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DE68919263T2 - Halbleiteranordnung mit Zuleitungen. - Google Patents

Halbleiteranordnung mit Zuleitungen.

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DE68919263T2
DE68919263T2 DE68919263T DE68919263T DE68919263T2 DE 68919263 T2 DE68919263 T2 DE 68919263T2 DE 68919263 T DE68919263 T DE 68919263T DE 68919263 T DE68919263 T DE 68919263T DE 68919263 T2 DE68919263 T2 DE 68919263T2
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DE
Germany
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metallic
electrode
terminal
emitter
wire
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DE68919263T
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Makoto C O Patent Di Hideshima
Shuzo C O Patent Divisio Saeki
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungshalbleitervorrichtung, und insbesondere auf eine Halbleitervorrichtung, die die Lichtbogenerzeugung oder die Beschädigung eines Gehäuses verhindern kann, wenn eine Versagen auftritt.
  • Die Leistungshalbleitervorrichtung weist eine Einrichtung auf, bei der ein einzelnes Element auf einem einzelnen Halbleitersubstrat montiert ist, sowie eine Einrichtung, bei der eine Vielzahl von Elementen auf einem einzelnen Halbleitersubstrat montiert sind. Nachstehend wird ein Stand der Technik für die Leistungshalbleitervorrichtung am Beispiel eines Leistungstransistors vom Typ n-p-n beschrieben, der dem vorgenannten Vorrichtungstyp angehört.
  • Fig. 1 ist eine typische Schnittansicht des herkömmlichen Tansistors. Auf einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats 1 sind eine Emitterschicht 2 und eine Basisschicht 3 gebildet. Auf den Oberflächen der Schichten 2 und 3 sind jeweils entsprechend eine Al-Emitterelektrode 4 und eine Al- Basiselektrode 5 gebildet. Auf der anderen Oberfläche des Substrats 1 ist eine n-leitende Kollektorschicht 6 gebildet, und der Kollektor ist an eine Cu-Basis 7 angelötet.
  • Eine metallische Emitterklemme 11E bestehend aus einem Emitteranschlußblock 9E und einer äußeren Emitteranschlußklemme 10E, die mit dem Anschlußblock 9E verbunden ist, sind durch ein isolierendes Material 8E auf der Cu-Basis 7 angebracht. In entsprechender Weise ist eine metallische Basisanschlußklemme 11B, bestehend aus einem Basisanschlußblock 9B und einer äußeren Basisklemme 10B, die mit dem Anschlußblock 9B verbunden ist, durch ein isolierendes Material 8B auf der Cu-Basis 7 angebracht.
  • Die Emitterelektrode 4 und der Emitteranschlußblock 9E, die Basiselektrode 5 und der Basisanschlußblock 9B sind durch Ultraschallschweißung jeweils beider Enden der Al-Drähte 12 und 13 angeschlossen. Der gesamte Transistor ist mit einem Kunststoffgehäuse 14 abgedeckt, und der Innenraum 15 des Gehäuses ist mit einem Harz gefüllt. Bei diesem Transistor ist die Emitterelektrode 4 über den metallischen Draht 12 an die metallische Anschlußklemme 11A angeschlossen. Wenn aufgrund eines Versagens Überstrom fließt, wird der Draht 12 geschmolzen. Alternativ wird, wenn aufgrund eines Versagens ein Überstrom fließt, der Verbindungsabschnitt zwischen dem metallischen Draht und der Elektrode auf dem Halbleitersubstrat oder zwischen dem metallischen Draht und der metallischen Anschlußklemme unterbrochen. Wenn an diesen Abschnitt eine Spannung von 100 V oder mehr angelegt wird, wird ein bichtbogen erzeugt, so daß der metallische Draht leicht geschmolzen wird.
  • Wenn der metallische Draht aufgrund eines Überstroms geschmolzen wird, und eine Spannung von 100 V oder mehr an den geschmolzenen Abschnitt angelegt wird, wird ein Lichtbogen erzeugt. Die Temperatur im Gehäuse wird extrem erhöht und das Gehäuse wird zerstäubt. Nicht nur die Halbleitervorrichtung, sondern auch die Schaltungsteile um die Vorrichtung herum können beschädigt werden.
  • Um das genannte Problem zu verhindern, ist versucht worden, die Querschnittsfläche des metallischen Drahtes so weit wie möglich zu vergrößern. Nun ist aber die Dicke des Drahtes, die ein zuverlässiges Anschließen durch Ultraschallschweißen ermöglicht, begrenzt. Im einzelnen kann im Falle eines Al- Drahtes der Durchmesser desselben nur innerhlb von 500 µm vergrößert werden.
