Platten 33 und 34 bestehen jeweils aus einem isolierenden Material, wie z.B. Al₂O₃. Wie in 8 dargestellt, können die isolierenden Platten 33 und 34 in Draufsicht rechteckig sein. Wie in den 8, 9 und 11 bis 13 dargestellt, trägt bzw. stützt die isolierende Platte 33 die leitende Platte 31. Wie in den 8, 10 bis 12 und 14 dargestellt, trägt die isolierende Platte 34 die leitende Platte 32. Jede der isolierenden Platten 33 und 34 kann eine Plattierungsschicht („plating layer“) aufweisen, die die Oberfläche abdeckt, an die die leitende Platte 31 oder 32 gebondet ist. Die Plattierungsschicht kann aus Silber oder einer Silberlegierung bestehen.
Das isolierende Substrat 41 besteht aus einem isolierenden Material, das in einem Beispiel ein Glasepoxidharz („glass epoxy resin“) ist. In einem anderen Beispiel kann das isolierende Substrat 41 aus einem keramischen Material, wie Aluminiumnitrid (AlN), Siliziumnitrid (SiN) oder Aluminiumoxid (Al₂O₃) anstelle eines Glasepoxidharzes hergestellt werden. Das isolierende Substrat 41 ist ein Beispiel für ein „isolierendes Substrat“.
Wie in den 9 bis 14 dargestellt, hat das isolierende Substrat 41 eine Vorderseite 411 und eine Rückseite 412. Die Vorderseite 411 und die Rückseite 412 sind in der z-Richtung voneinander beabstandet. Die Vorderseite 411 ist in z2-Richtung und die Rückseite 412 in zl-Richtung ausgerichtet. Die Vorderseite 411 ist ein Beispiel für eine „Substrat-Vorderseite“, und die Rückseite 412 ist ein Beispiel für eine „Substrat-Rückseite“.
Wie in den 7 und 11 bis 14 dargestellt, umfasst das isolierende Substrat 41 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 413, ein Durchgangsloch 414, eine Vielzahl von Öffnungen 415 und eine Vielzahl von Öffnungen 416.
Wie in 11 dargestellt, erstrecken sich die Durchgangslöcher 413 in der z-Richtung durch das isolierende Substrat 41 von der Vorderseite 411 bis zur Rückseite 412. Wie in den 7 und 11 dargestellt, ist in jedes Durchgangsloch 413 ein Metallglied 59 eingesetzt. Wie in den 7 und 11 dargestellt, steht die Innenfläche des Durchgangslochs 413 nicht in Kontakt mit dem Metallglied 59. In einem anderen Beispiel kann die Innenfläche eines jeden Durchgangslochs 413 in Kontakt mit dem Metallglied 59 stehen. Die in der vorliegenden Offenbarung verwendete Formulierung, dass eine Komponente in ein Durchgangsloch „eingesetzt“ („inserted“) ist, bezieht sich auf einen Zustand, in dem die Komponente (z.B. ein Metallglied 59) innerhalb des Durchgangslochs (z.B. eines Durchgangslochs 413) angeordnet ist, ohne anzugeben, ob die Komponente in Kontakt mit der Innenfläche des Durchgangslochs steht. In einem Zwischenraum zwischen einem Metallglied 59 und einem Durchgangsloch 413 kann ein anderes isolierendes Element als das isolierende Substrat 41 vorhanden sein.
Das Durchgangsloch 414 erstreckt sich in der z-Richtung durch das isolierende Substrat 41 von der Vorderseite 411 bis zur Rückseite 412. Wie in 7 dargestellt, ist in das Durchgangsloch 414 ein Metallglied 58 eingesetzt. In dem dargestellten Beispiel steht die Innenfläche des Durchgangslochs 414 in Kontakt mit dem Metallglied 58 (siehe 7). In einem anderen Beispiel ist der Kontakt nicht gegeben.
Wie in den 7, 12 und 13 dargestellt, erstrecken sich die Öffnungen 415 in der z-Richtung durch das isolierende Substrat 41 von der Vorderseite 411 bis zur Rückseite 412. Wie in 7 dargestellt, umgibt jede Öffnung 415 ein erstes Halbleiterelement 1 in Draufsicht. Jede Öffnung 415 ist ein Beispiel für eine „erste Öffnung“.
Wie in den 7, 12 und 14 dargestellt, erstrecken sich die Öffnungen 416 in der z-Richtung durch das isolierende Substrat 41 von der Vorderseite 411 bis zur Rückseite 412. Wie in 7 dargestellt, umgibt jede Öffnung 416 ein zweites Halbleiterelement 2 in Draufsicht. Jede Öffnung 416 ist ein Beispiel für eine „zweite Öffnung“.
Die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 514, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553 und 561 bilden zusammen mit Abschnitten des Stützgliedes 3 (den leitenden Plattes 31 und 32), den Metallgliedern 58 und 59 und den Verbindungsgliedern 711, 712, 721 bis 723, 731 bis 733, 741 bis 743 und 751 bis 753 leitende Pfade bzw. Leiterpfade („conduction paths“) des Halbleiterbauteils A1. Die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 514, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553, 561, 571 und 572 sind voneinander beabstandet. Die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 514, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553, 561, 571 und 572 sind aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt. Die Dicke (das Maß bzw. die Abmessung („dimension“) in z-Richtung) und das Material der Verdrahtungsabschnitte 511 bis 514, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553, 561, 571 und 572 können je nach den Spezifikationen des Halbleiterbauteils A1 (Nennströme und zulässige Stöme („rated and allowable currents“), Nennn- und Stehspannung, innere Induktivität der gesamten Vorrichtung, Größe der Vorrichtung usw.) nach Bedarf geändert werden.
Die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 514 bilden die Leiterpfade bzw. Leitungsbahnen für den Hauptstrom des Halbleiterbauteils A1. In Draufsicht überlagern sich die Verdrahtungsabschnitte 511 und 512 des Halbleiterbauteils A1, und die Verdrahtungsabschnitte 513 und 514 überlagern sich.
Der Verdrahtungsabschnitt 511 ist auf der Rückseite 412 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 9 und 11 bis 13 dargestellt, ist der Verdrahtungsabschnitt 511 mit der Montagefläche 31a der leitenden Platte 31 gebondet. Der Verdrahtungsabschnitt 511 ist über die leitende Platte 31 mit den ersten Elektroden 11 (den Drainelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 elektrisch verbunden.
Wie in den 8 12 und 13 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 511 eine Vielzahl von Öffnungen 511a und ein Durchgangsloch 511b. Wie in den 12 und 13 dargestellt, erstrecken sich die Öffnungen 511a in der z-Richtung durch den Verdrahtungsabschnitt 511. Wie aus den 12 und 13 ersichtlich ist, überlappt jede Öffnung 511a mit einer Öffnung 415 des isolierenden Substrats 41 in Draufsicht. Wie in 8 dargestellt, umgibt jede Öffnung 511a ein erstes Halbleiterelement 1 in Draufsicht. Das Durchgangsloch 511b erstreckt sich in der z-Richtung durch den Verdrahtungsabschnitt 511. Wie in 8 dargestellt, ist in das Durchgangsloch 511b ein Metallglied 58 eingebaut („fitted“).
Der Verdrahtungsabschnitt 512 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie aus den 5 und 6 ersichtlich ist, ist der Verdrahtungsabschnitt 512 über eine Vielzahl von Verbindungsgliedern 712 elektrisch mit der fünften Elektrode 22 (der Sourceelektrode) jedes zweiten Halbleiterelements 2 verbunden. In Draufsicht ist der Verdrahtungsabschnitt 512 so geformt („shaped“), dass er den Bereich umgeht, in dem die ersten Halbleiterelemente 1 angeordnet sind.
Der Verdrahtungsabschnitt 513 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Der Verdrahtungsabschnitt 513 ist in Draufsicht in der y1-Richtung vo n dem Verdrahtungsabschnitt 512 angeordnet. Wie aus den 5 und 6 ersichtlich ist, ist der Verdrahtungsabschnitt 513 über eine Vielzahl von Verbindungsgliedern 711 mit der zweiten Elektrode 12 (der Sourceelektrode) jedes ersten Halbleiterelements 1 elektrisch verbunden. Zusätzlich ist der Verdrahtungsabschnitt 513 über den Verdrahtungsabschnitt 514 und die Metallglieder 59 mit den vierten Elektroden 21 (den Drainelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 elektrisch verbunden, wie später genauer erläutert wird. In der Draufsicht ist der Verdrahtungsabschnitt 513 so geformt, dass er den Bereich umgeht, in dem die zweiten Halbleiterelemente 2 angeordnet sind.
Wie in den 6 und 11 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 513 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 513a. Wie in den 6 und 11 dargestellt, ist in jedes Durchgangsloch 513a ein Metallglied 59 eingebaut. Wie in den 6 und 11 dargestellt, steht die Innenfläche des Durchgangslochs 513a in Kontakt mit dem Metallglied 59. Die in der vorliegenden Offenbarung verwendete Formulierung, dass eine Komponente in ein Durchgangsloch „eingepasst“ („fitted in“) ist, bezieht sich auf einen Zustand, in dem die Komponente (z.B. ein Metallglied 59) innerhalb des Durchgangslochs (z.B. eines Durchgangslochs 513) angeordnet ist und in Kontakt mit der Innenfläche des Durchgangslochs steht. Das heißt, der Zustand einer Komponente, die in ein Durchgangsloch „eingepasst“ ist, entspricht einem Zustand der Komponente, in dem diese in das Durchgangsloch „eingesetzt“ ist, wobei das Gehäuse der Komponente in Kontakt mit der Innenfläche des Durchgangslochs steht. In dem dargestellten Beispiel haben die Durchgangslöcher 513a in Draufsicht eine kreisförmige Form (siehe 6), die Form kann jedoch je nach Form der Metallglieder 59 geändert werden.
Der Verdrahtungsabschnitt 514 ist auf der Rückseite 412 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 8, 10 bis 12 und 14 dargestellt, ist der Verdrahtungsabschnitt 514 mit der Montagefläche 32a der leitenden Platte 32 gebondet. Der Verdrahtungsabschnitt 514 ist über die leitende Platte 32 mit den vierten Elektroden 21 (den Drainelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 elektrisch verbunden. Außerdem ist der Verdrahtungsabschnitt 514 über den Verdrahtungsabschnitt 513 und die Metallglieder 59 elektrisch mit den zweiten Elektroden 12 (den Sourceelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden, wie später genauer erläutert wird.
Wie in den 8, 11, 12 und 14 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 514 eine Vielzahl von Öffnungen 514a und eine Vielzahl von Durchgangslöchern 514b. Wie in 12 dargestellt, erstrecken sich die Öffnungen 514a in der z-Richtung durch den Verdrahtungsabschnitt 514. Wie aus den 12 und 14 ersichtlich ist, überlappt jede Öffnung 514a mit einer Öffnung 416 des isolierenden Substrats 41 in Draufsicht. Wie in 8 dargestellt, umgibt jede Öffnung 514a ein zweites Halbleiterelement 2 in Draufsicht. Wie in 11 dargestellt, erstrecken sich die Durchgangslöcher 514b in der z-Richtung durch den Verdrahtungsabschnitt 514. Jedes Durchgangsloch 514b überlappt mit einem Durchgangsloch 513a des Verdrahtungsabschnitts 513 in Draufsicht. In jedem Durchgangsloch 514b ist ein Metallglied 59 eingepasst.
Wie in 8 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 511 des Halbleiterbauteils A1 einen ersten Leistungsterminalabschnitt 501. Der erste Leistungsterminalabschnitt 501 ist am Ende des Verdrahtungsabschnitts 511 in Richtung x2 angeordnet. Als Teil des Verdrahtungsabschnitts 511 ist der erste Leistungsterminalabschnitt 501 elektrisch mit den ersten Elektroden 11 (den Drainelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden. Wie in den 2, 5 und 6 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 512 einen zweiten Leistungsterminalabschnitt 502. Der zweite Leistungsterminalabschnitt 502 ist an der Stelle angeordnet, an der der Verdrahtungsabschnitt 512 in Richtung x2 endet. Als Teil des Verdrahtungsabschnitts 512 ist der zweite Leistungsterminalabschnitt 502 elektrisch mit den fünften Elektroden 22 (den Sourceelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 verbunden. Wie in den 2, 5 und 6 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 513 einen dritten Leistungsterminalabschnitt 503. Der dritte Leistungsterminalabschnitt 503 ist am Ende des Verdrahtungsabschnitts 513 in Richtung x2 angeordnet. Als Teil des Verdrahtungsabschnitts 513 ist der dritte Leistungsterminalabschnitt 503 elektrisch mit den zweiten Elektroden 12 (den Sourceelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 und den vierten Elektroden 21 (den Drainelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 verbunden. Wie in 8 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 514 einen vierten Leistungsterminalabschnitt 504. Der vierte Leistungsterminalabschnitt 504 ist am Ende des Verdrahtungsabschnitts 514 in x2-Richtung angeordnet. Als Teil des Verdrahtungsabschnitts 514 ist der vierte Leistungsterminalabschnitt 504 elektrisch mit den zweiten Elektroden 12 (den Sourceelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 und den vierten Elektroden 21 (den Drainelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 verbunden.
Der erste Leistungsterminalabschnitt 501, der zweite Leistungsterminalabschnitt 502, der dritte Leistungsterminalabschnitt 503 und der vierte Leistungsterminalabschnitt 504 sind voneinander beabstandet und sind von dem Versiegelungsglied 8 freigelegt. Die ersten bis vierten Leistungsterminalabschnitte 501, 502, 503 und 504 können plattiert oder nicht plattiert sein.
Der erste Leistungsterminalabschnitt 501 und der zweite Leistungsterminalabschnitt 502 überschneiden sich in der Draufsicht. Der dritte Leistungsterminalabschnitt 503 und der vierte Leistungsterminalabschnitt 504 überschneiden sich in der Draufsicht. Obwohl das Halbleiterbauteil A1 in dem dargestellten Beispiel den dritten Leistungsterminalabschnitt 503 und den vierten Leistungsterminalabschnitt 504 umfasst, kann in einem anderen Beispiel auch nur einer der beiden Abschnitte, der dritte Leistungsterminalabschnitt 503 und der vierte Leistungsterminalabschnitt 504, vorhanden sein.
Der erste Leistungsterminalabschnitt 501 und der zweite Leistungsterminalabschnitt 502 sind mit einer externen Gleichstromquelle verbunden, die an den Terminals eine Gleichspannung anlegt. In dem Halbleiterbauteil A1 ist der erste Leistungsterminalabschnitt 501 ein P-Terminal, das mit dem positiven Terminal einer Gleichspannungsquelle zu verbinden ist, und der zweite Leistungsterminalabschnitt 502 ist ein N-Terminal, das mit dem negativen Terminal der Gleichspannungsquelle zu verbinden ist. Die über den ersten Leistungsterminalabschnitt 501 und den zweiten Leistungsterminalabschnitt 502 angelegte Gleichspannung wird durch die Schaltvorgänge der ersten Halbleiterelemente 1 und der zweiten Halbleiterelemente 2 in Wechselspannung gewandelt. Die gewandelte Spannung (die Wechselspannung) wird aus dem dritten Leistungsterminalabschnitt 503 und dem vierten Leistungsterminalabschnitt 504 ausgegeben. Der Hauptstrom des Halbleiterbauteils A1 wird durch die Quellenspannung und die gewandelte Spannung verursacht.
Im Halbleiterbauteil A1 bilden die Verdrahtungsabschnitte 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553 und 561 Leitungswege eines Steuersignals.
Der Verdrahtungsabschnitt 521 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in 5 dargestellt, ist das Steuerungsterminal 61 elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 521 verbunden bzw. gebondet. Der Verdrahtungsabschnitt 521 ist ein Beispiel für einen „ersten Verdrahtungsabschnitt“. Wie in den 5 und 6 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 521 zwei Padabschnitte 521a und 521b sowie einen Verbindungsabschnitt 521c. In den Padabschnitt 521a ist das Steuerungsterminal 61 gebondet. Der Padabschnitt 521b ist dort, wo ein Ende des Verbindungsglieds 721 gebondet ist. Der Padabschnitt 521b ist auf einer Seite in der x-Richtung (in dem in den 5 und 6 dargestellten Beispiel in der x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 521a angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 521c verbindet die beiden Padabschnitte 521a und 521b.
Der Verdrahtungsabschnitt 522 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 5 und 6 dargestellt, hat der Verdrahtungsabschnitt 522 in Draufsicht eine in der x-Richtung verlängerte bzw. sich erstreckende („elongated“) Streifenform. Mit dem Verdrahtungsabschnitt 522 sind die Verbindungsglieder 721 und 722 gebondet. Der Verdrahtungsabschnitt 522 ist elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 521 mit dem Verbindungsglied 721 verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 522 ist ein Beispiel für einen „zweiten Verdrahtungsabschnitt“.
Die Verdrahtungsabschnitte 523 sind auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 5 und 6 gezeigt, hat jeder Verdrahtungsabschnitt 523 in Draufsicht eine in der x-Richtung verlängerte Streifenform. Jeder Verdrahtungsabschnitt 523 hat ein damit gebondetes Verbindungsglied 722 und ein damit gebondetes Verbindungsglied 723. Jeder Verdrahtungsabschnitt 523 ist über ein Verbindungslied 723 elektrisch mit der dritten Elektrode 13 (der Gate-Elektrode) eines ersten Halbleiterelements 1 verbunden. Jeder Verdrahtungsabschnitt 523 ist ein Beispiel für einen „dritten Verdrahtungsabschnitt“.
