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DE112012005472T5 - Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

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DE112012005472T5
DE112012005472T5 DE112012005472.5T DE112012005472T DE112012005472T5 DE 112012005472 T5 DE112012005472 T5 DE 112012005472T5 DE 112012005472 T DE112012005472 T DE 112012005472T DE 112012005472 T5 DE112012005472 T5 DE 112012005472T5
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DE
Germany
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thermally conductive
power semiconductor
conductive insulating
resin layer
heat dissipation
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DE112012005472.5T
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English (en)
Inventor
c/o Mitsubishi Electric Corpor Besshi Noriyuki
c/o Mitsubishi Electric Corporation Nakajima Dai
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
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung (101) umfasst ein Leistungsmodul (7) und ein Wärmeableitungselement (8), welches über eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht (9) mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei ein Gießharzabschnitt (6), welcher im Leistungsmodul umfasst ist, in seinem Umfangsabschnitt einen vorragenden Abschnitt (11) umfasst, um zu verhindern, dass sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht (9) in einer Flächenrichtung erstreckt. Die wärmeleitfähige Isolierharzschicht ist etwas dicker als der vorragende Abschnitt und umfasst einen Kunstharz-Abgabeabschnitt (9c), welcher von einem kleinen Spalt zwischen dem vorragenden Abschnitt und dem Wärmeableitungselement abgegeben wird, während das Leistungsmodul und das Wärmeableitungselement zur Verbindung erwärmt und mit Druck beaufschlagt werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass ein Halbleitermodul mit einem versiegelten Halbleiterelement und ein Wärmeableitungselement über eine wärmeleitfähige Kunstharzschicht verbunden sind, und auf ein Verfahren zu deren Herstellung.
  • STAND DER TECHNIK
  • In vielen Fällen ist ein wärmeleitfähiger Kunstharz in einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Wärmeerzeugungsabschnitt und einem Wärmeableitungselement in einer elektrischen Vorrichtung oder einer elektronischen Vorrichtung zwischengesetzt, um vorteilhafterweise die Wärme von dem Wärmeerzeugungsabschnitt an das Wärmeableitungselement zu überführen. Es ist erforderlich, dass das wärmeleitfähige Kunstharz eine hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe Isolationseigenschaften und Klebeeigenschaften hat, so dass ein wärmeleitfähiger Kunstharz-Verbund verwendet wird, bei welchem einem Reaktionsharz (engl.: thermosetting resin) ein anorganisches Füllmaterial hinzugefügt ist.
  • Bezogen auf ein Leistungsmodul, welches ein Leistungs-Halbleiterelement umfasst, welches eine hohe Wärmemenge erzeugt, ist in einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung eine wärmeleitfähige Kunstharzschicht in einem Verbindungsabschnitt zwischen diesem und einer Wärmesenke, welches als das Wärmeableitungselement dient, bereitgestellt. Bezogen auf diese wärmeleitfähige Kunstharzschicht wird ein Reaktionsharz oder ein Beschichtungsfilm, welcher das anorganische Füllmaterial umfasst, verwendet. Die wärmeleitfähige Kunstharzschicht verbindet das Leistungsmodul und die Wärmesenke, während ein Metallverdrahtungselement, welches das Leistungs-Halbleiterelement einrichtet, teilweise lediglich bis zu dem Ausmaß erwärmt und mit Druck beaufschlagt wird, dass das Leistungs-Halbleiterelement nicht beschädigt wird (Patentdokument 1).
  • STAND DER TECHNIK DOKUMENTE
  • PATENTDOKUMENT
    • Patentdokument 1: JP 3641232 B1
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • PROBLEME, WELCHE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
  • Jedoch bestehen bei der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche die zuvor erwähnte wärmeleitfähige Kunstharzschicht hat, Probleme hinsichtlich der elektrischen Isolationseigenschaften und der Zuverlässigkeit von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung. Insbesondere, bezogen auf eine Halbleitervorrichtung, welche einen Halbleiter mit einer großen Bandlücke hat, wie beispielsweise SiC, welche unter hoher Temperatur verwendet wird, können die zuvor erwähnten Probleme deutlicher werden.
  • Das Problem hinsichtlich der elektrischen Isolationseigenschaften tritt zwischen dem Metallverdrahtungselement, welches das Leistungs-Halbleiterelement einrichtet, und der Wärmesenke auf. Das heißt, dass es, um das Metallverdrahtungselement von der Wärmesenke elektrisch zu isolieren, erforderlich ist, dass die wärmeleitfähige Kunstharzschicht in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung hohe Spannungsfestigkeit-Eigenschaften hat, wobei Hohlräume, welche in der wärmeleitfähigen Kunstharzschicht umfasst sind, die Spannungsfestigkeit-Eigenschaften verschlechtern. Das heißt, dass, wie im Paschen-Gesetz gezeigt, eine Korrelation zwischen einer Hohlraumgröße in der Isolierschicht und einer Entladungsspannung besteht, so dass eine Reduktion in der Hohlraumgröße zu einer Zunahme in der Spannung zum Erzeugen der Entladung führt. Daher ist es vorteilhaft, einen Ablauf vorzunehmen, bei welchem der Hohlraum ausgedrückt (engl.: crushing) wird, und ist es vorteilhaft, einen Druck anzulegen, wenn die wärmeleitfähige Kunstharzschicht in einem weichen Zustand ist, bevor sie ausgehärtet ist. Genauer gesagt, offenbart die JP 2004-165281 A beispielsweise, dass bei einem Ablauf zum Herstellen von einem Leistungsmodul vom Typ eines Überführungsgusses, wenn eine nicht ausgehärtete wärmeleitfähige Kunstharzschicht erwärmt und ausgehärtet wird, ein hoher Injektionsdruck von 10 MPa angelegt wird, um die Hohlräume in der wärmeleitfähigen Kunstharzschicht auszudrücken, um die Spannungsfestigkeit-Eigenschaften zu verbessern.
  • Jedoch kann gemäß diesem Verfahren, in einem Ablauf, bei welchem das Metallverdrahtungselement, welches das Leistungs-Halbleiterelement einrichtet, und die Wärmesenke durch die wärmeleitfähige Kunstharzschicht verbunden werden, der Druck nicht ausreichend an einem Außenumfangsabschnitt der wärmeleitfähigen Kunstharzschicht, welcher nicht mit dem Metallverdrahtungselement in Kontakt steht, angelegt werden, so dass die Hohlräume dort nicht angemessen ausgedrückt werden können. Daher tritt das Problem auf, dass die elektrischen Isolationseigenschaften zwischen dem Metallverdrahtungselement und der Wärmesenke schlecht sind. Um dieses Problem zu lösen, müssen die Hohlräume im gesamten Bereich der wärmeleitfähigen Kunstharzschicht ausgedrückt werden.
  • Als Nächstes wird das Problem hinsichtlich der Zuverlässigkeit der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung beschrieben.
  • Ein beispielhaftes Material der Wärmesenke ist Aluminium hinsichtlich der Wärmeleitung, während das Metallverdrahtungselement hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit aus Kupfer besteht. Daher wird eine Wärmebelastung an die wärmeleitfähige Kunstharzschicht, welche zwischen der Wärmesenke und dem Metallverdrahtungselement zwischengesetzt ist, aufgrund einer Differenz im linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen beiden Elementen, beispielsweise in Ansprechen auf eine Temperaturänderung von –40°C bis 125°C, angelegt. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Bereich, welcher die größte Wärmebelastung erfährt, ein Bereich zwischen der wärmeleitfähigen Kunstharzschicht und einem Eckenabschnitt des Metallverdrahtungselements oder ein Bereich zwischen der wärmeleitfähigen Kunstharzschicht und einem Eckenabschnitt der Wärmesenke, und es wird in diesem Bereich eine Belastung in einer Scherrichtung angelegt. In jedem der zuvor erwähnten Eckenabschnitte sind jeweilige Elemente hinsichtlich des Aufbaus lediglich laminiert, so dass in mikroskopischer Hinsicht eine Kerbe in dem Eckenabschnitt parallel zur Scherrichtung vorliegt, wobei diese einen Anfangspunkt von einem Abschälen annimmt. In einem Fall, bei welchem sich dieses Abschälen von dem Eckenabschnitt der wärmeleitfähigen Kunstharzschicht oder dem Bereich zwischen der wärmeleitfähigen Kunstharzschicht und dem Eckenabschnitt der Wärmesenke fortsetzt, werden die elektrischen Isolationseigenschaften zwischen dem Metallverdrahtungselement und der Wärmesenke reduziert, und werden die Wärmeableitungseigenschaften reduziert, so dass es notwendig ist, zu verhindern, dass sich der Abschäl-Startpunkt parallel zur Scherrichtung ausbildet.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die zuvor genannten Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche, verglichen mit dem Stand der Technik, bevorzugte elektrische Isolationseigenschaften und eine bevorzugte Zuverlässigkeit hat, und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen.
