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DE3734067A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

Halbleitervorrichtung

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DE3734067A1
DE3734067A1 DE19873734067 DE3734067A DE3734067A1 DE 3734067 A1 DE3734067 A1 DE 3734067A1 DE 19873734067 DE19873734067 DE 19873734067 DE 3734067 A DE3734067 A DE 3734067A DE 3734067 A1 DE3734067 A1 DE 3734067A1
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Fuji Electric Co Ltd
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Description

Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung mit mehreren, mit Elektroden versehenen Halbleiterpastillen, an denen gemeinsame äußere Anschlüsse direkt oder indirekt angeschlossen sind.
Ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung dieser Art ist in den Fig. 1a und 1b gezeigt. Zwei Transistorpastillen sind über eine Kollektoranschlußplatte 2 an einer Isolierplatte 31 befestigt. Die Emitterelektroden und die Basiselektroden der Transistorpastillen 1 sind über Leiter 6 an eine Emitteranschlußplatte 4 und eine Basisanschlußplatte 5 angeschlossen, die fest auf der Isolierplatte 31 angeordnet sind. Die Kollektoranschlußplatte 2, die Emitteranschlußplatte 4 und die Basisanschlußplatte 5 haben Endteile, die sich, wie in Fig. 1B gezeigt, vertikal erstrecken, nämlich einen äußeren Zuleitungsanschluß 21, einen äußeren Zuleitungsanschluß 41 und einen Basisverbindungsanschluß 51. Ein Hilfsemitteranschluß 42 und ein Hilfsbasisanschluß 52 zur Basissteuerung sind fest auf einer Anschlußplatte 32 befestigt und über Leiter mit der Emitteranschlußplatte 4 bzw. dem Basisverbindungsanschluß 51 verbunden. Die Platten 31 und 32 sind fest auf einem Metallträger 7 angeordnet. Das Bauteil 8 ist mit Kunstharz gefüllt, um die Transistorpastillen 1 von der Außenatmosphäre zu isolieren.
Die so aufgebaute Halbleitervorrichtung führt bei Hochfrequenzbetrieb zu zwei Schwierigkeiten, weil zwischen jeder Transistorpastille 1 und einem Anschlußloch 9, das in jedem Anschluß vorhanden ist, eine Induktivität L s auftritt: Eine der Schwierigkeiten ist, daß eine übermäßig große Spannung an die Transistorpastillen gelegt wird, verursacht durch die Stoßspannung V s = L s × I c /t f , die durch die Induktivität L s und die Schaltzeit t f einer Transistorpastille festgelegt ist (wobei I c für den Strom steht, der in der Transistorpastille 1 fließt). Die andere Schwierigkeit ist die, daß, wenn die Transistorpastillen parallel verwendet werden, die Induktivität zwischen einer Transistorpastille und dem Anschlußloch 9 sich von derjenigen zwischen der anderen Transistorpastille und den Anschlußlöchern 9 unterscheidet, so daß im Ergebnis der Anlaufstrom des einen Transistors zu dem des anderen Transistors unterschiedlich wird, so daß im Hochfrequenzbetrieb große Anschaltverluste verursacht werden.
Die Erfindung will die oben beschriebenen Nachteile, wie sie mit herkömmlichen Halbleitervorrichtungen einhergehen, beseitigen und will eine Halbleitervorrichtung schaffen, bei der die Induktivitäten zwischen den Elektroden der Halbleiterpastillen und den äußeren Endteilen der Anschlußleiter klein sind und wobei die Unterschiede zwischen den Induktivitäten ebenso klein sind, so daß bei einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb nicht übermäßig große Anschaltspannungen an den Halbleiterpastillen anstehen und die Einschaltströme der Halbleiterpastillen gut ausgeglichen sind.
Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Mit diesen Merkmalen wird eine Halbleitervorrichtung geschaffen, die mehrere Halbleiterpastillen mit Elektroden aufweist, an die gemeinsame äußere Anschlüsse direkt oder indirekt angeschlossen sind. Die Erfindung schlägt mehrere Halbleiterpastillen vor, die in einer Linie angeordnet sind, sie schlägt weiter einen gemeinsamen Träger vor und mehrere Anschlußplatten, die übereinander angeordnet sind, wobei Isolierplatten dazwischen derart angeordnet sind, daß die Flächen der Anschlußplatten parallel mit denjenigen der Halbleiterpastillen liegen und wobei die Anschlußplatten gegeneinander verschoben sind und die so angeordneten Anschlußplatten fest auf dem gemeinsamen Träger über eine Isolierplatte befestigt sind. Des weiteren werden Leiter zwischen den Elektroden der Halbleiterpastillen und den freiliegenden Flächen der Anschlußplatten so angeschlossen, daß die Leiter sich in einer Richtung senkrecht zur Anordnungsrichtung der Halbleiterpastillen erstrecken, wobei die Anschlußplatten Anschlußleiter aufweisen, die in einer Linie und beabstandet zueinander angeordnet sind.
In der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung löschen sich Magnetfelder, die durch die durch die Elektroden zu den Anschlüssen fließenden Ströme erzeugt werden, aus, so daß die Induktivitäten klein werden. Aus denselben Gründen werden die Induktivitäten im wesentlichen gleich mit dem Ergebnis, daß die oben genannte Aufgabe gelöst wird.
