特開 2024-159653 半導体モジュール装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024159653

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】半導体モジュール装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/07 20060101AFI20241031BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01L25/04 C

H02M7/48 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】25

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024071495

(22)【出願日】2024-04-25

(31)【優先権主張番号】10 2023 110 754.2

(32)【優先日】2023-04-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】599158797

【氏名又は名称】インフィニオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｉｎｆｉｎｅｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ａｍ Ｃａｍｐｅｏｎ １－１５， ８５５７９ Ｎｅｕｂｉｂｅｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】アンドレッサ コルヴェロ シットラー

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン ミュラー

【テーマコード（参考）】

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H770QA01

5H770QA05

5H770QA08

5H770QA27

(57)【要約】      （修正有）

【課題】横型半導体デバイスを備えるパワー半導体モジュールのチップ製造コストの増加、複雑な設計及び生産ラインの柔軟性の低下を抑制する。
【解決手段】半導体モジュール装置において、誘電絶縁層１１の表面に配置される第１のメタライゼーション層は、第１のセクション１１１_１と、第２のセクション１１１_２と、第３のセクション１１１_３と、を備える。第１の半導体本体２０１及び同一の第２の半導体本体２０２が、第１のメタライゼーション層に配置されており、第１の半導体本体２０１及び第２の半導体本体２０２の各々は、基板とは反対側の夫々の半導体本体２０１，２０２の上面に配置される、第１の接触パッド２１_１，２２_１、第２の接触パッド２１_２、２２_２及び第３の接触パッド２１_３、２２_３を有する。また、接触パッド２１_１、２２_１、２１_２、２２_２、２１_３、２２_３は、第１の半導体２０１及び第２の半導体本体２０２の上面側に同一に配置される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板（１０）、第１の半導体本体（２０１）および同一の第２の半導体本体（２０２）を備える半導体モジュール装置であって、
前記基板（１０）は、誘電絶縁層（１１）および前記誘電絶縁層（１１）の表面に配置される第１のメタライゼーション層（１１１）を備え、前記第１のメタライゼーション層（１１１）は、第１のセクション（１１１_１）、第２のセクション（１１１_２）および第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）を備え、
前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）に配置され、前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）の各々は、前記基板（１０）とは反対側のそれぞれの半導体本体（２０１，２０２）の上面に配置される第１の接触パッド（２１_１，２２_１）、第２の接触パッド（２１_２，２２_２）および第３の接触パッド（２１_３，２２_３）を有し、
前記第１の半導体本体（２０１）の前記第３の接触パッド（２１_３）は、第１の電気接続要素（３_２１）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）に電気的に結合され、
前記第２の半導体本体（２０２）の前記第３の接触パッド（２２_３）は、第２の電気接続要素（３_２２）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）に電気的に結合され、
前記半導体モジュール装置は、前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）に配置される少なくとも１つの第３の端子要素（４０_３，４０_３１）をさらに備え、
前記第１の半導体本体（２０１）の前記第３の接触パッド（２１_３）と前記少なくとも１つの第３の端子要素（４０_３，４０_３１）との間の第１の電流経路（８０_２１）は、前記第２の半導体本体（２０２）の前記第３の接触パッド（２２_３）と前記少なくとも１つの第３の端子要素（４０_３，４０_３１）との間の第２の電流経路（８０_２２）に同一の電圧および電流伝達特性を提供し、
前記第１および第２の電気接続要素（３_２１，３_２２）の各々は、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される前記基板（１０）の追加のメタライゼーション層のセクションを備える、
半導体モジュール装置。

【請求項2】

前記第１の電流経路（８０_２１）および前記第２の電流経路（８０_２２）は、同一のオーミック挙動、同一の誘導挙動および同一の容量挙動のうちの少なくとも１つ呈する、
請求項１に記載の半導体モジュール装置。

【請求項3】

前記第１の電流経路（８０_２１）は、前記第１の電気接続要素（３_２１）と、第１の接続点と前記少なくとも１つの第３の端子要素（４０_３，４０_３１）との間に配置される前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）の第１のセグメント（１１１_３２１）と、によって形成され、前記第１の接続点は、前記第１の電気接続要素（３_２１）が前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）に接続される点であり、
前記第２の電流経路（８０_２２）は、前記第２の電気接続要素（３_２２）と、第２の接続点と前記少なくとも１つの第３の端子要素（４０_３，４０_３１）との間に配置される前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）の第２のセグメント（１１１_３２２）と、によって形成され、前記第２の接続点は、前記第２の電気接続要素（３_２２）が前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）に接続される点である、
請求項１または２に記載の半導体モジュール装置。

【請求項4】

前記第１の半導体本体（２０１）の前記第１の接触パッド（２１_１）および前記第２の半導体本体（２０２）の前記第１の接触パッド（２２_１）は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第１のセクション（１１１_１）に電気的に結合され、
前記第１の半導体本体（２０１）の前記第２の接触パッド（２１_２）および前記第２の半導体本体（２０２）の前記第２の接触パッド（２２_２）は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）に電気的に結合される、
請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項5】