  • ELEMENTE ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Um die zuvor genannte Aufgabe zu lösen, ist die vorliegende Erfindung wie folgt konfiguriert.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, dass eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt, umfasst; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist, wobei der Gießharzabschnitt oder das Wärmeableitungselement einen vorragenden Abschnitt umfasst, welcher, in einer Dickenrichtung der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, eine Höhe hat, welche etwas kleiner ist als eine Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, wobei der vorragende Abschnitt im Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt ausgebildet ist, und der vorragende Abschnitt im Wärmeableitungselement derart ausgebildet ist, dass er dem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt gegenüberliegt; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt (engl.: resin exuding part) umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt an eine Außenseite des Gießharzabschnitts in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung zu erstrecken.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung in dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der vorragende Abschnitt am Gießharzabschnitt oder Wärmeableitungselement ausgebildet ist, verhindert, dass sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht, welche zwischen dem Gießharzabschnitt und dem Wärmeableitungselement bereitgestellt ist, in ihrer planaren Richtung ausbreitet.
  • Im Übrigen umfasst die wärmeleitfähige Isolierharzschicht den Kunstharz-Abgabeabschnitt an dem Spalt zwischen dem Gießharzabschnitt und dem Wärmeableitungselement in dem vorragenden Abschnitt. Somit werden Hohlräume in der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einem Zustand, in welchem der Kunstharz-Abgabeabschnitt erzeugt wird, aufgrund des Anlegens von Druck wirksam ausgedrückt, so dass vorteilhafte elektrische Isolationseigenschaften zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement sichergestellt werden können. Ferner erstreckt sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht lediglich am Kunstharz-Abgabeabschnitt an die Außenseite in der Nähe von dem Gießharzabschnitt. Somit kann bei der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht verhindert werden, dass der Abschäl-Startpunkt parallel zur Scherbelastung ausgebildet wird, so dass bei der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung eine höhere Zuverlässigkeit erlangt werden kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Schnittansicht, welche eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 zeigt Ansichten zur Beschreibung von Herstellungsschritten der in 1 gezeigten elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung.
  • 3 ist eine Schnittansicht, welche eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine Schnittansicht, welche eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine Schnittansicht, welche eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 6 ist eine Schnittansicht, welche eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist eine Schnittansicht, welche eine Abweichung der in 1, 3 und 4 gezeigten elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtungen zeigt.
  • 8 ist eine Schnittansicht, welche eine Abweichung der in 5 und 6 gezeigten elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtungen zeigt.
  • 9 ist eine Schnittansicht, welche eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 10 ist eine Schnittansicht, welche eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 11 ist eine Schnittansicht, welche eine Abweichung der in 9 gezeigten elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung zeigt.
  • 12 ist eine Schnittansicht, welche eine Abweichung der in 10 gezeigten elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung zeigt.
  • 13 ist eine Schnittansicht, welche eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtungen und Verfahren zu deren Herstellung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Zusätzlich ist dem gleichen oder ähnlichen Bauteil in der Zeichnung das gleiche Bezugszeichen zugesprochen.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Schnittansicht von einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 umfasst ein Leistungsmodul 7, ein Wärmeableitungselement 8, eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9, welche zwischen dem Leistungsmodul 7 und dem Wärmeableitungselement 8 bereitgestellt ist.
  • Das Leistungsmodul 7 umfasst ein Metallverdrahtungselement 4 und einen Gießharzabschnitt 6 als grundlegende Bauteile. Eine untere Fläche von einem Leistungs-Halbleiterelement 1 und einem Hauptanschluss 2b sind durch ein Lötmittel 5, welches als ein Beispiel von einem Verbindungselement dient, an einer Einrichtungsfläche 4a von dem Metallverdrahtungselement 4 angebunden. Zusätzlich ist ein Hauptanschluss 2a durch das Lötmittel 5 ähnlich an eine obere Fläche von dem Leistungs-Halbleiterelement 1 angebunden. Das Metallverdrahtungselement 4 umfasst beispielsweise Kupfer oder Aluminium, und das Metallverdrahtungselement 4 ist derart aufgebaut, dass ein Potential im Verlauf eines Betriebes des Leistungs-Halbleiterelements 1 erzeugt wird. Das Leistungs-Halbleiterelement 1 entspricht beispielsweise einem IGBT, und das Leistungs-Halbleiterelement 1 erzeugt im Verlaufe seines Betriebes Wärme, so dass es in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 als eine Haupt-Wärmequelle dient.
  • Der Gießharzabschnitt 6 ist durch Versiegeln des Leistungs-Halbleiterelements 1 und des Metallverdrahtungselements 4 und dergleichen mit einem Kunstharz ausgebildet, unter der Voraussetzung, dass eine gegenüberliegende Fläche 4b an einer gegenüberliegenden Seite von der Einrichtungsfläche 4a des Metallverdrahtungselements 4 freiliegt.
  • Zusätzlich, gemäß der ersten Ausführungsform, umfasst der Gießharzabschnitt 6 an einer Rückflächenseite des Gießharzabschnitts 6, an welcher die gegenüberliegende Fläche 4b freiliegt, einen vorragenden Abschnitt 11 entlang eines gesamten Umfangs von einem Umfangsabschnitt 6a des Gießharzabschnitts 6. Der vorragende Abschnitt 11 hat eine Höhe, welche etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, wie im Folgenden detailliert beschrieben, und hat einen rechteckigen Querschnitt. Zusätzlich hat die Höhe von dem vorragenden Abschnitt 11 eine Dimension in einer Dickenrichtung 81 von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101, wobei die Dimension von der Rückfläche von dem Gießharzabschnitt 6 genommen wird, an welcher die gegenüberliegende Fläche 4b von dem Metallverdrahtungselement 4 freiliegt.
  • Das Wärmeableitungselement 8 dient als eine Wärmesenke zum Ableiten der Wärme, welche durch das Leistungs-Halbleiterelement 1 im Verlaufe seines Betriebes erzeugt wird, nach außen, und umfasst ein leitfähiges Metall, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer. Gemäß dieser Ausführungsform sind Lamellen bereitgestellt, wie in der Zeichnung gezeigt, um dessen Wärmeableitungs-Eigenschaften zu verbessern. Zusätzlich kann eine Kühlung durchgeführt werden, indem eine wärmeleitfähige Lösung innerhalb des Wärmeableitungselements 8 unter der Bedingung zirkuliert wird, dass es mit einem Umfangsbauteil in Verbindung steht, wie beispielsweise ein Kühler. Die Kühllösung ist beispielsweise Wasser.
  • Zusätzlich, aufgrund einer Wahrscheinlichkeit, dass ein Potential erzeugt wird und ein Strom auf einer Metallfläche von dem Wärmeableitungselement 8 fließt, muss das Wärmeableitungselement 8 elektrisch gegen das Leistungsmodul 7 isoliert sein.
  • Die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 kann eine Reaktionsharz-Komponente 9b umfassen, wie beispielsweise Epoxidharz, Silikonharz oder Polyimidharz. Ferner, wenn die Harz-Komponente 9b in der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 mit einem Füllmaterial 9a imprägniert ist, kann deren Wärmeleitfähigkeit beträchtlich verbessert werden. Als das Füllmaterial 9a kann ein Material, wie beispielsweise Aluminium, Bornitrid, Siliziumnitrid oder Aluminiumnitrid, verwendet werden. Zusätzlich beträgt ein Anteil des Füllmaterials 9a in der Kunstharz-Komponente 9b vorzugsweise etwa 50% bis 80% des Volumen-Prozentualanteils. Das heißt, dass, wenn er weniger als 50% beträgt, keine zufriedenstellende Wärmeleitfähigkeit erlangt werden kann. Im Übrigen, wenn er mehr als 80% beträgt, und insbesondere 90% oder mehr beträgt, nimmt die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 ein sprödes Material an, und ist es schwierig sie zu gießen. Zusätzlich, wenn der Anteil 80% übersteigt, besteht ebenso ein weiteres Problem dahin gehend, dass das Füllmaterial nicht ausreichend mit der Kunstharz-Komponente gemischt werden kann, und dann die Gefahr besteht, dass Hohlräume zurückbleiben, es sei denn, dass ein geeignetes Zusammensetzungsverhältnis einer Partikelgröße-Verteilung des Füllmaterials ausgewählt wird.
  • Die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 beträgt beispielsweise etwa 100 μm bis 500 μm. Wie zuvor beschrieben, ist die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 etwas größer als die Höhe des vorragenden Abschnitts 11 von dem Gießharzabschnitt 6.
