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DE102009061178B3 - Power semiconductor device - Google Patents

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DE102009061178B3
DE102009061178B3 DE102009061178.9A DE102009061178A DE102009061178B3 DE 102009061178 B3 DE102009061178 B3 DE 102009061178B3 DE 102009061178 A DE102009061178 A DE 102009061178A DE 102009061178 B3 DE102009061178 B3 DE 102009061178B3
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DE
Germany
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cylindrical electrode
semiconductor device
electrode
circuit pattern
resin
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Application number
DE102009061178.9A
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German (de)
Inventor
Kenichi Hayashi
Shingo Sudo
Hiroshi Yoshida
Kiyoshi Arai
Dai Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H10W72/07552
    • H10W72/07553
    • H10W72/30
    • H10W72/527
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    • H10W72/537
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Leistungshalbleitervorrichtung mit: einem Substrat (21), das ein Schaltungsmuster (20) auf einer oberen Oberfläche davon aufweist; einem Halbleiterelement (22, 24), das an dem Schaltungsmuster (20) befestigt ist; einer zylindrischen Elektrode (12) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende mit einem offenen Ende an dem zweiten Ende, wobei die zylindrische Elektrode (12) aufrecht auf dem Substrat (21) derart angebracht ist, dass ihr erstes Ende an dem Schaltungsmuster (20) befestigt ist; und einer Harzverpackung (10), die das Substrat (21), das Halbleiterelement (22, 24) und die zylindrische Elektrode (12) derart abdeckt, dass eine hintere Oberfläche des Substrates (21) und das zweite Ende der zylindrischen Elektrode (12) zu Luft offen liegen, wobei die zylindrische Elektrode (70) eine Doppelstruktur enthält, bei der ein innerer Wandabschnitt (74) und ein äußerer Wandabschnitt (76), die beide durch Pressarbeiten gebildet sind, voneinander um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind, das zweite Ende der zylindrischen Elektrode (70) ein gewendeter Abschnitt (75) ist, der durch die Presstätigkeit in eine Kurvenform gebildet ist, und das erste Ende der zylindrischen Elektrode (70) ein Teil des äußeren Wandabschnittes (76) ist, der auf der gegenüberliegenden Seite des gewendeten Abschnittes (75) so angeordnet ist, dass an dem ersten Ende der äußere Wandabschnitt (76) an dem Schaltungsmuster (20) befestigt ist und der innere Wandabschnitt (74) nicht in Kontakt mit dem Schaltungsmuster (20) ist.A power semiconductor device comprising: a substrate (21) having a circuit pattern (20) on an upper surface thereof; a semiconductor element (22, 24) fixed to the circuit pattern (20); a cylindrical electrode (12) having a first end and a second end having an open end at the second end, the cylindrical electrode (12) being mounted upright on the substrate (21) such that its first end abuts the circuit pattern (20 ) is attached; and a resin package (10) covering said substrate (21), said semiconductor element (22, 24) and said cylindrical electrode (12) such that a back surface of said substrate (21) and said second end of said cylindrical electrode (12) in air, the cylindrical electrode (70) including a double structure in which an inner wall portion (74) and an outer wall portion (76), both formed by pressing, are spaced from each other by a predetermined distance, the second end the cylindrical electrode (70) is a turned portion (75) formed into a curved shape by the pressing action, and the first end of the cylindrical electrode (70) is a part of the outer wall portion (76) located on the opposite side of the cylindrical wall turned portion (75) is arranged so that at the first end of the outer wall portion (76) is attached to the circuit pattern (20) and the inner wall portion (74) is not in contact with the circuit pattern (20).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungshalbleitervorrichtung, bei der ein Teil einer zylindrischen Elektrode vom Harz freigelegt ist.The present invention relates to a power semiconductor device in which a part of a cylindrical electrode is exposed from the resin.

DE 10 2008 008 141 A1 beschreibt ein Halbleitermodul zum Montieren an ein Kühlelement. Insbesondere weist das Halbleitermodul ein Modulgehäuse auf, dessen eine Seite dem Kühlelement zugewandt ist und dessen andere Seite eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist. Jede der Öffnungen weist eine Grenze auf, die durch einen internen Kontakt abgedichtet ist, der elektrisch mit einer Komponente des Halbleitermoduls verbunden ist. DE 10 2008 008 141 A1 describes a semiconductor module for mounting to a cooling element. In particular, the semiconductor module has a module housing, whose one side faces the cooling element and whose other side has a plurality of openings. Each of the openings has a boundary sealed by an internal contact electrically connected to a component of the semiconductor module.

Eine Leistungshalbleitervorrichtung weist einen Aufbau auf, bei dem Halbleiterelemente wie ein Leistungs-MOSFET oder ein IGBT (bipolarer Transistor mit isoliertem Gate) und eine Diode mit einem Harz so abgedichtet sind, dass sie eingekapselt und geschützt sind.A power semiconductor device has a structure in which semiconductor elements such as a power MOSFET or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a diode with a resin are sealed so as to be encapsulated and protected.

Die Harzeinkapselung wird ausgeführt durch Benutzen eines Spritzpressprozesses. Das heißt, Injektion von Gießharz in einen Hohlraum, der aus Metalldruckgießformen gebildet ist, wird ausgeführt, nachdem eine Halbleitervorrichtungsanordnung in den Hohlraum eingeführt ist. Es soll angemerkt werden, dass die Halbleitervorrichtungsanordnung, die mit dem Harz abzudichten ist, eine Struktur aufweist, bei der Halbleiterelemente und zylindrische Elektroden auf einem Schaltungsmuster verbunden sind, das an einem Metallbasissubstrat vorgesehen ist.The resin encapsulation is carried out by using a transfer molding process. That is, injection of molding resin into a cavity formed of metal die casting molds is carried out after a semiconductor device array is inserted into the cavity. It should be noted that the semiconductor device device to be sealed with the resin has a structure in which semiconductor elements and cylindrical electrodes are connected on a circuit pattern provided on a metal base substrate.

Die zylindrische Elektrode ist ein Teil, das mit dem zuvor erwähnten Halbleiterelement in dem Harz so verbunden ist, dass das Halbleiterelement mit einer externen Schaltung verbunden ist.The cylindrical electrode is a part connected to the aforementioned semiconductor element in the resin so that the semiconductor element is connected to an external circuit.

Daher wird Spritzpressen auf solch eine Weise ausgeführt, dass die zylindrische Elektrode aufrecht an dem Metallbasissubstrat derart angebracht wird, dass ein Ende der zylindrischen Elektrode mit einem offenen Ende von dem Harz frei liegt.Therefore, transfer molding is performed in such a manner that the cylindrical electrode is attached upright to the metal base substrate so that one end of the cylindrical electrode having an open end is exposed from the resin.

Bei dem Spritzpressprozess wird, da Klemmen der Formen zum Einschließen der Halbleitervorrichtungsanordnung zwischen einer oberen Druckgießform und einer unteren Druckgießform ausgeführt wird, die Injektion des Gießharzes in den Hohlraum, der durch die Metallformen gebildet ist, unter der Bedingung ausgeführt, dass das eine Ende der zylindrischen Elektrode in Kontakt mit der inneren Wand der oberen Druckgießform steht.In the transfer molding process, since clamping of the dies for enclosing the semiconductor device assembly is performed between an upper die and a lower die, injection of the casting resin into the cavity formed by the metal dies is carried out under the condition that the one end of the cylindrical die Electrode is in contact with the inner wall of the upper die.

Von dem Gesichtspunkt des Sicherstellens der Zuverlässigkeit der Leistungshalbleitervorrichtung ist es wünschenswert, dass die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung mit der Höhe des Hohlraumes übereinstimmt, der durch die Gießformen gebildet ist, zum Vermeiden eines übermäßigen Druckes, dass er auf die Halbleitervorrichtungsanordnung ausgeübt wird, wenn die Gießformen geklemmt werden.From the viewpoint of ensuring the reliability of the power semiconductor device, it is desirable that the thickness of the semiconductor device array agrees with the height of the cavity formed by the molds to avoid excessive pressure being applied to the semiconductor device array when the molds are clamped become.

Techniken zum Erhöhen der Zuverlässigkeit der Leistungshalbleitervorrichtung sind zum Beispiel in der JP 2007-184315 A und der JP H10-116 962 A offenbart.Techniques for increasing the reliability of the power semiconductor device are disclosed in, for example, U.S.P. JP 2007-184315 A and the JP H10-116 962 A disclosed.

Es ist üblich für die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung, dass sie einen bestimmten Variationsbetrag in Abhängigkeit von den Dickenvariationen des Metallbasissubstrates, der Höhenvariationen der zylindrischen Elektrode und der Dickenvariationen des Lötmittels, das die zylindrische Elektrode mit dem Metallbasissubstrat verbindet, aufweist. Das heißt, wenn die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung dicker als die Höhe des Hohlraumes ist, der durch die Gießformen gebildet ist, tritt ein Problem auf, bei dem die zylindrische Elektrode und das Metallbasissubstrat beschädigt werden können, da die zylindrische Elektrode sehr hart auf die Halbleitervorrichtungsanordnung gepresst wird.It is common for the thickness of the semiconductor device device to have a certain amount of variation depending on the thickness variations of the metal base substrate, the height variations of the cylindrical electrode and the thickness variations of the solder connecting the cylindrical electrode to the metal base substrate. That is, if the thickness of the semiconductor device array is thicker than the height of the cavity formed by the molds, a problem occurs in which the cylindrical electrode and the metal base substrate may be damaged because the cylindrical electrode is pressed very hard on the semiconductor device array becomes.