Wie in den 3, 5 und 6 dargestellt, sind der Verdrahtungsabschnitt 522 und die Verdrahtungsabschnitte 523 in der x-Richtung ausgerichtet. Die Verdrahtungsabschnitte 522 und 523 sind in Bezug auf den Padabschnitt 521b auf einer Seite in der x-Richtung (der x2-Richtung) angeordnet und überlappen sich mit dem Padabschnitt 521b in einer Betrachtung in der x-Richtung. Die Verdrahtungsabschnitte 523 sind auf einer Seite der x-Richtung (der x1-Richtung) in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 522 angeordnet oder auf der anderen Seite in der x-Richtung (der x2-Richtung) (siehe 5 und 6). In dem dargestellten Beispiel sind vier Verdrahtungsabschnitte 523 vorhanden, wobei zwei der Verdrahtungsabschnitte 523 in der xl-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 522 aus angeordnet sind und die anderen beiden Verdrahtungsabschnitte 523 in der x2-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 522 aus angeordnet sind. Mit anderen Worten, das Halbleiterbauteil A1 umfasst die gleiche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 523 auf beiden Seiten des Verdrahtungsabschnitts 522. Die Stellen der Verdrahtungsabschnitte 523 relativ zum Verdrahtungsabschnitt 522 in der x-Richtung können nach Bedarf geändert werden. So kann beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 523 auf der Seite in der xl-Richtung und auf der Seite in der x2-Richtung in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 522 bereitgestellt werden. Die Verdrahtungsabschnitte 522 und 523 sind auf der den zweiten Halbleiterelementen 2 gegenüberliegenden Seite in der y-Richtung (das heißt, in der y2-Richtung) in Bezug auf die ersten Halbleiterelemente 1 angeordnet.
Der Verdrahtungsabschnitt 531 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in 5 dargestellt, ist das Steuerungsterminal 62 elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 531 verbunden bzw. gebondet. Der Verdrahtungsabschnitt 531 ist ein Beispiel für einen „siebten Verdrahtungsabschnitt“. Wie in den 5 und 6 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 531 zwei Padabschnitte 531a und 531b sowie einen Verbindungsabschnitt 531c. In den Padabschnitt 531a ist das Steuerungsterminal 62 gebondet. Der Padabschnitt 531b ist dort, wo ein Ende des Verbindungsglieds 731 gebondet ist. Der Padabschnitt 531b ist auf einer Seite in der x-Richtung (in dem in den 5 und 6 dargestellten Beispiel in der x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 531a angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 531c verbindet die beiden Padabschnitte 531a und 531b.
Der Verdrahtungsabschnitt 532 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 5 und 6 dargestellt, hat der Verdrahtungsabschnitt 532 in Draufsicht eine in der x-Richtung verlängerte Streifenform. Mit dem Verdrahtungsabschnitt 532 sind die Verbindungsglieder 731 und 732 verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 532 ist elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 531 mit dem Verbindungslied 731 verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 532 ist ein Beispiel für einen „achten Verdrahtungsabschnitt“.
Die Verdrahtungsabschnitte 533 sind auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 5 und 6 gezeigt, haben die Verdrahtungsabschnitte 533 in Draufsicht eine in der x-Richtung verlängerte Streifenform. Jeder Verdrahtungsabschnitt 533 hat ein damit gebondetes Verbindungslied 732 und ein damit gebondetes Verbindungslied 733. Jeder Verdrahtungsabschnitt 533 ist mit der sechsten Elektrode 23 (der Gate-Elektrode) eines zweiten Halbleiterelements 2 mit einem Verbindungslied 733 elektrisch verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 533 ist ein Beispiel für einen „neunten Verdrahtungsabschnitt“.
Wie in den 4 bis 6 dargestellt, sind der Verdrahtungsabschnitt 532 und die Verdrahtungsabschnitte 533 in der der x-Richtung ausgerichtet. Die Verdrahtungsabschnitte 532 und 533 sind in Bezug auf den Padabschnitt 531b auf einer Seite in der x-Richtung (der x2-Richtung) angeordnet und überlappen sich mit dem Padabschnitt 531b in einer Betrachtung in der x-Richtung. Die Verdrahtungsabschnitte 533 sind auf einer Seite der x-Richtung (der x1-Richtung) in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 532 angeordnet oder auf der anderen Seite in der x-Richtung (der x2-Richtung) (siehe 5 und 6). In dem dargestellten Beispiel sind vier Verdrahtungsabschnitte 533 vorhanden, wobei zwei der Verdrahtungsabschnitte 533 in der x1-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 532 aus angeordnet sind und die beiden anderen Verdrahtungsabschnitte 533 in der x2-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 532 aus angeordnet sind. Mit anderen Worten, das Halbleiterbauteil A1 umfasst die gleiche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 533 auf beiden Seiten des Verdrahtungsabschnitts 532. Die Stellen der Verdrahtungsabschnitte 533 relativ zum Verdrahtungsabschnitt 532 in der x-Richtung können nach Bedarf geändert werden. So kann beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 533 auf der Seite in der xl-Richtung und auf der Seite in der x2-Richtung in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 532 bereitgestellt werden. Die Verdrahtungsabschnitte 532 und 533 sind auf der dem ersten Halbleiterelement 1 gegenüberliegenden Seite in der y-Richtung (das heißt, in der y1-Richtung) in Bezug auf das zweite Halbleiterelement 2 angeordnet.
Der Verdrahtungsabschnitt 541 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in 5 dargestellt, ist das Erfassungsterminal 63 elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 541 verbunden bzw. gebondet. Der Verdrahtungsabschnitt 541 ist ein Beispiel für einen „vierten Verdrahtungsabschnitt“. Wie in den 5 und 6 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 541 zwei Padabschnitte 541a und 541b sowie einen Verbindungsabschnitt 541c. In den Padabschnitt 541a ist das Erfassungsterminal 63 gebondet. Der Padabschnitt 541b ist dort, wo ein Ende des Verbindungsglieds 741 gebondet ist. Der Padabschnitt 541b ist auf einer Seite in der x-Richtung (in dem in den 5 und 6 dargestellten Beispiel in der x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 541a angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 541c verbindet die beiden Padabschnitte 541a und 541b.
Der Verdrahtungsabschnitt 542 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 5 und 6 dargestellt, hat der Verdrahtungsabschnitt 542 in Draufsicht eine in der x-Richtung verlängerte Streifenform. Mit dem Verdrahtungsabschnitt 542 sind die Verbindungsglieder 741 und 742 verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 542 ist über das Verbindungslied 741 elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 541 verbunden. Wie in den 5 und 6 dargestellt, liegen die Verdrahtungsabschnitte 522 und 542 in der y-Richtung nebeneinander und in Längsrichtung parallel zueinander. Der Verdrahtungsabschnitt 542 ist ein Beispiel für einen „fünften Verdrahtungsabschnitt“.
Die Verdrahtungsabschnitte 543 sind auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 5 und 6 gezeigt, hat jeder Verdrahtungsabschnitt 543 in Draufsicht eine in der x-Richtung verlängerte Streifenform. Jeder Verdrahtungsabschnitt 543 hat ein Verbindungslied 742 und ein Verbindungslied 743, die mit ihm gebondet sind. Jeder Verdrahtungsabschnitt 543 ist mit dem Verbindungslied 743 elektrisch mit der zweiten Elektrode 12 (der Sourceelektrode) eines ersten Halbleiterelements 1 verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 543 ist ein Beispiel für einen „sechsten Verdrahtungsabschnitt“.
Wie in den 3, 5 und 6 dargestellt, sind die Verdrahtungsabschnitte 542 und 543 in der x-Richtung angeordnet. Die Verdrahtungsabschnitte 542 und 543 sind auf einer Seite in der x-Richtung (der x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 541b angeordnet und überlappen sich mit dem Padabschnitt 541b in einer Betrachtung in der x-Richtung. Die Verdrahtungsabschnitte 543 sind auf einer Seite der x-Richtung (der x1-Richtung) in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 542 angeordnet oder auf der anderen Seite der x-Richtung (der x2-Richtung) (siehe 5 und 6) . In dem dargestellten Beispiel sind vier Verdrahtungsabschnitte 543 vorhanden, wobei zwei der Verdrahtungsabschnitte 543 in der xl-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 542 aus angeordnet sind und die anderen beiden Verdrahtungsabschnitte 543 in der x2-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 542 aus angeordnet sind. Mit anderen Worten, das Halbleiterbauteil A1 umfasst die gleiche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 543 auf beiden Seiten des Verdrahtungsabschnitts 542. Die Stellen der Verdrahtungsabschnitte 543 in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 542 in der x-Richtung können nach Bedarf geändert werden. So kann beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 543 auf der Seite in der xl-Richtung und auf der Seite in der x2-Richtung in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 542 bereitgestellt werden. Die Verdrahtungsabschnitte 542 und 543 sind auf der den zweiten Halbleiterelementen 2 gegenüberliegenden Seite in der y-Richtung (das heißt, in der y2-Richtung) in Bezug auf die ersten Halbleiterelemente 1 angeordnet. Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind in dem Halbleiterbauteil A1 die Verdrahtungsabschnitte 542 und 543 in der y2-Richtung gegenüber den Verdrahtungsabschnitten 522 und 523 angeordnet. In einem anderen Beispiel können die Verdrahtungsabschnitte 542 und 543 in der der y1-Richtung von den Verdrahtungsabschnitten 522 und 523 angeordnet sein.
Der Verdrahtungsabschnitt 551 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in 5 dargestellt, ist das Erfassungsterminal 64 elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 551 verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 551 ist ein Beispiel für einen „zehnten Verdrahtungsabschnitt“. Wie in den 5 und 6 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 551 zwei Padabschnitte 551a und 551b sowie einen Verbindungsabschnitt 551c. In den Padabschnitt 551a ist das Erfassungsterminal 64 gebondet. Der Padabschnitt 551b ist die Stelle, an der ein Ende des Verbindungsglieds 751 gebondet ist. Der Padabschnitt 551b ist auf einer Seite in der x-Richtung (in dem in den 5 und 6 dargestellten Beispiel in der x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 551a angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 551c verbindet die beiden Padabschnitte 551a und 551b.
Der Verdrahtungsabschnitt 552 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 5 und 6 dargestellt, hat der Verdrahtungsabschnitt 552 in Draufsicht eine in der x-Richtung verlängerte Streifenform. Mit dem Verdrahtungsabschnitt 552 sind die Verbindungsglieder 751 und 752 gebondet. Der Verdrahtungsabschnitt 552 ist elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 551 mit dem Verbindungslied 751 verbunden. Wie in den 5 und 6 dargestellt, liegen die Verdrahtungsabschnitte 532 und 552 in der y-Richtung nebeneinander und in Längsrichtung parallel zueinander. Der Verdrahtungsabschnitt 552 ist ein Beispiel für einen „elften Verdrahtungsabschnitt“.
Die Verdrahtungsabschnitte 553 sind auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in den 5 und 6 dargestellt, hat jeder Verdrahtungsabschnitt 553 in Draufsicht eine in der x-Richtung verlängerte Streifenform. Jeder Verdrahtungsabschnitt 553 hat ein Verbindungsglied 752 und ein Verbindungsglied 753, die mit ihm gebondet sind. Jeder Verdrahtungsabschnitt 553 ist mit der fünften Elektrode 22 (der Sourceelektrode) eines zweiten Halbleiterelements 2 mit einem Verbindungsglied 753 elektrisch verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 553 ist ein Beispiel für einen „zwölften Verdrahtungsabschnitt“.
Wie in den 3, 5 und 6 dargestellt, sind der Verdrahtungsabschnitt 552 und die Verdrahtungsabschnitte 553 in der x-Richtung ausgerichtet. Die Verdrahtungsabschnitte 552 und 553 sind in Bezug auf den Padabschnitt 551b auf einer Seite in der x-Richtung (der x2-Richtung) angeordnet und überlappen sich mit dem Padabschnitt 551b in einer Betrachtung in der x-Richtung. Die Verdrahtungsabschnitte 553 sind auf einer Seite der x-Richtung (der x1-Richtung) in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 552 angeordnet oder auf der anderen Seite der x-Richtung (der x2-Richtung) (siehe 5 und 6). In dem dargestellten Beispiel sind vier Verdrahtungsabschnitte 553 vorhanden, wobei zwei der Verdrahtungsabschnitte 553 in der xl-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 552 angeordnet sind und die anderen beiden Verdrahtungsabschnitte 553 in der x2-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 552 angeordnet sind. Mit anderen Worten, das Halbleiterbauteil A1 umfasst die gleiche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 553 auf jeder Seite des Verdrahtungsabschnitts 552. Die Positionen der Verdrahtungsabschnitte 553 in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 552 in der x-Richtung können nach Bedarf geändert werden. So kann beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 553 auf der Seite in der xl-Richtung und auf der Seite in x2-Richtung in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 552 bereitgestellt werden. Die Verdrahtungsabschnitte 552 und 553 sind auf der dem ersten Halbleiterelement 1 gegenüberliegenden Seite in der y-Richtung (das heißt, in y1-Richtung) in Bezug auf das zweite Halbleiterelement 2 angeordnet. Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind in dem Halbleiterbauteil A1 die Verdrahtungsabschnitte 552 und 553 in der y1-Richtung gegenüber den Verdrahtungsabschnitten 532 und 533 angeordnet. In einem anderen Beispiel können der Verdrahtungsabschnitt 552 und die Verdrahtungsabschnitte 553 in der der y2-Richtung von den Verdrahtungsabschnitten 532 und 533 angeordnet sein.
Der Verdrahtungsabschnitt 561 ist auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Wie in 5 dargestellt, ist das Erfassungsterminal 65 elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 561 verbunden. Wie in 6 dargestellt, umfasst der Verdrahtungsabschnitt 561 ein Durchgangsloch 561a. Das Durchgangsloch 561a erstreckt sich in der z-Richtung durch den Verdrahtungsabschnitt 561. In das Durchgangsloch 561a ist das Metallglied 58 eingepasst.
Die Verdrahtungsabschnitte 571 und 572 sind auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 gebildet. Jeder Verdrahtungsabschnitt 571 ist in einem Bereich der Vorderseite 411 zwischen zwei in der x-Richtung benachbarten ersten Halbleiterelementen 1 in Draufsicht gebildet. Jeder Verdrahtungsabschnitt 572 wird in einem Bereich der Vorderseite 411 zwischen zwei in der x-Richtung benachbarten zweiten Halbleiterelementen 2 in Draufsicht gebildet. In dem dargestellten Beispiel sind die Verdrahtungsabschnitte 571 und 572 in Draufsicht rechteckig (siehe 5 und 6), aber nicht auf eine solche Form beschränkt. Die Verdrahtungsabschnitte 571 können in den Verdrahtungsabschnitt 512 integriert sein bzw. einstückig mit diesem ausgebildet sein, und die Verdrahtungsabschnitte 572 können in den Verdrahtungsabschnitt 513 integriert sein bzw. einstückig mit diesem ausgebildet sein. Die Verdrahtungsabschnitte 571 und 572 können weggelassen werden. In dem Halbleiterbauteil A1 sind die Verdrahtungsabschnitte 571 und 572 mit keinem der ersten Halbleiterelemente 1 und der zweiten Halbleiterelemente 2 elektrisch verbunden.
Wie in 11 dargestellt, erstreckt sich jedes Metallglied 59 in der z-Richtung durch das isolierende Substrat 41 und verbindet die Verdrahtungsabschnitte 513 und 514 elektrisch. Das Metallglied 59 kann z. B. säulenförmig sein. In dem dargestellten Beispiel haben die Metallglieder 59 in Draufsicht eine kreisförmige Form (siehe 5 bis 8). In anderen Beispielen können die Metallglieder 59 eine längliche oder elliptische Form oder eine polygonale Form in Draufsicht haben. Die Metallglieder 59 können z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt sein.
Wie in den 6 bis 8 und 11 dargestellt, wird jedes Metallglied 59 in ein Durchgangsloch 513a des Verdrahtungsabschnitts 513 und ein Durchgangsloch 514b des Verdrahtungsabschnitts 514 eingepasst und in ein Durchgangsloch 413 des isolierenden Substrats 41 eingesetzt. Das Metallglied 59 steht in Kontakt mit der Innenfläche des Durchgangslochs 513a und der Innenfläche des Durchgangslochs 514b. Das Metallglied 59 wird von den Durchgangslöchern 513a und 514b getragen bzw. gestützt, indem es in diese eingepasst wird. Wenn zwischen dem Metallglied 59 und der Innenfläche des Durchgangslochs 513a und zwischen dem Metallglied 59 und der Innenfläche des Durchgangslochs 514b ein Zwischenraum besteht, kann Lot in den Zwischenraum injiziert werden. Das eingespritzte Lot füllt den Zwischenraum und verbindet das Metallglied 59 mit den Verdrahtungsabschnitten 513 und 514. Es wird darauf hingewiesen, dass das injizierte Lot auch in den Zwischenraum zwischen dem Metallglied 59 und der Innenfläche des Durchgangslochs 413 in dem isolierenden Substrat 41 fließen kann.
