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JPH0521704A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPH0521704A
JPH0521704A JP3170873A JP17087391A JPH0521704A JP H0521704 A JPH0521704 A JP H0521704A JP 3170873 A JP3170873 A JP 3170873A JP 17087391 A JP17087391 A JP 17087391A JP H0521704 A JPH0521704 A JP H0521704A
Authority
JP
Japan
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electrode member
insulating plate
electrode
main electrode
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP3170873A
Other languages
English (en)
Inventor
Moichi Yoshida
茂一 吉田
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP3170873A priority Critical patent/JPH0521704A/ja
Priority to DE19924222785 priority patent/DE4222785C2/de
Priority to FR9208634A priority patent/FR2679070B1/fr
Publication of JPH0521704A publication Critical patent/JPH0521704A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電圧駆動型半導体装置の誤動作を防止する。 【構成】 接地電位(定電位)に設定されるソース電極
13S上に絶縁板20を介してゲート電極13Gを取り
付ける。こうして、ゲート電極13Gとドレイン電極1
3Dとの間に、絶縁板20、ソース電極13Sおよび絶
縁板12を介在させて、その間における浮遊キャパシタ
ンスの形成を防止し、ドレイン電極13Dの電位変動に
起因するゲート電極13Gの電位変動を防止する。ゲー
ト電極13Gとソース電極13Sとの間に絶縁板20の
介在により浮遊キャパシタンスが形成されても、ソース
電極13Sは定電位に設定されるので、ゲート電極13
Gの電位は変動しない。したがって、半導体チップ14
が異常発振せず、その誤動作を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電圧駆動型の半導体
装置およびその製造方法に関し、特にMOSFETモジ
ュール等のパワーデバイス等の内部構造と、その構造を
得るための製造プロセスに関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の電圧駆動型の半導体装置の
一例としてのMOSFETモジュール200をそのワイ
アボンド後の状態で示す断面図である。また、図7はこ
のモジュール4の平面図、図8はその等価回路図であ
る。これらの図に示すように、このモジュール200
は、MOS FET半導体チップ4と還流用のダイオー
ドチップ5とを搭載している。以下、MOS FET半
導体チップ4を「MOSTチップ4」と呼ぶ。
【0003】ヒートシンク1上には、絶縁板2が取り付
けられるとともに、絶縁板2上には、ドレイン電極3
D、ソース電極3Sおよびゲート電極3Gが取り付けら
れる。
【0004】MOSTチップ4はドレイン電極3D上に
配置されており、MOSTチップ4内のドレイン領域が
ドレイン電極3Dに電気的に接触している。また、MO
STチップ4内のソース領域とゲート領域とはそれぞ
れ、ソースワイア7Sおよびゲートワイア7Gを介して
ソース電極3Sおよびゲート電極3Gに接続されてい
る。
【0005】ドレイン電極3D、ゲート電極3Gおよび
ソース電極3S上には、それぞれドレイン電極端子(ド
レイン取出電極)6D、ゲート電極端子(ゲート取出電
極)6Gおよびソース電極端子(ソース取出電極)6S
が取り付けられており、これらの取出電極6D,6S,
6Gを介して外部機器との電気的接続が行なわれる。
【0006】ダイオードチップ5もまたドレイン電極3
D上に取り付けられている。このダイオードチップ5は
そのアノード領域がワイア8を介してソース電極3Sに
接続されており、カソード領域はドレイン電極3Dに接
触することにより、このドレイン電極3Dに電気的に接
続されている。
【0007】このように構成されたモジュール200で
は、ソース電極3Sとドレイン電極3Dとの間には絶縁