Weiter wird der Innendurchmesser eines Teiles der zylindrischen Elektrode, die von der Harzverpackung freiliegen soll, gezwungen abzunehmen aufgrund des starken Druckes durch die obere Gießform. Als Resultat tritt ein Problem auf, das eine Stiftelektrode nicht leicht in der zylindrischen Elektrode gleiten kann.Further, the inner diameter of a part of the cylindrical electrode to be exposed from the resin package is forced to decrease due to the strong pressure from the upper mold. As a result, there arises a problem that a pin electrode can not easily slide in the cylindrical electrode.

Weiter gibt es ein Problem, dass das Gießharz in die Innenseite der zylindrischen Elektrode fließen kann, wenn die Elektrode schräg in Bezug auf das Basissubstrat vorgesehen ist, oder wenn die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung dünner als die Höhe des Hohlraumes ist, der in den Gießformen gebildet ist.Further, there is a problem that the molding resin can flow into the inside of the cylindrical electrode when the electrode is obliquely provided with respect to the base substrate, or when the thickness of the semiconductor device array is thinner than the height of the cavity formed in the molds ,

Damit die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung mit der Höhe des Hohlraumes übereinstimmt, der in den Gießformen gebildet ist, sollte jedes Teil der Halbleitervorrichtungsanordnung mit hoher Genauigkeit gebildet werden, und die Halbleitervorrichtungsanordnung sollte mit hoher Genauigkeit zusammengesetzt werden. Dieses resultiert in hohen Fabrikationskosten und einem komplizierten Prozess.In order that the thickness of the semiconductor device array agrees with the height of the cavity formed in the molds, each part of the semiconductor device array should be formed with high accuracy, and the semiconductor device array should be composed with high accuracy. This results in high manufacturing costs and a complicated process.

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungshalbleitervorrichtung vorzusehen, bei der Probleme aufgrund des Spritzpressens gelöst sind und die Zuverlässigkeit verbessert ist.In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a power semiconductor device in which problems due to transfer molding are solved and reliability is improved.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 1.This object is achieved by a power semiconductor device according to claim 1.

Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen: Other and further objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the drawings. From the figures show:

1 eine perspektivische äußere Ansicht einer Leistungshalbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 an external perspective view of a power semiconductor device according to a first embodiment;

2 eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Leistungshalbleitervorrichtung, wie sie in der Richtung der Pfeile I gesehen wird; 2 a cross-sectional view of in 1 shown power semiconductor device, as seen in the direction of the arrows I;

3 ein Flussdiagramm, das ein Herstellungsverfahren für die Leistungshalbleitervorrichtung zeigt; 3 a flowchart showing a manufacturing method for the power semiconductor device;

4 eine Halbleitervorrichtungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform; 4 a semiconductor device device according to the first embodiment;

5 einen Hohlraum, der zwischen einer oberen Druckgießform und einer unteren Druckgießform gebildet ist; 5 a cavity formed between an upper die and a lower die;

6 eine perspektivische äußere Ansicht der Leistungshalbleitervorrichtung, in die Stiftelektroden eingeführt sind; 6 an external perspective view of the power semiconductor device, are inserted into the pin electrodes;

7 eine zylindrische Elektrode mit einem Ende, das fast rechtwinklig gebogen ist; 7 a cylindrical electrode having one end bent almost at right angles;

8 eine zylindrische Elektrode mit einem Teil, dessen Innendurchmesser größer als der eines anderen Teiles davon ist; 8th a cylindrical electrode having a part whose inner diameter is larger than that of another part thereof;

9 eine Leistungshalbleitervorrichtung mit einer zylindrischen Elektrode, deren eines Ende in einer dünnen Form gebildet ist; 9 a power semiconductor device having a cylindrical electrode whose one end is formed in a thin shape;

10 eine Querschnittsansicht einer Leistungshalbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; 10 a cross-sectional view of a power semiconductor device according to a second embodiment;

11 eine Querschnittsansicht einer Leistungshalbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform; 11 a cross-sectional view of a power semiconductor device according to a third embodiment;

12 eine Querschnittsansicht einer Leistungshalbleitervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform; und 12 a cross-sectional view of a power semiconductor device according to a fourth embodiment; and

13 eine vergrößerte Ansicht eines in 12 gezeigten Teiles, bei der eine Stiftelektrode hinzugefügt ist. 13 an enlarged view of an in 12 shown part in which a pin electrode is added.

Erste AusführungsformFirst embodiment

Eine erste Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf 1 bis 9 beschrieben wird, wird nicht beansprucht. Gleiche Materialien und Elemente werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und brauchen nicht redundant beschrieben zu werden. Dieses gilt auch für die anderen Ausführungsformen.A first embodiment, with reference to 1 to 9 is not claimed. The same materials and elements are denoted by the same reference numerals and need not be redundantly described. This also applies to the other embodiments.

1 ist eine perspektivische äußere Ansicht einer Leistungshalbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. 2 ist eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Leistungshalbleitervorrichtung, wie sie in der Richtung der Pfeile I gesehen wird. 1 FIG. 16 is an external perspective view of a power semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the in 1 shown power semiconductor device, as seen in the direction of the arrows I.

In der Leistungshalbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform liegt, wie in 1 gezeigt ist, ein Teil einer zylindrischen Elektrode 12 auf der Oberfläche eines Harzes 10 offen. Weiter sind Anbringungslöcher 14 auf der Oberfläche des Harzes 10 zum Befestigen eines Strahlers wie eine Wärmesenke gebildet. Bei dieser Ausführungsform sind Länge, Breite und Dicke des Harzes 10 als 76 mm, 45 mm bzw. 8 mm angenommen. Die Größe des Harzes 10 ist jedoch nicht hierauf begrenzt.In the power semiconductor device according to the embodiment, as shown in FIG 1 is shown a part of a cylindrical electrode 12 on the surface of a resin 10 open. Next are mounting holes 14 on the surface of the resin 10 formed for attaching a radiator such as a heat sink. In this embodiment, the length, width and thickness of the resin 10 assumed to be 76 mm, 45 mm and 8 mm, respectively. The size of the resin 10 however, it is not limited to this.

Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Wärmesenke 16 in dem Harz 10 angeordnet. Die Wärmesenke 16 ist aus einem Metall hergestellt, dessen Hauptmaterial Kupfer ist. Die hintere Oberfläche der Wärmesenke 16 liegt auf dem Harz 10 offen. Ein Schaltungsmuster 20 von 0,3 mm Dicke, das aus Metall hergestellt ist, dessen Hauptmaterial Kupfer ist, ist auf der oberen Oberfläche der Wärmesenke 16 über eine thermisch leitende elektrisch isolierende Verbindungsschicht 18 angeordnet.As in 2 is shown is a heat sink 16 in the resin 10 arranged. The heat sink 16 is made of a metal whose main material is copper. The rear surface of the heat sink 16 lies on the resin 10 open. A circuit pattern 20 of 0.3 mm thickness made of metal whose main material is copper is on the upper surface of the heat sink 16 via a thermally conductive electrically insulating connection layer 18 arranged.

Die Größe eines Metallbasissubstrates 21 beträgt ungefähr 40 mm in der Länge und 45 mm in der Breite. Die Wärmesenke 16, die thermisch leitende isolierende Verbindungsschicht 18 und das Schaltungsmuster 20 werden gemeinsam hier im folgenden das Metallbasissubstrat 21 genannt.The size of a metal base substrate 21 is about 40 mm in length and 45 mm in width. The heat sink 16 , the thermally conductive insulating compound layer 18 and the circuit pattern 20 will be here together the metal base substrate 21 called.

Die hintere Oberfläche eines IGBTs 22 und die hintere Oberfläche einer FWDi (Freilaufdiode) sind an das Schaltungsmuster 20 des Metallbasissubstrates 21 durch ein Lötmittel 26 gelötet.The back surface of an IGBT 22 and the back surface of an FWDi (freewheeling diode) are connected to the circuit pattern 20 of the metal base substrate 21 through a solder 26 soldered.

Hier sind eine Gateelektrode und eine Emitterelektrode auf der oberen Oberfläche des IGBTs 22 gebildet. Weiter ist eine Kollektorelektrode auf der hinteren Oberfläche des IGBTs 22 gebildet. Weiter ist eine Anodenelektrode auf der oberen Oberfläche der FWDi 24 gebildet. Zusätzlich ist eine Kathodenelektrode auf der hinteren Oberfläche der FWDi 24 gebildet.Here, a gate electrode and an emitter electrode are on the upper surface of the IGBT 22 educated. Further, a collector electrode is on the back surface of the IGBT 22 educated. Further, an anode electrode is on the upper surface of the FWDi 24 educated. In addition, a cathode electrode is on the back surface of the FWDi 24 educated.

Der IGBT und die FWDi 24 sind durch das Schaltungsmuster 22 und Aluminiumdrähte 28 so verbunden, dass sie eine gewünschte Schaltung bilden. Der IGBT 22 und die FWDi 24 werden gemeinsam im Folgenden ein Halbleiterelement genannt.The IGBT and the FWDi 24 are through the circuit pattern 22 and aluminum wires 28 connected so that they form a desired circuit. The IGBT 22 and the FWDi 24 are collectively called a semiconductor element in the following.

Weiter enthält die Leistungshalbleitervorrichtung eine zylindrische Elektrode 12. Die zylindrische Elektrode 12 wird zum Verbinden des Halbleiterelementes mit einer externen Schaltung dargestellt. Further, the power semiconductor device includes a cylindrical electrode 12 , The cylindrical electrode 12 is shown for connecting the semiconductor element to an external circuit.