Das Metallglied 58 erstreckt sich in der z-Richtung durch das isolierende Substrat 41 und verbindet die Verdrahtungsabschnitte 511 und 561 elektrisch. Das Metallglied 58 kann z.B. säulenförmig („columnar“) sein. In dem dargestellten Beispiel hat das Metallglied 58 in Draufsicht eine kreisförmige Form (siehe 6 bis 8). In anderen Beispielen kann das Metallglied 58 in Draufsicht eine längliche oder elliptische Form oder eine polygonale Form haben. Das Metallglied 58 kann z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen.
Wie in den 6 bis 8 dargestellt, wird das Metallglied 58 in das Durchgangsloch 561a des Verdrahtungsabschnitts 561 und das Durchgangsloch 511b des Verdrahtungsabschnitts 511 eingespasst und in das Durchgangsloch 414 des isolierenden Substrats 41 eingesetzt. Das Metallglied 58 steht in Kontakt mit den Innenflächen der Durchgangslöcher 561a, 511b und 414. Das Metallglied 58 wird von den Durchgangslöchern 561a, 511b und 414 getragen, indem es in diese eingepasst wird. Wenn zwischen dem Metallglied 58 und den Innenflächen der Durchgangslöcher 561a, 511b und 414 ein Zwischenraum vorhanden ist, kann Lot in den Zwischenraum injiziert werden. Das injizierte Lot füllt den Zwischenraum aus und verbindet das Metallglied 58 mit den Verdrahtungsabschnitten 511 und 561 und dem isolierenden Substrat 41.
Wie in den 12 und 13 dargestellt, ist jedes erste Halbleiterelement 1 des Halbleiterbauteils A1 in einer Ausnehmung untergebracht, die durch eine Öffnung 415 in dem isolierenden Substrat 41 und eine Öffnung 511a in dem Verdrahtungsabschnitt 511 und der leitenden Platte 31 definiert ist. In dem dargestellten Beispiel überschneidet sich die Elementvorderseite 1a des ersten Halbleiterelements 1 mit dem isolierenden Substrat 41 bzw. dem Verdrahtungsabschnitt 511 in einer Richtung senkrecht zu der z-Richtung (z.B. in der y-Richtung) gesehen. In einem anderen Beispiel kann sich die Elementvorderseite 1a mit dem Verdrahtungsabschnitt 512 überlappen. In beiden Beispielen ragen die ersten Halbleiterelemente 1 in der z-Richtung (zder 2-Richtung) nicht über den Verdrahtungsabschnitt 512 hinaus nach oben. In ähnlicher Weise ist, wie in den 12 und 14 gezeigt, jedes zweite Halbleiterelement 2 in einer Ausnehmung untergebracht, die durch eine Öffnung 416 im isolierenden Substrat 41 und eine Öffnung 514a in dem Verdrahtungsabschnitt 514 und der leitenden Platte 32 definiert ist. In dem dargestellten Beispiel überschneidet sich die Elementvorderseite 2a des zweiten Halbleiterelements 2 mit dem isolierenden Substrat 41 bzw. dem Verdrahtungsabschnitt 514 in einer Richtung senkrecht zu der z-Richtung (z.B. in y-Richtung) gesehen. In einem anderen Beispiel kann sich die Elementvorderseite 2a mit dem Verdrahtungsabschnitt 513 überlappen. In beiden Beispielen ragen die zweiten Halbleiterelemente 2 in der z-Richtung (der z2-Richtung) nicht über den Verdrahtungsabschnitt 513 hinaus nach oben.
Die Steuerungsterminals 61 und 62 und die Erfassungsterminals 63 bis 65 sind jeweils aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt. Beispiele für das leitende Material weisen Kupfer oder eine Kupferlegierung auf. Die Steuerungsterminals 61 und 62 sowie die Erfassungsterminals 63 bis 65 können durch Schneiden und Biegen eines Flachhalbzeugmaterials („sheet material“) gebildet werden.
Das Steuerungsterminal 61 ist elektrisch mit den dritten Elektroden 13 (den Gateelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden. Das Steuerungsterminal 61 dient zur Eingabe eines ersten Treibersignals zur Steuerung der Schaltvorgänge der ersten Halbleiterelemente 1. Das Steuerungsterminal 61 umfasst einen mit dem Versiegelungsglied 8 abgedeckten Abschnitt und einen von dem Versiegelungsglied 8 freigelegten Abschnitt. Der abgedeckte Abschnitt des Steuerungsterminal 61 ist mit dem Padabschnitt 521a des Verdrahtungsabschnitts 521 gebondet. Der freiliegende Abschnitt des Steuerungsterminals 61 ist mit einer externen Steuerungsvorrichtung (z.B. einem Gatetreiber) verbunden und dient zur Eingabe eines ersten Treibersignals (Gatespannung) von der Steuerungsvorrichtung. Das Steuerungsterminal 61 ist ein Beispiel für ein „erstes Steuerungsterminal“.
Das Steuerungsterminal 62 ist elektrisch mit den sechsten Elektroden 23 (den Gateelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 verbunden. Das Steuerungsterminal 62 dient zur Eingabe eines zweiten Treibersignals zur Steuerung der Schaltvorgänge der zweiten Halbleiterelemente 2. Das Steuerungsterminal 62 umfasst einen mit dem Versiegelungsglied 8 abgedeckten Abschnitt und einen von dem Versiegelungsglied 8 freiliegenden Abschnitt. Der abgedeckte Abschnitt des Steuerungsterminal 62 ist mit dem Padabschnitt 531a des Verdrahtungsabschnitts 531 gebondet. Der freiliegende Abschnitt des Steuerungsterminals 62 ist mit der oben genannten externen Steuerungsvorrichtung verbunden und dient zur Eingabe eines zweiten Treibersignals (Gatespannung) von der Steuerungsvorrichtung. Das Steuerungsterminal 62 ist ein Beispiel für ein „zweites Steuerungsterminal“.
Das Erfassungsterminal 63 ist elektrisch mit den zweiten Elektroden 12 (den Sourceelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden. Das Erfassungsterminal 63 gibt ein erstes Erkennungssignal aus, das den leitenden Zustand („conducting state“) jedes ersten Halbleiterelements 1 anzeigt. In dem Halbleiterbauteil A1 gibt das Erfassungsterminal 63 als erstes Erkennungssignal die an der zweiten Elektrode 12 jedes ersten Halbleiterelements 1 anliegende Spannung aus (Spannung entsprechend dem Source-Strom). Das Erfassungsterminal 63 umfasst einen mit dem Versiegelungsglied 8 abgedeckten Abschnitt und einen vom Versiegelungsglied 8 freiliegenden Abschnitt. Der abgedeckte Abschnitt des Erfassungsterminals 63 ist mit dem Padabschnitt 541a des Verdrahtungsabschnitts 541 gebondet. Der freiliegende Abschnitt des Erfassungsterminals 63 ist mit der oben genannten externen Steuerungsvorrichtung verbunden und gibt das erste Erkennungssignal an die externe Steuerungsvorrichtung aus. Das Erfassungsterminal 63 ist ein Beispiel für ein „erstes Erfassungsterminal“.
Das Erfassungsterminal 64 ist elektrisch mit den fünften Elektroden 22 (den Sourceelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 verbunden. Die Erfassungsterminal 64 gibt ein zweites Erkennungssignal aus, das den leitenden Zustand jedes zweiten Halbleiterelementes 2 erfasst bzw. erkennt. In dem Halbleiterbauteil A1 gibt das Erfassungsterminal 64 als zweites Erkennungssignal die an der fünften Elektrode 22 jedes zweiten Halbleiterelements 2 anliegende Spannung aus (Spannung entsprechend dem Source-Strom). Das Erfassungsterminal 64 umfasst einen mit dem Versiegelungsglied 8 abgedeckten Abschnitt und einen von dem Versiegelungsglied 8 freiliegenden Abschnitt. Der abgedeckte Abschnitt des Erfassungsterminals 64 ist mit dem Padabschnitt 551a des Verdrahtungsabschnitts 551 gebondet. Der freiliegende Abschnitt des Erfassungsterminals 64 ist mit der oben genannten externen Steuerungsvorrichtung verbunden und gibt das zweite Erkennungssignal an die externe Steuerungsvorrichtung aus. Das Erfassungsterminal 64 ist ein Beispiel für ein „zweites Erfassungsterminal“.
Das Erfassungsterminal 65 ist elektrisch mit den ersten Elektroden 11 (den Drainelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden. Das Erfassungsterminal 65 gibt eine an die erste Elektrode 11 jedes ersten Halbleiterelementes 1 angelegte Spannung aus (Spannung entsprechend dem Drainstrom). Das Erfassungsterminal 65 umfasst einen mit dem Versiegelungsglied 8 abgedeckten Abschnitt und einen von dem Versiegelungsglied 8 freiliegenden Abschnitt. Der abgedeckte Abschnitt des Erfassungsterminals 65 ist mit dem Verdrahtungsabschnitt 561 gebondet. Der freiliegende Abschnitt des Erfassungsterminals 65 ist mit der oben erwähnten externen Steuerungsvorrichtung verbunden und gibt die an der ersten Elektrode 11 jedes ersten Halbleiterelements 1 angelegte Spannung (Spannung entsprechend dem Drainstrom) an die externe Steuerungsvorrichtung ab.
Die Verbindungsglieder 7 werden verwendet, um zwei getrennte Teile elektrisch zu verbinden. Wie oben beschrieben, weist die Vielzahl der Verbindungslieder 7 die Verbindungslieder 711, 712, 721 bis 723, 731 bis 733, 741 bis 743, 751 bis 753 auf. Jedes Verbindungslied 7 kann z. B. ein Bondingdraht sein. Eines oder mehrere der Verbindungslieder 7 (z.B. die Verbindungslieder 711 und 712) können anstelle von Bondingdrähten auch Metallplatten sein. Jedes Verbindungsglied 7 kann aus Gold, Aluminium oder Kupfer hergestellt sein. Die Querschnittsdurchmesser der Verbindungslieder 711, 712, 721 bis 723, 731 bis 733, 741 bis 743 und 751 bis 753 sind nicht in besonderer Weise begrenzt. Bevorzugt sind die Querschnittsdurchmesser der Verbindungslieder 711 und 712 größer als die Querschnittsdurchmesser der Verbindungslieder 721 bis 723, 731 bis 733, 741 bis 743 und 751 bis 753. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Hauptstrom durch die Verbindungsglieder 711 und 712 fließt.
Wie in den 3 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungselement 711 mit der zweiten Elektrode 12 (der Sourceelektrode) eines ersten Halbleiterelements 1 und dem Verdrahtungsabschnitt 513 gebondet, um eine elektrische Verbindung zwischen ihnen bereitzustellen. Im Gegensatz zu dem dargestellten Beispiel kann jedes Verbindungsglied 711 an die obere Oberfläche eines Metallglieds 59 und nicht an den Verdrahtungsabschnitt 513 gebondet werden. Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungselement 712 mit der fünften Elektrode 22 (der Sourceelektrode) eines zweiten Halbleiterelements 2 und dem Verdrahtungsabschnitt 512 gebondet, um eine elektrische Verbindung zwischen ihnen bereitzustellen.
Wie in den 3, 5 und 9 gezeigt, ist das Verbindungsglied 721 mit dem Padabschnitt 521b des Verdrahtungsabschnitts 521 und dem Verdrahtungsabschnitt 522 gebondet, um die Verdrahtungsabschnitte 521 und 522 elektrisch zu verbinden. Wie in 5 dargestellt, erstreckt sich das Verbindungsglied 721 in Draufsicht in x-Richtung. Darüber hinaus kreuzt bzw. überschneidet das Verbindungslied 721 jeden Verdrahtungsabschnitt 523, der in der xl-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 522 in Draufsicht angeordnet ist. In dem dargestellten Beispiel überschneidet sich das Verbindungslied 721 mit den Verbindungsgliedern 722, die mit den entsprechenden Verdrahtungsabschnitten 523 in Draufsicht gebondet sind (siehe 5). In einem anderen Beispiel kann das Verbindungslied 721 ohne eine solche Überlappung angeordnet sein. Das Verbindungslied 721 ist so angehoben („elevated“), dass es in der z-Richtung über die betreffenden Verdrahtungsabschnitte 523 und die betreffenden Verbindungslieder 722 hinausgeht. Das Verbindungslied 721 ist ein Beispiel für ein „erstes Verbindungslied“.
Wie in den 3, 5 und 9 dargestellt, ist jedes Verbindungsglied 722 mit dem Verdrahtungsabschnitt 522 und einem Verdrahtungsabschnitt 523 gebondet, um die Verdrahtungsabschnitte 522 und 523 elektrisch zu verbinden. Wie in 5 dargestellt, erstrecken sich die Verbindungsglieder 722 in Draufsicht in der x-Richtung. Jedes Verbindungsglied 722 ist ein Beispiel für ein „zweites Verbindungsglied“.
Wie in den 3 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungsglied 723 mit einem Verdrahtungsabschnitt 523 und der dritten Elektrode 13 (der Gate-Elektrode) eines ersten Halbleiterelements 1 gebondet, um den Verdrahtungsabschnitt 523 und die dritte Elektrode 13 des ersten Halbleiterelements 1 elektrisch zu verbinden. Jedes Verbindungsglied 723 ist ein Beispiel für ein „drittes Verbindungsglied“.
Wie in den 4, 5 und 10 dargestellt, ist das Verbindungsglied 731 mit dem Padabschnitt 531b des Verdrahtungsabschnitts 531 und dem Verdrahtungsabschnitt 532 gebondet, um die Verdrahtungsabschnitte 531 und 532 elektrisch zu verbinden. Wie in 5 dargestellt, erstreckt sich das Verbindungslied 731 in Draufsicht in der x-Richtung. Darüber hinaus kreuzt das Verbindungslied 731 jeden Verdrahtungsabschnitt 533, der in der xl-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 532 in Draufsicht angeordnet ist. In dem dargestellten Beispiel überschneidet sich das Verbindungslied 731 mit den Verbindungsgliedern 732, die mit den entsprechenden Verdrahtungsabschnitten 523 in Draufsicht gebondet sind (siehe 5). In einem anderen Beispiel kann das Verbindungslied 732 ohne eine solche Überlappung angebracht werden. Wie in 10 gezeigt, ist das Verbindungslied 731 so angehoben, dass es in der z-Richtung über die entsprechenden Verdrahtungsabschnitte 533 und die entsprechenden Verbindungslieder 732 hinausgeht. Das Verbindungslied 731 ist ein Beispiel für ein „siebtes Verbindungslied“.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungsglied 732 mit dem Verdrahtungsabschnitt 532 und einem Verdrahtungsabschnitt 533 verbunden, um die Verdrahtungsabschnitte 532 und 533 elektrisch zu verbinden. Wie in 5 dargestellt, erstrecken sich die Verbindungslieder 732 in Draufsicht in der x-Richtung. Jedes Verbindungsglied 732 ist ein Beispiel für ein „achtes Verbindungsglied“.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungsglied 733 mit einem Verdrahtungsabschnitt 533 und der sechsten Elektrode 23 (der Gate-Elektrode) eines zweiten Halbleiterelements 2 gebondet, um den Verdrahtungsabschnitt 533 und die sechste Elektrode 23 des zweiten Halbleiterelements 2 elektrisch zu verbinden. Jedes Verbindungsglied 733 ist ein Beispiel für ein „neuntes Verbindungsglied“.
Wie in den 3 und 5 gezeigt, ist das Verbindungsglied 741 mit dem Padabschnitt 541b des Verdrahtungsabschnitts 541 und dem Verdrahtungsabschnitt 542 gebondet, um die Verdrahtungsabschnitte 541 und 542 elektrisch zu verbinden. Wie in 5 dargestellt, erstreckt sich das Verbindungslied 741 in Draufsicht in der x-Richtung. Darüber hinaus kreuzt das Verbindungslied 741 jeden Verdrahtungsabschnitt 543, der in der xl-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 542 in Draufsicht angeordnet ist. In dem dargestellten Beispiel überschneidet sich das Verbindungslied 741 mit den Verbindungsgliedern 742, die mit den entsprechenden Verdrahtungsabschnitten 543 in Draufsicht gebondet sind (siehe 5). In einem anderen Beispiel kann das Verbindungslied 741 ohne eine solche Überlappung angebracht sein. Das Verbindungslied 741 ist so angehoben bzw. erhöht, dass es in der z-Richtung über die entsprechenden Verdrahtungsabschnitte 543 und die entsprechenden Verbindungslieder 742 hinausgeht („pass above“). Das Verbindungslied 741 ist ein Beispiel für ein „viertes Verbindungslied“.
Wie in den 3 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungsglied 742 mit dem Verdrahtungsabschnitt 542 und einem Verdrahtungsabschnitt 543 gebondet, um die Verdrahtungsabschnitte 542 und 543 elektrisch zu verbinden. Wie in 5 dargestellt, erstrecken sich die Verbindungslieder 742 in Draufsicht in der x-Richtung. Jedes Verbindungsglied 742 ist ein Beispiel für ein „fünftes Verbindungsglied“.