前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）は、前記第１の半導体本体（２０１）と前記第２の半導体本体（２０２）との間に配置される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項6】

前記第１の半導体本体（２０１）は、対称中心（Ｐ１）を中心に前記第２の半導体本体（２０２）と点対称に配置される、
請求項５に記載の半導体モジュール装置。

【請求項7】

前記半導体モジュール装置は、前記対称中心（Ｐ１）に配置される厳密に１つの第３の端子要素（４０_３）を備え、前記第１の電気接続要素（３_２１）の寸法および材料は、前記第２の電気接続要素（３_２２）の寸法および材料と同一であり、前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）の前記第１のセグメント（１１１_３２１）の長さは、前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）の前記第２のセグメント（１１１_３２２）の長さと同一である、
請求項６に記載の半導体モジュール装置。

【請求項8】

前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）は、第２の水平方向（ｚ）において前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）に対して同じ側に配置される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項9】

前記第１の半導体本体（２０１）の方向は、前記第２の半導体本体（２０２）の方向に一致する、
請求項８に記載の半導体モジュール装置。

【請求項10】

前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）およびその上に配置される前記少なくとも１つの第３の端子要素（４０_３，４０_３１）は、前記第２の水平方向（ｚ）において、前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）から離れて配置される、
請求項８または９に記載の半導体モジュール装置。

【請求項11】

前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）は、前記第２の水平方向（ｚ）に垂直な第１の水平方向（ｘ）の長さ（ｌ１１１_３）を有し、前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）の前記長さ（ｌ１１１_３）は、前記第１の半導体本体（２０１）の長さ（ｌ２０１）と、前記第２の半導体本体（２０２）の長さ（ｌ２０２）と、前記第１の半導体本体（２０１）と前記第２の半導体本体（２０２）との間の前記第１の水平方向（ｘ）の距離（ｄ２０）と、の合計以上である、
請求項１０に記載の半導体モジュール装置。

【請求項12】

前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）に配置される、
請求項８から１１のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項13】

前記第１の半導体本体（２０１）の前記第１の接触パッド（２１_１）および前記第２の半導体本体（２０２）の前記第１の接触パッド（２２_１）の各々は、電気接続要素（３）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第１のセクション（１１１_１）に電気的に結合され、
前記第１の半導体本体（２０１）の前記第２の接触パッド（２１_２）および前記第２の半導体本体（２０２）の前記第２の接触パッド（２２_２）の各々は、電気接続要素（３）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）に電気的に結合され、
前記電気接続要素（３）の各々は、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される前記基板（１０）の追加のメタライゼーション層のセクションを備える、
請求項８から１２のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項14】

前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）は、前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）を水平に囲む、
請求項８から１３のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項15】

前記半導体モジュール装置は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）に配置される１つまたは複数の第２の端子要素（４０_２）をさらに備え、前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）は、前記第２の水平方向（ｚ）において、前記１つまたは複数の第２の端子要素（４０_２）と、前記第１および第２の半導体本体（２０１，２０２）と、の間に配置される、
請求項８から１４のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項16】

前記半導体モジュール装置は、
前記第１のメタライゼーション層（１１１）の第４のセクション（１１１_３２）と、
前記第１のメタライゼーション層（１１１）に配置される第３の半導体本体（２０３）および同一の第４の半導体本体（２０４）と、
をさらに備え、
前記第３の半導体本体（２０３）および前記第４の半導体本体（２０４）の各々は、それぞれの半導体本体（２０３，２０４）の上面に配置される第１の接触パッド、第２の接触パッドおよび第３の接触パッドを有し、前記上面は、前記基板（１０）とは反対側であり、
前記第３の半導体本体（２０３）および前記第４の半導体本体（２０４）の方向は、前記第１および第２の半導体本体（２０１，２０２）の方向に一致し、
前記第３の半導体本体（２０３）および前記第４の半導体本体（２０４）は、前記第３のセクション（１１１_３１）および前記第４のセクション（１１１_３２）に対して、前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）と同じ側に配置され、
前記第３の半導体本体（２０３）の前記第３の接触パッドは、第３の電気接続要素（３_２３）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第４のセクション（１１１_３２）に電気的に結合され、
前記第４の半導体本体（２０４）の前記第３の接触パッドは、第４の電気接続要素（３_２４）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第４のセクション（１１１_３２）に電気的に結合され、
前記半導体モジュール装置は、前記第４のセクション（１１１_３２）に配置される少なくとも１つの第４の端子要素（４０_３２）をさらに備え、
前記第３の半導体本体（２０３）の前記第３の接触パッドと前記少なくとも１つの第４の端子要素（４０_３２）との間の第３の電流経路は、前記第４の半導体本体（２０４）の前記第３の接触パッドと前記少なくとも１つの第４の端子要素（４０_３２）との間の第４の電流経路に同一の電圧および電流伝達特性を提供し、
前記第３および第４の電気接続要素（３_２３，３_２４）の各々は、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される前記基板（１０）の追加のメタライゼーション層のセクションを備える、
請求項８から１５のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項17】