Grundsätzlich weist die zylindrische Elektrode 12 eine zylindrische Form auf, deren Innendurchmesser und Außendurchmesser 0,85 mm bzw. 2,85 mm betragen. Ein Ende der zylindrischen Elektrode 12 weist einen größeren Innendurchmesser als der des oben beschriebenen Abschnittes auf und ist ein offenes Ende.Basically, the cylindrical electrode 12 a cylindrical shape whose inner diameter and outer diameter are 0.85 mm and 2.85 mm, respectively. One end of the cylindrical electrode 12 has a larger inner diameter than that of the section described above and is an open end.

Konkret, der Innendurchmesser der zylindrischen Elektrode 12 wird größer, je näher man zu der Kante davon kommt, so dass der Innendurchmesser und der Außendurchmesser an der Kante davon 1,5 mm bzw. 3,5 mm werden. Mit anderen Worten, das Ende der zylindrischen Elektrode 12 weist eine trompetenartige Form auf. Solch ein Ende der zylindrischen Elektrode 12 ist zu der Außenseite des Harzes 10 offenliegend. Andererseits ist das andere Ende der zylindrischen Elektrode 12 auf das Schaltungsmuster 20 gelötet.Specifically, the inner diameter of the cylindrical electrode 12 becomes larger the closer one gets to the edge thereof, so that the inner diameter and the outer diameter at the edge thereof become 1.5 mm and 3.5 mm, respectively. In other words, the end of the cylindrical electrode 12 has a trumpet-like shape. Such an end of the cylindrical electrode 12 is to the outside of the resin 10 openly lying. On the other hand, the other end of the cylindrical electrode 12 on the circuit pattern 20 soldered.

Die Leistungshalbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist den oben beschrieben Aufbau auf. Hier im Folgenden wird ein Herstellungsverfahren der Leistungshalbleitervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf das in 3 gezeigte Flussdiagramm beschrieben. Zuerst wird ein in 3 gezeigter Schritt 100 beschrieben.The power semiconductor device according to the present embodiment has the above-described construction. Hereinafter, a manufacturing method of the power semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIG 3 shown flowchart described. First, a in 3 shown step 100 described.

In Schritt 100 wird eine Halbleitervorrichtungsanordnung hergestellt. Der Ausdruck ”Halbleitervorrichtungsanordnung”, wie er hier benutzt wird, bezieht sich auf ein Strukturelement, das mit Harz durch einen Spritzpressprozess abzudichten ist.In step 100 For example, a semiconductor device device is manufactured. As used herein, the term "semiconductor device array" refers to a structural element that is to be sealed with resin by a transfer molding process.

Die Halbleitervorrichtungsanordnung der vorliegenden Ausführungsform ist in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt ist, ist die zylindrische Elektrode 12 aufrecht auf dem Schaltungsmuster 20 so angebracht, dass das oben erwähnte eine Ende der zylindrischen Elektrode 12 nach oben weist, während sie an dem anderen Ende der zylindrischen Elektrode 12 mit dem Schaltungsmuster 20 verlötet ist.The semiconductor device device of the present embodiment is shown in FIG 4 shown. As in 4 is shown is the cylindrical electrode 12 upright on the circuit pattern 20 mounted so that the above-mentioned one end of the cylindrical electrode 12 points upward, while at the other end of the cylindrical electrode 12 with the circuit pattern 20 is soldered.

Dann wird das Halbleiterelement mit dem Schaltungsmuster 20 verlötet, und Drahtbonden unter Benutzung eines Aluminiumdrahtes 28 wird so ausgeführt, dass die Herstellung der Halbleitervorrichtungsanordnung beendet ist. Wenn die Halbleiterelementanordnung hergestellt ist, geht die Verarbeitung zu Schritt 102.Then, the semiconductor element becomes the circuit pattern 20 soldered, and wire bonding using an aluminum wire 28 is executed so that the production of the semiconductor device array is completed. When the semiconductor element array is manufactured, the processing goes to step 102 ,

In Schritt 102 wird die Halbleitervorrichtungsanordnung zwischen Metalldruckgießformen vorgesehen. In Schritt 104, der dem Schritt 102 folgt, werden die Druckgießformen zusammengeklemmt. Schritte 102 und 104 werden nun mit Bezug auf 5 beschrieben.In step 102 For example, the semiconductor device arrangement is provided between metal die casting molds. In step 104 that's the step 102 follows, the dies are clamped together. steps 102 and 104 are now referring to 5 described.

In dieser Ausführungsform enthalten die Metallgießformen zum Bilden der Harzverpackung eine obere Gießform 32 und eine untere Gießform 30. Die Halbleitervorrichtungsanordnung wird in einem Hohlraum 34 vorgesehen, der innerhalb der Metallgießformen gebildet ist, so dass eine hintere Oberfläche des Metallbasissubstrates 21 in Kontakt mit einer inneren Wand der unteren Gießform 30 gebracht wird, und das eine Ende der zylindrischen Elektrode 12 wird in Kontakt mit einer inneren Wand der oberen Gießform 32 gebracht.In this embodiment, the metal molds for forming the resin package include an upper mold 32 and a lower mold 30 , The semiconductor device array becomes in a cavity 34 provided inside the metal molds so that a back surface of the metal base substrate 21 in contact with an inner wall of the lower mold 30 is brought, and the one end of the cylindrical electrode 12 becomes in contact with an inner wall of the upper mold 32 brought.

Wenn die Metallgießformen unter solch einer Bedingung geklemmt werden, wird das eine Ende der zylindrischen Elektrode 12 als ein Resultat des Abwärtsdruckes von der oberen Gießform 32 abgebogen. Dann haftet die zylindrische Elektrode 12 an der oberen Gießform 32 aufgrund dieser Biegung. Dann geht die Verarbeitung zu Schritt 106.When the metal molds are clamped under such a condition, the one end becomes the cylindrical electrode 12 as a result of the downward pressure from the upper mold 32 bent. Then the cylindrical electrode adheres 12 at the upper mold 32 because of this bend. Then the processing goes to step 106 ,

In Schritt 106 wird Gießharz in den Hohlraum injiziert, der in den Druckgießformen gebildet ist. Das Gießharz der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel aus Epoxidharz hergestellt sein, ist aber nicht darauf begrenzt. In diesem Schritt wird das geschmolzene Gießharz, wie in dem Fall der bekannten Technik, so unter Druck gesetzt, dass es in den Hohlraum der Druckgießformen injiziert wird. Nach dem Injizieren des geschmolzenen Gießharzes in den Hohlraum, der in den Druckgießformen gebildet ist, geht die Verarbeitung zu Schritt 108.In step 106 Casting resin is injected into the cavity formed in the die casting molds. The molding resin of the present embodiment may be made of, for example, epoxy resin, but is not limited thereto. In this step, as in the case of the prior art, the molten casting resin is pressurized so as to be injected into the cavity of the die casting molds. After injecting the molten casting resin into the cavity formed in the dies, the processing goes to step 108 ,

In Schritt 108 wird eine Leistungshalbleitervorrichtung, die mit Harz abgedichtet ist, aus den Metallgießformen entnommen. Danach wird eine Stiftelektrode 40, die aus Messing hergestellt ist, was aber nicht darauf begrenzt ist, mit einer Größe von 0,64 mm im Quadrat in ein offenes Ende der zylindrischen Elektrode 12 eingeführt (Schritt 110).In step 108 For example, a power semiconductor device sealed with resin is taken out of the metal molds. Thereafter, a pin electrode 40 , which is made of brass, but not limited to, with a size of 0.64 mm square in an open end of the cylindrical electrode 12 introduced (step 110 ).

Hier kann ein leitender Klebstoff, der hauptsächlich aus Epoxidharz hergestellt ist, zum Verstärken der Anbringung zwischen der Stiftelektrode 40 und der zylindrischen Elektrode 12 benutzt werden. Eine perspektivische äußere Ansicht der Leistungshalbleitervorrichtung nach dem Einführen der Stiftelektrode 40 ist in 6 gezeigt.Here, a conductive adhesive mainly made of epoxy resin can be used to reinforce the attachment between the pin electrode 40 and the cylindrical electrode 12 to be used. An external perspective view of the power semiconductor device after inserting the pin electrode 40 is in 6 shown.

Nach dem Schritt 110 wird, wie es notwendig ist, eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von ungefähr 180°C zum Verfestigen des Harzes 10 und des leitenden Klebstoffes ausgeführt zum Fertigstellen einer Leistungshalbleitervorrichtung.After the step 110 is, as necessary, a heat treatment at a temperature of about 180 ° C for solidifying the resin 10 and the conductive adhesive for finishing a power semiconductor device.

Allgemein ist es bevorzugt, dass die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung die gleiche ist wie die Höhe der Innenseite der Metallgießformen (die Höhe der Innenseite der Metallgießformen bezeichnet eine Höhe des Hohlraumes, die durch den doppelseitigen Pfeil in 5 bezeichnet ist).Generally, it is preferable that the thickness of the semiconductor device device is the same like the height of the inside of the metal molds (the height of the inside of the metal molds denotes a height of the cavity defined by the double-sided arrow in FIG 5 is designated).

Es ist jedoch üblich für die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung, dass sie einen gewissen Variationsbetrag in Abhängigkeit der Dickenvariationen des Metallbasissubstrates 21, der Höhenvariationen der zylindrischen Elektrode, der Dickenvariationen des Lötmittels, das die zylindrische Elektrode mit dem Metallbasissubstrat verbindet, und Neigung der zylindrischen Elektrode aufweist.However, it is common for the thickness of the semiconductor device array to have a certain amount of variation depending on the thickness variations of the metal base substrate 21 of the height variations of the cylindrical electrode, the thickness variations of the solder connecting the cylindrical electrode to the metal base substrate, and inclination of the cylindrical electrode.