Wie in den 3 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungslied 743 mit einem Verdrahtungsabschnitt 543 und der zweiten Elektrode 12 (der Sourceelektrode) eines ersten Halbleiterelements 1 gebondet, um den Verdrahtungsabschnitt 543 und die zweite Elektrode 12 des ersten Halbleiterelements 1 elektrisch zu verbinden. Jedes Verbindungsglied 743 ist ein Beispiel für ein „sechstes Verbindungsglied“.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist das Verbindungsglied 751 mit dem Padabschnitt 551b des Verdrahtungsabschnitts 551 und dem Verdrahtungsabschnitt 552 gebondet, um die Verdrahtungsabschnitte 551 und 552 elektrisch zu verbinden. Wie in 5 dargestellt, erstreckt sich das Verbindungslied 751 in Draufsicht in der x-Richtung. Darüber hinaus kreuzt das Verbindungslied 751 jeden Verdrahtungsabschnitt 553, der in der xl-Richtung von dem Verdrahtungsabschnitt 552 in Draufsicht angeordnet ist. In dem dargestellten Beispiel überschneidet sich das Verbindungslied 751 mit den Verbindungsgliedern 752, die mit den entsprechenden Verdrahtungsabschnitten 553 in Draufsicht gebondet sind (siehe 5). In einem anderen Beispiel kann das Verbindungslied 751 ohne die Überlappung angebracht werden. Das Verbindungslied 751 ist so angehoben, dass es in der z-Richtung über die betreffenden Verdrahtungsabschnitte 553 und die betreffenden Verbindungslieder 752 hinausgeht. Das Verbindungslied 731 ist ein Beispiel für ein „zehntes Verbindungslied“.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungsglied 752 mit dem Verdrahtungsabschnitt 552 und einem Verdrahtungsabschnitt 553 gebondet, um die Verdrahtungsabschnitte 552 und 553 elektrisch zu verbinden. Wie in 5 dargestellt, erstrecken sich die Verbindungslieder 752 in Draufsicht in x-Richtung. Jedes Verbindungsglied 752 ist ein Beispiel für ein „elftes Verbindungsglied“.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist jedes Verbindungslied 753 mit einem Verdrahtungsabschnitt 553 und der fünften Elektrode 22 (der Sourceelektrode) eines zweiten Halbleiterelements 2 gebondet, um den Verdrahtungsabschnitt 553 und die fünfte Elektrode 22 des zweiten Halbleiterelements 2 elektrisch zu verbinden. Jedes Verbindungsglied 753 ist ein Beispiel für ein „zwölftes Verbindungsglied“.
Das Versiegelungsglied 8 deckt die ersten Halbleiterelemente 1, die zweiten Halbleiterelemente 2, einen Abschnitt des Stützglieds 3, die isolierenden Substrate 41, je einen Abschnitt der Verdrahtungsabschnitte 511 bis 514, die Verdrahtungsabschnitte 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553, 561, 571 und 572, je einen Abschnitt der Steuerungsterminals 61 und 62, je einen Abschnitt der Erfassungsterminals 63 bis 65 und die Verbindungsglieder 7 ab. Das Versiegelungsglied 8 kann aus einem isolierenden Harz, wie z. B. Epoxidharz, hergestellt sein. Wie in 5 dargestellt, ist das Versiegelungsglied 8 in Draufsicht rechteckig.
Wie in den 1, 5 und 9 bis 12 dargestellt, hat das Versiegelungsglied 8 eine Harzvorderseite 81, eine Harzrückseite 82 und eine Vielzahl von Harzseitenflächen 831 bis 834. Wie in den 9 bis 12 dargestellt, sind die Harzvorderseite 81 und die Harzrückseite 82 in der z-Richtung voneinander beabstandet. Die Harzvorderseite 81 ist in der z2-Richtung und die Harzrückseite 82 in der zl-Richtung ausgerichtet. Wie in den 5, 9 und 10 dargestellt, sind die Harzseitenflächen 831 und 832 in der x-Richtung voneinander beabstandet. Die Harzseitenfläche 831 ist in xl-Richtung und die Harzseitenfläche 832 ist in der x2-Richtung ausgerichtet. Aus der Harzseitenfläche 831 ragen die Steuerungsterminals 61 und 62 und die Erfassungsterminals 63 bis 65 heraus („protrude“). Wie in den 5, 11 und 12 dargestellt, sind die Harzseitenflächen 833 und 834 in der y-Richtung voneinander beabstandet. Die Harzseitenfläche 833 weist in die y1-Richtung, die Harzseitenfläche 834 in die y2-Richtung.
Das Versiegelungsglied 8 hat weggeschnittene („cut-away“) Abschnitte, wobei Abschnitte der Harzvorderseite 81 und der Harzrückseite 82 entlang der Harzseitenfläche 832 entfernt werden. Wie in den 1, 5, 9 und 10 dargestellt, legen die weggeschnittenen Abschnitte den ersten Leistungsterminalabschnitt 501, den zweiten Leistungsterminalabschnitt 502, den dritten Leistungsterminalabschnitt 503 und den vierten Leistungsterminalabschnitt 504 des Versiegelungsglieds 8 frei.
Das Halbleiterbauteil A1 hat folgende Vorteile.
Das Halbleiterbauteil A1 ist mit den Verdrahtungsabschnitten 522 und 523 bereitgestellt, die zu den Leitungspfaden zwischen dem Verdrahtungsabschnitt 521, mit dem das Steuerungsterminal 61 elektrisch verbunden ist, und den dritten Elektroden 13 der ersten Halbleiterelemente 1 hinzugefügt wurden. Die Verdrahtungsabschnitte 522 und 523 sind von dem Verdrahtungsabschnitt 521 getrennt. In einem anderen Halbleiterbauteil als dem Halbleiterbauteil A1 können die Verdrahtungsabschnitte 521, 522 und 523 einstückig („integrally“) gebildet sein. In einer solchen Vorrichtung sind die Verdrahtungsabschnitte 521, 522 und 523 als ein einziger streifenförmiger Verdrahtungsabschnitt gebildet, und die Verbindungsglieder 723 sind mit diesem streifenförmigen Verdrahtungsabschnitt und nicht mit der Vielzahl der Verdrahtungsabschnitte 523 verbunden. Bei dieser Ausgestaltung kann der Leitungpfad von jeder dritten Elektrode 13 zum Steuerungsterminal 61 übermäßig kurz sein. Ohne einen Widerstand (z.B. Gatespannung), der mit der dritten Elektrode 13 verbunden ist, kann es dann zu unerwarteten Oszillationen in dem ersten Treibersignal (z.B. in der Gatespannung) kommen. Bei dem Halbleiterbauteil A1 hingegen sind die Verdrahtungsabschnitte 522 und 523 von dem Verdrahtungsabschnitt 521 getrennt, und die Verbindungsglieder 721, 722 und 723 dienen dazu, den Verdrahtungsabschnitt 521 und die dritten Elektroden 13 (die Gateelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 elektrisch zu verbinden. Mit dieser Ausgestaltung kann ein längerer Leitungspfad von jeder dritten Elektrode 13 zu dem Steuerungsterminal 61 gebildet werden als bei der Ausgestaltung, bei der die Verdrahtungsabschnitte 521, 522 und 523 als ein streifenförmiger Verdrahtungsabschnitt gebildet sind. Es ist daher möglich, die Induktivität der Übertragungsstrecke des ersten Treibersignals von dem Steuerungsterminal 61 zu jedem ersten Halbleiterbauteil 1 durch Vergrößerung der Länge der Übertragungsstrecke zu erhöhen. Folglich kann das Halbleiterbauteil A1 eine Oszillation des ersten Treibersignals verhindern, ohne dass ein Widerstand (z.B. eine Widerstandsfähigkeit des Gates) mit der dritten Elektrode 13 verbunden ist.
Das Halbleiterbauteil A1 umfasst die in der x-Richtung nebeneinander angeordneten ersten Halbleiterelemente 1. Darüber hinaus ist das Steuerungsterminal 61 in der x-Richtung (in dem in 5 dargestellten Beispiel in der x1-Richtung) einseitig an den ersten Halbleiterelementen 1 angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung ist, sofern die Verdrahtungsabschnitte 521, 522 und 523 nicht getrennt sind, der Leitungspfad von der dritten Elektrode 13 zu dem Steuerungsterminal 61 für das erste Halbleiterelement 1, das dem Steuerungsterminal 61 am nächsten liegt (das äußerste erste Halbleiterelement 1 in xl-Richtung in 5), tendenziell kürzer. Mit anderen Worten, je nach den angeordneten Stellen der ersten Halbleiterelemente 1 und des Steuerungsterminals 61 können einige der ersten Halbleiterelemente 1 mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Oszillation des ersten Treibersignals verursachen als andere. Das Bereitstellen der Verdrahtungsabschnitte 522 und 523, die von dem Verdrahtungsabschnitt 521 getrennt sind, ist daher wirksam, um Oszillation des ersten Treibersignals zu verhindern, das in das erste Halbleiterelement 1 eingegeben wird, das dem Steuerungsterminal 61 am nächsten liegt.
Das Halbleiterbauteil A1 umfasst einen Verdrahtungsabschnitt 523 für jedes erste Halbleiterelement 1. Alle Verdrahtungsabschnitte 523 sind elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 522 verbunden. Bei dieser Ausgestaltung wird jeder Leitungspfad zwischen den dritten Elektroden 13 des ersten Halbleiterelements 1 über den Verdrahtungsabschnitt 522 und die beiden Verdrahtungsabschnitte 523 gebildet, wodurch sich die Länge des Leitungspfads im Vergleich zu einem über einen Verdrahtungsabschnitt (den oben erwähnten streifenförmigen Verdrahtungsabschnitt) gebildeten Leitungspfad erhöht. Dies kann parasitäre Oszillation verhindern, die durch eine zwischen der ersten Elektrode 11 und der dritten Elektrode 13 jedes ersten Halbleiterelements 1 gebildete Schleife („loop“) verursacht wird, wenn die ersten Halbleiterelemente 1 parallel verbunden sind. Kurz gesagt, das Halbleiterbauteil A1 ist derart ausgebildet, dass es parasitäre Oszillation verhindert, die auftreten kann, wenn die ersten Halbleiterelemente 1 parallel verbunden sind. Eine andere Lösung zur Verhinderung oder Verringerung parasitärer Oszillation, die in den parallel geschalteten ersten Halbleiterelementen 1 auftreten kann, besteht darin, die Leitungspfade von dem ersten Leistungsterminalabschnitt 501 zu den ersten Elektroden 11 der ersten Halbleiterelemente 1 zu egalisieren („equalize“). Die Lösung der vorliegenden Offenbarung, die Länge der Leitungspfade zwischen den dritten Elektroden 13 zu vergrößern, ist jedoch zur Verhinderung von parasitärer Oszillation vorzuziehen, wenn es eine Beschränkung der relativen Positionen der ersten Halbleiterelemente 1 und des ersten Leistungsterminalabschnitts 501 gibt oder wenn die Frequenz der parasitären Oszillation hoch ist (z.B. mehrere hundert MHz).
Das Halbleiterbauteil A1 ist mit einer Vielzahl von Verdrahtungsabschnitten 523 versehen, von denen einer auf einer Seite in der x-Richtung in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 522 angeordnet ist und einer auf der anderen Seite in der x-Richtung in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 522 angeordnet ist. Diese Ausgestaltung kann den Längenunterschied zwischen den Leitungspfaden von dem Steuerungsterminal 61 zu den dritten Elektroden 13 verringern. Insbesondere umfasst das Halbleiterbauteil A1 eine gerade Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 523, und die gleiche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 523 ist auf beiden Seiten des Verdrahtungsabschnitts 522 bereitgestellt. Durch diese Anordnung kann der Längenunterschied zwischen den Leitungspfaden vn deom Steuerungsterminal 61 zu den dritten Elektroden 13 verringert werden, was zum Ausgleich der Leitungswege bevorzugt wird.
Das Halbleiterbauteil A1 umfasst die Verbindungsglieder 721, 722 und 723, von denen jedes z. B. ein Bondingdraht sein kann. Die parasitäre Induktivität vom Steuerungsterminal 61 zu der dritten Elektrode 13 jedes ersten Halbleiterelements 1 kann durch Einstellen der parasitären Induktivitäten der Verbindungsglieder 721, 722 und 723 eingestellt („adjusted“) werden. Die parasitären Induktivitäten der Verbindungsglieder 721, 722 und 723 können durch Einstellen der jeweiligen Längen der Verbindungsglieder 721, 722 und 723 eingestellt werden. Die Einstellung der Länge eines Bondingdrahtes ist einfacher als die Einstellung der Länge eines Verbindungsgliedes aus einer Metallplatte. Das heißt, für das Halbleiterbauteil A1 ist es einfach, die jeweiligen parasitären Induktivitäten von dem Steuerungsterminal 61 bis zu den dritten Elektroden 13 fein einzustellen, je nach den charakteristischen Schwankungen zwischen den ersten Halbleiterelementen 1.
Das Halbleiterbauteil A1 ist mit einem Verdrahtungsabschnitt 543 für jedes erste Halbleiterelement 1 bereitgestellt. Alle Verdrahtungsabschnitte 543 sind elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 542 verbunden. Bei dieser Ausgestaltung wird jeder Leiterpfad zwischen den zweiten Elektroden 12 des ersten Halbleiterelements 1 über den Verdrahtungsabschnitt 542 und die beiden Verdrahtungsabschnitte 543 gebildet, wodurch sich die Länge des Leiterspfads im Vergleich zu einem über einen Verdrahtungsabschnitt gebildeten Leitungspfad (die Verdrahtungsabschnitte 541 bis 543, die integral bzw. einstückig gebildet sind) erhöht. Parasitäre Oszillation in den parallel geschalteten ersten Halbleiterelementen 1 kann nicht nur durch eine zwischen der ersten Elektrode 11 und der dritten Elektrode 13 jedes ersten Halbleiterelements 1 gebildete Schleife verursacht werden, sondern auch durch eine zwischen der zweiten Elektrode 12 und der dritten Elektrode 13 jedes ersten Halbleiterelements 1 gebildete Schleife. Die Vergrößerung der Länge jedes Leiterpfades zwischen den zweiten Elektroden 12 kann daher dazu dienen, parasitäre Oszillation zu verhindern, die auftreten kann, wenn die ersten Halbleiterelemente 1 parallel verbunden sind.
Das Halbleiterbauteil A1 ist mit den Verdrahtungsabschnitten 532 und 533 bereitgestellt bzw. ausgestattet („provided“), die zu den Leiterpfaden zwischen dem Verdrahtungsabschnitt 531, mit dem das Steuerungsterminal 62 elektrisch verbunden ist, und den sechsten Elektroden 23 der zweiten Halbleiterelemente 2 hinzugefügt wurden. Die Verdrahtungsabschnitte 532 und 533 sind von dem Verdrahtungsabschnitt 531 getrennt. Mit dieser Ausgestaltung kann ein längerer Leiterpfad von jeder sechsten Elektrode 23 zu dem Steuerungsterminal 62 gebildet werden, wie bei dem Leiterpfad von jeder dritten Elektrode 13 zu dem Steuerungsterminal 61. Es ist daher möglich, die Induktivität der Übertragungsstrecke („transmission path“) des zweiten Treibersignals von dem Steuerungsterminal 62 zu jedem zweiten Halbleiterbauteil 2 durch Vergrößerung der Länge der Übertragungsstrecke zu erhöhen. Folglich kann das Halbleiterbauteil A1 eine Oszillation des zweiten Treibersignals verhindern, ohne dass ein Widerstand (z.B. ein Gatewiderstand) mit der sechsten Elektrode 23 verbunden ist.
Das Halbleiterbauteil A1 umfasst die in x-Richtung nebeneinander angeordneten zweiten Halbleiterelemente 2. Außerdem ist das Steuerungsterminal 62 in der x-Richtung (in dem in 5 dargestellten Beispiel in der x1-Richtung) auf einer Seite in Bezug auf die zweiten Halbleiterelemente 2 angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung ist, sofern die Verdrahtungsabschnitte 531, 532 und 533 nicht getrennt sind, der Leiterpfad von der sechsten Elektrode 23 zu dem Steuerungsterminal 62 für das zweite Halbleiterelement 2, das dem Steuerungsterminal 62 am nächsten liegt (das äußerste zweite Halbleiterelement 2 in der xl-Richtung in 5), tendenziell kürzer. Mit anderen Worten, abhängig von der Anordnung der zweiten Halbleiterelemente 2 und des Steuerungsterminals 62 kann das zweite Halbleiterelement 2 mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Oszillation des zweiten Treibersignals verursachen. Das Bereitstellen bzw. Vorsehen der Verdrahtungsabschnitte 532 und 533, die von dem Verdrahtungsabschnitt 531 getrennt sind, ist daher wirksam, um eine Oszillation des zweiten Treibersignals zu verhindern, das in das zweite Halbleiterelement 2 eingegeben wird, das dem Steuerungsterminal 62 am nächsten liegt.