板2を介した電界経路が存在するため、これらの電極3
S,3Gの間に浮遊キャパシタンスC1が生じる(図8
参照)。また、絶縁板2はゲート電極3Gとドレイン電
極3Dとの間の電界経路としても機能するため、これら
の電極3G,3Dの間にも浮遊キャパシタンスC2が生
じる。
【0008】このモジュール200をソース接地型で使
用するときには、ドレイン電極端子6Dを負荷回路に接
続するとともにソース電極端子6Sを接地する。そし
て、制御回路からゲート電極端子6Gに制御電圧信号を
印加することによって、ソース電極3Sとドレイン電極
3Dとの間に流れる主電流を制御する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図6のモジ
ュール200では、被制御回路を流れる主電流の変化に
伴なってドレイン電極3Dの電位が変動する。そして、
上記したようにゲート電極3Gとドレイン電極3Dとの
間には浮遊キャパシタンスC2が存在しているため、こ
の浮遊キャパシタンスC2によってドレイン電極3Dと
容量結合しているゲート電極3Gの電位も変動する。そ
の結果、MOSTチップ4が発振し、誤動作するという
問題があった。
【0010】この発明の第1の目的は、上記従来技術の
問題を解消し、浮遊キャパシタンスの影響による誤動作
を防止可能で、信頼性が高い電圧駆動型半導体装置を提
供することである。
【0011】この発明の第2の目的は、浮遊キャパシタ
ンスの影響による誤動作を防止可能な電圧駆動型半導体
装置の製造方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、負荷回路に
接続されて使用されるとともに、制御回路から与えられ
る制御電圧信号に応答して動作する電圧駆動型の半導体
装置を対象としている。
【0013】そして、この発明によれば、この半導体装
置は、(a) 第1の絶縁板と、(b) 前記第1の絶縁板の上
に配置され、外部の定電位点に接続されることによって
定電位に維持されるべき導電性の第1の主電極部材と、
(c) 前記第1の絶縁板の上に前記第1の主電極部材と間
隔を隔てて配置され、前記負荷回路に接続されるべき導
電性の第2の主電極部材と、(d) 前記第1の主電極部材
の上に配置された第2の絶縁板と、(e) 前記第2の絶縁
板の上に配置され、前記制御電圧信号が供給されるべき
導電性の制御電極部材と、(f) 前記第2の主電極部材の
上に配置された電圧駆動型の半導体チップと、(g) 前記
半導体チップと前記第1の主電極部材とを電気的に接続
する第1のワイアと、(h) 前記半導体チップと前記制御
電極部材とを電気的に接続する第2のワイアとを備え
る。
【0014】前記制御電極部材は、前記第1の主電極部
材と比較して可能な限り小さな平面サイズを有する板状
部材によって構成することが好ましい。
【0015】この発明はまた、上記の半導体装置を製造
する方法を提供する。
【0016】この発明の第1の製造方法は、(a) 外部の
定電位点に接続されることによって定電位に維持される
べき導電性の第1の主電極部材と、前記負荷回路に接続
されるべき導電性の第2の主電極部材とを、相互に間隔
を隔てて第1の絶縁板の上に取付ける工程と、(b) 前記
第1の主電極部材の上に第2の絶縁板を取付ける工程
と、(c) 前記制御電圧信号が供給されるべき導電性の制
御電極部材を、前記第2の絶縁板の上に取付ける工程
と、(d)電圧駆動型の半導体チップを前記第2の主電極
部材の上に取付ける工程と、(e) 第1のワイアによっ
て、前記半導体チップと前記第1の主電極部材とを電気
的に接続する工程と、(f) 第2のワイアによって、前記
半導体チップと前記制御電極部材とを電気的に接続する
工程とを備える。
【0017】好ましくは前記工程(a) から(d) を実質的
に同時に行なう。
【0018】また、この発明の第2の製造方法では、
(a) 第1の絶縁板を準備する工程と、(b) 外部の定電位
点に接続されることによって定電位に維持されるべき導
電性の第1の主電極部材と、前記制御電圧信号が供給さ
れるべき導電性の制御電極部材とが、第2の絶縁板の第
1と第2の主面にそれぞれ取付けられた複合板を準備す
る工程と、(c) 前記第1の主電極部材が前記第1の絶縁
板に対向するような姿勢とされた前記複合板と、前記負
荷回路に接続されるべき導電性の第2の主電極部材と
を、互いに間隔を隔てて前記第1の絶縁板の上に取り付
ける工程と、(d) 電圧駆動型の半導体チップを前記第2
の主電極部材の上に取付ける工程と、(e) 第1のワイア
によって、前記半導体チップと前記第1の主電極部材と
を電気的に接続する工程と、(f)第2のワイアによっ
て、前記半導体チップと前記制御電極部材とを電気的に
接続する工程とを備える。
【0019】好ましくは、前記工程(c) と(d) とを実質
的に同時に行なう。
【0020】
【作用】この発明の半導体装置では、制御電極は第2の
絶縁板を介して第1の主電極部材の上に設けられてい
る。制御電極と第2の主電極部材との間において、絶縁