Wenn daher die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung dicker als die Höhe des Hohlraumes, der in den Druckgießformen gebildet ist, ist, tritt ein Problem auf, bei dem die zylindrische Elektrode und das Metallbasissubstrat beschädigt werden können, da die zylindrische Elektrode sehr hart auf die Halbleitervorrichtungsanordnung gepresst wird.Therefore, when the thickness of the semiconductor device array is thicker than the height of the cavity formed in the die casting molds, a problem occurs in which the cylindrical electrode and the metal base substrate can be damaged because the cylindrical electrode is pressed very hard on the semiconductor device array ,

Wenn weiter der Innendurchmesser des Teiles der zylindrischen Elektrode, die von der Harzverpackung offen liegt, aufgrund der Störung der zylindrischen Elektrode reduziert wird, die durch den starken Druck von der oberen Druckgießform verursacht wird, tritt ein Problem auf, dass die Stiftelektrode nicht länger leicht in der zylindrischen Elektrode gleiten kann.Further, if the inner diameter of the part of the cylindrical electrode exposed from the resin package is reduced due to the disturbance of the cylindrical electrode caused by the strong pressure from the upper die, there is a problem that the pin electrode is no longer easy to insert the cylindrical electrode can slide.

Weiter tritt ein Problem auf, dass Gießharz in die Innenseite der zylindrischen Elektrode eintreten kann, wenn die zylindrische Elektrode schräg in Bezug auf das Basissubstrat vorgesehen wird, oder wenn die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung dünner als die Höhe des Hohlraumes gemacht wird, der durch die Druckgießformen gebildet wird.Further, a problem arises that cast resin may enter the inside of the cylindrical electrode when the cylindrical electrode is provided obliquely with respect to the base substrate or when the thickness of the semiconductor device array is made thinner than the height of the cavity formed by the die casting molds becomes.

Zum Herstellen der Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung in Übereinstimmung mit der Höhe des Hohlraumes, der durch die Druckgießformen gebildet ist, sollte jedes Teil der Halbleitervorrichtungsanordnung mit einer hohen Genauigkeit gebildet werden, und die Halbleitervorrichtungsanordnung sollte mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Als Resultat tritt ein Problem auf, dass die Herstellungskosten hoch werden und der Herstellungsprozess kompliziert wird.For manufacturing the thickness of the semiconductor device array in accordance with the height of the cavity formed by the die casting molds, each part of the semiconductor device array should be formed with high accuracy, and the semiconductor device array should be manufactured with high accuracy. As a result, there arises a problem that the manufacturing cost becomes high and the manufacturing process becomes complicated.

Das Herstellungsverfahren der Leistungshalbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die obigen Probleme lösen. Bei dieser Ausführungsform wird, wenn die Druckgießformen geklemmt werden, das eine Ende der zylindrischen Elektrode 12 durch den Abwärtsdruck von der oberen Gießform 32 gebogen.The manufacturing method of the power semiconductor device according to the present embodiment can solve the above problems. In this embodiment, when the dies are clamped, the one end of the cylindrical electrode becomes 12 by the downward pressure from the upper mold 32 bent.

Daher kann der Abwärtsdruck von der oberen Druckgießform 32 durch die Biegung der zylindrischen Elektrode 12 gelindert werden, statt dass der Druck direkt auf den Verbindungsabschnitt zwischen der zylindrischen Elektrode 12 und dem Metallbasissubstrat 21 ausgeübt wird. Somit kann das Problem in Hinblick auf den Schaden, der auf die zylindrische Elektrode und das Metallbasissubstrat ausgeübt wird, gelöst werden.Therefore, the downward pressure of the upper die can 32 by the bending of the cylindrical electrode 12 be relieved, instead of the pressure directly on the connecting portion between the cylindrical electrode 12 and the metal base substrate 21 is exercised. Thus, the problem with respect to the damage exerted on the cylindrical electrode and the metal base substrate can be solved.

Eine Harzplatte mit Verstärkungseigenschaften/Stretcheigenschaften kann an die innere Oberfläche der oberen Druckgießform geklebt werden. Selbst in solch einem Fall können äquivalente Vorteile oder Effekte wie bei der vorliegenden Ausführungsform erzielt werden, solange der Abwärtsdruck von der oberen Druckgießform auf die zylindrische Elektrode über die Harzplatte ausgeübt wird.A resin plate having reinforcing properties / stretch properties may be adhered to the inner surface of the upper die. Even in such a case, equivalent advantages or effects as in the present embodiment can be obtained as long as the downward pressure is applied from the upper die to the cylindrical electrode via the resin plate.

Weiter kann der Grad der Anhaftung zwischen der zylindrischen Elektrode 12 und der oberen Druckgießform 32 aufgrund der Biegung des einen Endes der zylindrischen Elektrode während der Klemmtätigkeit verbessert werden. Daher kann das Problem des Eintretens des Gießharzes in die Innenseite der zylindrischen Elektrode 12 gelöst werden, selbst wenn die Dicke der Halbleitervorrichtungsanordnung Variabilität zeigt oder wenn die zylindrische Elektrode schräg in Bezug auf das Basissubstrat vorgesehen ist.Further, the degree of adhesion between the cylindrical electrode 12 and the upper die 32 due to the bending of the one end of the cylindrical electrode during the clamping operation can be improved. Therefore, the problem of entering the casting resin into the inside of the cylindrical electrode 12 can be solved even if the thickness of the semiconductor device array shows variability or when the cylindrical electrode is provided obliquely with respect to the base substrate.

Die vorliegende Ausführungsform trägt auch zur Verbesserung der Produktivität bei. Weiter kann die Halbleitervorrichtungsanordnung umgekehrt in dem Hohlraum eingebaut werden, der in den Druckgießformen gebildet ist, im Vergleich mit dem Fall des obigen Aufbaus. In diesem Fall steht die innere Wand der unteren Druckgießform in Kontakt mit dem einen Ende der zylindrischen Elektrode, und die innere Wand der Gießform steht in Kontakt mit der hinteren Oberfläche des Metallbasissubstrates. Dieses bewirkt die gleichen Vorteile wie der der vorliegenden Ausführungsform. Genauer, die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform können erzielt werden, wenn die Metallgießformen geklemmt werden, so dass die hintere Oberfläche des Metallbasissubstrates und das eine Ende der zylindrischen Elektrode eingeschlossen werden.The present embodiment also contributes to the improvement of productivity. Further, the semiconductor device arrangement can conversely be installed in the cavity formed in the dies, as compared with the case of the above construction. In this case, the inner wall of the lower die is in contact with the one end of the cylindrical electrode, and the inner wall of the die is in contact with the back surface of the metal base substrate. This brings about the same advantages as that of the present embodiment. More specifically, the advantages of the present embodiment can be achieved when the metal molds are clamped to enclose the back surface of the metal base substrate and the one end of the cylindrical electrode.

Da der Innendurchmesser der zylindrischen Elektrode 12 allmählich größer zu der Kante des einen Endes der zylindrischen Elektrode 12 wird, wird der Fülldruck, der durch das Injizieren des Gießharzes in die Metallgießformen vorgesehen wird, auf die zylindrische Elektrode 12 derart ausgeübt, dass die zylindrische Elektrode 12 gegen die innere Wand der oberen Druckgießform gepresst wird. Daher kann der Grad der Anhaftung zwischen der zylindrischen Elektrode 12 und der oberen Druckgießform 32 verbessert werden.As the inner diameter of the cylindrical electrode 12 gradually larger toward the edge of the one end of the cylindrical electrode 12 becomes, the filling pressure, which is provided by injecting the casting resin into the metal molds, on the cylindrical electrode 12 such that the cylindrical electrode 12 is pressed against the inner wall of the upper die. Therefore, the degree of adhesion between the cylindrical electrode 12 and the upper die 32 be improved.

Da weiter der Innendurchmesser der zylindrischen Elektrode 12 allmählich größer zu der Kante des einen Endes der zylindrischen Elektrode 12 wird, wird der Innendurchmesser der zylindrischen Elektrode durch den Druck von der oberen Druckgießform 32 aufgeweitet, und dadurch wird das Problem, dass die Stiftelektrode nicht länger in der zylindrischen Elektrode aufgrund des verkleinerten Innendurchmessers der zylindrischen Elektrode gleiten kann, gelöst. Further, the inner diameter of the cylindrical electrode 12 gradually larger toward the edge of the one end of the cylindrical electrode 12 becomes, the inner diameter of the cylindrical electrode by the pressure from the upper die 32 widened, and thereby the problem that the pin electrode can no longer slide in the cylindrical electrode due to the reduced inner diameter of the cylindrical electrode is solved.

Gemäß der Leistungshalbleitervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform dient der Teil der zylindrischen Elektrode, bei dem der Innendurchmesser der zylindrischen Elektrode 12 größer als der andere Abschnitt ist und von dem Harz 12 frei ist, als eine Führung für das Einführen der Stiftelektrode. Dieses macht es leicht, die Stiftelektrode einzuführen.According to the power semiconductor device of the present embodiment, the part of the cylindrical electrode in which the inner diameter of the cylindrical electrode serves 12 bigger than the other section is and from the resin 12 is free, as a guide for the insertion of the pin electrode. This makes it easy to insert the pin electrode.