  • Indem die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 wie zuvor beschrieben bestimmt wird, erstreckt sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9, wenn die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 hergestellt wird, an eine Außenwand von dem Gießharzabschnitt 6, während sie einen Spalt zwischen dem vorragenden Abschnitt 11 und dem Wärmeableitungselement 8 ausfüllt, wie im Folgenden detailliert beschrieben. Auf diese Art und Weise umfasst die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 einen Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c, welcher sich über den Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt 6 erstreckt, das heißt an eine Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7 oder an einen Bereich über die Seitenfläche 7a hinweg.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101, welche wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 ist auf einer Fläche von dem Leistungsmodul 7 oder dem Wärmeableitungselement 8 bereitgestellt. Unter Verwendung einer Vakuum-Erwärmer-Druckvorrichtung oder dergleichen in einer Umgebung reduzierten Drucks wird die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 erwärmt, während sie in der Dickenrichtung 81 der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 mit Druck beaufschlagt wird, so dass das Leistungsmodul 7 und das Wärmeableitungselement 8 in Relation zueinander komprimiert werden, wodurch die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 vollständig ausgehärtet wird. Der Grund dafür, dass die Erwärmer-Druckbeaufschlagung verwendet wird, liegt darin, dass die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 erwärmt wird und dann im Verlaufe einer Zeitperiode im weichen Zustand aufgrund der Erwärmung mit Druck beaufschlagt wird, wodurch das Ankleben durchgeführt wird, während die Hohlräume in der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 ausgedrückt werden. Zusätzlich liegt der Grund dafür, dass die Vakuum-Erwärmer-Druckbeaufschlagung verwendet wird, darin, dass, bei einem Umstand, bei welchem der Druck in der Umgebung reduzierten Drucks angelegt wird, verhindert werden kann, dass sich eine Luftschicht zwischen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 und dem Wärmeableitungselement 8, und zwischen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 und dem Leistungsmodul 7 zwischensetzt.
  • Die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 hat Eigenschaften, bei welchen sie einmalig weich ist, wobei sie danach einen halb ausgehärteten Zustand annimmt, bevor sie vollständig aushärtet, während ihre Temperatur von einer normalen Temperatur auf eine Aushärt-Temperatur angehoben wird. Daher wird der Druck angelegt, wenn sie weich ist.
  • Zu diesem Zeitpunkt wirkt der vorragende Abschnitt 11 des Gießharzabschnitts 6 als eine Wand, durch welche verhindert wird, dass sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 in einer senkrechten Richtung 82, senkrecht zur Dickenrichtung 81, erstreckt. Wie zuvor beschrieben, ist die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 etwas größer als die Höhe des vorragenden Abschnitts 11, und ist derart eingestellt, dass verhindert wird, dass der vorragende Abschnitt 11 und das Wärmeableitungselement 8 sogar in dem Fall miteinander in Kontakt gebracht werden, bei welchem die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 gänzlich ausgedrückt wird und das Füllmaterial 9a komprimiert wird, wenn der Druck angelegt wird. Das heißt, dass, um die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 zu erlangen, welche nach dem Aushärten die vorbestimmte Dicke hat, die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 im halb ausgehärteten Zustand zuvor mit Druck beaufschlagt und komprimiert werden muss, so dass eine Kompressions-Änderungsrate in Relation zu einer Druckkraft zum Zeitpunkt des vollständigen Aushärtens so klein wie möglich sein kann.
  • Indem eine Druckkraft mit einem Grad angelegt wird, bei welchem die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 um das Leistungsmodul 7 herum abgegeben wird, wenn nämlich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c hat, wird eine Wirkung zum Ausdrücken des Hohlraums in der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 erzeugt, so dass elektrische Isoliereigenschaften stark erhöht werden können.
  • Nachdem die Aushärtung der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 auf diese Art und Weise vollendet ist, werden das Leistungsmodul 7 und das Wärmeableitungselement 8 fest mit der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 verbunden, wodurch die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 fertiggestellt ist. Es wird eine Wärmeleitfähigkeit von beispielsweise etwa 1 W/mK bis 20 W/mK in einer Isolierschicht erzielt, und es ist, insbesondere wenn Bornitrid umfasst ist, eine Isolierschicht verfügbar, welche eine Wärmeleitfähigkeit von 10 W/mK oder mehr hat, so dass der Wärmewiderstand verringert werden kann. Wenn hier eine Wärmeleitpaste zur Wärmeüberführung zwischen der Wärmesenke und dem Modul, welches das Leistungs-Halbleiterelement umfasst, verwendet wird, beträgt eine Wärmeleitfähigkeit der Wärmeleitpaste etwa 4 W/mK. Im Übrigen, wenn die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 wie zuvor beschrieben verwendet wird, ohne dass die Wärmeleitpaste verwendet wird, kann ein Wärmeabstrahlungspfad an die Wärmesenke mit einem geringen Wärmewiderstand ausgebildet werden, so dass die Wärmeabstrahlungs-Leistung verbessert wird. Somit, sogar wenn ein Bereich des Leistungs-Halbleiterelements reduziert ist, erreicht dessen Temperatur nicht eine Betriebs-Temperatur-Obergrenze, so dass das Leistungs-Halbleiterelement verkleinert werden kann. Hieraus resultierend können das Halbleitermodul und die Wärmesenke verkleinert werden, und wird somit die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung verkleinert.
  • Als Nächstes werden Wirkungen, welche durch die zuvor genannte elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 bereitgestellt werden, beschrieben.
  • Wie zuvor beschrieben, da die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c umfasst, erreicht die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 die Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7, wie in der Zeichnung gezeigt. Somit bedeckt die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 gemäß dieser Ausführungsform vollständig eine Öffnung 85 (Darstellung „b” in 2) entsprechend einem Erweiterungsabschnitt von der Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7, und in einem Spalt zwischen dem Leistungsmodul 7 und dem Wärmeableitungselement 8 bereitgestellt, und nimmt ihr Umriss eine glatte Fläche an, welche keinen Wendepunkt (engl.: inflection point) hat. Somit sind ein Eckenabschnitt von dem Leistungsmodul 7 und ein Eckenabschnitt einer Schnittstelle der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 mit annähernd 90 Grad verbunden. Somit kann eine thermische Belastungskonzentration, welche durch eine Steilheit in der Formänderung zwischen ihnen hervorgerufen wird, reduziert werden, und kann eine Zuverlässigkeit in der Klebe-Schnittstelle verbessert werden.
  • Mit anderen Worten, ist das hier betreffende Problem ein Phänomen, bei welchem die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 aufgrund der Wärmebelastung, welche durch die Differenz im linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Leistungsmodul 7 und dem Wärmeableitungselement 8 hervorgerufen wird, abgeschält wird. Das Leistungsmodul 7 und das Wärmeableitungselement 8 sind nicht stets aus dem gleichen Material erstellt. In einem Fall, bei welchem das Metallverdrahtungselement 4 von dem Leistungsmodul 7 aus Kupfer erstellt ist, wird eine lineare Ausdehnungsrate von dem Gießharzabschnitt 6 im Allgemeinen auf die von Kupfer eingestellt, um die Zuverlässigkeit des Lötverbindungsabschnitts im Leistungsmodul 7 sicherzustellen. Somit, in einem Fall, bei welchem das Leistungsmodul 7 annähernd die gleiche lineare Ausdehnungsrate (16 × 10–6/°C) wie Kupfer hat, und das Wärmeableitungselement 8 aus Aluminium (23 × 10–6/°C) erstellt ist, muss die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9, welche zwischen ihnen zwischengesetzt ist, eine Differenz in der linearen Ausdehnungsrate zwischen ihnen absorbieren. In der vorliegenden Ausführungsform, in einem Zustand, bei welchem das Ende von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 auf dem gleichen Niveau angeordnet ist, wie das Ende von dem Leistungsmodul 7, das heißt die Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7, oder auf der Innenseite von der Seitenfläche 7a in dem Spalt zwischen dem vorragenden Abschnitt 11 von dem Gießharzabschnitt 6 und dem Wärmeableitungselement 8, wird die Wärmebelastung besonders hoch angelegt sein.
  • Gemäß dieser Ausführungsform, da die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 vom Umfangsabschnitt 6a von dem Leistungsmodul 7 nach außen vorragt, hat die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 keinen Wendepunkt, so dass die Wärmebelastung, welche an die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 angelegt wird, reduziert werden kann. Gemäß einer Wärmebelastungs-Berechnung, beispielsweise in dem Fall, bei welchem das Ende von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 auf der Innenseite von der Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7 ist, das heißt in dem Fall, bei welchem eine Kerbe vorliegt, wird, verglichen mit einem Fall, bei welchem die Kerbe nicht vorliegt, eine Wärmebelastung angelegt, welche doppelt so hoch ist oder höher ist. Zusätzlich, gemäß einem Wärmeermüdungs-Test, welcher wiederholt bei –40°C bis 125°C durchgeführt wird, ist die Anzahl von Zyklen, bis die Abschälung auftritt, in dem Fall, bei welchem die Kerbe nicht vorliegt, um das Vier- bis Fünffache höher als jene in dem Fall, bei welchem die Kerbe vorliegt.