  • Man könnte vorschlagen, einen dickeren Draht durch beispielweise Schweißen anzuschließen. Im Falle einer Al- Elektrode ist es jedoch schwierig, eine Schweißung durchzuführen.
  • Selbst wenn eine Vielzahl von metallischen Drähten parallel angeschlossen wird, wird die Stromkapazität bei einem störfallbedingten Überstrom nicht immer proportional zur Anzahl der Drähte erhöht, so daß die Stromkapazität begrenzt bleibt.
  • Weiter ist eine Hochleistungshalbleitervorrichtung, bei der Halbleiterchips über Bondierungsdrähte mit Anschlußklemmen verbunden sind, in der Druckschrift US-A-4 518 982 als weiterer Stand der Technik offenbart.
  • Der oben beschriebene Leistungstransistor wurde als ein solcher des Standes der Technik beschrieben. Aber auch dann, wenn eine andere Leistungshalbleitervorrichtung verwendet wird, bei der eine metallisch Anschlußklemme durch einen Draht an eine metallische Elektrode angeschlossen ist und bei einem Versagen Überstrom, der den Schmelzstrom überschreitet, durch den metallischen Draht fließt, tritt die oben beschriebene Erscheinung, das heißt die Lichtbogenerzeugung und Beschädigung des Gehäuses, im Falle des Versagens auf.
  • Im Hinblick auf dieses Problem wird in der Druckschrift US-A- 4 047 197 ein Halbleitergleichrichter mit einem p-n-Übergang als Stand der Technik beschrieben, der mit seiner Anschlußkomponente an eine Seite einer gemeinsmanen metallischen Basisplatte angeschlossen ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird kein metallischer Draht verwendet, so daß die obigen Nachteile des metallischen Drahtes vermieden werden können.
  • Die Verbindung zwischen der metallischen Basisplatte und der Anschlußkomponente ermöglicht jedoch die Bildung eines Strompfades. Daher ist ein Anlöten oder dergleichen vorgesehen, um einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zu erzielen. Aus diesem Grunde wird die Verarbeitungsgenauigkeit verschlechtert, und der Bereich der Metallauswahl ist begrenzt.
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Druckschrift US-A-4 314 270 bekannt.
  • Es wird die Emitterschaltung eines NPN-leitenden Leistungstransistors beschrieben, der direkt an einer inneren Oberfläche eines metallischen Gehäuses befestigt ist, das sowohl als Wärmesenke, als auch als Erdungsklemme dient, wobei ein keramisches Substrat, das mit einer integrierten Dickfilmschaltung zur Steuerung des Transistors und seiner positiven Anschlußklemme senkrecht zu diesem versehen ist, ist ebenfalls an der inneren Oberfläche des metallischen Gehäuses durch eine Bondierungsmittelschicht zur Abstandsbildung gegenüber dem Transistor befestigt.
  • Die senkrechte Klemme ist durch eine feine Drahtzuleitung an den Emitter des Transistors angeschlossen.
  • Die Druckschrift DE-A-3 309 679 zeigt die Verbindung einer massiven Elektrode senkrecht zu einem Transistor mit massiven Anschlußklemmen außerhalb des Transistorbereiches. Die Verbindungen zwischen dem Transistor und den massiven Anschlußklemmen bestehen aus feinen Drähten.
  • Die Druckschrift US-A-4 009 485 beschreibt die Verwendung von Anschlußelektroden aus Blattmaterial statt aus Drähten.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der oben beschriebenen Situation entstanden und hat die Schaffung einer Halbleitervorrichtung zum Ziel, die die Erzeugung eines Lichtbogens und die Beschädigung des Gehäuses beim Auftreten von Störungen verhindern und gleichzeitig durch Verwendugn eines metallischen Drahtes Vorteile schaffen kann, beispielsweise die Beibehaltung der Gleichförmigkeit der Chips, die Vergrößerung eines sicheren Betriebsbereiches und eine leichte Feinverarbeitung.