Das Halbleiterbauteil A1 ist mit einem Verdrahtungsabschnitt 533 für jedes zweite Halbleiterelement 2 bereitgestellt. Alle Verdrahtungsabschnitte 533 sind elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 532 verbunden. Bei dieser Ausgestaltung wird jeder Leiterpfad zwischen den sechsten Elektroden 23 des zweiten Halbleiterelements 2 über den Verdrahtungsabschnitt 532 und die beiden Verdrahtungsabschnitte 533 gebildet, wodurch sich die Länge des Leiterspfades im Vergleich zu einem über einen Verdrahtungsabschnitt (die imtegral bzw. einstückig gebildeten Verdrahtungsabschnitte 531 bis 533) gebildeten Leiterspfad erhöht. Dadurch kann eine parasitäre Oszillation verhindert werden, die durch eine zwischen der vierten Elektrode 21 und der sechsten Elektrode 23 jedes zweiten Halbleiterelements 2 gebildete Schleife entsteht, wenn die zweiten Halbleiterelemente 2 parallel verbunden sind. Kurz gesagt, das Halbleiterbauteil A1 ist derart ausgebildet, dass es parasitäre Oszillation verhindert, die auftreten kann, wenn die zweiten Halbleiterelemente 2 parallel verbunden sind.
Das Halbleiterbauteil A1 ist mit einer Vielzahl von Verdrahtungsabschnitten 533 versehen, von denen einer auf einer Seite in der x-Richtung in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 532 angeordnet ist und einer auf der anderen Seite in der x-Richtung in Bezug auf den Verdrahtungsabschnitt 532 angeordnet ist. Diese Anordnung kann den Längenunterschied zwischen den Leiterpfade von dem Steuerungsterminal 62 zu den sechsten Elektroden 23 verringern. Insbesondere umfasst das Halbleiterbauteil A1 eine gerade Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 533, und die gleiche Anzahl von Verdrahtungsabschnitten 533 wird auf beiden Seiten des Verdrahtungsabschnitts 532 bereitgestellt. Durch diese Anordnung kann der Längenunterschied zwischen den Leiterpfaden von dem Steuerungsterminal 62 zu den sechsten Elektroden 23 verringert werden, was zu einem Ausgleich der Leiterpfade (bzw. derer Längen) bevorzugt wird.
Das Halbleiterbauteil A1 umfasst die Verbindungsglieder 731, 732 und 733, von denen jedes z. B. ein Bondingdraht sein kann. Die parasitäre Induktivität von dem Steuerungsterminal 62 zu der sechsten Elektrode 23 jedes zweiten Halbleiterelements 2 kann durch Einstellen („adjusting“) der parasitären Induktivitäten der Verbindungsglieder 731, 732 und 733 eingestellt werden. Die parasitären Induktivitäten der Verbindungsglieder 731, 732 und 733 können durch Einstellen der jeweiligen Längen der Verbindungsglieder 731, 732 und 733 eingestellt werden. Die Einstellung der Länge eines Bondingdrahtes ist einfacher als die Einstellung der Länge eines Verbindungsgliedes aus einer Metallplatte. Das heißt, für das Halbleiterbauteil A1 ist es einfach, die jeweiligen parasitären Induktivitäten von dem Steuerungsterminal 62 bis zu den sechsten Elektroden 23 fein einzustellen, je nach den charakteristischen Schwankungen zwischen den zweiten Halbleiterelementen 2.
Das Halbleiterbauteil A1 ist mit einem Verdrahtungsabschnitt 553 für jedes zweite Halbleiterelement 2 bereitgestellt. Alle Verdrahtungsabschnitte 553 sind elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 552 verbunden. Mit dieser Ausgestaltung kann zwischen den fünften Elektroden 22 ein längerer Leiterpfad gebildet werden als mit jedem Leiterpfad zwischen den zweiten Elektroden 12. Parasitäre Oszillation in den parallel geschalteten zweiten Halbleiterelementen 2 kann nicht nur durch eine zwischen der vierten Elektrode 21 und der sechsten Elektrode 23 jedes zweiten Halbleiterelementes 2 gebildete Schleife, sondern auch durch eine zwischen der fünften Elektrode 22 und der sechsten Elektrode 23 jedes zweiten Halbleiterelementes 2 gebildete Schleife verursacht werden. Die Vergrößerung der Länge jedes Leiterpfades zwischen den fünften Elektroden 22 kann daher dazu dienen, parasitäre Oszillation zu verhindern, die auftreten kann, wenn die zweiten Halbleiterelemente 2 parallel verbunden sind.
Die 15 bis 17 zeigen ein Halbleiterbauteil A2 entsprechend einer zweiten Ausführungsform. 15 ist eine perspektivische Ansicht des Halbleiterbauteils A2. 16 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A2, wobei ein Abschnitt (eine Deckplatte („top plate“) 92) eines später beschriebenen Gehäuses 9 weggelassen ist. 17 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII der 16, wobei die Deckplatte 92 des Gehäuses 9 als Phantom dargestellt ist (zweipunkt-gestrichelte Linien).
Für das Halbleiterbauteil A1 werden die ersten Halbleiterelemente 1 auf der leitenden Platte 31 und die zweiten Halbleiterelemente 2 auf der leitenden Platte 32 befestigt bzw. agnebracht („mounted“). Bei dem Halbleiterbauteil A2 sind die ersten Halbleiterelemente 1 mit dem Verdrahtungsabschnitt 511 und die zweiten Halbleiterelemente 2 mit dem Verdrahtungsabschnitt 513 verbunden. Bei dem Halbleiterbauteil A1 überschneiden sich außerdem der erste Leistungsterminalabschnitt 501 und der zweite Leistungsterminalabschnitt 502 in der Draufsicht, und der dritte Leistungsterminalabschnitt 503 und der vierte Leistungsterminalabschnitt 504 überschneiden bzw. überlappen sich in der Draufsicht. Bei dem Halbleiterbauteil A2 sind der erste Leistungsterminalabschnitt 501 und der zweite Leistungsterminalabschnitt 502 in Draufsicht nebeneinander angeordnet und der dritte Leistungsterminalabschnitt 503 und der vierte Leistungsterminalabschnitt 504 sind in Draufsicht nebeneinander angeordnet.
Wie in den 15 bis 17 dargestellt, ist das Halbleiterbauteil A2 anstelle des Versiegelungsglieds 8 mit dem Gehäuse 9 bereitgestellt. Das Gehäuse 9 hat im Wesentlichen die Form eines rechteckigen Parallelepipeds und umschließt die ersten Halbleiterelemente 1, die zweiten Halbleiterelemente 2, das isolierende Substrat 41, die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 513, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543 und 551 bis 553 sowie die Verbindungsglieder 7 usw. Das Gehäuse 9 besteht aus einem elektrisch isolierenden und hoch wärmebeständigen Kunstharz, wie z. B. Polyphenylensulfid (PPS).
Das Gehäuse 9 umfasst eine Wärmeabfuhrplatte 91 als eine Bodenplatte, einen an der Oberfläche der Wärmeabfuhrplatte 91 in der z2-Richtung fixierten Rahmen 93 und die an dem Rahmen 93 befestigte Deckplatte 92. Die Deckplatte 92 schließt den Rahmen 93 auf der Seite in der z2-Richtung und ist der Wärmeabfuhrplatte 91 zugewandt, die den Rahmen 93 auf der Seite in der zl-Richtung schließt. Die Deckplatte 92, die Wärmeabfuhrplatte 91 und der Rahmen 93 bilden zusammen einen Innenraum des Gehäuses 9 zur Unterbringung der oben beschriebenen Komponenten.
Wie in den 15 und 16 gezeigt, ist das Gehäuse 9 mit den Terminalstützen 941 bis 944 bereitgestellt bzw. versehen. Die Terminalstützen 941 bis 944 sind mit dem Rahmen 93 einstückig. Die Terminalstützen 941 und 942 sind mit der Seitenwand 931 (siehe 16) des Rahmens 93 an der Seite in der x2-Richtung verbunden. Die Terminalstützen 941 und 942 sind in der y-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Terminalstütze 941 ist in der y2-Richtung von der Terminalstütze 942 angeordnet. Die Terminalstützen 943 und 944 sind seitlich in xl-Richtung mit der Seitenwand 932 (siehe 16) des Rahmens 93 verbunden. Die Terminalstützen 943 und 944 sind in der y-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Terminalstütze 943 ist in der y2-Richtung von der Terminalstütze 944 angeordnet.
Wie in den 16 und 17 dargestellt, umfasst das Halbleiterbauteil A2 die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 513, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543, 551 bis 553 und 573. Wie aus den 16 und 17 ersichtlich ist, sind die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 513, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543 und 551 bis 553 auf der Vorderseite 411 des isolierenden Substrats 41 ausgebildet. Wie in 17 dargestellt, ist der Verdrahtungsabschnitt 573 auf der Rückseite 412 des isolierenden Substrats 41 ausgebildet.
Die beiden Verdrahtungsabschnitte 511 sind in der x-Richtung nebeneinander und mit Abstand zueinander angeordnet. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 511 sind durch ein Koppelglied („coupling member“) 519a elektrisch miteinander verbunden. Das Koppelglied 519a ist eine leitende Platte, die z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen kann. In einem anderen Beispiel ist das Koppelglied 519a nicht auf Kupfer oder eine Kupferlegierung beschränkt. Die ersten Halbleiterelemente 1 sind mit den beiden Verdrahtungsabschnitten 511 verbunden, so dass die beiden Verdrahtungsabschnitte 511 elektrisch mit den ersten Elektroden 11 (den Drainelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden sind.
Die beiden Verdrahtungsabschnitte 512 sind in der x-Richtung nebeneinander und mit Abstand zueinander angeordnet. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 512 sind durch ein Koppelglied 519b elektrisch miteinander verbunden. Das Koppelglied 519b ist eine leitende Platte, die z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen kann. In einem anderen Beispiel ist das Koppelglied 519b nicht auf Kupfer oder eine Kupferlegierung beschränkt. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 512 sind über eine Vielzahl von Verbindungsgliedern 712 elektrisch mit der fünften Elektrode 22 (der Sourceelektrode) jedes zweiten Halbleiterelements 2 verbunden.
Die beiden Verdrahtungsabschnitte 513 sind in der x-Richtung nebeneinander und mit Abstand zueinander angeordnet. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 513 sind durch ein Koppelglied 519c elektrisch miteinander verbunden. Das Koppelglied 519c ist eine leitende Platte, die z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen kann. In einem anderen Beispiel ist das Koppelglied 519c nicht auf Kupfer oder eine Kupferlegierung beschränkt. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 513 sind über eine Vielzahl von Verbindungsgliedern 711 elektrisch mit der zweiten Elektrode 12 (der Sourceelektrode) jedes ersten Halbleiterelements 1 verbunden. Die zweiten Halbleiterelemente 2 sind mit den beiden Verdrahtungsabschnitten 513 verbunden, so dass die beiden Verdrahtungsabschnitte 513 mit den vierten Elektroden 21 (den Drainelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 elektrisch verbunden sind.
Wie in 16 dargestellt, umfasst das Halbleiterbauteil A2 zwei Verdrahtungsabschnitte 521, zwei Verdrahtungsabschnitte 531, zwei Verdrahtungsabschnitte 541 und zwei Verdrahtungsabschnitte 551. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 521 liegen in der x-Richtung nebeneinander mit einem geeigneten Abstand dazwischen. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 521 sind durch ein Verbindungsglied 771 elektrisch miteinander verbunden. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 531 sind in derx-Richtung mit einem geeigneten Abstand zueinander benachbart. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 531 sind durch ein Verbindungsglied 772 elektrisch miteinander verbunden. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 541 sind in der x-Richtung mit einem geeigneten Abstand zueinander benachbart. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 541 sind durch ein Verbindungsglied 773 elektrisch miteinander verbunden. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 551 sind in er x-Richtung mit einem geeigneten Abstand zueinander benachbart. Die beiden Verdrahtungsabschnitte 551 sind durch ein Verbindungsglied 774 elektrisch miteinander verbunden. Jedes der Verbindungsglieder 771 bis 774 kann z.B. ein Bondingdraht sein. Jedes der Verbindungsglieder 771 bis 774 kann aus Gold, Kupfer, Aluminium oder einer Legierung, die eines dieser Metalle enthält bzw. umfasst, hergestellt sein.
Wie in 16 dargestellt, ist jeder der beiden Verdrahtungsabschnitte 521 mit einem Verdrahtungsabschnitt 522 und einer Vielzahl von Verdrahtungsabschnitten 523 in der x-Richtung nebeneinander angeordnet. In dem dargestellten Beispiel umfasst das Halbleiterbauteil A2 zwei Sätze bzw. Gruppen („sets“) von Verdrahtungsabschnitten, wobei jede Gruppe einen Verdrahtungsabschnitt 521, einen Verdrahtungsabschnitt 522 und drei Verdrahtungsabschnitte 523 aufweist. Die beiden Gruppen von Verdrahtungsabschnitten sind in der x-Richtung nebeneinander angeordnet, wobei sich die beiden Verdrahtungsabschnitte 521 in der Mitte befinden. Die Verdrahtungsabschnitte 521, 522 und 523 in jeder Gruppe sind wie in dem Halbleiterbauteil A1 wie notwendig durch die Verbindungsglieder 721 und 722 elektrisch verbunden. Jeder Verdrahtungsabschnitt 523 ist mit der dritten Elektrode 13 (der Gate-Elektrode) eines ersten Halbleiterelements 1 durch ein Verbindungsglied 723 wie in dem Halbleiterbauteil A1 elektrisch verbunden.
Wie in 16 dargestellt, ist jeder der beiden Verdrahtungsabschnitte 531 mit einem Verdrahtungsabschnitt 532 und einer Vielzahl von Verdrahtungsabschnitten 533 in der x-Richtung nebeneinander angeordnet. In dem dargestellten Beispiel umfasst das Halbleiterbauteil A2 zwei Gruppen von Verdrahtungsabschnitten, wobei jede Gruppe einen Verdrahtungsabschnitt 531, einen Verdrahtungsabschnitt 532 und drei Verdrahtungsabschnitte 533 aufweist. Die beiden Gruppen von Verdrahtungsabschnitten sind in der x-Richtung nebeneinander angeordnet, wobei sich die beiden Verdrahtungsabschnitte 531 in der Mitte befinden. Die Verdrahtungsabschnitte 531, 532 und 533 in jeder Gruppe sind wie in dem Halbleiterbauteil A1 wie notwendig durch die Verbindungsglieder 731 und 732 elektrisch verbunden. Jeder Verdrahtungsabschnitt 533 ist mit der sechsten Elektrode 23 (der Gate-Elektrode) eines zweiten Halbleiterelements 2 durch ein Verbindungsglied 733 wie in dem Halbleiterbauteil A2 elektrisch verbunden.
Wie in 16 dargestellt, ist jeder der beiden Verdrahtungsabschnitte 541 mit einem Verdrahtungsabschnitt 542 und einer Vielzahl von Verdrahtungsabschnitten 543 in der x-Richtung nebeneinander angeordnet. In dem dargestellten Beispiel umfasst das Halbleiterbauteil A2 zwei Gruppen von Verdrahtungsabschnitten, wobei jede Gruppe einen Verdrahtungsabschnitt 541, einen Verdrahtungsabschnitt 542 und drei Verdrahtungsabschnitte 543 aufweist. Die beiden Gruppen von Verdrahtungsabschnitten sind in der x-Richtung nebeneinander angeordnet, wobei sich die beiden Verdrahtungsabschnitte 541 in der Mitte befinden. Die Verdrahtungsabschnitte 541, 542 und 543 in jeder Gruppe sind wie in dem Halbleiterbauteil A1 wie notwendig durch die Verbindungsglieder 741 und 742 elektrisch verbunden. Jeder Verdrahtungsabschnitt 543 ist mit der zweiten Elektrode 12 (der Sourceelektrode) eines ersten Halbleiterelements 1 durch ein Verbindungsglied 743 wie in dem Halbleiterbauteil A2 elektrisch verbunden.
Wie in 16 dargestellt, ist jeder der beiden Verdrahtungsabschnitte 551 mit einem Verdrahtungsabschnitt 552 und einer Vielzahl von Verdrahtungsabschnitten 553 in der x-Richtung nebeneinander angeordnet. In dem dargestellten Beispiel umfasst das Halbleiterbauteil A2 zwei Gruppen von Verdrahtungsabschnitten, wobei jede Gruppe einen Verdrahtungsabschnitt 551, einen Verdrahtungsabschnitt 552 und drei Verdrahtungsabschnitte 553 aufweist. Die beiden Gruppen von Verdrahtungsabschnitten sind in der x-Richtung nebeneinander angeordnet, wobei die beiden Verdrahtungsabschnitte 551 in der Mitte liegen. Die Verdrahtungsabschnitte 551, 552 und 553 in jeder Gruppe sind wie in dem Halbleiterbauteil A1 wie notwendig durch die Verbindungsglieder 751 und 752 elektrisch verbunden. Jeder Verdrahtungsabschnitt 553 ist mit der fünften Elektrode 22 (der Sourceelektrode) eines zweiten Halbleiterelements 2 durch ein Verbindungsglied 753 wie in dem Halbleiterbauteil A1 elektrisch verbunden.
Der Verdrahtungsabschnitt 573 ist im Wesentlichen auf der gesamten Rückseite 412 des isolierenden Substrats 41 gebildet. In einem anderen Beispiel ist der Bereich, der durch den Verdrahtungsabschnitt 543 abgedeckt werden soll, nicht in besonderer Weise begrenzt. Der Verdrahtungsabschnitt 573 kann aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt sein. Der Verdrahtungsabschnitt 573 ist mit der Wärmeabfuhrplatte 91 gebondet.