  • Daher, wenn die Kunstharz-Komponente der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 abgegeben wird und die Außenwand von dem Leistungsmodul 7 bedeckt, das heißt, wenn die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c umfasst, kann die Belastungskonzentration, welche an dem Ende von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 erzeugt wird, wirksam reduziert werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 3 ist eine Schnittansicht von einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 102 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der grundlegende Aufbau von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 102 ist gleich dem Aufbau der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 gemäß der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform, und eine genaue Beschreibung von einem gleichen Bauteil wird hier ausgelassen. Ein Unterschied zwischen der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 102 und der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 besteht darin, dass ferner ein Kunstharz-Abdeckelement 20 bereitgestellt ist.
  • Wie in 3 gezeigt, ist das Kunstharz-Abdeckelement 20 ein Element, welches von der Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7 in Richtung zum Wärmeableitungselement 8 derart bereitgestellt ist, dass es den zuvor beschriebenen Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c abdeckt, und umfasst eine glatte Außenfläche 21, welche keinen Wendepunkt hat. Ein Material des Kunstharz-Abdeckelements 20 kann beispielsweise ein Epoxidharz sein, welches Klebe-Eigenschaften und feuchtigkeitsabweisende Eigenschaften hat.
  • Nachdem die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 angebunden ist, wird das Kunstharz-Abdeckelement 20 unter Verwendung von beispielsweise einem Dispenser um das Leistungsmodul 7 herum bereitgestellt, und wird ausgehärtet. Um die Herstellungsschritte zu vereinfachen, kann ein jeglicher Einfallsreichtum umgesetzt werden, derart, dass die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 und das Kunstharz-Abdeckelement 20 gleichzeitig ausgehärtet werden.
  • Wenn das Kunstharz-Abdeckelement 20 bereitgestellt ist, können die folgenden Vorteile erlangt werden.
  • Zunächst kann insgesamt eine Größe der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung reduziert werden. Das heißt, in einem Fall, bei welchem die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung beispielsweise zum Antreiben eines Motors von einem Fahrzeug verwendet wird, haben die geringe Größe und das geringe Gewicht direkte Auswirkungen auf den Kraftstoffverbrauch, welcher als eine grundlegende Performance von dem Fahrzeug dient, so dass sie wichtige Elemente sind. Normalerweise sind die mehreren Leistungsmodule 7, welche jeweils die zwei oder vier Leistungs-Halbleiterelemente 1 einrichten, dazu ausgerichtet und konfiguriert, um einen Drei-Phasen-Motor anzutreiben. Somit wird es wesentlich, die Größe und das Gewicht von jedem Leistungsmodul 7 weitestgehend zu reduzieren. Wenn hier der Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c durch das Kunstharz-Abdeckelement 20 abgedeckt wird, kann eine Kriechstromdistanz zum Isolieren des Metallverdrahtungselements 4 gegen das Wärmeableitungselement 8 hinzugewonnen werden, welches zur Reduktion in der Größe und demgemäß zur Reduktion im Gewicht von dem Leistungsmodul 7 beitragen kann.
  • Zweitens können Klebe-Eigenschaften und Eigenschaften zur Abweisung von Feuchtigkeit in Bezug auf die Wärmebelastung an der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 verbessert werden. Gemäß dem Aufbau, wie in der ersten Ausführungsform gezeigt, in dem Fall, bei welchem das Füllmaterial 9a, welches in der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 enthalten ist, Bornitrid umfasst, wird nämlich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit, wie beispielsweise 85°C und 85%, mit Wasser imprägniert, und könnte die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 hydrolysiert werden. In diesem Fall können die anfängliche Klebestärke und die elektrischen Isolier-Eigenschaften von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 beibehalten werden. In einem solchen Fall kann, indem das Ende von dem Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 durch das Kunstharz-Abdeckelement 20 abgedeckt wird, die Hydrolyse verhindert werden, und kann ein Abstand zwischen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 und der Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit sichergestellt werden. Somit können die anfängliche Klebestärke und die elektrischen Isolier-Eigenschaften beibehalten werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • 4 ist eine Schnittansicht von einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 103 in einer dritten Ausführungsform. Was die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 103 betrifft, ist ihr grundlegender Aufbau ebenso gleich dem Aufbau der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 in der ersten Ausführungsform. Daher wird eine genaue Beschreibung von einem gleichen Bauteil hier ebenso ausgelassen.
  • Ein Unterschied zwischen der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 103 und der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 liegt darin, dass, wie in 4 gezeigt, in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 103 die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 innerhalb eines Bereiches von dem Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 verbleibt, das heißt, dass sie sich nicht vom Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 an die Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7 erstreckt, ungleich der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101, und dass das Kunstharz-Abdeckelement 20 für die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 bereitgestellt ist, welche innerhalb des Umfangsabschnitts 6a von dem Gießharzabschnitt 6 verbleibt.
  • Zusätzlich sind ein Material des Kunstharz-Abdeckelements 20 und ein Verfahren zu dessen Positionierung gleich wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
  • Wie nämlich in 4 gezeigt, in dem Fall, bei welchem ein Abgabebereich von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 nicht an die Außenseite von dem vorragenden Abschnitt 11 von dem Gießharzabschnitt 6 reichen kann, wird der Raum zwischen dem vorragenden Abschnitt 11 von dem Gießharz 6 und dem Wärmeableitungselement 8 gefüllt und mit dem Kunstharz-Abdeckelement 20 verbunden, und hat das Kunstharz-Abdeckelement 20 eine Außenfläche, um die Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7 mit dem Wärmeableitungselement 8 zu verbinden. Dieser Aufbau kann die folgenden Vorteile erzielen.
  • Zunächst, wie bereits in der zweiten Ausführungsform beschrieben, ist das Kunstharz-Abdeckelement 20 bereitgestellt, so dass in der Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit ein Abstand zwischen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 und der Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit sichergestellt werden kann, und somit können eine anfängliche Klebestärke und elektrische Isolier-Eigenschaften beibehalten werden.
  • Zweitens, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, bezogen auf die Wirkung, welche bereitgestellt wird, wenn der Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c bereitgestellt ist, nimmt die Außenform von dem Kunstharz-Abdeckelement 20 die glatte Fläche an, welche keinen Wendepunkt hat, so dass eine Wärmebelastungs-Konzentration reduziert werden kann, und eine Zuverlässigkeit von einer Klebe-Schnittstelle verbessert werden kann.
  • Mit anderen Worten, wenn das Kunstharz-Abdeckelement 20 den Spalt zwischen dem vorragenden Abschnitt 11 und dem Wärmeableitungselement 8 füllt und sie zuverlässig anbindet, kann verhindert werden, dass eine Kerbe an dem Ende von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 ausgebildet wird, wobei das Ende den Abschnitt mit konzentrierter Belastung annimmt. Ferner bedeckt das Kunstharz-Abdeckelement 20 vollständig die Öffnung 85, welche an dem Spalt zwischen dem Leistungsmodul 7 und dem Wärmeableitungselement 8 bereitgestellt ist, und nimmt dessen Umriss die glatte Fläche 21 an, welche keinen Wendepunkt hat. Daher kann die thermische Belastungskonzentration, welche durch die Steilheit in der Formänderung hervorgerufen wird, reduziert werden, wobei die Steilheit in der Formänderung erzeugt wird, indem der Eckenabschnitt von dem Leistungsmodul 7 und der Eckenabschnitt von der Schnittstelle von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 bei ungefähr 90° angebunden werden. Hieraus resultierend kann die Zuverlässigkeit von der Klebe-Schnittstelle verbessert werden.
  • Drittens, wie bereits in der zweiten Ausführungsform beschrieben, kann die Größe der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung insgesamt reduziert werden.
  • Gemäß der zuvor beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform nimmt die Querschnittsform von dem vorragenden Abschnitt 11 von dem Gießharzabschnitt 6 in der Dickenrichtung 81 die rechteckige Form an, wie in 1 und dergleichen gezeigt. Das heißt, dass sich jeweilige Flächen von dem vorragenden Abschnitt 11 in dem Eckenabschnitt von dem vorragenden Abschnitt 11 in der Querschnittsform miteinander bei einem Winkel von 90° schneiden. Jedoch ist die Querschnittsform von dem vorragenden Abschnitt 11 nicht hierauf beschränkt, und kann der Eckenabschnitt von dem vorragenden Abschnitt 11 eine abgerundete Form haben, wie in 7 gezeigt.
  • Somit ist es, wenn der Eckenabschnitt von dem vorragenden Abschnitt 11 abgerundet ist, möglich, dass die Wärmebelastung, welche lokal um den vorragenden Abschnitt 11 erzeugt wird und an die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 angelegt wird, aufgrund der Differenz im linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Wärmeableitungselement 8, welches als Wärmesenke dient, und dem Leistungsmodul 7 weiter reduziert wird.