前記第３の半導体本体（２０３）の前記第１の接触パッドおよび前記第４の半導体本体（２０４）の前記第１の接触パッドは、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第１のセクション（１１１_１）に電気的に結合され、
前記第３の半導体本体（２０３）の前記第２の接触パッドおよび前記第４の半導体本体（２０４）の前記第２の接触パッドは、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）に電気的に結合される、
請求項１６に記載の半導体モジュール装置。

【請求項18】

前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）は、前記第４のセクション（１１１_３２）を水平に囲む、
請求項１６または１７に記載の半導体モジュール装置。

【請求項19】

前記半導体モジュール装置は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の第５のセクション（１１１_３３）をさらに備え、
前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）は、前記第５のセクション（１１１_３３）を水平に囲み、
前記第３のセクション（１１１_３１）は、前記第２の水平方向（ｚ）において、前記第５のセクション（１１１_３３）と、前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）と、の間に配置され、
前記第４のセクション（１１１_３２）は、前記第２の水平方向（ｚ）において、前記第５のセクション（１１１_３３）と、前記第３の半導体本体（２０３）および前記第４の半導体本体（２０４）と、の間に配置される、
請求項１６から１８のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項20】

第１の水平方向（ｘ）における前記第５のセクション（１１１_３３）の長さ（ｌ１１１_３３）は、前記第１の水平方向（ｘ）における前記第３のセクション（１１１_３１）と前記第４のセクション（１１１_３２）との間の距離（ｄ１１１_３）以上である、
請求項１９に記載の半導体モジュール装置。

【請求項21】

前記第５のセクション（１１１_３３）は、電気接続要素（３）によって前記第３のセクション（１１１_３１）に電気的に結合され、
前記第５のセクション（１１１_３３）は、電気接続要素（３）によって前記第４のセクション（１１１_３２）に電気的に結合され、
前記電気接続要素（３）の各々は、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される前記基板（１０）の追加のメタライゼーション層のセクションを備える、
請求項１９または２０に記載の半導体モジュール装置。

【請求項22】

前記半導体モジュール装置は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第５のセクション（１１１_３３）に配置される少なくとも１つの第５の端子要素（４０_３３）をさらに備え、
前記少なくとも１つの第５の端子要素（４０_３３）と前記少なくとも１つの第４の端子要素（４０_３２）との間の第５の電流経路は、前記少なくとも１つの第５の端子要素（４０_３３）と前記少なくとも１つの第３の端子要素（４０_３１）との間の第６の電流経路に同一の電圧および電流伝達特性を提供する、
請求項２１に記載の半導体モジュール装置。

【請求項23】

前記半導体モジュール装置は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）に配置される、第２の端子要素（４０_２１）の第１のグループおよび第２の端子要素（４０_２２）の第２のグループをさらに備え、
前記第３のセクション（１１１_３１）は、前記第２の水平方向（ｚ）において、前記第２の端子要素（４０_２１）の第１のグループと、前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）と、の間に配置され、
前記第４のセクション（１１１_３２）は、前記第２の水平方向（ｚ）において、前記第２の端子要素（４０_２２）の第２のグループと、前記第３の半導体本体（２０３）および前記第４の半導体本体（２０４）と、の間に配置される、
請求項１６から２２のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。

【請求項24】

前記半導体モジュール装置は、
前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）を通って延在し、前記第２の端子要素（４０_２１）の第１のグループと前記第１の半導体本体（２０１）および前記第２の半導体本体（２０２）との間の第１のトレンチ（６０_１）と、
前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第２のセクション（１１１_２）を通って延在し、前記第２の端子要素（４０_２２）の第２のグループと前記第３の半導体本体（２０３）および前記第４の半導体本体（２０４）との間の第２のトレンチ（６０_２）と、
をさらに備える、
請求項２３に記載の半導体モジュール装置。