Wie in den 15 und 16 dargestellt, umfasst das Halbleiterbauteil A2 ein erstes Leistungsterminal 601, ein zweites Leistungsterminal 602, ein drittes Leistungsterminal 603 und ein viertes Leistungsterminal 604.
Das erste Leistungsterminal 601 ist an einen Verdrahtungsabschnitt 511 innerhalb des Gehäuses 9 gebondet. Das erste Leistungsterminal 601 ist somit elektrisch mit den ersten Elektroden 11 (den Drainelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden. Das erste Leistungsterminal 601 umfasst den ersten Leistungsterminalabschnitt 501. Wie in den 15 und 16 dargestellt, ist der erste Leistungsterminalabschnitt 501 auf der oberen Oberfläche (der Oberfläche in der z2-Richtung) der Terminalstütze 941 angeordnet.
Das zweite Leistungsterminal 602 ist mit einem Verdrahtungsabschnitt 512 innerhalb des Gehäuses 9 gebondet. Das zweite Leistungsterminal 602 ist somit elektrisch mit den fünften Elektroden 22 (den Sourceelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 verbunden. Das zweite Leistungsterminal 602 umfasst den zweiten Leistungsterminalabschnitt 502. Wie in den 15 und 16 dargestellt, ist der zweite Leistungsterminalabschnitt 502 auf der oberen Oberfläche (der Oberfläche in z2-Richtung) der Terminalstütze 942 angeordnet.
Das dritte Leistungsterminal 603 und das vierte Leistungsterminal 604 sind an einen Verdrahtungsabschnitt 513 innerhalb des Gehäuses 9 gebondet. Das dritte Leistungsterminal 603 und das vierte Leistungsterminal 604 sind somit elektrisch mit den zweiten Elektroden 12 (den Sourceelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 und den vierten Elektroden 21 (den Drainelektroden) der zweiten Halbleiterelemente 2 verbunden. Das dritte Leistungsterminal 603 umfasst den dritten Leistungsterminalabschnitt 503. Wie in den 15 und 16 dargestellt, ist der dritte Leistungsterminalabschnitt 503 an der oberen Oberfläche (der Oberfläche in z2-Richtung) der Terminalstütze 943 angeordnet. Das vierte Leistungsterminal 604 umfasst den vierten Leistungsterminalabschnitt 504. Wie in den 15 und 16 dargestellt, ist der vierte Leistungsterminalabschnitt 504 an der oberen Oberfläche (der Oberfläche in z2-Richtung) der Terminalstütze 944 angeordnet.
In dem Halbleiterbauteil A2 ist das Steuerungsterminal 61 mit keinem der beiden Verdrahtungsabschnitte 521 verbunden und ist innerhalb des Gehäuses 9 mit einem Verbindungsglied 761 mit einem der beiden Verdrahtungsabschnitte 521 elektrisch verbunden. Das Steuerungsterminal 62 ist nicht mit einer der beiden Verdrahtungsabschnitte 531 verbunden und ist innerhalb des Gehäuses 9 mit einem der beiden Verdrahtungsabschnitte 531 über ein Verbindungsglied 762 elektrisch verbunden. Das Erfassungsterminal 63 ist nicht mit einer der beiden Verdrahtungsabschnitte 541 verbunden und ist innerhalb des Gehäuses 9 mit einem der beiden Verdrahtungsabschnitte 541 über ein Verbindungsglied 763 elektrisch verbunden. Das Erfassungsterminal 64 ist nicht mit einer der beiden Verdrahtungsabschnitte 551 verbunden und ist innerhalb des Gehäuses 9 mit einem der beiden Verdrahtungsabschnitte 551 über ein Verbindungsglied 764 elektrisch verbunden. Jedes der Verbindungslieder 761 bis 764 kann z.B. ein Bondingdraht sein. Jedes der Verbindungsglieder 761 bis 764 kann aus Gold, Kupfer, Aluminium oder einer Legierung, die eines dieser Metalle enthält, hergestellt sein.
Wie in den 16 und 17 dargestellt, ist das Halbleiterbauteil A2 mit den Verdrahtungsabschnitten 522 und 523 versehen, die zu den Leiterpfaden zwischen dem Verdrahtungsabschnitt 521, mit dem das Steuerungsterminal 61 elektrisch verbunden ist, und den dritten Elektroden 13 der ersten Halbleiterelemente 1 hinzugefügt wurden. Die Verdrahtungsabschnitte 522 und 523 sind vom Verdrahtungsabschnitt 521 getrennt. Ähnlich wie das Halbleiterbauteil A1 ermöglicht es das Halbleiterbauteil A2, die Induktivität der Übertragungsstrecke des ersten Treibersignals von dem Steuerungsterminal 61 zu jedem ersten Halbleiterelement 1 durch Vergrößerung der Länge der Übertragungsstrecke zu erhöhen. Folglich kann das Halbleiterbauteil A2 eine Oszillation des ersten Treibersignals verhindern, ohne dass ein Widerstand (z.B. ein Gatewiderstand) mit der dritten Elektrode 13 verbunden ist. Das Halbleiterbauteil A2 erreicht auch andere Vorteile des Halbleiterbauteils A1 durch die gleiche Ausgestaltung wie die des Halbleiterbauteils A1.
18 zeigt ein Halbleiterbauteil A3 entsprechend einer dritten Ausführungsform. 18 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A3, wobei das Versiegelungsglied 8 als Phantom dargestellt ist (zwei punktgestrichelte Linien).
Die Halbleiterbauteile A1 und A2 weisen jeweils die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente 1 und die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente 2 auf. Das Halbleiterbauteil A3 hingegen umfasst die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente 1, weist aber kein zweites Halbleiterelement 2 auf.
Wie in 18 dargestellt, sind die ersten Halbleiterelemente 1 wie bei dem Halbleiterbauteil A2 mit dem Verdrahtungsabschnitt 511 verbunden. Das Halbleiterbauteil A3, das kein zweites Halbleiterelement aufweist, umfasst weniger Verdrahtungsabschnitte als das Halbleiterbauteil A2. Der Verdrahtungsabschnitt 561 des Halbleiterbauteils A3 ist über ein Verbindungsglied 781 elektrisch mit dem Verdrahtungsabschnitt 511 und damit mit den ersten Elektroden 11 (den Drainelektroden) der ersten Halbleiterelemente 1 verbunden. Das Verbindungsglied 781 kann z.B. ein Bondingdraht sein.
Ähnlich wie die Halbleiterbauteile A1 und A2 und wie in 18 dargestellt, ist das Halbleiterbauteil A3 mit den Verdrahtungsabschnitten 522 und 523 versehen, die zu den Leiterpfaden zwischen dem Verdrahtungsabschnitt 521, mit dem das Steuerungsterminal 61 elektrisch verbunden ist, und den dritten Elektroden 13 der ersten Halbleiterelemente 1 hinzugefügt wurden. Die Verdrahtungsabschnitte 522 und 523 sind von dem Verdrahtungsabschnitt 521 getrennt. Ähnlich wie die Halbleiterbauteile A1 und A2 ermöglicht es das Halbleiterbauteil A3, die Induktivität der Übertragungsstrecke des ersten Treibersignals vom Steuerungsterminal 61 zu jedem ersten Halbleiterelement 1 durch Vergrößerung der Länge der Übertragungsstrecke zu erhöhen. Folglich kann das Halbleiterbauteil A3 eine Oszillation des ersten Treibersignals verhindern, ohne dass ein Widerstand (z.B. ein Gate-Widerstand) mit der dritten Elektrode 13 verbunden ist. Das Halbleiterbauteil A3 erreicht auch andere Vorteile der Halbleiterbauteile A1 und A2 durch die gleiche Ausgestaltung wie die der Halbleiterbauteile A1 und A2.
Die unter Bezugnahme auf 18 beschriebene Ausgestaltung des Weglassens der zweiten Halbleiterelemente 2 wie bei dem Halbleiterbauteil A3 kann nach Belieben auf jedes der Halbleiterbauteile A1 und A2 angewendet werden.
Die 19 bis 21 zeigen ein Halbleiterbauteil A4 entsprechend einer vierten Ausführungsform. 19 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A4, wobei das Versiegelungsglied 8 als Phantom dargestellt ist (zwei punktförmig gestrichelte Linien). 20 ist eine explodierte perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Halbleiterbauteils A4. 20 zeigt eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen 1, eine Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen 2, ein Stützglied 3 und ein mehrschichtiges Verdrahtungssubstrat („multilayer wiring substrat“) 40, das später beschrieben wird. 21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXI-XXI der 19.
In dem Halbleiterbauteil A4 sind die ersten Halbleiterelemente 1 in der y-Richtung nebeneinander angeordnet und nicht in der x-Richtung wie in den Halbleiterbauteilen A1 bis A3. In ähnlicher Weise sind in dem Halbleiterbauteil A4 die zweiten Halbleiterelemente 2 in der y-Richtung nebeneinander angeordnet und nicht in der x-Richtung wie in den Halbleiterbauteilen A1 bis A3. In dem in den 19 und 20 gezeigten Halbleiterbauteil A4 ist jeder der ersten Leistungsterminalabschnitte 501, der zweiten Leistungsterminalabschnitte 502 und der dritten Leistungsterminalabschnitte 503 auf jeder Seite außerhalb der ersten Halbleiterelemente 1 in einer Richtung angeordnet, die senkrecht (die x-Richtung) zu der Richtung verläuft, in der die ersten Halbleiterelemente 1 angeordnet sind (die y-Richtung). In ähnlicher Weise ist jeder des ersten Leistungsterminalabschnitts 501, des zweiten Leistungsterminalabschnitts 502 und des dritten Leistungsterminalabschnitts 503 auf jeder Seite außerhalb der zweiten Halbleiterelemente 2 in einer Richtung angeordnet, die senkrecht (die x-Richtung) zu der Richtung verläuft, in der die zweiten Halbleiterelemente 2 angeordnet sind (die y-Richtung).
Wie in den 19 bis 21 dargestellt, umfasst das Halbleiterbauteil A4 das mehrschichtige Verdrahtungssubstrat 40. Das mehrschichtige Verdrahtungssubstrat 40 umfasst das isolierende Substrat 41 und die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 513, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543 und 551 bis 553. Das mehrschichtige Verdrahtungssubstrat 40 bildet die Leiterpfade der Hauptstrom- und Steuersignale des Halbleiterbauteils A4. Wie in den 19 bis 21 gezeigt, haben die Verdrahtungsabschnitte 511 bis 513, 521 bis 523, 531 bis 533, 541 bis 543 und 551 bis 553 des Halbleiterbauteils A4 andere Formen und relative Positionen als die Verdrahtungsabschnitte des Halbleiterbauteils A1. Ihre elektrischen Verbindungen sind jedoch äquivalent zu denen des Halbleiterbauteils A1, so dass die elektrischen Verbindungen zwischen den ersten Halbleiterelementen 1, den zweiten Halbleiterelementen 2, den Steuerungsterminals 61 und 62 und den Erfassungsterminals 63 und 64 die gleichen sind wie die des Halbleiterbauteils A1.
Wie aus den 20 und 21 ersichtlich ist, umfasst das mehrschichtige Verdrahtungssubstrat 40 eine Vielzahl von Öffnungen 40A und eine Vielzahl von Ausnehmungen („recesses“) 40B. Wie in 21 dargestellt, ermöglichen die Öffnungen 40A die Anordnung des mehrschichtigen Verdrahtungssubstrates auf dem Stützglied 3, ohne dass eine Kontaktierung der ersten Halbleiterelemente 1 und der zweiten Halbleiterelemente 2, die auf der Innenseite der Öffnungen 40A angeordnet sind, erfolgt. Wie in 21 dargestellt, liegen außerdem Abschnitte der Verdrahtungsabschnitte 512 und 513 durch die Ausnehmungen 40B des mehrschichtigen Verdrahtungssubstrats 40 frei. Die Verbindungslieder 711 sind mit den Abschnitten des Verdrahtungsabschnitts 513 verbunden, die durch die Ausnehmungen 40B freigelegt sind, und die Verbindungslieder 712 sind mit den Abschnitten des Verdrahtungsabschnitts 512 verbunden, die durch die Ausnehmungen 40B freigelegt sind.
Wie in 19 dargestellt, ist das Halbleiterbauteil A4 mit den Verdrahtungsabschnitten 522 und 523 versehen, die zu den Leiterpfaden zwischen dem Verdrahtungsabschnitt 521, mit dem das Steuerungsterminal 61 elektrisch verbunden ist, und den dritten Elektroden 13 der ersten Halbleiterelemente 1 hinzugefügt wurden. Die Verdrahtungsabschnitte 522 und 523 sind von dem Verdrahtungsabschnitt 521 getrennt. Ähnlich wie die Halbleiterbauteile A1 bis A3 ermöglicht es das Halbleiterbauteil A4, die Induktivität der Übertragungsstrecke des ersten Treibersignals von dem Steuerungsterminal 61 zu jedem ersten Halbleiterelement 1 durch Vergrößerung der Länge der Übertragungsstrecke zu erhöhen. Folglich kann das Halbleiterbauteil A4 eine Oszillation des ersten Treibersignals verhindern, ohne dass ein Widerstand (z.B. Gatewiderstand) mit der dritten Elektrode 13 verbunden ist. Das Halbleiterbauteil A4 erreicht auch andere Vorteile der Halbleiterbauteile A1 und A3 durch die gleiche Ausgestaltung wie die der Halbleiterbauteile A1 und A3.
22 zeigt ein Halbleiterbauteil A5 entsprechend einer fünften Ausführungsform. 22 ist eine Draufsicht auf das Halbleiterbauteil A5, wobei das Versiegelungsglied 8 als Phantom dargestellt ist (zweipunkt-gestrichelte Linien).
Wie in 22 dargestellt, unterscheidet sich das Halbleiterbauteil A5 von dem Halbleiterbauteil A1 dadurch, dass die Verdrahtungsabschnitte 522, 523, 532, 533, 542, 543, 552 und 553 nicht vorhanden sind. Folglich weist das Halbleiterbauteil A5 auch nicht die Verbindungsglieder 721, 722, 731, 732, 741, 742, 751 und 752 auf, die im Halbleiterbauteil A1 enthalten sind.
Der Verdrahtungsabschnitt 521 des Halbleiterbauteils A5 umfasst einen Padabschnitt 521a, einen Verbindungsabschnitt 521c und einen Streifenabschnitt 521d. Der Streifenabschnitt 521d erstreckt sich in Draufsicht in der x-Richtung. Der Streifenabschnitt 521d ist auf einer Seite in der x-Richtung (in dem in 22 dargestellten Beispiel in x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 521a angeordnet. Der Streifenabschnitt 521d ist über den Verbindungsabschnitt 521c mit dem Padabschnitt 521a verbunden.
Der Verdrahtungsabschnitt 531 des Halbleiterbauteils A5 umfasst einen Padabschnitt 531a, einen Verbindungsabschnitt 531c und einen Streifenabschnitt 531d. Der Streifenabschnitt 521d erstreckt sich in Draufsicht in der x-Richtung. Der Streifenabschnitt 521d ist auf einer Seite in der x-Richtung (in dem in 22 dargestellten Beispiel in der x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 521a angeordnet. Der Streifenabschnitt 521d ist über den Verbindungsabschnitt 521c mit dem Padabschnitt 521a verbunden.
Der Verdrahtungsabschnitt 541 des Halbleiterbauteils A5 umfasst einen Padabschnitt 541a, einen Verbindungsabschnitt 541c und einen Streifenabschnitt 541d. Der Streifenabschnitt („strip portion“) 541d erstreckt sich in Draufsicht in der x-Richtung. Der Streifenabschnitt 541d ist auf einer Seite in der x-Richtung (in dem in 22 dargestellten Beispiel in der x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 541a angeordnet. Der Streifenabschnitt 541d ist über den Verbindungsabschnitt 541c mit dem Padabschnitt 541a verbunden.
Der Verdrahtungsabschnitt 551 des Halbleiterbauteils A5 umfasst einen Padabschnitt 551a, einen Verbindungsabschnitt 551c und einen Streifenabschnitt 551d. Der Streifenabschnitt 551d erstreckt sich in Draufsicht in der x-Richtung. Der Streifenabschnitt 551d ist auf einer Seite in der x-Richtung (in dem in 22 dargestellten Beispiel in der x2-Richtung) in Bezug auf den Padabschnitt 551a angeordnet. Der Streifenabschnitt 551d ist über den Verbindungsabschnitt 551c mit dem Padabschnitt 551a verbunden.
Wie in 22 dargestellt, sind die Streifenabschnitte 521d und 541d auf der den ersten Halbleiterelementen 1 gegenüberliegenden Seite in der y-Richtung (das heißt, in der y1-Richtung) in Bezug auf die zweiten Halbleiterelemente 2 angeordnet. Die Streifenabschnitte 521d und 541d liegen in Längsrichtung parallel zueinander. In dem in 22 dargestellten Beispiel ist der Streifenabschnitt 541d in y-Richtung (d. h. in der y1-Richtung) weiter als der Streifenabschnitt 521d von den ersten Halbleiterelementen 1 und den zweiten Halbleiterelementen 2 angeordnet. In einem anderen Beispiel können die relativen Positionen der Streifenabschnitte 521d und 541d vertauscht werden. In dem in 22 dargestellten Beispiel überschneiden sich die Streifenabschnitte 521d und 541d mit der leitenden Platte 32 in Draufsicht. In einem anderen Beispiel können die Streifenabschnitte 521d und 541d in der y-Richtung (der y1-Richtung) weiter als die leitende Platte 32 von der leitenden Platte 31 angeordnet sein.