  • Vierte Ausführungsform
  • 5 ist eine Querschnittsansicht von einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 104 in einer vierten Ausführungsform. Gemäß der zuvor genannten ersten bis dritten Ausführungsform ist der vorragende Abschnitt 11 auf dem Gießharzabschnitt 6 von dem Leistungsmodul 7 ausgebildet. Im Übrigen ist gemäß der vierten Ausführungsform ein vorragender Abschnitt 12 auf dem Wärmeableitungselement 8 ausgebildet. Das heißt, dass das Wärmeableitungselement 8 den vorragenden Abschnitt 12 umfasst, welcher, in der Dickenrichtung 81 von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 104, eine Höhe hat, welche etwas kleiner ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, und derart bereitgestellt ist, dass er dem Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 gegenüberliegt. Zusätzlich ist gemäß der vierten Ausführungsform, wie in der Zeichnung gezeigt, der vorragende Abschnitt 12 von dem Wärmeableitungselement 8 derart bereitgestellt, dass er von einem Abschnitt, welcher dem Umfangsabschnitt 6a gegenüberliegt, zu einem Umfangsbereich von dem Wärmeableitungselement 8, in der senkrechten Richtung 82 senkrecht zur Dickenrichtung 81, reicht. In Ansprechen auf das Wärmeableitungselement 8, welches diesen Aufbau hat, umfasst der Gießharzabschnitt 6 eine flache Rückfläche, welche auf dem gleichen Niveau liegt wie die freiliegende Fläche, welche als die gegenüberliegende Fläche 4b von dem Metallverdrahtungselement 4 dient.
  • Ferner umfasst die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9, welche derart bereitgestellt ist, dass sie zwischen dem Wärmeableitungselement 8, welches den vorragenden Abschnitt 12 hat, und dem Leistungsmodul 7 zwischengelegt ist, den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c, welcher sich über den Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 in Richtung zur Außenseite von dem Gießharzabschnitt 6 in der senkrechten Richtung 82 erstreckt.
  • Der weitere Aufbau in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 104 ist gleich jenem der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 in der zuvor genannten ersten Ausführungsform, so dass hier eine genaue Beschreibung hiervon ausgelassen wird.
  • Es wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Vorteils des zuvor genannten Aufbaus gegeben, bei welchem der vorragende Abschnitt 12 von dem Wärmeableitungselement 8 einen Außenumfang von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 104 gemäß der vierten Ausführungsform umrundet.
  • Wie zuvor beschrieben, hat die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 derartige Eigenschaften, bei welchen sie einmalig weich wird im Ablauf eines Übergangs von dem halb ausgehärteten Zustand zum vollständig ausgehärteten Zustand, während die Temperatur von der normalen Temperatur auf die Aushärt-Temperatur angehoben wird und der Druck zu diesem Zeitpunkt angelegt wird. Die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 hat im halb ausgehärteten Zustand kaum Klebe-Eigenschaften und Anklebe-Eigenschaften. Zusätzlich, wie zuvor beschrieben, kann die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9, im Ablauf der Druckbeaufschlagung, in den Zustand mit reduziertem Druck gedrückt werden. Jedoch, in diesem Zustand mit reduziertem Druck, wenn ein Luftdruck stark schwankt, dehnt sich eine Luftschicht, welche zwischen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 und dem Wärmeableitungselement 8 vorliegt, plötzlich aus, und somit können die Positionen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 und des Leistungsmoduls 7 nicht fixiert werden.
  • Als eine Maßnahme zum Lösen dieses Problems, das heißt, um die Bewegung zu verhindern, wird in Betracht gezogen, dass die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 im halb ausgehärteten Zustand vorläufig an das Wärmeableitungselement 8 angebunden wird, und zwar bei einer Temperatur, bei welcher sie nicht vollständig ausgehärtet ist (beispielsweise 80°C bis 120°C). Jedoch sind in dem Fall, bei welchem der Schritt der vorläufigen Anbindung hinzugefügt ist, zusätzliche Unterstützungen notwendig, und wird zusätzlich eine Ablaufzeit verlängert, so dass die Herstellungskosten erhöht werden.
  • Im Übrigen, indem der vorragende Abschnitt 12 am Wärmeableitungselement 8 derart bereitgestellt wird, dass er den Außenumfang von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 umgibt, wie in 5 gezeigt, steht der vorragende Abschnitt 12, sogar wenn die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 aufgrund der Schwankung des Luftdrucks in der Umgebung mit reduziertem Druck bewegt werden kann, mit dem Ende von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 in Kontakt, und dient als eine Wand, so dass die Positionierung von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 zuverlässig durchgeführt werden kann.
  • Auf diese Art und Weise bietet die Bereitstellung des vorragenden Abschnitts 12 von dem Wärmeableitungselement 8 eine wirksame Maßnahme, um die Positionierung der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 mit einer minimalen Anzahl von Schritten zu erzielen.
  • Fünfte Ausführungsform
  • 6 ist eine Schnittansicht von einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 105 in einer fünften Ausführungsform. Ein grundlegender Aufbau der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 105 ist gleich dem Aufbau der zuvor genannten elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 104 in der vierten Ausführungsform. Daher wird eine genaue Beschreibung von einem gleichen Bauteil ausgelassen.
  • Verglichen mit der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 104 in der vierten Ausführungsform, umfasst die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 105 einen Aufbau, bei welchem das Kunstharz-Abdeckelement 20, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, derart bereitgestellt ist, dass es den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c abdeckt.
  • Durch Bereitstellung dieses Aufbaus dient die Schnittstelle der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, das heißt die Außenfläche 21 von dem Kunstharz-Abdeckelement 20, als eine glatte Fläche, welche keinen Wendepunkt zwischen der Seitenfläche 7a von dem Leistungsmodul 7 entsprechend der Seitenfläche von dem Gießharzabschnitt 6, und dem vorragenden Abschnitt 12 von dem Wärmeableitungselement 8 hat. Somit, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, verglichen mit dem Fall, bei welchem der Eckenabschnitt von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 bei beispielsweise ungefähr 90° anhaftet, und bei einer steilen Änderung der Form, kann die Wärmebelastungs-Konzentration, welche an die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 angelegt wird, reduziert werden, und kann die Zuverlässigkeit einer Klebemittel-Schnittstelle verbessert werden.
  • Gemäß der zuvor genannten vierten und fünften Ausführungsform, hat der vorragende Abschnitt 12, welcher an dem Wärmeableitungselement 8 ausgebildet ist, eine rechteckige Querschnittsform, wie in 5 und 6 gezeigt. Das heißt, dass sich in der Querschnittsform von dem vorragenden Abschnitt 12, jeweilige Flächen am Eckenabschnitt mit einem Winkel von 90° schneiden. Jedoch ist die Querschnittsform von dem vorragenden Abschnitt 12 nicht hierauf beschränkt, und kann der Eckenabschnitt von dem vorragenden Abschnitt 12, wie in 8 gezeigt, eine abgerundete Form haben. Bei diesem Aufbau ist es, ähnlich dem in Bezug auf 7 beschriebenen Fall, möglich, die thermische Belastung, welche um den vorragenden Abschnitt 12 lokal erzeugt wird und an die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 angelegt wird, aufgrund der Differenz im linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Leistungsmodul 7 und dem Wärmeableitungselement 8 weiter zu reduzieren.
  • Sechste Ausführungsform
  • 9 zeigt eine Schnittansicht von einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 in einer sechsten Ausführungsform. Ein grundlegender Aufbau der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 ist gleich jenem der zuvor beschriebenen elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 in der ersten Ausführungsform. Daher wird eine detaillierte Beschreibung von einem gleichen Bauteil ausgelassen.
  • Es wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Unterschiedes zwischen der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 und der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 gegeben.
  • Gemäß der zuvor beschriebenen elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 101 ist der vorragende Abschnitt 11 auf dem Gießharzabschnitt 6 des Leistungsmoduls 7 ausgebildet. Im Übrigen, gemäß der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 in der sechsten Ausführungsform, umfasst das Leistungsmodul 7 den vorragenden Abschnitt 11 und einen konkaven Abschnitt 13 angrenzend zum vorragenden Abschnitt 11 im Gießharzabschnitt 6. Das Leistungsmodul 7 umfasst nämlich den vorragenden Abschnitt 11, dessen Höhe etwas kleiner ist als die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, in der Dickenrichtung 81 der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106, entlang des Umfangsabschnitts 6a von dem Gießharzabschnitt 6, und den konkaven Abschnitt 13, dessen Tiefe größer ist als die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, angeordnet zwischen dem vorragenden Abschnitt 11 und dem Metallverdrahtungselement 4 im Gießharzabschnitt 6.
  • Zusätzlich ist die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 derart bereitgestellt, dass sie zwischen dem Leistungsmodul 7, welches den vorragenden Abschnitt 11 hat, und dem Wärmeableitungselement 8, welches den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 hinweg an die Außenseite von dem Gießharzabschnitt 6 in der senkrechten Richtung 82 erstreckt, zwischengesetzt ist.