【請求項25】

基板（１０）ならびに同一の第１、第２、第３および第４の半導体本体（２０１，２０２，２０３，２０４）を備える半導体モジュール装置であって、
前記基板（１０）は、誘電絶縁層（１１）および前記誘電絶縁層（１１）の表面に配置される第１のメタライゼーション層（１１１）を備え、前記第１のメタライゼーション層（１１１）は、第１のセクション（１１１_１）、第２のセクション（１１１_２）、第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）、第４のセクション（１１１_３２）および第５のセクション（１１１_３３）を備え、前記第２のセクション（１１１_２）は、前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）、前記第４のセクション（１１１_３２）および前記第５のセクション（１１１_３３）の各々を水平に囲み、
前記第１、第２、第３および第４の半導体本体（２０１，２０２，２０３，２０４）は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）に配置され、前記第１の半導体本体（２０１）、前記第２の半導体本体（２０２）、前記第３の半導体本体（２０３）および前記第４の半導体本体（２０４）の各々は、前記基板（１０）とは反対側のそれぞれの半導体本体（２０１，２０２，２０３，２０４）の上面に配置される、第１の接触パッド（２１_１，２２_１）、第２の接触パッド（２１_２，２２_２）および第３の接触パッド（２１_３，２２_３）を有し、
前記第１の半導体本体（２０１）の前記第３の接触パッド（２１_３）は、第１の電気接続要素（３_２１）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）に電気的に結合され、
前記第２の半導体本体（２０２）の前記第３の接触パッド（２２_３）は、第２の電気接続要素（３_２２）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第３のセクション（１１１_３，１１１_３１）に電気的に結合され、
前記第３の半導体本体（２０３）の前記第３の接触パッドは、第３の電気接続要素（３_２３）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第４のセクション（１１１_３２）に電気的に結合され、
前記第４の半導体本体（２０４）の前記第３の接触パッドは、第４の電気接続要素（３_２４）によって前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第４のセクション（１１１_３２）に電気的に結合され、
前記第５のセクション（１１１_３３）は、電気接続要素（３）によって前記第３のセクション（１１１_３１）に電気的に結合され、
前記第５のセクション（１１１_３３）は、電気接続要素（３）によって前記第４のセクション（１１１_３２）に電気的に結合され、
前記電気接続要素（３，３_２１，３_２２，３_２３，３_２４）の各々は、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される前記基板（１０）の追加のメタライゼーション層のセクションを備え、
前記半導体モジュール装置は、前記第１のメタライゼーション層（１１１）の前記第５のセクション（１１１_３３）に配置される少なくとも１つの第５の端子要素（４０_３３）をさらに備え、
前記少なくとも１つの第５の端子要素（４０_３３）と前記第１の半導体本体（２０１）の前記第３の接触パッド（２１_３）との間の電流経路は、
前記少なくとも１つの第５の端子要素（４０_３３）と前記第２の半導体本体（２０２）の前記第３の接触パッド（２２_３）との間の電流経路、前記少なくとも１つの第５の端子要素（４０_３３）と前記第３の半導体本体（２０３）の前記第３の接触パッドとの間の電流経路、および、前記少なくとも１つの第５の端子要素（４０_３３）と前記第４の半導体本体（２０４）の前記第３の接触パッドとの間の電流経路、の各々に同一の電圧および電流伝達特性を提供する、
半導体モジュール装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体モジュール装置に関する。

【背景技術】

【0002】

パワー半導体モジュール装置は、ハウジング内に配置された少なくとも１つの半導体基板を含むことが多い。複数の制御可能な半導体要素（例えば、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、ＨＥＭＴなど）を含む半導体配置が、少なくとも１つの基板の各々に配置される。各基板は、基板層（例えば、セラミック層）と、基板層の第１の面に堆積された第１のメタライゼーション層と、任意選択で、基板層の第２の面に堆積された第２のメタライゼーション層と、を通常備える。制御可能な半導体要素は、例えば、第１のメタライゼーション層に実装される。第２のメタライゼーション層は、ベースプレートに、任意選択で取り付けられてもよい。半導体配置のレイアウトは、少なくとも１つの基板の必要なサイズを最小化する一方で同時に、電流密度、電気損失および熱応力の不均等な分布を防止するように選択されるべきである。対称性は、ゲート駆動および寄生インダクタンスに関して必須であることが多い。例えばＧａＮ ＨＥＭＴなどの横型半導体デバイスは、それらの上面にすべての接触パッド（例えば、ゲート、ソースおよびドレイン接触パッド）が配置され、それらの底面には、接触パッドが配置されていないが、一般に、特に並列に動作するデバイスの場合、デバイスの対称的な配置に関して問題を引き起こす。横型デバイスの対称配置は、チップ製造コストの増加、複雑な設計および生産ラインの柔軟性の低下に多くの場合つながる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、上述の欠点を克服する横型半導体デバイスを備えるパワー半導体モジュールが一般的に必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