Die erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung kann weiterhin zwei Hilfsanschlüsse aufweisen, die über verdrehte Leiter in der Nähe der Basen der Anschlußleiter von zwei ausgewählten Anschlußplatten angeschlossen sind.
Die Erfindung wird in folgenden anhand der Zeichnung weiter erläutert.
Fig. 1A zeigt eine Draufsicht auf einen herkömmlichen Transistormodul,
Fig. 1B zeigt eine Vorderansicht der Fig. 1A,
Fig. 2A ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung und
Fig. 2B ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 2A.
In den Fig. 2A und 2B ist eine Halbleitervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Dabei sind zwei Transistorpastillen auf einer Kollektoranschlußplatte 2 befestigt, die fest auf einem Metallträger 7 über eine Isolierplatte 31, ähnlich wie in dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Halbleiter nach den Fig. 1A und B, befestigt sind. In der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung ist die Kollektoranschlußplatte 2 in einer Richtung senkrecht zur Anordnungsrichtung der Transistorpastillen 1 breiter als in der herkömmlichen Halbleitervorrichtung und sie weist einen Kollektoranschluß (Anschlußleiter) 21 auf, der sich mit einer Kante vom Zentrum aufwärts erstreckt. Eine Isolierplatte 33 ist fest auf der freien Oberfläche der Kollektoranschlußplatte 2 angeordnet. Eine Emitteranschlußplatte 4 ist fest auf der Isolierplatte 33 angeordnet. Die Emitteranschlußplatte 4 hat einen Emitteranschluß (Anschlußleiter) 41, der sich senkrecht von der Mitte mit einer Kante in der Art erstreckt, daß der Emitteranschluß 41 beabstandet und parallel zum Kollektoranschluß 21 zu liegen kommt. Eine Basisanschlußplatte 5 ist fest mit der Emitteranschlußplatte 4 über eine Isolierplatte 34 verbunden. Die Basisanschlußplatte 5 hat einen Basisanschluß (Anschlußleiter) 51, der sich von einer Kante aus derart aufwärts erstreckt, daß der Anschluß 51 beabstandet und parallel zum Emitteranschluß 41 liegt.
Die Emitterelektroden und die Basiselektroden der Transistorpastillen 1 sind an die Emitteranschlußplatte 4 und die Basisanschlußplatte 5 über parallele Leiter 6 angeschlossen, die sich senkrecht zur Anordnungsrichtung der Transistorpastillen 1 jeweils erstrecken. Ein Hilfsemitteranschluß (Anschlußleiter) 42 und ein Hilfsbasisanschluß (Anschlußleiter) 52 ist fest mit dem Träger 7 über eine Isolierplatte 35 verbunden. Diese Hilfsanschlüsse sind auch über Leiter 61 und 62 mit dem Emitteranschluß 41 bzw. dem Basisverbindungsanschluß 51 verbunden. Die Leiter 61 und 62 sind eng miteinander verdrillt.
Bei der so aufgebauten Halbleitervorrichtung verändert ein Strom, der von dem Kollektoranschluß 21 zum Emitteranschluß 41 fließt oder ein Strom, der vom Hilfsbasisanschluß 52 zum Hilfsemitteranschluß 4 fließt, seine Richtung an der Transistorpastille 1. D. h., der Strom fließt entlang paralleler Stromflußwege, die sich vom Transistor erstrecken, in entgegengesetzte Richtungen, was zum Ergebnis führt, daß die Induktivitäten zwischen der Transistorpastille 1 und den Anschlußlöchern 9 jedes Anschlusses klein wird. Der Stromflußweg von der Transistorpastille 1 zu dem Anschlußloch 9 des Kollektoranschlusses 21 und derjenige von dem Transistorstück 1 und dem Anschlußloch 9 des Emitteranschlusses 41 liegen parallel zueinander und sind auch in der Länge einander gleich, was im wesentlichen zu denselben Induktivitäten führt.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erstrecken sich der Kollektoranschluß 21 und der Emitteranschluß 41 von der Mitte der Kanten der Kollektoranschlußplatte 2 bzw. der Emitteranschlußplatte 4 aufwärts. Derselbe Effekt kann jedoch auch erzielt werden, wenn sich diese Anschlüsse senkrecht von den Enden der Kanten der Anschlußplatten erstrecken.
Wie zuvor beschrieben, werden bei der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung für mehrere Halbleiterpastillen die gemeinsamen Anschlußplatten über Isolierplatten übereinander gelegt, wobei die die Anschlußplatten verbindenden Leiter und die Elektroden der Halbleiterpastillen parallel zueinander ausgerichtet sind und wobei die Anschlußplatten so mit den Anschlußleitern verbunden sind, daß letztere in einer Reihe angeordnet sind und sich parallel zueinander erstrecken. Aufgrund dieses Aufbaus der Halbleitervorrichtung sind die von den Elektroden zu den Anschlüssen fließenden Ströme in ihrer Richtung einander entgegesetzt. Dies führt zu dem Ergebnis, daß die Induktivitäten klein werden, was wiederum dazu führt, daß keine übermäßig hohe Spannung an die Halbleiterpastillen im Schaltzeitpunkt angelegt werden. Aus demselben Grund werden die Induktivitäten einander im wesentlichen gleich, so daß die Verschiebung im Anschaltstrom verringert wird und daß keine Anschaltverluste im Hochfrequenzbetrieb der Halbleitervorrichtung auftreten.
Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezug auf Bipolartransistorbauteile erläutert, es versteht sich jedoch, daß das Erfindungsprinzip auch bei Bauteilen, die aus Feldeffekttransistoren oder Thyristoren bestehen, verwendet werden kann.