  • Es wird eine Beschreibung im Hinblick auf einen Vorteil des zuvor genannten konkaven Abschnitts 13 in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 in der sechsten Ausführungsform gegeben.
  • Die Beschreibung wird hinsichtlich des Umstandes gegeben, dass die Wärmebelastung an dem Ende der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 reduziert werden kann, wenn der Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c in der ersten Ausführungsform bereitgestellt ist. In dieser Hinsicht ist es notwendig, die Dicken des Leistungsmoduls 7 und des Wärmeableitungselements 8 zu erhöhen, und deren Ausmaße in einer Flächenrichtung zu erhöhen, wenn die Anforderung besteht, die Ausgabeleistung eines Inverters oder dergleichen zu verbessern, welcher in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung umfasst ist. Zusätzlich ist es, um die Wärmeableitungs-Leistung zu verbessern, notwendig, die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 zu reduzieren. Wenn diese Anforderungen zu erfüllen sind, wird die Wärmebelastung an der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 erhöht, so dass die bevorzugte Zuverlässigkeit lediglich durch die Wirkung der Belastungsreduktion durch den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c nicht erlangt werden kann.
  • Somit wird der konkave Abschnitt 13, dessen Tiefe größer ist als die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement 4 und dem Wärmeableitungselement 8 zwischengesetzt ist, im Gießharzabschnitt 6 an der Innenseite des vorragenden Abschnitts 11 von dem Leistungsmodul 7 bereitgestellt. Hieraus resultierend kann, in dem Bereich, welcher zwischen dem Metallverdrahtungselement 4 und dem Wärmeableitungselement 8 zwischengesetzt ist, und welcher zur Wärmeableitung beiträgt, die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 auf ein erforderliches Minimum beibehalten werden, und kann die Dicke der Schicht lediglich an dem Ende der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, das heißt in der Position der konzentrierten Wärmebelastung, entsprechend dem Umfangsabschnitt von der Schicht, erhöht werden. Daher kann die Wärmebelastung an dem Ende der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 weiter reduziert werden.
  • Wie in 9 gezeigt, nimmt, gemäß der zuvor beschriebenen elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106, die Querschnittsform von sowohl dem vorragenden Abschnitt 11 als auch dem konkaven Abschnitt 13 im Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 in der Dickenrichtung 81 eine rechteckige Form an. Das heißt, dass sich jeweilige Flächen zueinander bei einem Winkel von 90° schneiden, und zwar in dem Eckenabschnitt von sowohl dem vorragenden Abschnitt 11 als auch dem konkaven Abschnitt 13 in der Querschnittsform. Jedoch ist die Querschnittsform von sowohl dem vorragenden Abschnitt 11 als auch dem konkaven Abschnitt 13 nicht hierauf beschränkt, und kann, wie in 11 gezeigt, der Eckenabschnitt von sowohl dem vorragenden Abschnitt 11 als auch dem konkaven Abschnitt 13 eine abgerundete Form haben.
  • Somit ist es, wenn der Eckenabschnitt von sowohl dem vorragenden Abschnitt 11 als auch dem konkaven Abschnitt 13 abgerundet ist, möglich, die Wärmebelastung zu reduzieren, welche lokal um den vorragenden Abschnitt 11 und den konkaven Abschnitt 13 erzeugt wird und an die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 angelegt wird, und zwar aufgrund der Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Leistungsmodul 7 und dem Wärmeableitungselement 8.
  • Zusätzlich kann die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 in der sechsten Ausführungsform 6 selbstverständlich den Aufbau haben, welcher in der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform beschrieben ist, und kann die Wirkung, welche in jeder Ausführungsform hiervon beschrieben ist, in diesem Fall weiterhin bereitgestellt werden.
  • Siebte Ausführungsform
  • 10 ist eine Querschnittansicht von einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 107 in einer siebten Ausführungsform. Ein grundlegender Aufbau der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 107 ist gleich dem Aufbau der zuvor genannten elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 104 in der vierten Ausführungsform. Somit wird eine genaue Beschreibung von einem gleichen Bauteil ausgelassen.
  • Es wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Unterschiedes zwischen der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 107 und der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 104 gegeben.
  • Gemäß der zuvor genannten vierten Ausführungsform ist der vorragende Abschnitt 12 an dem Wärmeableitungselement 8 ausgebildet. Unterdessen, gemäß der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 107 in der siebten Ausführungsform, sind der vorragende Abschnitt 12 und ein konkaver Abschnitt 14 im Wärmeableitungselement 8 ausgebildet.
  • Das heißt, dass das Wärmeableitungselement 8 in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 107 den vorragenden Abschnitt 12 umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 in der Dickenrichtung 81, um somit dem Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 gegenüberzuliegen, und wobei der konkave Abschnitt 14 angrenzend zum vorragenden Abschnitt 12 an der Innenseite des vorragenden Abschnitts 12 und gegenüberliegend zum Umfangsabschnitt 6a ausgebildet ist. Der konkave Abschnitt 14 hat eine Tiefe, welche größer ist als die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement 4 und dem Wärmeableitungselement 8 zwischengesetzt ist.
  • Gemäß der siebten Ausführungsform ist, wie in der Zeichnung gezeigt, der vorragende Abschnitt 12 am Wärmeableitungselement 8 in einem Bereich von dem Abschnitt, welcher dem Umfangsabschnitt 6a gegenüberliegt, zu einem Umfangsbereich des Wärmeableitungselements 8 in der senkrechten Richtung 82, das heißt über die Seitenfläche 7a des Leistungsmoduls 7 hinweg an die Außenseite des Gießharzabschnitts 6, bereitgestellt. Ferner, in dem Zustand, bei welchem das Wärmeableitungselement 8 diesen Aufbau hat, umfasst der Gießharzabschnitt 6 eine flache Rückfläche, welche auf dem gleichen Niveau liegt wie eine freiliegende Fläche, welche als die gegenüberliegende Fläche 4b von dem Metallverdrahtungselement 4 dient.
  • Ferner ist die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 derart bereitgestellt, dass sie zwischen dem Wärmeableitungselement 8, welches den vorragenden Abschnitt 12 umfasst, und dem Leistungsmodul 7, welches den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 hinweg an die Außenseite von dem Gießharzabschnitt 6 in der senkrechten Richtung 82 erstreckt, zwischengesetzt ist.
  • Es wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Vorteils des zuvor genannten konkaven Abschnitts 14 in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 107 in der siebten Ausführungsform gegeben.
  • In der ersten Ausführungsform wurde die Beschreibung hinsichtlich des Umstandes gegeben, dass die Wärmebelastung an dem Ende von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 reduziert werden kann, indem der Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c bereitgestellt wird. Unterdessen, wie in der sechsten Ausführungsform beschrieben, in dem Fall, bei welchem Anforderungen hinsichtlich dessen, dass die Ausgabeleistung des Inverters, welcher in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung umfasst ist, verbessert wird, und dass die Wärmeableitungs-Leistung verbessert wird, zu erfüllen sind, kann die bevorzugte Zuverlässigkeit nicht lediglich durch die Wirkung der Belastungsreduktion durch den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c erlangt werden.
  • Somit ist bei dem Wärmeableitungselement 8 der konkave Abschnitt 14 an der Innenseite von dem vorragenden Abschnitt 12 bereitgestellt, und hat eine Tiefe, welche größer ist als die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement 4 und dem Wärmeableitungselement 8 zwischengesetzt ist. Hieraus resultierend kann, in einem Bereich, welcher zwischen dem Metallverdrahtungselement 4 und dem Wärmeableitungselement 8 zwischengesetzt ist und zur Wärmeableitung beiträgt, die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 auf das erforderliche Minimum beibehalten werden, und kann lediglich am Ende der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, das heißt in der Position mit konzentrierter Wärmebelastung, entsprechend dem Umfangsabschnitt von der Schicht, erhöht werden. Daher kann die Wärmebelastung an dem Ende der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 weiter reduziert werden.
  • Wie in 10 gezeigt, nimmt, gemäß der zuvor genannten elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 107, die Querschnittsform von sowohl dem vorragenden Abschnitt 12 als auch dem konkaven Abschnitt 14 im Wärmeableitungselement 8 in der Dickenrichtung 81 eine rechteckige Form an. Das heißt, dass sich jeweilige Flächen zueinander bei einem Winkel von 90° schneiden, und zwar in dem Eckenabschnitt von sowohl dem vorragenden Abschnitt 12 als auch dem konkaven Abschnitt 14 in der Querschnittsform. Jedoch ist die Querschnittsform von sowohl dem vorragenden Abschnitt 12 als auch dem konkaven Abschnitt 14 nicht hierauf beschränkt, und kann, wie in 12 gezeigt, der Eckenabschnitt von sowohl dem vorragenden Abschnitt 12 als auch dem konkaven Abschnitt 14 eine abgerundete Form haben.