Wie in 22 dargestellt, sind die Streifenabschnitte 531d und 551d auf der den zweiten Halbleiterelementen 2 gegenüberliegenden Seite in der y-Richtung (das heißt in der y1-Richtung) in Bezug auf die ersten Halbleiterelemente 1 angeordnet. Die Streifenabschnitte 531d und 551d sind in Längsrichtung parallel zueinander. In dem in 22 dargestellten Beispiel ist der Streifenabschnitt 551d in der y-Richtung (d. h. in der y1-Richtung) weiter als der Streifenabschnitt 531d von den ersten Halbleiterelementen 1 und den zweiten Halbleiterelementen 2 angeordnet. In einem anderen Beispiel können die relativen Positionen der Streifenabschnitte 531d und 541d vertauscht werden. In dem in 22 dargestellten Beispiel überschneiden sich die Streifenabschnitte 531d und 551d mit der leitenden Platte 31 in Draufsicht. In einem anderen Beispiel können die Streifenabschnitte 531d und 551d in der y-Richtung weiter von der leitenden Platte 32 angeordnet sein als die leitende Platte 31 (angeordnet in der y2-Richtung).
Jedes Verbindungsglied 723 ist mit einer dritten Elektrode 13 und dem Streifenabschnitt 521d gebondet. Jedes Verbindungsglied 743 ist an eine fünfte Elektrode 22 und den Streifenabschnitt 541d gebondet. Das heißt, dass, wie in 22 gezeigt, jedes der Verbindungslieder 723 und 743 die Lücke („gap“) zwischen den leitenden Platten 31 und 32 überquert bzw. krezt („crosses“) und sich mit der leitenden Platte 32 in Draufsicht überlappt. In einem Beispiel, in dem die Streifenabschnitte 521d und 541d in der y1-Richtung von der leitenden Platte 32 angeordnet sind, kreuzen die Verbindungslieder 723 und 743 die leitende Platte 32 in Draufsicht.
Jedes Verbindungsglied 733 ist mit einer sechsten Elektrode 23 und dem Streifenabschnitt 531d gebondet. Jedes Verbindungsglied 753 ist an eine fünfte Elektrode 22 und den Streifenabschnitt 551d gebondet. Das heißt, dass, wie in 22 gezeigt, jedes der Verbindungslieder 733 und 753 die Lücke zwischen den leitenden Platten 31 und 32 überquert bzw. kreuzt und sich mit der leitenden Platte 31 in Draufsicht überlappt. In einem Beispiel, in dem die Streifenabschnitte 531d und 551d in der y2-Richtung von der leitenden Platte 31 angeordnet sind, kreuzen die Verbindungslieder 733 und 753 die leitende Platte 31 in Draufsicht.
In dem Halbleiterbauteil A5 sind der Verdrahtungsabschnitt 521 (der Streifenabschnitt 521d) und die leitende Platte 31 gegenüberliegend in der y-Richtung über die leitende Platte 32 angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung überlappt jedes Verbindungsglied 723, das eine dritte Elektrode 13 und den Verdrahtungsabschnitt 521 (den Streifenabschnitt 521d) verbindet, in Draufsicht mit der leitenden Platte 32. Darüber hinaus ist der Verdrahtungsabschnitt 521 (der Streifenabschnitt 521d) näher an den zweiten Halbleiterelementen 2 angeordnet als an den ersten Halbleiterelementen 1. Das heißt, die Verbindungsglieder 723 des Halbleiterbauteils A5 sind länger als die in einem Halbleiterbauteil, in dem der Verdrahtungsabschnitt 521 (der Streifenabschnitt 521d) näher an den ersten Halbleiterelementen 1 als an den zweiten Halbleiterelementen 2 angeordnet ist. Das Halbleiterbauteil A5 ermöglicht es, die Induktivität der Übertragungsstrecke des ersten Treibersignals von jeder dritten Elektrode 13 zum Steuerungsterminal 61 durch Vergrößerung der Länge der Übertragungsstrecke zu erhöhen. Dadurch ist das Halbleiterbauteil A5 in der Lage, eine Oszillation des ersten Treibersignals zu verhindern, ohne dass ein Widerstand (z.B. eine Widerstandsfähigkeit des Gates) mit der dritten Elektrode 13 verbunden ist.
In dem Halbleiterbauteil A5 sind die ersten Halbleiterelemente 1 so angeordnet, dass sie die ersten Elektroden 11 miteinander und die zweiten Elektroden 12 miteinander elektrisch verbinden. Mit anderen Worten, die ersten Halbleiterelemente 1 sind parallel verbunden. Ähnlich wie bei dem Halbleiterbauteil A1 besteht bei dieser Ausgestaltung die Möglichkeit, dass durch eine zwischen der ersten Elektrode 11 und der dritten Elektrode 13 jedes ersten Halbleiterelements 1 gebildete Schleife eine parasitäre Oszillation verursacht wird. Das Halbleiterbauteil A5 hat jedoch längere Leiterpfade zwischen den dritten Elektroden 13, weil die Verbindungsglieder 723 länger sind. Das Halbleiterbauteil A5 kann daher parasitäre Oszillation verhindern, die auftreten kann, wenn die ersten Halbleiterelemente 1 parallel verbunden sind.
In dem Halbleiterbauteil A5 sind der Verdrahtungsabschnitt 531 (der Streifenabschnitt 531d) und die leitende Platte 32 gegenüberliegend in der y-Richtung über der leitenden Platte 31 (hinweg) angeordnet. Bei dieser Anordnung überlappt jedes Verbindungsglied 733, das eine sechste Elektrode 23 und den Verdrahtungsabschnitt 531 (den Streifenabschnitt 531d) verbindet, in Draufsicht mit der leitenden Platte 31. Darüber hinaus ist der Verdrahtungsabschnitt 531 (der Streifenabschnitt 531d) näher an den ersten Halbleiterelementen 1 als an den zweiten Halbleiterelementen 2 angeordnet. Das Halbleiterbauteil A5 ermöglicht es daher, die Induktivität der Übertragungsstrecke des zweiten Treibersignals in ähnlicher Weise zu erhöhen wie die Induktivität der Übertragungsstrecke des ersten Treibersignals. Folglich kann das Halbleiterbauteil A5 eine Oszillation des zweiten Treibersignals verhindern, ohne dass ein Widerstand (z.B. eine Widerstandsfähigkeit des Gates („gate resistance“)) mit der sechsten Elektrode 23 verbunden ist.
In dem Halbleiterbauteil A5 sind die zweiten Halbleiterelemente 2 so angeordnet, dass sie die vierten Elektroden 21 miteinander und die fünften Elektroden 22 miteinander elektrisch verbinden. Mit anderen Worten, die zweiten Halbleiterelemente 2 sind parallel verbunden. Ähnlich wie beim Halbleiterbauteil A1 besteht bei dieser Ausgestaltung die Möglichkeit, dass durch eine zwischen der vierten Elektrode 21 und der sechsten Elektrode 23 jedes zweiten Halbleiterelements 2 gebildete Schleife eine parasitäre Oszillation verursacht wird. Das Halbleiterbauteil A5 hat jedoch längere Leiterpfade zwischen den sechsten Elektroden 23, weil die Verbindungsglieder 733 länger sind. Das Halbleiterbauteil A5 kann daher parasitäre Oszillation verhindern, die auftreten kann, wenn die zweiten Halbleiterelemente 2 parallel verbunden sind.
Die unter Bezugnahme auf 22 beschriebenen Ausgestaltungen der Verdrahtungsabschnitte und der Verbindungsglieder des Halbleiterbauteils A5 können nach Belieben auch auf jedes der Halbleiterbauteile A2 und A4 angewendet werden.
Das Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Konstruktionsänderungen können an den spezifischen Ausgestaltungen der einzelnen Teile des Halbleiterbauteils entsprechend der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden. So umfasst die vorliegende Offenbarung beispielsweise die in den folgenden Klauseln beschriebenen Ausführungsformen.

Klausel 1A. Ein Halbleiterbauteil, aufweisend:
- eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen, die jeweils eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine dritte Elektrode aufweisen und jeweils so gesteuert werden, dass sie Stromfluss zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode entsprechend einem ersten Treibersignal, das in die dritte Elektrode eingegeben wird, ein- und ausschalten;
- ein erstes Steuerungsterminal, das das erste Treibersignal empfägt (bzw. das dazu eingerichtet ist, das Treibersignal zu emfpangen) ;
- einen ersten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das erste Steuerungsterminal elektrisch verbunden ist;
- einen zweiten Verdrahtungsabschnitt, der beabstandet zu dem ersten Verdrahtungsabschnitt liegt;
- eine Vielzahl von dritten Verdrahtungsabschnitten, die von dem ersten Verdrahtungsabschnitt und dem zweiten Verdrahtungsabschnitt beabstandet sind;
- ein erstes Verbindungsglied, das den ersten Verdrahtungsabschnitt und den zweiten Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet;
- ein zweites Verbindungsglied, das den zweiten Verdrahtungsabschnitt und jeden der Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte elektrisch verbindet; und
- eine Vielzahl von dritten Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von dritten Verdrahtungsabschnitten und die dritte Elektrode eines der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen verbinden, wobei
- die ersten Elektroden der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen elektrisch miteinander verbunden sind und die zweiten Elektroden der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen
elektrisch miteinander verbunden sind.
Klausel 2A. Halbleiterbauteil nach Klausel 1A, ferner umfassend ein isolierendes Substrat, das eine Substratvorderseite und eine Substratrückseite aufweist, die in einer Dickenrichtung voneinander beabstandet sind, wobei
- der erste Verdrahtungsabschnitt, der zweite Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte auf der Substratvorderseite gebildet sind.
Klausel 3A. Halbleiterbauteil nach Klausel 2A, wobei
- die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente nebeneinander in einer ersten Richtung senkrecht zu der Dickenrichtung angeordnet sind und
- der zweite Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte auf einer Seite in einer zweiten Richtung senkrecht zu der Dickenrichtung und in der ersten Richtung in Bezug auf die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente angeordnet sind.
Klausel 4A. Halbleiterbauteil nach Klausel 3A, wobei
- der zweite Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und
- die Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte einen aufweist, der auf einer Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den zweiten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist, und einen, der auf einer anderen Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den zweiten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist.
Klausel 5A. Halbleiterbauteil nach Klausel 4A, ferner umfassend:
- ein erstes Erfassungsterminal, das einen leitenden Zustand der zweiten Elektrode jedes der Vielzahl der ersten Halbleiterelemente erkennt bzw. erfasst („detects“);
- einen vierten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das erste Erfassungsterminal elektrisch verbunden ist;
- einen fünften Verdrahtungsabschnitt, der im Abstand zum vierten Verdrahtungsabschnitt liegt;
- eine Vielzahl von sechsten Verdrahtungsabschnitten, die vom vierten Verdrahtungsabschnitt und vom fünften Verdrahtungsabschnitt beabstandet sind;
- ein viertes Verbindungsglied, das den vierten Verdrahtungsabschnitt und den fünften Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet;
- ein fünftes Verbindungsglied, das den fünften Verdrahtungsabschnitt und jeden der Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte elektrisch verbindet; und
- eine Vielzahl von sechsten Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von sechsten Verdrahtungsabschnitten und die zweite Elektrode eines der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen verbinden.
Klausel 6A. Halbleiterbauteil nach Klausel 5A, wobei der vierte Verdrahtungsabschnitt, der fünfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte auf der Substratvorderseite gebildet sind, und
- der fünfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte auf der einen Seite in der zweiten Richtung in Bezug auf die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente angeordnet sind.
Klausel 7A. Halbleiterbauteil nach Klausel 6A, wobei der fünfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und
- die Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte einen aufweist, der auf einer Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den fünften Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist, und einen, der auf einer anderen Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den fünften Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist.
Klausel 8A. Halbleiterbauteil nach Klausel 7A, wobei der zweite Verdrahtungsabschnitt und der fünfte Verdrahtungsabschnitt in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Klausel 9A. Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 5A bis 8A, ferner umfassend:
- eine Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen, die jeweils eine vierte Elektrode, eine fünfte Elektrode und eine sechste Elektrode aufweisen und jeweils so gesteuert werden, dass sie Stromfluss zwischen der vierten Elektrode und der fünften Elektrode entsprechend einem zweiten Treibersignal, das in die sechste Elektrode eingegeben wird, ein- und ausschalten;
- ein zweites Steuerungsterminal, um das zweite Treibersignal zu empfangen;
- einen siebten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das zweite Steuerungsterminal elektrisch verbunden ist;
- ein achter Verdrahtungsabschnitt im Abstand zum siebten Verdrahtungsabschnitt;
- eine Vielzahl von neunten Verdrahtungsabschnitten im Abstand zum siebten Verdrahtungsabschnitt und zum achten Verdrahtungsabschnitt;
- ein siebtes Verbindungsglied, das den siebten Verdrahtungsabschnitt und den achten Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet;
- ein achtes Verbindungsglied, das den achten Verdrahtungsabschnitt und jeden der Vielzahl der neunten Verdrahtungsabschnitte elektrisch verbindet; und
- eine Vielzahl von neunen Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von neunen Verdrahtungsabschnitten und die sechste Elektrode eines der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen verbinden, wobei
- die vierten Elektroden der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen sind elektrisch miteinander verbunden, und die fünften Elektroden der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen sind elektrisch miteinander verbunden.
Klausel 10A. Halbleiterbauteil nach Klausel 9A, wobei der siebte Verdrahtungsabschnitt, der achte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der neunten Verdrahtungsabschnitte auf der SubstratVorderseite gebildet sind.
Klausel 11A. Halbleiterbauteil nach Klausel 10A, wobei
- die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und
- der achte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der neunten Verdrahtungsabschnitte auf einer Seite in der zweiten Richtung in Bezug auf die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente angeordnet sind.
Klausel 12A. Halbleiterbauteil nach Klausel 11A, wobei der achte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der neunten Verdrahtungsabschnitte in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und
- die Vielzahl der neunten Verdrahtungsabschnitte einen aufweist, der auf einer Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den achten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist, und einen, der auf einer anderen Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den achten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist.
Klausel 13A. Halbleiterbauteil nach Klausel 12A, ferner umfassend:
- ein zweites Erfassungsterminal, das einen leitenden Zustand der fünften Elektrode jedes der Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente erkennt bzw. erfasst;
- einen zehnten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das zweite Erfassungsterminal elektrisch verbunden ist;
- einen elften Verdrahtungsabschnitt mit Abstand zum zehnten Verdrahtungsabschnitt;
- eine Vielzahl von zwölften Verdrahtungsabschnitten im Abstand zum zehnten Verdrahtungsabschnitt und zum elften Verdrahtungsabschnitt;
- ein zehntes Verbindungsglied, das den zehnten Verdrahtungsabschnitt und den elften Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet;
- ein elftes Verbindungsglied, das den elften Verdrahtungsabschnitt und jeden der Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte elektrisch verbindet; und
- eine Vielzahl von zwölften Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von zwölften Verdrahtungsabschnitten und die fünfte Elektrode eines der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen verbinden.
Klausel 14A. Halbleiterbauteil nach Klausel 13A, wobei
- der zehnte Verdrahtungsabschnitt, der elfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte auf der Substratvorderseite gebildet werden, und
- der elfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte auf einer Seite in der zweiten Richtung in Bezug auf die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente angeordnet sind.
Klausel 15A. Halbleiterbauteil nach Klausel 14A, wobei der elfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und
- die Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte einen aufweist, der auf einer Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den zehnten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist, und einen, der auf einer anderen Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den zehnten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist.
Klausel 16A. Halbleiterbauteil nach Klausel 15A, wobei der achte Verdrahtungsabschnitt und der elfte Verdrahtungsabschnitt in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Klausel 17A. Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 9A bis 16A, wobei
- jedes der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen eine erste-Element-Vorderseite, die in dieselbe Richtung wie die Substratvorderseite in der Dickenrichtung weist, und eine erste-Element-Rückseite, die in dieselbe Richtung wie die Substratrückseite in der Dickenrichtung weist, umfasst, wobei die erste-Element-Rückseite mit der ersten Elektrode bereitgestellt ist und die erste-Element-Vorderseite mit der zweiten Elektrode und der dritten Elektrode bereitgestellt ist, und
- jedes der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen eine zweite-Element-Vorderseite, die in dieselbe Richtung wie die Substratvorderseite in der Dickenrichtung weist, und eine zweite-Element-Rückseiteite, die in dieselbe Richtung wie die Substratrückseite in der Dickenrichtung weist, umfasst, wobei die zweite-Element-Rückseiteite mit der vierten Elektrode bereitgestellt bzw. versehen ist und die zweite-Element-Vorderseite mit der fünften Elektrode und der sechsten Elektrode bereitgestellt ist.