Weiter kann gemäß dem obigen Aufbau der leitende Klebstoff, der an die zylindrische Elektrode zum Vergrößern des Anhaftens zwischen der Stiftelektrode 40 und der zylindrischen Elektrode 12 angebracht wird, innerhalb der zylindrischen Elektrode positioniert werden, selbst wenn die Anbringungsposition des leitenden Klebstoffes einige Nachteile hat.Further, according to the above construction, the conductive adhesive applied to the cylindrical electrode for increasing the adhesion between the pin electrode 40 and the cylindrical electrode 12 is positioned within the cylindrical electrode, even if the mounting position of the conductive adhesive has some disadvantages.

Obwohl der Innendurchmesser der zylindrischen Elektrode 12 allmählich größer zu der Kante des einen Endes der zylindrischen Elektrode 12 bei der vorliegenden Ausführungsform wird, ist die vorliegende Ausführungsform nicht darauf begrenzt.Although the inner diameter of the cylindrical electrode 12 gradually larger toward the edge of the one end of the cylindrical electrode 12 In the present embodiment, the present embodiment is not limited thereto.

Die zylindrische Elektrode der vorliegenden Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sie gebogen wird, wenn die Druckgießformen geklemmt werden, wodurch das offene Ende der zylindrischen Elektrode daran gehindert wird, schmal zu werden, und ein übermäßiger Druck daran gehindert wird, auf den Verbindungsabschnitt zwischen der zylindrischen Elektrode und dem Metallbasissubstrat ausgeübt zu werden.The cylindrical electrode of the present embodiment is characterized in that it is bent when the dies are clamped, thereby preventing the open end of the cylindrical electrode from becoming narrow and preventing excessive pressure from being applied to the connecting portion between the cylindrical and the cylindrical electrodes Electrode and the metal base substrate to be exercised.

Es ist zu verstehen, dass die zylindrische Elektrode 50 die gleichen Vorteile erzielen kann, die erzielt werden durch die vorliegende Ausführungsform, wenn sie einen Endabschnitt aufweist, wie in 7 gezeigt ist, der im Wesentlichen rechteckig so abgebogen ist, dass er einen vergrößerten Innendurchmesser aufweist, der größer als der des anderen Abschnittes ist. In diesem Fall kann der gebogene Abschnitt der zylindrischen Elektrode 50 den Druck absorbieren, der nach unten von der oberen Druckgießform gerichtet ist, indem er gebogen wird.It is understood that the cylindrical electrode 50 can achieve the same advantages achieved by the present embodiment, if it has an end portion, as in 7 is shown, which is bent substantially rectangular so that it has an enlarged inner diameter which is larger than that of the other portion. In this case, the bent portion of the cylindrical electrode 50 absorb the pressure directed down from the upper die by bending it.

Zum Beispiel können die gleichen Vorteile der vorliegenden Ausführungsform erzielt werden, wenn der Abschnitt der zylindrischen Elektrode 52 mit dem maximalen Innendurchmesser in dem einen Endabschnitt vorgesehen ist, aber nicht an der äußersten Kante davon, wie in 8 gezeigt ist.For example, the same advantages of the present embodiment can be achieved when the portion of the cylindrical electrode 52 is provided with the maximum inner diameter in the one end portion, but not at the outermost edge thereof, as in 8th is shown.

Zum Beispiel können die Vorteile dieser Ausführungsform vergrößert werden, wenn die Plattendicke des einen Endes der zylindrischen Elektrode 54 mit dem größeren Innendurchmesser als der des anderen Abschnittes dünner als der des anderen Abschnittes ist, wie in 9 gezeigt ist.For example, the advantages of this embodiment can be increased when the plate thickness of the one end of the cylindrical electrode 54 with the larger inner diameter than that of the other section is thinner than that of the other section, as in 9 is shown.

Genauer, das eine Ende der zylindrischen Elektrode 54 kann derart geformt sein, dass die Differenz zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser kleiner als die des anderen Abschnittes ist. Wenn solch eine zylindrische Elektrode 54 benutzt wird, kann die Flexibilität der zylindrischen Elektrode 54 vergrößert werden. Dadurch können die obigen Vorteile vergrößert werden.More precisely, one end of the cylindrical electrode 54 may be shaped such that the difference between the outer diameter and the inner diameter is smaller than that of the other portion. If such a cylindrical electrode 54 can be used, the flexibility of the cylindrical electrode 54 be enlarged. Thereby, the above advantages can be increased.

Hier weist eine zylindrische Elektrode, die für eine Hauptelektrode zum Erzielen einer hohen Stromtätigkeit benutzt wird, eine vergrößerte Größe auf. Weiter weist solch eine zylindrische Elektrode einen großen Unterschied zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser auf. Somit ist die obige Struktur insbesondere effektiv für solch eine zylindrische Elektrode.Here, a cylindrical electrode used for a main electrode for achieving high current operation has an enlarged size. Further, such a cylindrical electrode has a large difference between the outer diameter and the inner diameter. Thus, the above structure is particularly effective for such a cylindrical electrode.

Diese Struktur ist auch effektiv, wenn die zylindrische Elektrode leicht in Bezug auf das Metallbasissubstrat geneigt ist, da die zylindrische Elektrode lang in einer Längsrichtung ist.This structure is also effective when the cylindrical electrode is slightly inclined with respect to the metal base substrate because the cylindrical electrode is long in a longitudinal direction.

Wenn eine Leistungshalbleitervorrichtung unter hohen Temperaturbedingungen benutzt wird oder wenn eine Leistungshalbleitervorrichtung groß ist, wird thermische Verformung der Leistungshalbleitervorrichtung ernst.When a power semiconductor device is used under high temperature conditions or when a power semiconductor device is large, thermal deformation of the power semiconductor device becomes serious.

Bei solch einer thermischen Verformung gibt es die Gefahr, dass das Harz abpellt und reißt, was von dem Abschnitt herrührt, an dem die zylindrische Elektrode von dem Harz offen liegt. Gemäß der obigen Struktur gibt es jedoch keine Gefahr des Abpellens oder Reißens des Harzes. Wenn nämlich das eine Ende der zylindrischen Elektrode dünner als der andere Abschnitt ist, wie oben erwähnt wurde, wird es leicht für das eine Ende der zylindrischen Elektrode, der thermischen Verformung des Harzes zu folgen.In such a thermal deformation, there is a fear that the resin peels off and ruptures, resulting from the portion where the cylindrical electrode is exposed from the resin. However, according to the above structure, there is no danger of peeling or cracking of the resin. Namely, when one end of the cylindrical electrode is thinner than the other portion as mentioned above, it becomes easy for the one end of the cylindrical electrode to follow the thermal deformation of the resin.

Nun kann die Hochtemperaturfestigkeit einer Leistungshalbleitervorrichtung vergrößert werden, wenn das Halbleiterelement aus einem SiC-Substrat hergestellt ist.Now, the high-temperature strength of a power semiconductor device can be increased when the semiconductor element is made of a SiC substrate.

Dann wird die Hochtemperaturfestigkeit verbessert und das Abpellen oder Reißen des Harzes kann daran gehindert werden, aufzutreten, wenn das Halbleiterelement aus einem SiC-Substrat hergestellt ist, während die oben beschriebene Struktur benutzt wird.Then, the high-temperature strength is improved, and the peeling or cracking of the resin can be prevented from occurring when the semiconductor element is made of a SiC substrate is while the structure described above is used.

Weiter ist das aus einem SiC-Substrat hergestellte Halbleiterelement nützlich zum Verbessern der elektrischen Festigkeit und zum Ermöglichen eines Hochstrombetriebes.Further, the semiconductor element made of a SiC substrate is useful for improving electrical strength and enabling high current operation.

Zum Beispiel kann ein Teil entsprechend zu dem ”Teil der zylindrischen Elektrode, an dem der Innendurchmesser größer als der des anderen Abschnittes ist,” an einer zylindrischen Elektrode mit einem gleichförmigen Innendurchmesser angebracht werden. Die zylindrische Elektrode kann nämlich aus einer Mehrzahl von Teilen anstelle eines einzelnen Teiles zusammengesetzt sein.For example, a part corresponding to the "part of the cylindrical electrode where the inner diameter is larger than that of the other portion" may be attached to a cylindrical electrode having a uniform inner diameter. Namely, the cylindrical electrode may be composed of a plurality of parts instead of a single part.

In diesem Fall kann die zylindrische Elektrode, die einen gleichförmigen Innendurchmesser aufweist, aus einem gut wärmeleitenden Material wie Aluminium oder Kupfer hergestellt werden. Andererseits kann der Teil, der dem ”Teil der zylindrischen Elektrode, an dem der Innendurchmesser größer als der des anderen Abschnittes ist,” entspricht, aus einem Material mit Federeigenschaft wie Phosphorbronze oder einem flexiblen Material wie Aluminium oder Lötmittel hergestellt sein.In this case, the cylindrical electrode having a uniform inner diameter may be made of a good heat conductive material such as aluminum or copper. On the other hand, the part corresponding to the "part of the cylindrical electrode where the inner diameter is larger than that of the other portion" may be made of a material having a spring property such as phosphor bronze or a flexible material such as aluminum or solder.

Die Elektrode der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf die zylindrische Elektrode begrenzt. Die zylindrische Elektrode kann auch mit der externen Schaltung unter Benutzung einer Schraube anstelle des Benutzens der Stiftelektrode verbunden werden.The electrode of the present embodiment is not limited to the cylindrical electrode. The cylindrical electrode can also be connected to the external circuit using a screw instead of using the pin electrode.