  • Somit ist es, wenn der Eckenabschnitt von sowohl dem vorragenden Abschnitt 12 als auch dem konkaven Abschnitt 14 abgerundet ist, möglich, die Wärmebelastung, welche lokal um den vorragenden Abschnitt 12 und den konkaven Abschnitt 14 erzeugt wird und an die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 angelegt wird, und zwar aufgrund der Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Leistungsmodul 7 und dem Wärmeableitungselement 8, weiter zu reduzieren.
  • Zusätzlich kann die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung 107 selbstverständlich den Aufbau haben, welchen das Kunstharz-Abdeckelement 20, wie in der fünften Ausführungsform beschrieben, hat, und wobei die beschriebene Wirkung in diesem Fall weiterhin bereitgestellt werden kann.
  • Achte Ausführungsform
  • 13 ist eine Schnittansicht von einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 108 in einer achten Ausführungsform. Ein grundlegender Aufbau der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 108 ist gleich dem Aufbau der zuvor beschriebenen elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 in der sechsten Ausführungsform, wie in 9 gezeigt. Somit wird eine genaue Beschreibung von einem gleichen Bauteil ausgelassen.
  • Es wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Unterschiedes zwischen der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 108 und der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 gegeben.
  • Gemäß der zuvor beschriebenen elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 106 in der sechsten Ausführungsform sind der vorragende Abschnitt 11 und der konkave Abschnitt 13 im Gießharzabschnitt 6 des Leistungsmoduls 7 ausgebildet. Hier ist, wie in 9 gezeigt, der konkave Abschnitt 13 zwischen dem vorragenden Abschnitt 11 und dem Metallverdrahtungselement 4 in der senkrechten Richtung 82 ausgebildet, und liegt die Wand des Gießharzabschnitts 6 zwischen dem konkaven Abschnitt 13 und dem Metallverdrahtungselement 4 vor.
  • Im Übrigen, gemäß der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung 108 in der achten Ausführungsform, hat das Leistungsmodul 7 einen konkaven Abschnitt 15, welcher einstückig mit dem Gießharzabschnitt 6 und einem Eckenabschnitt 4d (9 und 11) des Metallverdrahtungselements 4 ausgebildet ist. Genauer gesagt, umfasst der Gießharzabschnitt 6 von dem Leistungsmodul 7 den vorragenden Abschnitt 11 und einen konkaven Abschnitt 15a seitens des Kunstharzabschnitts, wie in 13 gezeigt. Wie zuvor beschrieben, liegt die Wand des Gießharzabschnitts 6 zwischen dem konkaven Abschnitt 13 und dem Metallverdrahtungselement 4 vor. Andererseits, gemäß der achten Ausführungsform, liegt die Wand des Gießharzabschnitts 6 nicht vor, und ist der konkave Abschnitt 15a seitens des Kunstharzabschnitts vom vorragenden Abschnitt 11 zur Endfläche 4c des Metallverdrahtungselements 4 in der senkrechten Richtung 82 ausgebildet. Zusätzlich, gemäß der achten Ausführungsform, wie in 13 gezeigt, umfasst das Metallverdrahtungselement 4 einen konkaven Abschnitt 15b seitens des Metallverdrahtungselements, welcher in einem Abschnitt ausgebildet ist, welcher mit dem konkaven Abschnitt 15a seitens des Kunstharzabschnitts in Kontakt steht, und dem Eckenabschnitt 4d von dem Metallverdrahtungselement entspricht. Der konkave Abschnitt 15a seitens des Kunstharzabschnitts und der konkave Abschnitt 15b seitens des Metallverdrahtungselements bilden insgesamt den konkaven Abschnitt 15 aus. Der konkave Abschnitt 15 hat eine Tiefe, welche größer ist als die Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9, welche zwischen einem Mittenabschnitt des Metallverdrahtungselements 4 und dem Wärmeableitungselement 8 zwischengesetzt ist.
  • Zusätzlich umfasst die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9, welche derart bereitgestellt ist, dass sie zwischen dem Leistungsmodul 7, welches den vorragenden Abschnitt 11 umfasst, und dem Wärmeableitungselement 8 zwischengesetzt ist, den Kunstharz-Abgabeabschnitt 9c, welcher sich über den Umfangsabschnitt 6a von dem Gießharzabschnitt 6 hinweg an die Außenseite des Gießharzabschnitts 6 in der senkrechten Richtung 82 erstreckt.
  • Somit, da der konkave Abschnitt 15 angrenzend zum vorragenden Abschnitt 11 ausgebildet ist und sich vom Gießharzabschnitt 6 an das Metallverdrahtungselement 4 in der senkrechten Richtung 82 erstreckt, kann die folgende Wirkung erlangt werden.
  • Es wird nämlich in dem Bereich, welcher zwischen dem Metallverdrahtungselement 4 und dem Wärmeableitungselement 8 zwischengesetzt ist, welche zur Wärmeableitung beitragen, die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 auf ein erforderliches Minimum beibehalten, und kann lediglich im konkaven Abschnitt 15 erhöht werden, welcher einem Abschnitt entspricht, in welchem sich das Metallverdrahtungselement 4, der Gießharzabschnitt 6 und die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 miteinander kreuzen. Daher wird es möglich, die Wärmebelastung der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht 9 in dem einen Abschnitt weiter zu reduzieren, in welchem sich das Metallverdrahtungselement 4, der Gießharzabschnitt 6 und die wärmeleitfähige Isolierharzschicht 9 miteinander kreuzen.
  • Zusätzlich kann ein Aufbau bereitgestellt werden, indem die zuvor beschriebenen Ausführungsformen geeigneterweise kombiniert werden. Bei diesem Aufbau können die Wirkungen der kombinierten Ausführungsformen bereitgestellt werden.
  • Eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt, und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist,
    wobei der Gießharzabschnitt oder das Wärmeableitungselement einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, wobei der vorragende Abschnitt im Gießharzabschnitt in seinem Umfangsabschnitt ausgebildet ist, und wobei der vorragende Abschnitt im Wärmeableitungselement derart ausgebildet ist, dass er dem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt gegenüberliegt; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt in eine Richtung zu erstrecken, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  • Zusätzlich umfasst eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist,
    wobei der Gießharzabschnitt in seinem Umfangsabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt in eine Richtung zu erstrecken, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  • Die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung kann in einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ferner ein Kunstharz-Abdeckelement umfassen, welches dazu ausgebildet ist, den Kunstharz-Abgabeabschnitt zu bedecken, und eine glatte Außenfläche ohne einen Wendepunkt umfasst, gemäß dem ersten Aspekt und zweiten Aspekt.
  • Zusätzlich umfasst eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist,
    wobei der Gießharzabschnitt in seinem Umfangsabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung; wobei sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht innerhalb eines Bereiches des Umfangsabschnitts von dem Gießharzabschnitt in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung erstreckt; und wobei die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung ferner ein Kunstharz-Abdeckelement umfasst, welches dazu ausgebildet ist, die wärmeleitfähige Isolierharzschicht, welche innerhalb des Bereiches des Umfangsabschnitts von dem Gießharzabschnitt bereitgestellt ist, abzudecken, wobei es sich an eine Außenseite des Gießharzabschnitts erstreckt und eine glatte Außenfläche ohne einen Wendepunkt hat.
  • Zusätzlich umfasst eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist,
    wobei das Wärmeableitungselement einen vorragenden Abschnitt hat, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, und welcher gegenüberliegend von einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt ausgebildet ist; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite des Gießharzabschnitts in eine Richtung erstreckt, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  • Zusätzlich kann die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ferner ein Kunstharz-Abdeckelement umfassen, welches dazu ausgebildet ist, den Kunstharz-Abgabeabschnitt zu bedecken, und welches eine glatte Außenfläche ohne einen Wendepunkt hat, gemäß dem fünften Aspekt.
  • Zusätzlich, in der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann der vorragende Abschnitt einen abgerundeten Eckenabschnitt umfassen, gemäß einem von dem ersten bis fünften Aspekt.