材を介した電界経路としては、第2の絶縁板、第1の主
電極部材および第1の絶縁板を介する経路があるのみで
あって、この経路は距離が長い上に第1の主電極部材が
制御電極と第2の主電極部材との間のシールド機能を有
している。
【0021】このため、制御電極と第2の主電極部材と
の間には実質的に浮遊キャパシタは発生せず、第2の主
電極部材の電位が変動してもそれが制御電極に伝搬する
ことはない。その結果、異常発振による誤動作が有効に
防止される。
【0022】第1の主電極部材と制御電極との間には浮
遊キャパシタンスが生じるが、第1の主電極部材は定電
位に保持されるため、この浮遊キャパシタンスを介して
第1の主電極部材から制御電極に電位変動を与えること
はない。
【0023】この発明の第1の製造方法は、上記の半導
体装置を製造するプロセスを与える。
【0024】また第2の製造方法では、複合板を使用す
ることによって、上記の半導体装置を容易に製造でき
る。
【0025】
【実施例】<実施例装置の構造>図1はこの発明の実施
例にかかる電圧駆動型半導体装置100を示す断面図、
図2はその平面図である。また、図3はその半導体装置
100の等価回路図である。この半導体装置100はM
OSTチップ14と還流用のダイオードチップ15とを
搭載したMOS FETモジュールとして構成されてお
り、図1および図2はそのワイアボンド後の状態を示し
ている。図6のモジュール200とこの実施例のモジュ
ール100とを比較するとわかるように、この実施例の
モジュール100では、制御電極としてのゲート電極1
3Gが、接地されるべき主電極としてのソース電極13
S上に絶縁板20を介して配置されていることに主たる
特徴がある。以下、各部分について詳述する。
【0026】このモジュール100はヒートシンク11
を備えており、ヒートシンク11上には絶縁板12がハ
ンダ付けされている。ヒートシンク11は、例えば銅
(Cu),鉄(Fe)またはアルミ(Al)等の金属素
材により構成されるとともに、絶縁板2は、アルミナ
(Al2 3 )またはチッ化アルミ(AlN)等の素材
により構成される。絶縁板12上には、それぞれが銅板
からなるソース電極13Sおよびドレイン電極13Dが
相互に間隔をあけてハンダ付けされている。
【0027】一方、ソース電極13S上には、このソー
ス電極13Sよりも小さな平面サイズを有する絶縁板2
0がハンダ付けされている。この絶縁板20は、アルミ
ナ(Al2 3 )またはチッ化アルミ(AlN)等の素
材により構成され、厚さ寸法が約1mmの板状である。ま
た、絶縁板20上には、銅板からなり、やはりソース電
極13Sよりも小さな平面サイズを有するゲート電極1
3Gがハンダ付けされている。絶縁板20とゲート電極
13Gとのそれぞれの平面サイズ(面積)は、たとえば
ソース電極13Sの平面サイズの1/2以下とされ、図
示例では1/5以下となっている。
【0028】ドレイン電極13D上に配置されたMOS
Tチップ14は、その内部にドレイン領域、ソース領域
およびゲート領域(いずれも図示せず)が形成されてい
る。ドレイン領域はMOSTチップ14の下主面側にお
いてドレイン電極13Dに電気的に接触している。ま
た、ソース領域およびゲート領域はそれぞれ、MOST
チップ14の上主面側においてソースワイア17Sとゲ
ートワイア17Gとのそれぞれの一端に電気的に接続さ
れている。
【0029】ソースワイア17Sの他端はソース電極1
3Sの上面に接続されている。また、ゲートワイア17
Gの他端はゲート電極13Gの上面に接続されている。
ソース電極13Sの上において絶縁板20とゲート電極
13Gとをドレイン電極13D側に比較的近いエリア上
に配置し、ゲートワイア17Gの長さを可能な限り短く
することが好ましい。
【0030】ドレイン電極13D上には、還流用ダイオ
ードチップ15がハンダにより取り付けられている。こ
のダイオードチップ15はその上主面側にアノード領域
を有しており、このアノード領域とソース電極13Sと
を接続するワイア18が設けられている。また、ダイオ
ードチップ15はその下主面側にカソード領域を有して
おり、このカソード領域とドレイン電極13Dとが電気
的に接触している。
【0031】さらに、ゲート電極13G、ドレイン電極
13Dおよびソース電極13S上には、それぞれゲート
電極端子(ゲート取出電極)16G、ドレイン電極端子
(ドレイン取出電極)16D、およびソース電極端子
(ソース取出電極)16Sがハンダにより取り付けられ
ている。ソース電極端子16Sは、ソース電極13S上
において、絶縁板20とゲート電極13Gとを設けたエ
リアと離れた別のエリア上に取付ける。このモジュール
100はケース50に収容されるとともに、樹脂封止さ
れて使用される。
【0032】<実施例装置の特性と動作>このモジュー
ル100においては、絶縁板12がソース電極13Sと
ドレイン電極13Dとに間の電界経路として機能するた
め、その間に浮遊キャパシタンスC11が生じる(図3