半導体モジュール装置は、誘電絶縁層および誘電絶縁層の表面に配置される第１のメタライゼーション層を含む基板であって、第１のメタライゼーション層が、第１のセクション、第２のセクションおよび第３のセクションを備える、基板と、第１のメタライゼーション層に配置される第１の半導体本体および同一の第２の半導体本体であって、第１の半導体本体および第２の半導体本体の各々が、基板とは反対側のそれぞれの半導体本体の上面に配置される、第１の接触パッド、第２の接触パッドおよび第３の接触パッドを有する、第１の半導体本体および同一の第２の半導体本体と、を備え、第１の半導体本体の第３の接触パッドが、第１の電気接続要素によって第１のメタライゼーション層の第３のセクションに電気的に結合され、第２の半導体本体の第３の接触パッドが、第２の電気接続要素によって第１のメタライゼーション層の第３のセクションに電気的に結合され、半導体モジュール装置が、第３のセクションに配置される少なくとも１つの第３の端子要素をさらに備え、第１の半導体本体の第３の接触パッドと少なくとも１つの第３の端子要素との間の第１の電流経路が、第２の半導体本体の第３の接触パッドと少なくとも１つの第３の端子要素との間の第２の電流経路に同一の電圧および電流伝達特性を提供し、第１および第２の電気接続要素の各々が、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される基板の追加のメタライゼーション層のセクションを含む。

【0005】

別の半導体モジュール装置は、誘電絶縁層および誘電絶縁層の表面に配置される第１のメタライゼーション層を含む基板であって、第１のメタライゼーション層が、第１のセクション、第２のセクション、第３のセクション、第４のセクションおよび第５のセクションを備え、第２のセクションが、第３のセクション、第４のセクションおよび第５のセクションの各々を水平に囲む、基板と、第１のメタライゼーション層に配置される同一の第１、第２、第３および第４の半導体本体であって、第１の半導体本体、第２の半導体本体、第３の半導体本体および第４の半導体本体の各々が、基板とは反対側のそれぞれの半導体本体の上面に配置される、第１の接触パッド、第２の接触パッドおよび第３の接触パッドを有する、同一の第１、第２、第３および第４の半導体本体と、を備え、第１の半導体本体の第３の接触パッドが、第１の電気接続要素によって第１のメタライゼーション層の第３のセクションに電気的に結合され、第２の半導体本体の第３の接触パッドが、第２の電気接続要素によって第１のメタライゼーション層の第３のセクションに電気的に結合され、第３の半導体本体の第３の接触パッドが、第３の電気接続要素によって第１のメタライゼーション層の第４のセクションに電気的に結合され、第４の半導体本体の第３の接触パッドが、第４の電気接続要素によって第１のメタライゼーション層の第４のセクションに電気的に結合され、第５のセクションが、電気接続要素によって第３のセクションに電気的に結合され、第５のセクションが、電気接続要素によって第４のセクションに電気的に結合され、電気接続要素の各々が、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される基板の追加のメタライゼーション層のセクションを含み、パワー半導体モジュール装置が、第１のメタライゼーション層の第５のセクションに配置される少なくとも１つの第５の端子要素をさらに含み、少なくとも１つの第５の端子要素と第１の半導体本体の第３の接触パッドとの間の電流経路が、少なくとも１つの第５の端子要素と第２の半導体本体の第３の接触パッドとの間の電流経路、少なくとも１つの第５の端子要素と第３の半導体本体の第３の接触パッドとの間の電流経路、および少なくとも１つの第５の端子要素と第４の半導体本体の第３の接触パッドとの間の電流経路、の各々に同一の電圧および電流伝達特性を提供する。

【0006】

本発明は、以下の図面および説明を参照すると好適に理解され得る。図面の構成要素は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに、本発明の原理を説明することに重点が置かれている。図面において、同様の参照番号は、異なる図を通して対応する部分を示す。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】半導体モジュール装置の断面図である。

【図2】本開示の実施形態による、半導体モジュール装置の上面図である。

【図3】本開示のさらなる実施形態による、半導体モジュール装置の上面図である。

【図4】本開示のさらなる実施形態による、半導体モジュール装置の上面図である。

【図5】本開示の実施形態による、半導体配置における電流経路を概略的に示す図である。

【図6】本開示のさらなる実施形態による、半導体配置における電流経路を概略的に示す図である。

【図7】本開示のさらなる実施形態による、半導体配置における電流経路を概略的に示す図である。

【図8】本開示のさらなる実施形態による、半導体配置における電流経路を概略的に示す図である。

【図9】本開示のさらなる実施形態による、半導体モジュール装置の上面図である。

【図10】本開示のさらなる実施形態による、半導体モジュール装置の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下の詳細な説明では、添付の図面を参照する。図面は、本発明を実施し得る特定の例を示している。特に明記しない限り、さまざまな例に関して説明した特徴および原理は、互いに組み合わせ得ることを理解されたい。特許請求の範囲と同様に、特定の要素の「第１の要素」、「第２の要素」、「第３の要素」などの呼称は、列挙的なものとして理解されるべきではない。代わりに、そのような指定は、異なる「要素」に対処するためだけに役立つ。すなわち、例えば、「第３の要素」の存在は、「第１の要素」および「第２の要素」の存在を必要としない。本明細書に記載の電線は、単一の導電性要素であってもよく、あるいは直列および／または並列に接続された少なくとも２つの個々の導電性要素を含んでもよい。電線は、金属および／または半導体材料を含んでもよく、恒久的に導電性であってもよい（すなわち、切替え不可能である）。電線は、流れる電流の方向とは無関係の電気抵抗率を有してもよい。本明細書に記載の半導体本体は、（ドープされた）半導体材料で作られてもよく、半導体チップであってもよく、または半導体チップに含まれてもよい。半導体本体は、電気接続パッドを有し、電極を有する少なくとも１つの半導体要素を含む。パッドは、パッドが電極であることを含む電極に電気的に接続され、逆もまた同様である。