  • Zusätzlich umfasst eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist,
    wobei der Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, und wobei ein konkaver Abschnitt an einer Innenseite des vorragenden Abschnitts eine Tiefe hat, welche größer ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite des Gießharzabschnitts in eine Richtung erstreckt, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  • Zusätzlich umfasst eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist,
    wobei das Wärmeableitungselement in einem Umfangsabschnitt von dem Wärmeableitungselement einen vorragenden Abschnitt, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, und einen konkaven Abschnitt an einer Innenseite von dem vorragenden Abschnitt von dem Wärmeableitungselement umfasst, dessen Tiefe größer ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt in eine Richtung erstreckt, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  • Zusätzlich umfasst eine elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist,
    wobei der Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt einen vorragenden Abschnitt, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, und einen konkaven Abschnitt seitens des Kunstharzabschnitts umfasst, welcher sich vom vorragenden Abschnitt an eine Endfläche von dem Metallverdrahtungselement in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung erstreckt, wobei der konkave Abschnitt seitens des Kunstharzabschnitts eine Tiefe hat, welche größer ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist; wobei das Metallverdrahtungselement einen konkaven Abschnitt seitens des Metallverdrahtungselements hat, welcher in einem Eckenabschnitt von dem Metallverdrahtungselement positioniert ist, wobei er gegen den konkaven Abschnitt seitens des Kunstharzabschnitts anschlägt, und wobei der konkave Abschnitt seitens des Metallverdrahtungselements eine Tiefe hat, welche größer ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist, und einstückig mit dem konkaven Abschnitt seitens des Kunstharzabschnitts ausgebildet ist; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt in die Richtung erstreckt, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  • Zusätzlich, gemäß der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung, können der vorragende Abschnitt und der konkave Abschnitt einen abgerundeten Eckenabschnitt umfassen, gemäß einem von dem achten bis zehnten Aspekt.
  • Zusätzlich, gemäß einem Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung in einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfasst die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist; und wobei der Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung,
    wobei das Verfahren zum Herstellen der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung umfasst:
    Anordnen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht zwischen der gegenüberliegenden Fläche und dem Wärmeableitungselement;
    Erwärmen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht in einer Umgebung mit reduziertem Druck;
    Anlegen eines Drucks in der Dickenrichtung, wenn die wärmeleitfähige Isolierharzschicht von einem halb ausgehärteten Zustand weich ist;
    Ausbilden eines Kunstharz-Abgabeabschnitts, in dem sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt erstreckt, mit dem zuvor genannten Druck, in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung; und
    Aushärten der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht durch zusätzliche Erwärmung, um das Leistungsmodul mit dem Wärmeableitungselement zu verbinden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung vollständig beschrieben, wobei dem Fachmann verschiedene Variationen und Modifikationen offensichtlich sind. Es ist zu verstehen, dass, solange die Variationen und Modifikationen nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie durch die anliegenden Ansprüche bestimmt, abweichen, darin umfasst sind.
  • Zusätzlich sind die gesamten offenbarten Inhalte der Beschreibung, Zeichnung, Ansprüche und Zusammenfassung der japanischen Patentanmeldung No. 2011-283800 , eingereicht am 26. Dezember 2011, durch Inbezugnahme in diese Beschreibung einbezogen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung
    4
    Metallverdrahtungselement
    6
    Gießharzabschnitt
    7
    Leistungsmodul
    8
    Wärmeableitungselement
    9
    wärmeleitfähige Isolierharzschicht
    9c
    Kunstharz-Abgabeabschnitt
    11
    vorragender Abschnitt
    12
    vorragender Abschnitt
    20
    Kunstharz-Abdeckelement
    13
    konkaver Abschnitt
    14
    konkaver Abschnitt
    15
    konkaver Abschnitt
    101–108
    elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung

Claims (12)

  1. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, umfasst, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist, wobei der Gießharzabschnitt oder das Wärmeableitungselement einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, wobei der vorragende Abschnitt im Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt des Gießharzabschnitts ausgebildet ist, und wobei der vorragende Abschnitt im Wärmeableitungselement derart ausgebildet ist, dass er dem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt gegenüberliegt; und die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt in eine Richtung zu erstrecken, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  2. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, umfasst, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist, wobei der Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung; und die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt in eine Richtung zu erstrecken, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  3. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend ein Kunstharz-Abdeckelement, welches dazu ausgebildet ist, den Kunstharz-Abgabeabschnitt zu bedecken, und welches eine glatte Außenfläche ohne einen Wendepunkt hat.
  4. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, umfasst, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist, wobei der Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung; wobei sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht innerhalb eines Bereiches des Umfangsabschnitts von dem Gießharzabschnitt in eine Richtung senkrecht zur Dickenrichtung erstreckt; und wobei die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung ferner ein Kunstharz-Abdeckelement umfasst, welches dazu ausgebildet ist, die wärmeleitfähige Isolierharzschicht, welche innerhalb des Bereiches des Umfangsabschnitts von dem Gießharzabschnitt bereitgestellt ist, abzudecken, wobei es sich an eine Außenseite des Gießharzabschnitts erstreckt und eine glatte Außenfläche ohne einen Wendepunkt hat.
  5. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, umfasst, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist, wobei das Wärmeableitungselement einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, und welcher gegenüberliegend von einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt ausgebildet ist; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite des Gießharzabschnitts in eine Richtung erstreckt, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  6. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5, ferner umfassend ein Kunstharz-Abdeckelement, welches dazu ausgebildet ist, den Kunstharz-Abgabeabschnitt zu bedecken, und welches eine glatte Außenfläche ohne einen Wendepunkt hat.
  7. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der vorragende Abschnitt einen abgerundeten Eckenabschnitt umfasst.
  8. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, umfasst, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt, und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist, wobei der Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, und wobei ein konkaver Abschnitt an einer Innenseite des vorragenden Abschnitts eine Tiefe hat, welche größer ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite des Gießharzabschnitts in eine Richtung erstreckt, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  9. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, umfasst, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist, wobei das Wärmeableitungselement in einem Umfangsabschnitt von dem Wärmeableitungselement einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, und wobei ein konkaver Abschnitt, an einer Innenseite von dem vorragenden Abschnitt von dem Wärmeableitungselement, eine Tiefe hat, welche größer ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt in eine Richtung erstreckt, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  10. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung, welche ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, umfasst, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; und wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist, wobei der Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, und wobei sich ein konkaver Abschnitt seitens des Kunstharzabschnitts vom vorragenden Abschnitt an eine Endfläche von dem Metallverdrahtungselement in eine Richtung senkrecht zur Dickenrichtung erstreckt, wobei der konkave Abschnitt seitens des Kunstharzabschnitts eine Tiefe hat, welche größer ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist; wobei das Metallverdrahtungselement einen konkaven Abschnitt seitens des Metallverdrahtungselements hat, welcher in einem Eckenabschnitt von dem Metallverdrahtungselement positioniert ist, wobei er gegen den konkaven Abschnitt seitens des Kunstharzabschnitts anschlägt, und wobei der konkave Abschnitt seitens des Metallverdrahtungselements eine Tiefe hat, welche größer ist als die Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, welche zwischen dem Metallverdrahtungselement und dem Wärmeableitungselement zwischengesetzt ist, und einstückig mit dem konkaven Abschnitt seitens des Kunstharzabschnitts ausgebildet ist; und wobei die wärmeleitfähige Isolierharzschicht einen Kunstharz-Abgabeabschnitt umfasst, welcher sich über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt in die Richtung erstreckt, welche senkrecht zur Dickenrichtung ist.
  11. Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei welcher der vorragende Abschnitt einen abgerundeten Eckenabschnitt umfasst.
  12. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, bei welchem die elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung ein Leistungsmodul und ein Wärmeableitungselement, welches mit dem Leistungsmodul verbunden ist, umfasst, wobei das Leistungsmodul ein Metallverdrahtungselement, welches ein Leistungs-Halbleiterelement an einer Einrichtungsfläche einrichtet, und einen Gießharzabschnitt umfasst, welcher das Leistungs-Halbleiterelement und das Metallverdrahtungselement in einem Zustand versiegelt, bei welchem eine gegenüberliegende Fläche, welche der Einrichtungsfläche gegenüberliegt, im Metallverdrahtungselement freiliegt; wobei das Wärmeableitungselement an der gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist, wobei eine wärmeleitfähige Isolierharzschicht dazwischen bereitgestellt ist; und wobei der Gießharzabschnitt in einem Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt einen vorragenden Abschnitt umfasst, dessen Höhe etwas kleiner ist als eine Dicke von der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht, in einer Dickenrichtung von der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren zum Herstellen der elektrischen Leistungs-Halbleitervorrichtung umfasst: Anordnen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht zwischen der gegenüberliegenden Fläche und dem Wärmeableitungselement; Erwärmen der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht in einer Umgebung mit reduziertem Druck, und Anlegen eines Drucks an das wärmeleitfähige Isolierharz in der Dickenrichtung, wenn die wärmeleitfähige Isolierharzschicht von einem halb ausgehärteten Zustand weich ist; Ausbilden eines Kunstharz-Abgabeabschnitts, indem sich die wärmeleitfähige Isolierharzschicht durch den Druck über den Umfangsabschnitt von dem Gießharzabschnitt hinweg an eine Außenseite von dem Gießharzabschnitt erstreckt, in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung; und Aushärten der wärmeleitfähigen Isolierharzschicht durch zusätzliches Erwärmen, um das Leistungsmodul mit dem Wärmeableitungselement zu verbinden.
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