Weiter kann die Stiftelektrode an der zylindrischen Elektrode durch Presspassen befestigt werden. Die Größen der zylindrischen Elektrode, die Aufbauten des Metallbasissubstrates und die Arten des Halbleiterelementes sind natürlich nicht auf jene in der oben beschriebenen Ausführungsform begrenzt.Further, the pin electrode can be fixed to the cylindrical electrode by press fitting. Of course, the sizes of the cylindrical electrode, the structures of the metal base substrate, and the types of the semiconductor element are not limited to those in the embodiment described above.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

Eine zweite Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf 10 beschrieben wird, wird nicht beansprucht. 10 ist eine Querschnittsansicht einer Leistungshalbleitervorrichtung. In dieser Ausführungsform unterscheidet sich die Form einer zylindrischen Elektrode von der in der ersten Ausführungsform.A second embodiment, with reference to 10 is not claimed. 10 FIG. 10 is a cross-sectional view of a power semiconductor device. FIG. In this embodiment, the shape of a cylindrical electrode is different from that in the first embodiment.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Innendurchmesser der zylindrischen Elektrode 60 allmählich größer zu der Kante eines ersten Endes, das mit einem Schaltungsmuster zu verbinden ist. Das erste Ende der zylindrischen Elektrode 60 wird an das Schaltungsmuster 20 gelötet. Ein zweites Ende der zylindrischen Elektrode 60, das von dem Harz 10 offen liegen soll, weist einen größeren Innendurchmesser als der des anderen Abschnittes auf, wie bei der ersten Ausführungsform.In the present embodiment, the inner diameter of the cylindrical electrode becomes 60 gradually larger toward the edge of a first end to be connected to a circuit pattern. The first end of the cylindrical electrode 60 gets to the circuit pattern 20 soldered. A second end of the cylindrical electrode 60 that of the resin 10 is open, has a larger inner diameter than that of the other portion, as in the first embodiment.

Die Leistungshalbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch die gleichen Prozesse hergestellt werden, wie in 3 gezeigt ist. Die oben erwähnte zylindrische Elektrode 60 wird an das Schaltungsmuster 20 bei einem Prozess des Herstellens der Halbleitervorrichtungsanordnung gelötet.The power semiconductor device according to the present embodiment can be manufactured by the same processes as in FIG 3 is shown. The above-mentioned cylindrical electrode 60 gets to the circuit pattern 20 soldered in a process of manufacturing the semiconductor device array.

Da hier der Innendurchmesser des ersten Endes der zylindrischen Elektrode 60 allmählich größer zu der Kante des ersten Endes der zylindrischen Elektrode 60 wird, kann die zylindrische Elektrode 60 leicht aufrecht auf dem Schaltungsmuster 20 angebracht werden.Here, the inner diameter of the first end of the cylindrical electrode 60 gradually larger toward the edge of the first end of the cylindrical electrode 60 can, the cylindrical electrode 60 slightly upright on the circuit pattern 20 be attached.

Genauer, wenn die zylindrische Elektrode lang in der Längsrichtung ist, tritt ein Problem auf, dass die zylindrische Elektrode in Bezug auf das Metallbasissubstrat aufgrund der Variation im Betrag des Lötmittels, das geliefert wird, und der Variation in der Größe des Lötwerkzeuges geneigt wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das oben erwähnte Problem gelöst werden.More specifically, when the cylindrical electrode is long in the longitudinal direction, there arises a problem that the cylindrical electrode is inclined with respect to the metal base substrate due to the variation in the amount of solder that is supplied and the variation in the size of the soldering tool. According to the present embodiment, the above-mentioned problem can be solved.

Wenn die Fläche des Kontaktes zwischen dem ersten Ende der zylindrischen Elektrode und dem Schaltungsmuster reduziert wird, kann ein ausreichender Betrag von Lötmittel nicht zwischen das erste Ende der zylindrischen Elektrode und dem Schaltungsmuster geliefert werden. Somit kann ein Raum zwischen dem ersten Ende der zylindrischen Elektrode und dem Schaltungsmuster gebildet werden. In diesem Fall tritt ein Problem auf, dass die Produktivität reduziert wird aufgrund des Eintretens von Gießharz in die Innenseite der zylindrischen Elektrode.When the area of contact between the first end of the cylindrical electrode and the circuit pattern is reduced, a sufficient amount of solder can not be supplied between the first end of the cylindrical electrode and the circuit pattern. Thus, a space can be formed between the first end of the cylindrical electrode and the circuit pattern. In this case, there arises a problem that the productivity is reduced due to the entrance of cast resin into the inside of the cylindrical electrode.

Erhöhen des Betrages des Lötmittels zum Lösen des obigen Problems kann in einem anderen Problem resultieren, bei dem die zylindrische Elektrode zum Neigen auf dem Schaltungsmuster gezwungen wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform können jedoch die Probleme gelöst werden, da die Kontaktfläche zwischen der zylindrischen Elektrode 60 und dem Schaltungsmuster 20 groß ist,Increasing the amount of solder to solve the above problem may result in another problem in which the cylindrical electrode is forced to tilt on the circuit pattern. In the present embodiment, however, the problems can be solved because the contact area between the cylindrical electrode 60 and the circuit pattern 20 is great

Bei dieser Ausführungsform tritt, da die Kontaktfläche zwischen der zylindrischen Elektrode 60 und dem Schaltungsmuster 20 groß ist, ein Bruch des Verbindungsabschnittes zwischen der zylindrischen Elektrode 60 und dem Schaltungsmuster 20, der durch Spannung der thermischen Verformung aufgrund des Temperaturzyklus verursacht wird, kaum auf. Daher kann die Zuverlässigkeit der Leistungshalbleitervorrichtung vergrößert werden.In this embodiment, since the contact surface between the cylindrical electrode 60 and the circuit pattern 20 is large, a fraction of the connecting portion between the cylindrical electrode 60 and the circuit pattern 20 hardly caused by stress of thermal deformation due to the temperature cycle. Therefore, the reliability of the power semiconductor device can be increased.

Der Verbindungsabschnitt zwischen der zylindrischen Elektrode 60 und dem Schaltungsmuster 20 kann durch Vibration oder statisches Aufladen beschädigt werden, dass durch eine externe Elektrode wie eine Stiftelektrode verursacht wird, die mit der zylindrischen Elektrode 20 verbunden ist. The connecting portion between the cylindrical electrode 60 and the circuit pattern 20 can be damaged by vibration or static charge caused by an external electrode such as a pin electrode connected to the cylindrical electrode 20 connected is.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform jedoch ist die Kontaktfläche zwischen dem ersten Ende der zylindrischen Elektrode 60 und dem Schaltungsmuster 20 groß, und die zylindrische Elektrode 60 wird gegen das Schaltungsmuster 20 gepresst. Solch ein Aufbau verhindert, dass der Verbindungsabschnitt beschädigt wird, und folglich kann die Zuverlässigkeit verbessert werden.However, according to the present embodiment, the contact surface is between the first end of the cylindrical electrode 60 and the circuit pattern 20 big, and the cylindrical electrode 60 will be against the circuit pattern 20 pressed. Such a construction prevents the joint portion from being damaged, and hence the reliability can be improved.

Dritte AusführungsformThird embodiment

Eine dritte Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf 11 beschrieben wird, wird nicht beansprucht. 11 ist eine Querschnittsansicht einer Leistungshalbleitervorrichtung. Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich die Form der zylindrischen Elektrode von der in der ersten Ausführungsform.A third embodiment, with reference to 11 is not claimed. 11 FIG. 10 is a cross-sectional view of a power semiconductor device. FIG. In this embodiment, the shape of the cylindrical electrode differs from that in the first embodiment.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Ende der zylindrischen Elektrode 62, das von dem Harz 10 frei liegt, gekrümmt. Ein gewendeter oder gedrehter oder umgebogener Abschnitt ist an dem einen Ende der zylindrischen Elektrode gebildet, und der gewendete Abschnitt liegt von der Oberfläche des Harzes 10 frei. Eine Kante des gewendeten Abschnittes ist in dem Harz 10 vergraben. Weiter ist das andere Ende der zylindrischen Elektrode 62 ebenfalls mit einem gewendeten Abschnitt versehen.In the present embodiment, one end of the cylindrical electrode 62 that of the resin 10 is free, curved. A turned or turned portion is formed at the one end of the cylindrical electrode, and the turned portion lies from the surface of the resin 10 free. An edge of the turned portion is in the resin 10 buried. Next is the other end of the cylindrical electrode 62 also provided with a turned section.

Allgemein, wenn eine Kante von einem Ende einer zylindrischen Elektrode von einer Oberfläche eines Gießharzes frei liegt, besteht die Gefahr, dass Abpellen oder Reißen des Harzes, das von der Kante herrührt, aufgrund der thermischen Verformung auftritt, die durch den Temperaturzyklus verursacht wird.Generally, when an edge of one end of a cylindrical electrode is exposed from a surface of a molding resin, there is a fear that peeling or cracking of the resin resulting from the edge occurs due to the thermal deformation caused by the temperature cycle.

Es wird auch gefürchtet, dass Abpellen oder Reißen von Harz, das von der Kante herrührt, aufgrund von Vibration oder statischer Aufladung auftritt, die von einer externen Elektrode wie eine Stiftelektrode herrührt. Gemäß dieser Ausführungsform jedoch ist die Kante des gewendeten Abschnittes in dem Harz 10 vergraben und liegt nicht auf der Oberfläche des Harzes offen. Daher können die obigen Befürchtungen gelöst werden, und eine Leistungshalbleitervorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit kann hergestellt werden.It is also feared that peeling or cracking of resin resulting from the edge occurs due to vibration or static charge resulting from an external electrode such as a pin electrode. However, according to this embodiment, the edge of the turned portion is in the resin 10 buried and is not open on the surface of the resin. Therefore, the above concerns can be solved, and a high-reliability power semiconductor device can be manufactured.