参照)。ただし、ゲート電極13Gの平面サイズは小さ
く、しかも絶縁板20の厚さ寸法は比較的大きいため、
この浮遊キャパシタンスC11は図8の浮遊キャパシタ
ンスC1より小さい。また、絶縁板20はゲート電極1
3Gとソース電極13Sとの間の電界経路としても機能
するため、これらの電極13G,13Sの間にも浮遊キ
ャパシタンスC13が生じる。
【0033】ところが、ゲート電極13Gとドレイン電
極13Dとの間には、破線Lで示すような絶縁板20,
ソース電極13Sおよび絶縁板12を通る経路以外に容
量結合を生じさせる経路はない。そして、この経路Lは
その距離も大きく、またソース電極13Sがこれらの間
のシールド材としても機能するため、ゲート電極13G
とドレイン電極13Dの間には実質的に浮遊キャパシタ
ンスは生じない。
【0034】このモジュール100をソース接地型で使
用するときには、図6のモジュール200と同様に、ド
レイン電極端子16Dを負荷回路40(図3)に接続す
るとともにソース電極端子16Sを接地する。そして、
制御回路41からゲート電極端子16Gに制御電圧信号
CONTを印加することによって、ソース電極13Sと
ドレイン電極13Dとの間に流れる主電流を制御する。
【0035】このとき、ドレイン電極13Dの電位が変
動しても、ドレイン電極13Dとゲート電極13Gとは
浮遊キャパシタンスが存在していないため、その変動が
ゲート電極13Gに伝搬することはない。ゲート電極1
3Gとソース電極13Sとの間には浮遊キャパシタンス
C13が存在するが、ソース電極13Sは接地されてい
るためその電位変動は実質的にゼロであって、浮遊キャ
パシタンスC13を介してゲート電極13Gに電位変動
が伝搬することもない。
【0036】このため、このモジュール100ないしは
それを組込んだ半導体装置においては、異常発振による
誤動作が有効に防止される。
【0037】この効果は、高周波スイッチングにおいて
特に著しい。すなわち、図6のモジュール200を高周
波でON/OFFさせると浮遊キャパシタンスC2によ
ってドレイン−ゲート間のインピーダンスが小さくな
り、それによって異常発振が生じ易いが、この実施例の
このモジュ−ル100では高周波でもドレイン−ゲート
間のインピーダンスが小さくならず、異常発振が防止さ
れる。
【0038】<製造方法>このモジュール100を有す
る半導体装置は以下のようにして製造される。
【0039】まず、ヒートシンク11、絶縁板12およ
び20、電極13S,13Dおよび13G、半導体チッ
プ14および15がそれぞれ準備される。そしてこれら
の部材が図4に示すように配置され、それらの間のハン
ダ付処理が同時に行われる。ただし、図4においてはハ
ンダ付の部分は「×」印で示されている。また、図示の
便宜上、ダイオードチップ15は図4には示されていな
いが、そのハンダ付け位置は図2に示す通りである。
【0040】つづいて、ワイアボンディングにより、M
OSTチップ14のゲート領域とゲート電極13Gとを
ゲートワイア17G(図1)により接続するとともに、
MOSTチップ14のソース領域と外部ソース電極13
Sとをソースワイア17Sにより接続する。また、ダイ
オードチップ15の上面のアノード領域とソース電極1
3Sとをワイア18により接続する。
【0041】そして、各電極13G,13D,13Sへ
電極端子16G,16D,16Sを図1および図2のよ
うにそれぞれ取り付ける。電極端子16G,16D,1
6Sが、モジュール100を収容すべきケース50(図
1)の天井面にあらかじめ固定されているときには、モ
ジュール100をケース50に収容する際に、各電極1
3G,13D,13Sへ電極端子16G,16D,16
Sをハンダ付けする。
【0042】このように形成され、ケース50内に収容
されたモジュール100は、ケース50内に樹脂が導入
されて各部材が樹脂封止される。
【0043】図5はこのMOSTモジュール100の他
の製造方法を示す図である。
【0044】この方法では、ソース電極13S、絶縁板
20およびゲート電極13を備えた複合板30を使用し
ている。複合板30は、2枚の金属層の間に絶縁層が介
挿されて一体化された3層複合絶縁板を準備し、各層を
パターンニングすることによってあらかじめ得られてい
る。
【0045】この複合板30を用いてモジュール100
を製造する際には、図5に示すように、複合板30を絶
縁板12の上にハンダ付けする。そしてこれと同時に残
りの各部材を相互にハンダ付けする。他の製造ステップ
は図4の方法と同様である。
【0046】この方法では、複合板30を絶縁板12上
に取り付けるだけで、絶縁板12上に、ゲート電極13
G、絶縁板20およびソース電極13Sが形成されるの
で、モジュール100を簡単に製造することができる。
【0047】<他の適用例>この発明は、電圧駆動型半
導体装置一般に適用することができる。そのような例と
しては、IGBT,Bi−MOS,MCT(Mos−C
ontrolled−サイリスタ)等がある。