【0009】

図１を参照すると、パワー半導体モジュール装置１００の断面図を概略的に示している。パワー半導体モジュール装置１００は、ハウジング７と、基板１０と、を含む。基板１０は、誘電絶縁層１１と、誘電絶縁層１１に取り付けられた構造化された第１のメタライゼーション層１１１と、誘電絶縁層１１に取り付けられた（構造化された）第２のメタライゼーション層１１２と、を含む。誘電絶縁層１１は、第１および第２のメタライゼーション層１１１，１１２間に配置される。

【0010】

第１および第２のメタライゼーション層１１１，１１２の各々は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、パワー半導体モジュール装置の動作中に固体のままである任意の他の金属または合金、のうちの１つからなるか、またはそれらの１つを含んでもよい。基板１０は、セラミック基板、すなわち誘電絶縁層１１がセラミック、例えば、薄いセラミック層である基板であってもよい。セラミックは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、または任意の他の誘電体セラミック、のうちの１つからなるか、またはそれらの１つを含んでもよい。例えば、誘電絶縁層１１は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＢｅＯまたはＳｉ_３Ｎ_４のうちの１つからなるか、またはそれらの１つを含んでもよい。例えば、基板１０は、例えば、直接銅接合（ＤＣＢ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｐｐｅｒ Ｂｏｎｄｉｎｇ）基板、直接アルミニウム接合（ＤＡＢ：Ｄｉｒｅｃｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｂｏｎｄｉｎｇ）基板、または活性金属ろう付け（ＡＭＢ：Ａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌ Ｂｒａｚｉｎｇ）基板であってもよい。また、基板１０は、絶縁金属基板（ＩＭＳ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｍｅｔａｌ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）であってもよい。絶縁金属基板は、一般に、例えばエポキシ樹脂またはポリイミドなどの（充填された）材料を含む誘電絶縁層１１を備える。誘電絶縁層１１の材料には、例えば、セラミック粒子が充填されてもよい。そのような粒子は、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮまたはＢＮを含んでもよく、約１μｍ～約５０μｍの直径を有してもよい。基板１０はまた、非セラミック誘電絶縁層１１を有する従来のプリント回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）であってもよい。例えば、非セラミック誘電絶縁層１１は、硬化樹脂からなるか、または硬化樹脂を含んでもよい。

【0011】

基板１０は、ハウジング７内に配置される。図１に示す例では、基板１０は、ハウジング７のグランド面を形成するベースプレート１２に配置され、ハウジング７自体は、側壁およびカバーのみを備える。しかしながら、これは一例に過ぎない。ハウジング７がグランド面をさらに備え、基板１０およびベースプレート１２がハウジング７の内側に配置されることも可能である。いくつかのパワー半導体モジュール装置１００では、２つ以上の基板１０が、単一のベースプレート１２にまたはハウジング７のグランド面に配置される。基板１０自体が、ハウジング７のグランド面を形成するようにしてもよい。

【0012】

１つまたは複数の半導体本体２０が、少なくとも１つの基板１０に配置されていてもよい。少なくとも１つの基板１０に配置される半導体本体２０の各々は、ダイオード、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）、ＪＦＥＴ（接合電界効果トランジスタ）、ＨＥＭＴ（高電子移動度トランジスタ）、および／または任意の他の適切な半導体要素を含んでもよい。