  • Das genannte Ziel wird durch eine Leistungshalbleitervorrichtung erreicht, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
  • Mit der obigen Anordnung kann die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die durch Verwenden eines metallischen Drahtes erzielten Vorteile beibehalten. Da der elektrische Kontakt zwischen dem metallischen Leiter und der metallischen Elektrode durch das Führen eines Überstromes im normalen Zustand, das heißt im widerstandslosen Zustand, nicht betroffen ist, kann der metallische Leiter darüber hinaus lediglich in Kontakt mit oder nahe an die metallische Elektrode gelangen, so daß die Verarbeitungsgenauigkeit nicht verschlechtert wird. Da ein metallischer Draht verwendet wird, kann eine Feinbearbeitung erfolgen, und die Elektroden können durch den Chip hindurch gebildet werden. Infolgedessen kann eine Hochgeschwindigkeitsschaltoperation durchgeführt werden. Weiter kann selbst dann, wenn aufgrund einer Störung ein Überstrom durch den metallischen Leiter fließt und der metallische Leiter im Gehäuse geschmolzen oder unterbrochen wird, die Erzeugung eines großen Lichtbogens und ein Zerstäuben des Gehäuses verhindert werden. Somit wird nicht nur die Beschädigung anderer Schaltungskomponenten verhindert, sondern es erübrigt sich beim Schaltungsentwurf auch das Vorsehen einer schnell ansprechenden Sicherung, die innerhalb einer kurzen Zeitperiode wirksam wird. Die Schaltungskomponenten können also durch einen normalen Stromunterbrecher geschützt werden, so daß eine kleine Schaltung wirksam zu niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
  • Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die die Anordnung einer herkömmlichen Halbleitervorrichtung zeigt;
  • Fig. 2 ist eine typische Schnittansicht, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • Fig. 3 und 5 bis 8 sind typische Querschnittsansichten, die die Halbleitervorrichtung gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen, und
  • Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung, die keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung auf der Basis von Ausführungsformen im einzelnen beschrieben. Die Fig. 2, 3 und 5 bis 8 sind typische Schnittansichten eines bipolaren Leistungstransistors, der die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielshalber veranschaulicht. Gleiche Bezugszeichen in den Fig. 2 bis 8 bezeichnen gleiche oder entsprechende Teile. Obwohl in den Fig. 3 bis 6 kein Gehäuse (umgebender Behälter) dargestellt ist, wird im wesentlichen der gleiche Behälter wie bei den anderen Figuren auch in den Fig. 3 bis 6 verwendet.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Transistor, der aufweist: ein Halbleitersubstrat 1 mit einer Al-Emitterelektrode 4 und einer Al-Basiseletkrode 5 auf seiner einen Oberfläche; eine metallische Emitteranschlußklemme 11A und eine metallische Basisklemme 11B, die gegen das Halbleitersubstrat 1 elektrisch durch jeweils entsprechende Isoliermaterialien 8E bzw. 8B isoliet sind; und Al-Drähte 12 und 13 zum elektrischen Verbinden eines Anschlußblockes 9E der metallischen Emitteranschlußklemme 11E mit der Al-Emitterelektrode 4, sowie zum elektrischen Verbinden eines Anschlußblockes 9B der metallischen Basisanschlußklemme 11B mit der Al- Basiselektrode 5. Darüber hinaus umfaßt der Transistor einen metallischen Leiter 23 mit einer Stromkapazität, die größer als die des emitterseitigen Al-Drahtes 12 ist, wobei ein Ende 21 des Leiters elektrisch mit einer äußeren Klemme 10E der metallischen Emitteranschlußklemme 11E verbunden ist, während das andere Ende 22 in Kontakt mit der Al-Emitterelektrode 4 steht. Es sei darauf hingewiesen, daß die metallische Emitteranschlußklemme 11E aus dem Anschlußblock 9E und der äußeren Klemme 10E besteht. Die Al-Emitterelektrode 4 und die Al-Basiselektrode 5 stehen jeweils entsprechend in ohm'schem Kontakt mit einer n-leitenden Emitterschicht 2 und einer p- leitenden Basisschicht 3, die auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 gebildet sind. Eine n-leitende Kollektorschicht 6 ist auf der anderen Oberfläche des Substrates 1 gebildet, und die Kollektorschicht 6 ist durch einen angelöteten Abschnitt 16 an die Cu-Basis 7 angelötet. Der gesamte Transistor ist von einem Kunststoffgehäuse 14 bedeckt, wobei der Innenraum 15 des Gehäuses mit einem Harz gefüllt ist (wenn ein metallisches Gehäuse verwendet wird, wird darin oft N&sub2;-Gas hermetisch eingeschlossen).