Die Leistungshalbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch die gleichen Prozesse wie in 3 gezeigt hergestellt werden. Durch die Prozesse können, da der gewendet Abschnitt, der auf dem einen Ende der zylindrischen Elektrode 62 gebildet ist, während des Klemmens der Druckgießformen gebogen wird, die Vorteile äquivalent zu jenen erzielt werden, die in der ersten Ausführungsform erhalten werden.The power semiconductor device according to the present embodiment can be replaced by the same processes as in FIG 3 shown produced. Through the processes can, as the turned section, on the one end of the cylindrical electrode 62 is formed, is bent during the clamping of the die-casting molds, the advantages are achieved equivalent to those obtained in the first embodiment.

Zusätzlich dazu kann das Übertragungsdrucken des Materials der zylindrischen Elektrode 62 zu der oberen Druckgießform unterdrückt werden, da die Kante des gewendeten Abschnittes der zylindrischen Elektrode nicht die oberer Druckgießform kontaktiert, stattdessen steht ein mittlerer Abschnitt des gewendeten Abschnittes in Kontakt mit der oberen Druckgießform. Daher kann die Reinigungsfrequenz der oberen Druckgießform unterdrückt werden.In addition, the transfer printing of the material of the cylindrical electrode 62 to the upper die, because the edge of the turned portion of the cylindrical electrode does not contact the upper die, instead a middle portion of the turned portion is in contact with the upper die. Therefore, the cleaning frequency of the upper die can be suppressed.

Bei dieser Ausführungsform können die gewendeten Abschnitte des einen Endes und des anderen Endes der zylindrischen Elektrode 62 zum Beispiel durch Pressformen hergestellt werden.In this embodiment, the turned portions of the one end and the other end of the cylindrical electrode 62 For example, be made by compression molding.

Gemäß dem Pressformen ist es leicht, den gewendeten Abschnitt mit der Krümmung vorzusehen, wie in 11 gezeigt ist.According to the press molding, it is easy to provide the turned portion with the curvature, as in FIG 11 is shown.

Ebenfalls kann die elastische Kraft des gewendeten Abschnittes vergrößert werden durch Rückfedern, das während der Bildung erzeugt wird. Daher können die obigen Vorteile verstärkt werden.Also, the elastic force of the turned portion can be increased by springback generated during the formation. Therefore, the above advantages can be enhanced.

Vierte AusführungsformFourth embodiment

Eine vierte Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben. 12 ist eine Querschnittsansicht der Leistungshalbleitervorrichtung. 13 ist eine vergrößerte Draufsicht eines Teiles von 12 und zeigt einen Zustand, in dem eine Stiftelektrode in den in 12 gezeigten Aufbau gepresst ist.A fourth embodiment according to the present invention will now be described with reference to FIG 12 and 13 described. 12 FIG. 10 is a cross-sectional view of the power semiconductor device. FIG. 13 is an enlarged top view of a part of 12 and shows a state in which a pin electrode in the in 12 shown construction is pressed.

Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich die Form einer zylindrischen Elektrode von der in der ersten Ausführungsform. Insbesondere sieht die vorliegende Ausführungsform einen Aufbau vor, der geeignet ist für eine Leistungshalbleitervorrichtung, bei der eine Stiftelektrode in eine zylindrische Elektrode gepresst wird.In this embodiment, the shape of a cylindrical electrode is different from that in the first embodiment. In particular, the present embodiment provides a structure suitable for a power semiconductor device in which a pin electrode is pressed into a cylindrical electrode.

Die Leitungshalbleitervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform enthält eine zylindrische Elektrode 70 mit einer Doppelstruktur. Wie nämlich in 13 gezeigt ist, enthält die zylindrische Elektrode 70 einen inneren Wandabschnitt 74 und einen äußeren Wandabschnitt 76.The line semiconductor device according to this embodiment includes a cylindrical electrode 70 with a double structure. Like in 13 is shown contains the cylindrical electrode 70 an inner wall section 74 and an outer wall portion 76 ,

Der innere Wandabschnitt 74 und der äußere Wandabschnitt 76 sind getrennt voneinander um einen gewissen Abstand vorgesehen, während sie an einem Verbindungsteil verbunden sind. Das Verbindungsteil liegt auf dem Harz offen.The inner wall section 74 and the outer wall portion 76 are separated from each other by a certain distance while they are on a connecting part are connected. The connecting part is open on the resin.

Die zylindrische Elektrode 70 der vorliegenden Ausführungsform wird durch Pressarbeiten oder ähnliches hergestellt. Da das oben erwähnte Verbindungsteil durch Rückfalten der zylindrischen Elektrode hergestellt wird, wird das Verbindungsteil als ein gedrehter oder gewendeter oder gebogener Abschnitt hier im Folgenden bezeichnet. Der gewendete Abschnitt 75 wird durch eine gestrichelte Linie in 13 bezeichnet.The cylindrical electrode 70 The present embodiment is manufactured by press work or the like. Since the above-mentioned connecting part is made by refolding the cylindrical electrode, the connecting part will be referred to as a turned or turned or bent portion hereinafter. The turned section 75 is indicated by a dashed line in 13 designated.

Der gedrehte Abschnitt 75 der zylindrischen Elektrode 70 liegt auf der Oberfläche des Harzes 10 offen. Andererseits ist ein Teil des äußeren Wandabschnittes 76 der zylindrischen Elektrode, der gegenüber dem gewendeten Abschnitt 75 angeordnet ist, an das Schaltungsmuster 20 gelötet.The rotated section 75 the cylindrical electrode 70 lies on the surface of the resin 10 open. On the other hand, a part of the outer wall portion 76 the cylindrical electrode facing the turned section 75 is arranged to the circuit pattern 20 soldered.

Hier ist der innere Wandabschnitt 74 weder mit dem Schaltungsmuster 20 verlötet noch in Kontakt mit dem Schaltungsmuster 20. Der innere Wandabschnitt 74 erstreckt sich jedoch parallel zu dem äußeren Wandabschnitt 76, während er einen regulären Abstand einhält.Here is the inner wall section 74 neither with the circuit pattern 20 soldered still in contact with the circuit pattern 20 , The inner wall section 74 however, it extends parallel to the outer wall portion 76 while keeping a regular distance.

Die Leistungshalbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch die gleichen Prozesse hergestellt werden, wie sie in 3 gezeigt sind.The power semiconductor device according to the present embodiment can be manufactured by the same processes as described in FIG 3 are shown.

Wie oben erwähnt wurde, wird die äußere Wand 76 der zylindrischen Elektrode 70 an das Schaltungsmuster 20 zum Fertigstellen der Herstellung der Halbleitervorrichtungsanordnung gelötet. Dann wird die Halbleitervorrichtungsanordnung in den Hohlraum gesetzt, der bei dem Druckgießformen gebildet ist, so dass die hintere Oberfläche des Metallbasissubstrates 21 in Kontakt mit der inneren Wand der unteren Druckgießform steht und der gedrehte Abschnitt 75 in Kontakt mit der inneren Wand der oberen Druckgießform steht.As mentioned above, the outer wall becomes 76 the cylindrical electrode 70 to the circuit pattern 20 soldered to complete the fabrication of the semiconductor device array. Then, the semiconductor device array is set in the cavity formed in the die-casting, so that the back surface of the metal base substrate 21 is in contact with the inner wall of the lower die and the turned portion 75 is in contact with the inner wall of the upper die.

Als nächstes werden die Druckgießformen so geklemmt, dass der gedrehte Abschnitt 75 gebogen wird. Die darauf folgenden Prozesse sind die gleichen wie jene in der ersten Ausführungsform.Next, the dies are clamped so that the rotated portion 75 is bent. The subsequent processes are the same as those in the first embodiment.

Es gibt eine Leistungshalbleitervorrichtung, bei der eine Stiftelektrode in eine zylindrische Elektrode gepresst wird, die in einer Harzverpackung befestigt ist. Bezüglich dieser Art von Vorrichtung tritt ein Problem auf, dass die zylindrische Elektrode keine starke abstoßende Kraft auf die Stiftelektrode während des Pressens zum Einführen ausüben kann, da die zylindrische Elektrode in dem Harz befestigt ist.There is a power semiconductor device in which a pin electrode is pressed into a cylindrical electrode fixed in a resin package. With respect to this type of device, there arises a problem that the cylindrical electrode can not exert a strong repulsive force on the pin electrode during the pressing for insertion because the cylindrical electrode is fixed in the resin.

Die oben erwähnte abstoßende Kraft kann erzielt werden, wenn die zylindrische Elektrode aus elastischem Material hergestellt ist oder die Stiftelektrode aus elastischem Material hergestellt ist. In diesem Fall muss jedoch die zylindrische Elektrode oder die Stiftelektrode hergestellt werden und vorgesehen werden mit einem hohen Grad von Genauigkeit, so dass die Herstellungskosten zunehmen.The above-mentioned repulsive force can be obtained when the cylindrical electrode is made of elastic material or the pin electrode is made of elastic material. In this case, however, the cylindrical electrode or the pin electrode must be manufactured and provided with a high degree of accuracy, so that the manufacturing cost increases.

Genauer, eine Leistungshalbleitervorrichtung zum Handhaben eines hohen Stromes wie 100 A wird so hergestellt, dass sie viele Elektroden aufweist. Für solch eine Vorrichtung tritt ein Problem auf, dass der Herstellungsprozess kompliziert wird, da es notwendig wird, viele Stiftelektroden zu verbinden.More specifically, a power semiconductor device for handling a high current such as 100 A is manufactured to have many electrodes. For such a device, there arises a problem that the manufacturing process becomes complicated because it becomes necessary to connect many pin electrodes.