Klausel 18A. Das Halbleiterbauteil entsprechend Klausel 17A, ferner umfassend:
- einen ersten Montageabschnitt, auf dem die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente montiert ist; und
- einen zweiten Montageabschnitt, auf dem die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente angebracht ist, wobei
- der erste Montageabschnitt und der zweite Montageabschnitt sind jeweils aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt und sind voneinander beabstandet,
- die ersten Elektroden der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen über den ersten Montageabschnitt elektrisch miteinander verbunden sind, und
- die vierten Elektroden der Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente sind über den zweiten Montageabschnitt elektrisch miteinander verbunden.
Klausel 19A. Halbleiterbauteil nach Klausel 18A, wobei
- der erste Montageabschnitt und der zweite Montageabschnitt der Substrat-Rückseite zugewandt sind,
- das isolierende Substrat eine Vielzahl von ersten Öffnungen und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen umfasst, wobei sich jede der Vielzahl von ersten und zweiten Öffnungen in der Dickenrichtung von der Substratvorderseite bis zur Substratrückseite erstreckt,
- jede der Vielzahl der ersten Öffnungen eines der Vielzahl der ersten Halbleiterelemente in der Dickenrichtung umgibt und
- jede der Vielzahl von zweiten Öffnungen eines der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen umgibt, und zwar in einer betrachtung in der Dickenrichtung.
Klausel 20A. Das Halbleiterbauteil nach einer der Klauseln 9A bis 19A, ferner umfassend:
- einen ersten Leistungsterminalabschnitt, der elektrisch mit den ersten Elektroden der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen verbunden ist;
- einen zweiten Leistungsterminalabschnitt, der elektrisch mit den fünften Elektroden der Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente verbunden ist, und
- einen dritten Leistungsterminalabschnitt, der elektrisch mit den zweiten Elektroden der Vielzahl der ersten Halbleiterelemente und den vierten Elektroden der Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente verbunden ist, wobei
- der erste Leistungsterminalabschnitt und der zweite Leistungsterminalabschnitt Gleichspannung empfangen,
- wobei die Gleichspannung in Wechselspannung gewandelt wird, indem die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente und die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente jeweils ein- und ausgeschaltet werden, und
- wobei die Wechselspannung aus dem dritten Leistungsterminalabschnitt ausgegeben („outputted“) wird.
Klausel 1B. Halbleiterbauteil, umfassend:
- eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen, von denen jedes entsprechend einem ersten Treibersignal ein- und ausgeschaltet wird;
- eine Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen, von denen jedes entsprechend einem zweiten Treibersignal ein- und ausgeschaltet wird;
- einen ersten Montageabschnitt, der eine erste Montagefläche aufweist, die einer Seite in Dickenrichtung zugewandt ist, wobei die erste Montagefläche die Vielzahl der darauf angebrachten ersten Halbleiterelemente aufweist;
- einen zweiten Montageabschnitt, der eine zweite Montagefläche aufweist, die der gleichen Seite in der Dickenrichtung zugewandt ist wie die erste Montagefläche, wobei die zweite Montagefläche mit der Vielzahl der darauf angebrachten zweiten Halbleiterelemente bereitgestellt wird;
- ein erstes Steuerungsterminal, um das erste Treibersignal zu empfangen;
- ein zweites Steuerungsterminal, um das zweite Treibersignal zu empfangen;
- einen ersten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das erste Steuerungsterminal verbunden ist und das erste Treibersignal übertragen wird;
- einen zweiten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das zweite Steuerungsterminal verbunden ist und das zweite Treibersignal übertragen wird;
- eine Vielzahl von ersten Verbindungsgliedern, die jeweils eines der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen und den ersten Verdrahtungsabschnitt verbinden; und
- eine Vielzahl von zweiten Verbindungsgliedern, die jeweils eines der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen und den zweiten Verdrahtungsabschnitt verbinden, wobei
- der erste Verdrahtungsabschnitt und der erste Montageabschnitt gegenüberliegend in einer ersten Richtung senkrecht zu der Dickenrichtung über den zweiten Montageabschnitt angeordnet sind, und
- die Vielzahl der ersten Verbindungslieder mit dem zweiten Montageabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappt.
Klausel 2B. Das Halbleiterbauteil entsprechend Klausel 1B, wobei
- der zweite Verdrahtungsabschnitt und der zweite Montageabschnitt in der ersten Richtung über den ersten Montageabschnitt hinweg gegenüberliegend angeordnet sind, und
- die Vielzahl der zweiten Verbindungslieder mit dem ersten Montageabschnitt in einer Betrachtung der Dickenrichtung überlappt.

BEZUGSZEICHEN

A1 bis A4: Halbleiterbauteil
1: erstes Halbleiterelement
1a: Elementvorderseite
1b: Elemenrückseite
11: erste Elektrode
12: zweite Elektrode
13: dritte Elektrode
19: leitendes Bondingmaterial
2: zweites Halbleiterelement
2a: Elementvorderseite
2b: Elemenrückseite
21: vierte Elektrode
22: fünfte Elektrode
23: sechste Elektrode
29: leitendes Bondingmaterial
3: Stützglied
31, 32: leitende Platte
31a, 32a: Montagefläche
319, 329: Bondingmaterial
33, 34: isolierende Platte
41: isolierendes Substrat
411: Vorderseite
412: Rückseite
413: Durchgangsloch
414: Durchgangsloch
415: Öffnung
416: Öffnung
501: erster Leistungsterminalabschnitt
502: zweiter Leistungsterminalabschnitt
503: dritter Leistungsterminalabschnitt
504: vierter Leistungsterminalabschnitt
511 bis 514: Verdrahtungsabschnitt
511a, 514a: Öffnung
511b, 513a, 514b: Durchgangsloch
519a, 519b, 519c: Koppelglied
521, 522, 523: Verdrahtungsabschnitt
521a, 521b: Padabschnitt
521c: Verbindungsabschnitt
521d: Streifenabschnitt
531, 532, 533: Verdrahtungsabschnitt
531a, 531b: Padabschnitt
531c: Verbindungsabschnitt
531d: Streifenabschnitt
541, 542, 543: Verdrahtungsabschnitt
541a, 541b: Padabschnitt
541c: Verbindungsabschnitt
541d: Streifenabschnitt
551, 552, 553: Verdrahtungsabschnitt
551a, 551b: Padabschnitt
551c: Verbindungsabschnitt
551d: Streifenabschnitt
561: Verdrahtungsabschnitt
561a: Durchgangsloch
571 bis 573: Verdrahtungsabschnitt
58: Metallglied
59: Metallglied
601: erstes Leistungsterminal
602: zweites Leistungsterminal
603: drittes Leistungsterminal
604: vierter Leistungsterminalabschnitt
61, 62: Steuerungsterminal
63, 64, 65: Erfassungsterminal
7: Verbindungslied
711, 712: Verbindungslied
721 bis 723: Verbindungslied
731 bis 733: Verbindungslied
741 bis 743: Verbindungslied
751 bis 753: Verbindungslied
761 bis 764: Verbindungslied
771 bis 774: Verbindungslied
781: Verbindungslied
8: Versiegelungsglied
81: Harzvorderseite
82: Harzrückseite
831 bis 834: Harzseitenfläche
9:: Gehäuse
91: Wärmeabfuhrplatte
92: Deckplatte
93: Rahmen
931, 932: Seitenwand
941 bis 944: Terminalstütze

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016225493 A [0003]

Claims

Halbleiterbauteil, umfassend: eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen, die jeweils eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine dritte Elektrode aufweisen und jeweils so gesteuert werden, dass sie den Stromfluss zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode entsprechend einem ersten Treibersignal, das in die dritte Elektrode eingegeben wird, ein- und ausschalten; ein erstes Steuerungsterminal, um das erste Treibersignal zu empfangen; einen ersten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das erste Steuerungsterminal elektrisch verbunden ist; einen zweiten Verdrahtungsabschnitt, der von dem ersten Verdrahtungsabschnitt beabstandet ist; eine Vielzahl von dritten Verdrahtungsabschnitten, die von dem ersten Verdrahtungsabschnitt und dem zweiten Verdrahtungsabschnitt beabstandet sind; ein erstes Verbindungsglied, das den ersten Verdrahtungsabschnitt und den zweiten Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet; ein zweites Verbindungsglied, das den zweiten Verdrahtungsabschnitt und jeden der Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte elektrisch verbindet; und eine Vielzahl von dritten Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von dritten Verdrahtungsabschnitten und die dritte Elektrode eines der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen verbindet, wobei die ersten Elektroden der Vielzahl der ersten Halbleiterelemente elektrisch miteinander verbunden sind und die zweiten Elektroden der Vielzahl der ersten Halbleiterelemente elektrisch miteinander verbunden sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, ferner umfassend ein isolierendes Substrat, das eine Substratvorderseite und eine Substratrückseite aufweist, die in einer Dickenrichtung voneinander beabstandet sind, wobei der erste Verdrahtungsabschnitt, der zweite Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte auf der Substratvorderseite ausgebildet sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente nebeneinander in einer ersten Richtung senkrecht zu der Dickenrichtung angeordnet sind, und der zweite Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte auf einer Seite in einer zweiten Richtung senkrecht zu der Dickenrichtung und der ersten Richtung in Bezug auf die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente angeordnet sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 3, wobei der zweite Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und die Vielzahl der dritten Verdrahtungsabschnitte einen aufweist, der auf einer Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den zweiten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist, und einen, der auf einer anderen Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den zweiten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 4, ferner umfassend: ein erstes Erfassungsterminal, das einen leitenden Zustand der zweiten Elektrode jedes der Vielzahl der ersten Halbleiterelemente erfasst; einen vierten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das erste Erfassungsterminal elektrisch verbunden ist; einen fünften Verdrahtungsabschnitt, der von dem vierten Verdrahtungsabschnitt beabstandet ist; eine Vielzahl von sechsten Verdrahtungsabschnitten, die von dem vierten Verdrahtungsabschnitt und vom fünften Verdrahtungsabschnitt beabstandet ist; ein viertes Verbindungsglied, das den vierten Verdrahtungsabschnitt und den fünften Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet; ein fünftes Verbindungsglied, das den fünften Verdrahtungsabschnitt und jeden der Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte elektrisch verbindet; und eine Vielzahl von sechsten Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von sechsten Verdrahtungsabschnitten und die zweite Elektrode eines der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen verbinden.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 5, wobei der vierte Verdrahtungsabschnitt, der fünfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte auf der Substratvorderseite ausgebildet sind, und der fünfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte auf der einen Seite in der zweiten Richtung in Bezug auf die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente angeordnet sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 6, wobei der fünfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und die Vielzahl der sechsten Verdrahtungsabschnitte einen aufweist, der auf einer Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den fünften Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist, und einen, der auf einer anderen Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den fünften Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 7, wobei der zweite Verdrahtungsabschnitt und der fünfte Verdrahtungsabschnitt in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, ferner umfassend: eine Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen, die jeweils eine vierte Elektrode, eine fünfte Elektrode und eine sechste Elektrode aufweisen und jeweils so gesteuert werden, dass sie den Stromfluss zwischen der vierten Elektrode und der fünften Elektrode entsprechend einem zweiten Treibersignal, das in die sechste Elektrode eingegeben wird, ein- und ausschalten; ein zweites Steuerungsterminal, um das zweite Treibersignal zu empfangen; einen siebten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das zweite Steuerungsterminal elektrisch verbunden ist; einen achter Verdrahtungsabschnitt, der von dem siebten Verdrahtungsabschnitt beabstandet ist; eine Vielzahl von neunten Verdrahtungsabschnitten, die von dem siebten Verdrahtungsabschnitt und dem achten Verdrahtungsabschnitt beabstandet sind; ein siebtes Verbindungsglied, das den siebten Verdrahtungsabschnitt und den achten Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet; ein achtes Verbindungsglied, das den achten Verdrahtungsabschnitt und jeden der Vielzahl der neunten Verdrahtungsabschnitte elektrisch verbindet; und eine Vielzahl von neunten Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von neunten Verdrahtungsabschnitten und die sechste Elektrode eines der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen verbinden, wobei die vierten Elektroden der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen elektrisch miteinander verbunden sind, und die fünften Elektroden der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen elektrisch miteinander verbunden sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 9, wobei der siebte Verdrahtungsabschnitt, der achte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der neunten Verdrahtungsabschnitte auf der SubstratVorderseite ausgebildet sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 10, wobei die Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und der achte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl von neunten Verdrahtungsabschnitten auf einer Seite in der zweiten Richtung in Bezug auf die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente angeordnet sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 11, wobei der achte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl von neunten Verdrahtungsabschnitten in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und die Vielzahl der neunten Verdrahtungsabschnitte einen aufweist, der auf einer Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den achten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist, und einen, der auf einer anderen Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den achten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 12, ferner umfassend: ein zweites Erfassungsterminal, das einen leitenden Zustand der fünften Elektrode jedes der Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente erfasst; einen zehnten Verdrahtungsabschnitt, mit dem das zweite Erfassungsterminal elektrisch verbunden ist; einen elften Verdrahtungsabschnitt, der von dem zehnten Verdrahtungsabschnitt beabstandeg ist; eine Vielzahl von zwölften Verdrahtungsabschnitten, die von dem zehnten Verdrahtungsabschnitt und dem elften Verdrahtungsabschnitt beabstandet sind; ein zehntes Verbindungsglied, das den zehnten Verdrahtungsabschnitt und den elften Verdrahtungsabschnitt elektrisch verbindet; ein elftes Verbindungsglied, das den elften Verdrahtungsabschnitt und jeden der Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte elektrisch verbindet; und eine Vielzahl von zwölften Verbindungsgliedern, die jeweils eine der Vielzahl von zwölften Verdrahtungsabschnitten und die fünfte Elektrode eines der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen verbinden.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 13, wobei der zehnte Verdrahtungsabschnitt, der elfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte auf der Substratvorderseite ausgebildet sind, und der elfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte auf der einen Seite in der zweiten Richtung in Bezug auf die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente angeordnet sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 14, wobei der elfte Verdrahtungsabschnitt und die Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, und die Vielzahl der zwölften Verdrahtungsabschnitte einen aufweist, der auf einer Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den zehnten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist, und einen, der auf einer anderen Seite in der ersten Richtung in Bezug auf den zehnten Verdrahtungsabschnitt angeordnet ist.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 15, wobei der achte Verdrahtungsabschnitt und der elfte Verdrahtungsabschnitt in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei jedes der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen eine erste-Element-Vorderseite, die in die gleiche Richtung wie die Substratvorderseite in der Dickenrichtung weist, und eine erste-Element-Rückseite, die in die gleiche Richtung wie die Substratrückseite in der Dickenrichtung weist, umfasst, wobei die erste-Element-Rückseite mit der ersten Elektrode bereitgestellt wird und die erste-Element-Vorderseite mit der zweiten Elektrode und der dritten Elektrode bereitgestellt wird, und jedes der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen umfasst eine zweite-Element-Vorderseite, die in dieselbe Richtung wie die Substratvorderseite in der Dickenrichtung weist, und eine zweite-Element-Rückseiteite, die in dieselbe Richtung wie die Substratrückseite in der Dickenrichtung weist, wobei die zweite-Element-Rückseiteite mit der vierten Elektrode bereitgestellt wird und die zweite-Element-Vorderseite ist mit der fünften Elektrode und der sechsten Elektrode bereitgestellt wird.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 17, ferner umfassend: einen ersten Montageabschnitt, auf dem die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente angebracht ist; und einen zweiten Montageabschnitt, auf dem die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente angebracht ist, wobei der erste Montageabschnitt und der zweite Montageabschnitt sind jeweils aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt und voneinander beabstandet sind, die ersten Elektroden der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen über den ersten Montageabschnitt elektrisch miteinander verbunden sind, und die vierten Elektroden der Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente über den zweiten Montageabschnitt elektrisch miteinander verbunden sind.
Halbleiterbauteil nach Anspruch 18, wobei der erste Montageabschnitt und der zweite Montageabschnitt der Substratrückseite zugewandt sind, das isolierende Substrat eine Vielzahl von ersten Öffnungen und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen umfasst, wobei sich jede der Vielzahl von ersten und zweiten Öffnungen in der Dickenrichtung von der Substratvorderseite bis zur Substratrückseite erstreckt, jede der Vielzahl der ersten Öffnungen eines der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen in einer Betrachtung in der Dickenrichtung umgibt und jede der Vielzahl von zweiten Öffnungen eines der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen in einer Betrachtung in der Dickenrichtung umgibt.
Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 19, ferner umfassend: einen ersten Leistungsterminalabschnitt, der elektrisch mit den ersten Elektroden der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen verbunden ist; einen zweiten Leistungsterminalabschnitt, der elektrisch mit den fünften Elektroden der Vielzahl von zweiten Halbleiterelemente verbunden ist; und einen dritten Leistungsterminalabschnitt, der elektrisch mit den zweiten Elektroden der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen und den vierten Elektroden der Vielzahl von zweiten Halbleiterelemente verbunden ist, wobei der erste Leistungsterminalabschnitt und der zweite Leistungsterminalabschnitt Gleichspannung empfangen, die Gleichspannung wird in Wechselspannung gewandelt, indem die Vielzahl der ersten Halbleiterelemente und die Vielzahl der zweiten Halbleiterelemente jeweils ein- und ausgeschaltet werden, und die Wechselspannung wird aus dem dritten Leistungsterminalabschnitt ausgegeben.