【0013】

１つまたは複数の半導体本体２０は、基板１０に半導体配置を形成してもよい。図１では、２つの半導体本体２０のみを例示的に示している。図１の基板１０の第２のメタライゼーション層１１２は連続層である。第１のメタライゼーション層１１１は、図１に示す例では構造化層である。「構造化層」は、第１のメタライゼーション層１１１が連続層ではないが、層の異なるセクション間に凹部を含むことを意味する。そのような凹部を、図１に概略的に示している。この例の第１のメタライゼーション層１１１は、３つの異なるセクションを含む。しかしながら、これは一例に過ぎない。任意の他の数のセクションが可能である。異なる半導体本体２０は、第１のメタライゼーション層１１１の同じまたは異なるセクションに実装されてもよい。第１のメタライゼーション層１１１の異なるセクションは、電気接続がなくてもよく、あるいは例えばボンディングワイヤまたはボンディングリボンなどの電気接続要素３を使用して１つまたは複数の他のセクションに電気的に接続されてもよい。電気接続３はまた、例えば、ほんの数例を挙げると、接続プレート、導体レールまたは接続クリップを含んでもよい。１つまたは複数の半導体本体２０は、導電性接続層３０によって基板１０に電気的および機械的に接続されてもよい。そのような導電性接続層３０は、例えば、はんだ層、導電性接着剤の層、または焼結金属粉末、例えば焼結銀粉末の層であってもよい。他の例によれば、第２のメタライゼーション層１１２が構造化層であることも可能である。第２のメタライゼーション層１１２を完全に省略することもさらに可能である。基板１０はまた、２つ以上の誘電絶縁層１１と、「埋め込みメタライゼーション層」と呼ばれ得る２つのそれぞれの誘電絶縁層間に配置される少なくとも１つのメタライゼーション層と、を有する多層基板（具体的には図示せず）として実装されてもよい。例えば、第２のメタライゼーション層１１２とベースプレート１２との間に追加の誘電絶縁層を設けることによって、第２のメタライゼーション層１１２は、この意味で埋め込みメタライゼーションになる。少なくとも１つの埋め込みメタライゼーション層はまた、第１のメタライゼーション層１１１に関して説明したように、構造化されてもよい。それぞれの埋め込みメタライゼーション層（多層基板の異なるメタライゼーション層間）への電気的接触は、それぞれの埋め込みメタライゼーション層に隣接して配置された誘電絶縁層を通って、第１、第２、またはさらなる埋め込みメタライゼーション層となり得る別のメタライゼーション層まで、延在する導電性接続である１つまたは複数のいわゆる「ビア」によって確立されてもよい。それぞれの埋め込みメタライゼーション層、または埋め込みメタライゼーション層の少なくとも１つのセクションは、電流または信号を伝達するために使用されてもよい。例えば、それぞれの埋め込みメタライゼーション層は、基板に配置された異なるノードおよび／または回路要素を接続するためのボンディングワイヤと同様の方法で使用されてもよい。言い換えれば、接続要素３はまた、対応するビアによって接触された多層基板の埋め込みメタライゼーション層のセクション（追加のメタライゼーション層のセクション）によって形成されてもよく、またはそれを含んでもよい。したがって、多層基板は、一部もしくは全部の表面的な接続要素を置換するために使用されてもよく、および／または回路ノード間の高い相互接続の複雑さを達成するために使用されてもよい。

【0014】

図１に示すパワー半導体モジュール装置１００は、端子要素４０をさらに含む。端子要素４０は、第１のメタライゼーション層１１１に電気的に接続され、ハウジング７の内側と外側との間に電気接続を設ける。端子要素４０は、第１の端部４１で第１のメタライゼーション層１１１に電気的に接続される一方で、端子要素４０の各々の第２の端部４２は、ハウジング７から突出する。端子要素４０は、それぞれの第２の端部４２で外部から電気的に接触されてもよい。端子要素４０の第１の部分は、ハウジング７の内部を垂直方向ｙに貫通してもよい。垂直方向ｙは、基板１０の上面に垂直な方向であり、基板１０の上面は、少なくとも１つの半導体本体２０が実装される面である。しかしながら、図１に示す端子要素４０は単なる例である。端子要素４０は、他の方法で実装されてもよく、ハウジング７内のどこに配置されてもよい。例えば、１つまたは複数の端子要素４０は、ハウジング７の側壁に近接してまたは隣接して配置されてもよい。端子要素４０はまた、カバーを通る代わりに、ハウジング７の側壁を通って突出することができる。端子要素４０の第１の端部４１は、任意の適切な方法で、例えば溶接継手によってまたは導電性接続層によって、基板１０に電気的および機械的に接続されてもよい（図１には明示的に図示せず）。そのような導電性接続層は、はんだ層、導電性接着剤の層、または焼結金属粉末、例えば、焼結銀（Ａｇ）粉末の層であってもよい。端子要素４０の第１の端部４１はまた、例えば、１つまたは複数の電気接続３を介して基板１０に電気的に結合されてもよい。

【0015】

パワー半導体モジュール装置１００は、封止材５をさらに含んでもよい。封止材５は、例えば、シリコーンゲルからなってもよく、またはそれを含んでもよく、あるいは剛性成形コンパウンドであってもよい。封止材５は、ハウジング７の内部を少なくとも部分的に充填し、それによって、基板１０に配置された構成要素および電気接続を覆ってもよい。端子要素４０は、封止材５に部分的に埋め込まれていてもよい。しかしながら、少なくともそれらの第２の端部４２は、封止材５によって覆われておらず、封止材５からハウジング７を通ってハウジング７の外側に突出する。封止材５は、パワー半導体モジュール１００の構成要素および電気接続、特にハウジング７内の基板１０に配置された構成要素を、特定の環境条件および機械的損傷から保護するように構成される。