Die Stiftelektrode kann an der zylindrischen Elektrode mit einem leitenden Harz oder Lötmittel an die zylindrische Elektrode angeklebt werden anstelle des Pressens in die zylindrische Elektrode. In diesem Fall sollte die zylindrische Elektrode aufrecht auf dem Basissubstrat vor dem Ankleben angebracht werden.The pin electrode may be bonded to the cylindrical electrode on the cylindrical electrode with a conductive resin or solder instead of being pressed into the cylindrical electrode. In this case, the cylindrical electrode should be mounted upright on the base substrate before sticking.

Da es jedoch für die zylindrische Elektrode schwierig ist, aufrecht zu stehen aufgrund der kleinen abstoßenden Kraft, ist es notwendig, ein Werkzeug zum Halten der zylindrischen Elektrode in der aufrechten Position zu benutzen.However, since it is difficult for the cylindrical electrode to stand upright due to the small repulsive force, it is necessary to use a tool for holding the cylindrical electrode in the upright position.

Dagegen kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die zylindrische Elektrode 70 mit der Doppelstruktur, die den inneren Wandabschnitt 74 und den äußeren Wandabschnitt 76 enthält, die obigen Probleme lösen.In contrast, according to the present embodiment, the cylindrical electrode 70 with the double structure covering the inner wall section 74 and the outer wall portion 76 contains, solve the above problems.

Das heißt, wenn die Stiftelektrode 72 in die zylindrische Elektrode 70 gepresst wird, wird der innere Wandabschnitt 74 zu dem äußeren Wandabschnitt 76 bewegt, da der innere Wandabschnitt 74 nicht mit dem Harz 10 bedeckt ist und sich parallel zu dem äußeren Wandabschnitt 76 bewegt. Als Resultat wird der Stiftelektrode 72 eine ausreichende abstoßende Kraft von der inneren Wand 74 gegeben.That is, when the pin electrode 72 into the cylindrical electrode 70 is pressed, the inner wall section 74 to the outer wall portion 76 moves because the inner wall section 74 not with the resin 10 is covered and parallel to the outer wall section 76 emotional. As a result, the pin electrode becomes 72 a sufficient repulsive force from the inner wall 74 given.

Daher ist es möglich, eine Leistungshalbleitervorrichtung mit einer hohen Zuverlässigkeit herzustellen, bei der eine Stiftelektrode sicher mittels Presspassen ohne Vergrößerung der Herstellungskosten davon befestigt wird.Therefore, it is possible to manufacture a high-reliability power semiconductor device in which a pin electrode is securely fixed by press-fitting without increasing the manufacturing cost thereof.

Auch wenn die Stiftelektrode an der zylindrischen Elektrode mit leitendem Klebstoff oder Lötmittel anstatt des Presspassens angebracht wird, kann die Stiftelektrode aufrecht auf dem Metallbasissubstrat angebracht werden, selbst bevor der leitende Klebstoff oder das Lötmittel angebracht werden, wegen der ausreichenden rückstellenden Kraft von der inneren Wand 74.Even if the pin electrode is attached to the cylindrical electrode with conductive adhesive or solder instead of press-fitting, the pin electrode can be mounted upright on the metal base substrate even before the conductive adhesive or the solder is attached because of the sufficient restoring force from the inner wall 74 ,

Folglich ist es nicht notwendig, irgendein Werkzeug zum Halten der Stiftelektrode/zylindrischen Elektrode in der aufrechten Position zu benutzen, bevor der leitende Klebstoff oder das Lötmittel angebracht werden. Weitere Vorteile, die durch das Biegen des gedrehten Abschnittes 75 erzielt werden, werden erzeugt, wenn die Druckgießformen zusammengeklemmt werden, sind die gleichen wie jene, die in der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind.Consequently, it is not necessary to use any tool for holding the pin electrode / cylindrical electrode in the upright position before attaching the conductive adhesive or the solder. Further advantages by bending the turned section 75 are achieved when the dies are clamped together, are the same as those described in the first embodiment.

Es ist bevorzugt, dass die zylindrische Elektrode 70 dieser Ausführungsform aus einem Material mit einer guten Federeigenschaft wie Phosphorbronze oder Messing hergestellt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt.It is preferable that the cylindrical electrode 70 this embodiment is made of a material having a good spring property such as phosphor bronze or brass. However, the present invention is not limited thereto.

Weiter ist die zylindrische Elektrode 70 bevorzugt zylindrisch zum Vorsehen der zylindrischen Elektrode 70 auf der oberen Oberfläche des Metallbasissubstrates 21, während eine automatische Ausrüstung bei dem Herstellungsprozess einer Halbleitervorrichtungsanordnung benutzt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt.Next is the cylindrical electrode 70 preferably cylindrical for providing the cylindrical electrode 70 on the upper surface of the metal base substrate 21 while automatic equipment is used in the manufacturing process of a semiconductor device array. However, the present invention is not limited thereto.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die zylindrische Elektrode 70 durch Pressarbeiten oder ähnliches zum Bilden des gedrehten Abschnittes 75 gebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt, solange die gleiche Form erzielt werden kann.In the present embodiment, the cylindrical electrode becomes 70 by pressing or the like to form the rotated portion 75 educated. However, the present invention is not limited thereto as long as the same shape can be achieved.

Auf die gleiche Weise ist das oben beschriebene Metallbasissubstrat als Beispiel angegeben, es soll jedoch nicht als begrenzend ausgelegt werden.In the same manner, the metal base substrate described above is exemplified, but it should not be construed as limiting.

Das Substrat ist nämlich nicht auf den oberen Aufbau begrenzt, solange es möglich gemacht wird für das Halbleiterelement und die zylindrische Elektrode, dass sie auf seiner Oberfläche befestigt werden. Zum Beispiel gehen die Vorteile der vorliegenden Erfindung nicht verloren, selbst wenn ein Substrat, das ein Keramiksubstrat aufweist, dessen Oberfläche mit einer Metallfolie wie eine Cu-Folie oder einer Al-Folie und einer Strahlungsplatte versehen ist, die an der hinteren Oberfläche des Keramiksubstrates über eine Metallfolie oder ein Lötmittel befestigt ist, verwendet werden.Namely, the substrate is not limited to the upper structure as long as it is made possible for the semiconductor element and the cylindrical electrode to be fixed on its surface. For example, the advantages of the present invention are not lost even if a substrate having a ceramic substrate whose surface is provided with a metal foil such as a Cu foil or an Al foil and a radiation plate overlaps on the back surface of the ceramic substrate a metal foil or solder is attached.

Claims (1)

Leistungshalbleitervorrichtung mit: einem Substrat (21), das ein Schaltungsmuster (20) auf einer oberen Oberfläche davon aufweist; einem Halbleiterelement (22, 24), das an dem Schaltungsmuster (20) befestigt ist; einer zylindrischen Elektrode (12) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende mit einem offenen Ende an dem zweiten Ende, wobei die zylindrische Elektrode (12) aufrecht auf dem Substrat (21) derart angebracht ist, dass ihr erstes Ende an dem Schaltungsmuster (20) befestigt ist; und einer Harzverpackung (10), die das Substrat (21), das Halbleiterelement (22, 24) und die zylindrische Elektrode (12) derart abdeckt, dass eine hintere Oberfläche des Substrates (21) und das zweite Ende der zylindrischen Elektrode (12) zu Luft offen liegen, wobei die zylindrische Elektrode (70) eine Doppelstruktur enthält, bei der ein innerer Wandabschnitt (74) und ein äußerer Wandabschnitt (76), die beide durch Pressarbeiten gebildet sind, voneinander um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind, das zweite Ende der zylindrischen Elektrode (70) ein gewendeter Abschnitt (75) ist, der durch die Presstätigkeit in eine Kurvenform gebildet ist, und das erste Ende der zylindrischen Elektrode (70) ein Teil des äußeren Wandabschnittes (76) ist, der auf der gegenüberliegenden Seite des gewendeten Abschnittes (75) so angeordnet ist, dass an dem ersten Ende der äußere Wandabschnitt (76) an dem Schaltungsmuster (20) befestigt ist und der innere Wandabschnitt (74) nicht in Kontakt mit dem Schaltungsmuster (20) ist.Power semiconductor device comprising: a substrate ( 21 ), which is a circuit pattern ( 20 ) on an upper surface thereof; a semiconductor element ( 22 . 24 ) connected to the circuit pattern ( 20 ) is attached; a cylindrical electrode ( 12 ) having a first end and a second end having an open end at the second end, the cylindrical electrode ( 12 ) upright on the substrate ( 21 ) is mounted such that its first end on the circuit pattern ( 20 ) is attached; and a resin package ( 10 ), which is the substrate ( 21 ), the semiconductor element ( 22 . 24 ) and the cylindrical electrode ( 12 ) such that a rear surface of the substrate ( 21 ) and the second end of the cylindrical electrode ( 12 ) are exposed to air, the cylindrical electrode ( 70 ) contains a double structure in which an inner wall section ( 74 ) and an outer wall section ( 76 ), both of which are formed by pressing, are spaced from each other by a predetermined distance, the second end of the cylindrical electrode (FIG. 70 ) a turned section ( 75 ), which is formed by the pressing operation in a curve shape, and the first end of the cylindrical electrode ( 70 ) a part of the outer wall portion ( 76 ), which is on the opposite side of the turned section ( 75 ) is arranged so that at the first end of the outer wall portion ( 76 ) on the circuit pattern ( 20 ) and the inner wall section ( 74 ) not in contact with the circuit pattern ( 20 ).
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