【0048】一般に、定電位に保持される側の主電極の
上に絶縁板を挟んで制御電極を配置することによってこ
の発明の作用を生じさせることができる。
【0049】
【発明の効果】以上のように、請求項1および2の半導
体装置では、制御電極は第2の絶縁板を介して第1の主
電極部材の上に設けられており、制御電極と第2の主電
極部材との間において、絶縁材を介した電界経路として
は、第2の絶縁板、第1の主電極部材および第1の絶縁
板を介する経路があるのみであって、この経路は距離が
長い上に第1の主電極部材が制御電極と第2の主電極部
材との間のシールド機能を有している。
【0050】このため、制御電極と第2の主電極部材と
の間には実質的に浮遊キャパシタは発生せず、第2の主
電極部材の電位が変動してもそれが制御電極に伝搬する
ことはなく、異常発振による誤動作が有効に防止され、
半導体装置の信頼性が向上する。
【0051】請求項2の装置では、制御電極部材の平面
サイズを小さくしているため、浮遊キャパシタ発生防止
効果が特に高い。
【0052】また、請求項3〜6の製造方法によって、
上記の特性を有する半導体装置を得ることができる。
【0053】特に、請求項5および6の製造方法2の製
造方法では、複合板を使用することによって、上記の半
導体装置を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の半導体装置を示す断面図で
ある。
【図2】実施例の半導体装置の平面図である。
【図3】実施例の半導体装置の等価回路図である。
【図4】実施例の半導体装置の製造方法を示す要部分解
断面図である。
【図5】実施例の半導体装置の他の製造方法を示す要部
分解断面図である。
【図6】従来の半導体装置を示す断面図である。
【図7】従来の半導体装置の平面図である。
【図8】従来の半導体装置の等価回路図である。
【符号の説明】
12,20 絶縁板 13D ドレイン電極 13G ゲート電極 13S ソース電極 14 MOS FETチップ 24 ダイオードチップ 17G ゲートワイア 17S ソースワイア 30 複合板 100 MOS FETモジュール
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年11月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】このモジュール100はヒートシンク11
を備えており、ヒートシンク11上には絶縁板12がハ
ンダ付けされている。ヒートシンク11は、例えば銅
(Cu),鉄(Fe)またはアルミ(Al)等の金属素
材により構成されるとともに、絶縁板12は、アルミナ
(Al2 3 )またはチッ化アルミ(AlN)等の素材
により構成される。絶縁板12上には、それぞれが銅板
からなるソース電極13Sおよびドレイン電極13Dが
相互に間隔をあけてハンダ付けされている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9168−4M H01L 29/78 321 K

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷回路に接続されて使用されるととも
    に、制御回路から与えられる制御電圧信号に応答して動
    作する電圧駆動型の半導体装置であって、 (a) 第1の絶縁板と、 (b) 前記第1の絶縁板の上に配置され、外部の定電位点
    に接続されることによって定電位に維持されるべき導電
    性の第1の主電極部材と、 (c) 前記第1の絶縁板の上に前記第1の主電極部材と間
    隔を隔てて配置され、前記負荷回路に接続されるべき導
    電性の第2の主電極部材と、 (d) 前記第1の主電極部材の上に配置された第2の絶縁
    板と、 (e) 前記第2の絶縁板の上に配置され、前記制御電圧信
    号が供給されるべき導電性の制御電極部材と、 (f) 前記第2の主電極部材の上に配置された電圧駆動型
    の半導体チップと、 (g) 前記半導体チップと前記第1の主電極部材とを電気
    的に接続する第1のワイアと、 (h) 前記半導体チップと前記制御電極部材とを電気的に
    接続する第2のワイアと、 を備える半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記制御電極部材は、前記第1の主電極
    部材よりも小さな平面サイズを有する板状部材である、
    請求項1の半導体装置。
  3. 【請求項3】 負荷回路に接続されて使用されるととも
    に、制御回路から与えられる制御電圧信号に応答して動
    作する電圧駆動型の半導体装置の製造方法であって、 (a) 外部の定電位点に接続されることによって定電位に
    維持されるべき導電性の第1の主電極部材と、前記負荷
    回路に接続されるべき導電性の第2の主電極部材とを、
    相互に間隔を隔てて第1の絶縁板の上に取付ける工程