Claims (6)

1. Halbleitervorrichtung, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Träger (7), Isolierplatten (33), mehrere Halbleiterpastillen (1), die in Reihe angeordnet sind, und
die mehrere Elektroden aufweisen, an die gemeinsame äußere Anschlüsse angeschlossen sind;
durch mehrere Anschlußplatten (2, 4, 5), die unter Zwischenschaltung der Isolierplatten (33) übereinander gelegt sind und die gegeneinander verschoben und fest mit dem gemeinsamen Träger (7) verbunden sind, wobei die Flächen der Anschlußplatten (2, 4, 5) parallel mit denjenigen der Halbleiterpastillen liegen;
durch Leiter (6), die zwischen den Elektroden der Halbleiterpastillen und den freiliegenden Flächen der Anschlußplatten (2, 4, 5) angeschlossen sind und sich senkrecht zur Anordnungsrichtung der Halbleiterpastillen erstrecken und durch mehrere Anschlußleiter (21, 41, 51),
die mit den Anschlußplatten (2, 4, 5) verbunden sind und in einer Reihe und beabstandet zueinander angeordnet sind.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin zwei Hilfsanschlüsse (42, 52) aufweist sowie verdrillte Leiter (61, 62), über die jeder der beiden Hilfsanschlüsse mit den Anschlussplatten (2, 4,5) bzw. Anschlussleitern verbunden ist.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Isolierplatten (33) aufweist, über die die Anschlußplatten (2, 4, 5) fest mit dem gemeinsamen Träger verbunden sind.
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Isolierplatten aufweist, über die die Anschlußplatten und die beiden Hilfsanschlüsse fest mit dem gemeinsamen Träger (7) verbunden sind.
5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlußleiter sich senkrecht von einer Kante jeder der Anschlußplatten erstreckt.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatten (2, 4, 5) eine Kollektoranschlußplatte (2), eine Emitteranschlußplatte (4) und eine Basisanschlußplatte aufweist, wobei die Kollektor-, Emitter- und Basisanschlußplatten auf dem gemeinsamen Träger (7) durch die Isolierplatten in der genannten Reihenfolge befestigt sind.
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