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Al-Draht mit einem Druchmesser von 500 µm und einem Schmelzstrom von 490 A als metallischer Draht 12 verwendet, während ein Cu-Streifen mit einer Querschnittsfläche von 1 mm² und einem Schmelzstrom von 3,560 A als metallischer Leiter 23 verwendet wird. Im allgemeinen ist die Stromkapazität des metallischen Leiters 23 vorzugsweise zweimal so groß oder größer als die des metallischen Drahtes bei jedem metallischen Draht.
  • Bei dem Transistor mit dem obigen Aufbau fließt ein normaler Emitterstrom durch den metallischen Draht 12. Daher erfordert die Kontaktgabe zwischen dem anderen Ende 22 des metallischen Leiters 23 und der Al-Emitterelektrode 4 nicht immer eine hohe Zuverlässigkeit. Wenn beispielsweise ein Kontakt durch Anpressen erzielt wird, braucht die Anpreßvorrichtung nur leichten Kontakt halten. Selbst wenn der metallische Draht 12 wegen des Fließens eines Überstroms aufgrund einer Störung geschmolzen ist und eine Spannung von beispielsweise 100 V oder darüber zwischen die metallische Emitteranschlußklemme 11E und die Al-Emitterelektrode 4 angelegt wird, fließt der Überstrom sofort durch den metallischen Leiter 23, und die Spannung zwischen den geschmolzenen Abschnitten wird beträchtlich herabgesetzt, wodurch die Bildung eines großen Lichtbogens verhindert wird, der das Gehäuse beschädigen kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den in Fig. 2 dargestellten Aufbau beschränkt. Sie kann auch den nachstehend beschriebenen Aufbau besitzen. In der nachfolgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 zur Bezeichnung ähnlicher Teile oder struktureller Elemente verwendet. Obwohl nicht dargestellt, ist ein isolierendes Material über die Cu-Basis 7 gelegt, und die metallische Emitteranschlußklemme 11E ist auf dem isolierenden Material angebracht. Das Halbleitersubstrat 1 ist auf dem isolierenden Material montiert, mit dem gleichen zwischengefügten Material wie dem der Emitter- und Basisanschlußblöcke 9E und 9B, derart, daß das Substrat 1 auf der Seite der metallischen Emitteranschlußklemme 11E plaziert ist. Auf diese Weise ist die Cu-Basis 7 gegen das Halbleitersubstrat 1 isoliert. Die äußere Klemme des Kollektors ist mit dem Isoliermaterial verbunden und nach oben gelegt, wie in den Fällen der äußeren Anschlußklemme 11E (Fig. 2) des Emitters und der äußeren Anschlußklemme 11B der Basis.
  • Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die n-leitende Emitterschicht 2 der ersten Ausführungsform ist in zwei Emitterschichten 2A und 2B unterteilt, und die Al-Emitterelektrode 4 ist ebenfalls in Al-Emitterelektroden 4A und 4B unterteilt. Der an die obigen Elektroden anzuschließende Al-Draht 12 ist ebenfalls in Al- Drähte 12A und 12B unterteilt, und die unterteilten Drähte 12A und 12E sind an einen Klemmenblock 9E angeschlossen. Das andere Ende 22 des metallischen Leiters 23 ist auf der Elektrode 4B plaziert. Es sei darauf hingewiesen, daß die äußere Emitteranschlußklemme 10E und der metallische Leiter 23 einstückig aus einer einzelnen Metallplatte durch Pressen hergestellt sind und oft eine kontinuierliche Grenze zwischen sich aufweisen.
  • Bei dem vorliegenden Transistor fließt auch dann, wenn der Al-Draht 12A aufgrund eines störungsbedingten Überstromes geschmolzen ist, Überstrom durch die n-leitende Emitterschicht 2B und die Al-Emitterelektrode 4B, weil die n- leitenden Emitterschichten 2A und 2B nebeneinander in der p- leitenden Basisschicht 3 gebildet sind. Der Transistor dieser Ausführungsform kann daher im wesentlichen die gleiche Funktion und die gleiche Wirkung erzielen wie die der ersten Ausführungsform. Selbst wenn der Al-Draht 12B nicht geschmolzen wird, fließt der Überstrom durch den metallischen Leiter 23, weil der elektrische Widerstand des metallischen Leiters 23 kleiner als der des Al-Drahtes 12B ist.
  • Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung.
  • Fig. 4 zeigt einen Transistor, bei dem kein metallischer Draht an die Emitterelektrode 4B angeschlossen ist, welche mit dem anderen Ende 22 eines metallischen Leiters 23 der zweiten Ausführungsform in Kontakt steht. Bei diesem Transistor muß im normalen Betriebsmodus der Emitterstrom durch die Emitterschicht 2B und die Al-Emitterelektrode 4B zur äußeren Klemme 10E fließen. Daher ist vorzugsweise eine Anpreßeinrichtung vorgesehen, um das andere Ende des metallischen Leiters 23 ohne Ausfallrisiko mit der Al- Emitterelektrode 4B in Berührung zu halten.
  • Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 zeigt einen Transistor, bei dem eine Al- Emitterelektrode 4 über einen metallischen Draht 12 mit einem Anschlußblock 9E verbunden ist, wobei das Potential des anderen Endes 22 eines metallischen Leiters 23, der sich von der äußeren Emitteranschlußklemme 10E her erstreckt, im wesentlichen demjenigen der Al-Emitterelektrode 4 entspricht; wobei jedoch ein Spalt zwischen dem anderen Ende 22 und der Al-Basiselektrode 5 mit einem Potential besteht, das sich von dem des anderen Endes 22 unterscheidet. Im einzelnen ist bei diesem Transistor der Spalt so ausgebildet, daß die elektrische Isolation zwischen dem anderen Ende 22 und der Al-Basiselektrode 5 im normalen Betriebsmodus aufrechterhalten wird, so daß das elektrische Leiten zwischen dem anderen Ende 22 und der Al-Basiselektrode 5 herbeigeführt wird, wenn bei einem Versager nur der metallische Draht 12 geschmolzen wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde im Falle, daß die Breite des Spaltes 24 zwischen dem anderen Ende 22 und der Al-Basiselektrode 5 auf mehrere 10 µm eingestellt wurde, beispielsweise auf 30 bis 100 µm, ein erhofftes Ergebnis nicht erzielt. Der Spalt wird in Übereinstimmung mit einem Oberflächenbereich des anderen Endes 22 des metallischen Leiters 23 festgelegt, der der Al- Basiselektrode 5 gegenüberliegt. Wenn ein enger Spalt vorhanden ist und der metallische Draht durch einen Pehlerstrom geschmolzen wird und beispielsweise eine Spannung von 100 V oder mehr angelegt wird, fließt wegen der Entladung ein Strom durch den Spalt. Anschließend fließt ein Strom ohne irgendeinen signifikanten Schaden zu verursachen. Die vorliegende Ausführungsform kann auch bei einer anderen Halbleitervorrichtung angewandt werden, bei der der Unterschied zwischen dem Potential des anderen Endes 22 des metallischen Leiters 23 und demjenigen der Al-Basiselektrode 5, das beim Offenhalten des Spaltes in bezug auf das Ende 22 entsteht, im normalen Betriebsmodus etwa mehrere V oder weniger betragen; wobei eine metallische Elektrode vorgesehen ist, die als Umgehungsstrompfad für einen durch eine Störung verursachten Überstrom dienen kann.
  • Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 6 zeigt einen Transistor, bei dem eine im wesentlichen ebene metallische Platte 25 auf Elektoden 4 und 5 auf einem Halbleitersubstrat 1 plaziert ist, und das andere Ende 22 eines metallischen Leiters 23 in Kontakt mit der metallische Platte 25 steht. Bei dieser Ausführungsform sind ein genügend breiter Einschnitt 30, der nicht in Berührung mit einer Al-Basiselektrode 5 und einem metallischen Draht 13 für den Basisanschluß steht, und Einschnitte, durch welche metallische Drähte 12 für den Emitteranschluß hindurchtreten können, in der metallischen Platte 25 gebildet. Ein peripherer Abschnitt der metallischen Platte 25 ist auf Al- Emitterelektroden 4A und 4B plaziert. Die gesamte Oberfläche der metallischen Platte 25 kann in Kontakt mit den Al- Emitterelektroden 4A und 4B stehen, oder es kann ein Spalt zwischen der metallischen Platte 25 und den Elektroden 4A und 4B gebildet sein, je nach dem Verfahren. Um eine Versetzung der Position der metallischen Platte 25 zu verhindern, kann die metallische Platte 25 an den Al-Emitterelektroden 4A und 4B mit einem Kleber befestigt werden, wie später im Rahmen der sechsten Ausführungsform beschrieben wird. Es sei bemerkt, daß ein Teil der metallischen Platte 25 selber als metallischer Leiter 23 an die metallische Klemme 10E angeschlossen werden kann. Beispielsweise kann das andere Ende 22 an der metallischen Platte 25 beispielsweise durch Löten befestigt werden, wobei die metallische Platte 25 als das andere Ende des metallischen Leiters 23 dienen kann.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die nutzbare Kontaktfläche zwischen dem metallischen Leiter 23 und den Al- Emitterelektroden 4A und 4B vergrößert, und es wird eine gleichmäßige Dichteverteilung des durch eine Störung verursachten Überstroms erreicht. Deshalb kann ein zweiter Störfall durch örtliche Erwärmung in den Elementen verhindert werden, und die Funktion und Wirkung des metallischen Leiters, der als ein echter Umgehungsstrompfad dient, kann mit höherer Zuverlässigkeit erreicht werden.
  • Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 7 wird ein metallischer Leiter 23 durch eine Feder 26 nach unten gedrückt. Das andere Ende 22 wird gegen eine Al-Emitterelektrode 4 auf dem Halbleitersubstrat 1 gepreßt, um einen zuverlässigen Kontakt zwischen beiden zu erzielen. Wie oben beschrieben, ist dieser Kontakt nur ein leichter Kontakt. Die Feder ist nicht auf die in Fig. 7 dargestellte Feder 2h beschränkt Vielmehr kann ein einfaches Preßelement verwendet werden. Es können verschiedene einfache Preßvorrichtungen in Betracht gezogen werden, wie etwa Einrichtungen, die das andere Ende zur Berührung mit der Elektrode unter Verwendung eines metallischen Leiters 23 oder eines Teils desselben als elastisches Metallteil veranlassen.
  • Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform dient ein Transistor als Beispiel, bei dem eine metallische Platte 25 und das andere Ende 22 eines metallischen Leiters 23, wie bei der vierten Ausführungsform, unter Verwendung eines Klebers 27, am Halbleitersubstrat 1 befestigt sind, die eine metallische Elektrode 4 umfaßt.
  • Die bei jeder der oben beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsform verwendeten Mittel zur Erreichung der Ziele der vorliegenden Erfindung können unabhängig voneinander eingesetzt werden, oder es kann eine Vielzahl solcher Mittel kombiniert werden. Ob nur ein einzelnes Mittel oder eine Kombination mehrerer Mittel eingesetzt wird, wird unter Berücksichtigung der Struktur der Halbleitervorrichtung, der Herstellungsbedingungen oder der Produktivität einschließlich der Kosten feststgelegt.
  • Obwohl bei den obigen Ausführungsformen ein bipolarer Leistungstransistor des Typs n-p-n als Beispiel dient, kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Halbleitervorrichtung angewandt werden, bei der eine metallische Anschlußklemme über einen metallischen Draht an eine Elektrode auf einem Halbleitersubstrat angeschlossen wird, wobei die Vorrichtung zu Halbleitervorrichtungen gehört, auf denen ein bipolarer Transistor mit p-n-p-Schichtfolge, ein MOS-Transistor, ein IGBT, ein Thyristor, eine Diode oder eine Vielzahl dieser Elemente aufgebracht werden, je nach Bedarf.

Claims (2)

1. Leistungshalbleitervorrichtung, umfassend:
eine Metallbasis (7);
ein Halbleitersubstrat (1), das auf der Metallbasis vorgesehen ist;
einen Halbleiterelementenbereich (2), der im Halbleitersubstrat (1) gebildet ist;
eine metallische Elektrode (4), die auf dem Halbleitersubstrat gebildet ist und den Halbleiterelementenbereich kontaktiert;
mindestens eine metallische Anschlußklemme (9E), die auf der Metallbasis gebildet ist, wobei ein isolierendes Material (8E) zwischen der metallischen Anschlußklemme (9E) und der Metallbasis plaziert ist;
einen metallischen Draht (12), der die metallische Elektrode mit einer der metallischen Anschlußklemmen verbindet; und
einen metallischen Leiter (23), von dem ein Ende mit einer der metallischen Anschlußklemmen (9E) verbunden ist, wobei der metallische Leiter Teil einer äußeren Anschlußklemme (10E) ist und eine Stromkapazität besitzt, die größer als die des metallischen Drahtes ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des metallischen Leiters (23) in Kontakt mit der metallischen Elektrode (4) steht oder von einer oberen Oberfläche der metallischen Elektrode (4) durch einen Spalt beabstandet ist, wodurch ein Umgehungsstrompfad gebildet wird, falls der metallische Draht (12) durch einen Überstrom infolge eines Defektes geschmolzen oder zerstört wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des anderen Endes des metallischen Leiters (23) durch Anpreßmittel (26) mit der oberen Oberfläche der metallischen Elektrode (4) in Kontakt gehalten wird.
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