    と、 (b) 前記第1の主電極部材の上に第2の絶縁板を取付け
    る工程と、 (c) 前記制御電圧信号が供給されるべき導電性の制御電
    極部材を、前記第2の絶縁板の上に取付ける工程と、 (d) 電圧駆動型の半導体チップを前記第2の主電極部材
    の上に取付ける工程と、 (e) 第1のワイアによって、前記半導体チップと前記第
    1の主電極部材とを電気的に接続する工程と、 (f) 第2のワイアによって、前記半導体チップと前記制
    御電極部材とを電気的に接続する工程と、 を備える半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】前記工程(a) から(d) を実質的に同時に行
    なう、請求項3の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 負荷回路に接続されて使用されるととも
    に、制御回路から与えられる制御電圧信号に応答して動
    作する電圧駆動型の半導体装置の製造方法であって、 (a) 第1の絶縁板を準備する工程と、 (b) 外部の定電位点に接続されることによって定電位に
    維持されるべき導電性の第1の主電極部材と、前記制御
    電圧信号が供給されるべき導電性の制御電極部材とが、
    第2の絶縁板の第1と第2の主面にそれぞれ取付けられ
    た複合板を準備する工程と、 (c) 前記第1の主電極部材が前記第1の絶縁板に対向す
    るような姿勢とされた前記複合板と、前記負荷回路に接
    続されるべき導電性の第2の主電極部材とを、互いに間
    隔を隔てて前記第1の絶縁板の上に取り付ける工程と、 (d) 電圧駆動型の半導体チップを前記第2の主電極部材
    の上に取付ける工程と、 (e) 第1のワイアによって、前記半導体チップと前記第
    1の主電極部材とを電気的に接続する工程と、 (f) 第2のワイアによって、前記半導体チップと前記制
    御電極部材とを電気的に接続する工程と、 を備える半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】前記工程(c) と(d) とを実質的に同時に行
    なう、請求項5の半導体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003046058A (ja) * 2001-07-30 2003-02-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2719157B1 (fr) * 1994-04-20 1996-08-09 Rv Electronique Dispositif de puissance à semiconducteur à double isolation.
DE19725836C2 (de) 1997-06-18 2001-10-04 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleiter-Anordnung auf DCB-Substrat
DE10200372A1 (de) * 2002-01-08 2003-07-24 Siemens Ag Leistungshalbleitermodul

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3241508A1 (de) * 1982-11-10 1984-05-10 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Leistungstransistor-modul
JPS60154552A (ja) * 1984-01-23 1985-08-14 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
CH668667A5 (de) * 1985-11-15 1989-01-13 Bbc Brown Boveri & Cie Leistungshalbleitermodul.
JPS6393126A (ja) * 1986-10-08 1988-04-23 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003046058A (ja) * 2001-07-30 2003-02-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP4601874B2 (ja) * 2001-07-30 2010-12-22 三菱電機株式会社 半導体装置

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FR2679070A1 (fr) 1993-01-15

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