【0016】

半導体配置（例えば、半導体本体２０、電気接続３、端子要素４０など）のレイアウトは、一般に、少なくとも１つの基板の必要なサイズを最小化する一方で、同時に、電流密度、電気損失および熱応力の不均等な分布も最小化するように、選択されてもよい。対称性は、ゲート駆動および寄生インダクタンスに関して必須であることが多い。例えばＧａＮ ＨＥＭＴなどの横型半導体デバイスは、それらの上面にすべての接触パッド（例えば、ゲート、ソースおよびドレイン接触パッド）が配置され、それらの底面には、接触パッドが配置されていないが、一般に、特に並列に動作するデバイスの場合、デバイスの対称的な配置に関して問題を引き起こす。横型デバイスの対称的な配置は、多くの場合、チップ製造コストの増加、複雑な設計および生産ラインの柔軟性の低下をもたらす。

【0017】

上述の欠点を回避するために、本開示の実施形態による半導体モジュール装置は、誘電絶縁層１１と、誘電絶縁層１１の表面に配置される第１のメタライゼーション層１１１と、を備える基板１０を備える。第１のメタライゼーション層１１１は、第１のセクション１１１_１と、第２のセクション１１１_２と、第３のセクション１１１_３と、を備える。第１の半導体本体２０１および同一の第２の半導体本体２０２が、第１のメタライゼーション層１１１に配置されており、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２の各々は、基板１０とは反対側のそれぞれの半導体本体２０１，２０２の上面に配置される、第１の接触パッド２１_１，２２_１、第２の接触パッド２１_２，２２_２および第３の接触パッド２１_３，２２_３を有する。すなわち、第１および第２の半導体本体２０１，２０２は、横型半導体デバイスである。第１の半導体本体２０１は、第２の半導体本体２０２と同一であるため、半導体本体２０１，２０２は同種（例えば、ＧａＮ ＨＥＭＴ）であり、同一のスイッチング特性および透過特性を有する。また、接触パッド２１_１，２２_１，２１_２，２２_２，２１_３，２２_３は、第１および第２の半導体本体２０１，２０２の上面側に同一に配置される（同一の接触パッドレイアウト）。言い換えれば、第１の半導体本体２０１は、半導体モジュール装置の電気的特性および機能に影響を与えることなく、同一の第２の半導体本体２０２によって容易に置換されてもよく、逆もまた同様である。第１の半導体本体２０１の第３の接触パッド２１_３は、第１の電気接続要素３_２１によって第１のメタライゼーション層１１１の第３のセクション１１１_３に電気的に結合され、第２の半導体本体２０２の第３の接触パッド２２_３は、第２の電気接続要素３_２２によって第１のメタライゼーション層１１１の第３のセクション１１１_３に電気的に結合される。半導体モジュール装置は、第３のセクション１１１_３に配置される少なくとも１つの第３の端子要素４０_３をさらに備える。このようにして、制御信号が、第３のセクション１１１_３に、そしてそこから、第１の電気接続要素３_２１を介して第１の半導体本体２０１に、そして第２の電気接続要素３_２２を介して第２の半導体本体２０２に、（例えば、半導体モジュール装置が配置され得るハウジングの外側から）供給されてもよい。

【0018】

第１の半導体本体２０１の第３の接触パッド２１_３と少なくとも１つの第３の端子要素４０_３との間の第１の電流経路８０_２１（例えば、第１の電気接続要素３_２１に最も近く配置された少なくとも１つの第３の端子要素４０_３の第３の端子要素４０_３）は、第２の半導体本体２０２の第３の接触パッド２２_３と少なくとも１つの第３の端子要素４０_３との間の第２の電流経路８０_２２（例えば、第２の電気接続要素３_２２に最も近く配置された少なくとも１つの第３の端子要素４０_３の第３の端子要素４０_３）に同一の電圧および電流伝達特性を提供する。第１および第２の電気接続要素３_２１，３_２２の各々は、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される基板１０の追加のメタライゼーション層のセクションを備える。このようにして、第３の端子要素４０_３を介して供給される制御信号は、第１の半導体本体２０１の第３の接触パッド２１_３および第２の半導体本体２０２の第３の接触パッド２２_３に同様の信号特性で、同時に到達する。すなわち、例えば、第３の接触パッド２１_３，２２_３は、第３の端子要素４０_３に制御信号が印加されたとき、実質的に同一の電位（または電圧）を有することになる。これにより、第１の半導体本体２０１と第２の半導体本体２０２とを高対称に動作させることができる。すなわち、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２は、実質的に同時にオンまたはオフに切り替わる。さらに、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２は、切替え動作中に同一の電流および電圧過渡、ならびに、例えば、動作中に同一の電流密度を有することになる。これを達成するために、第１の電流経路８０_２１および第２の電流経路８０_２２は、例えば、実質的に同一または同一のオーミック挙動、実質的に同一または同一の誘導挙動、および、実質的に同一または同一の容量挙動のうちの少なくとも１つを呈してもよい。電流経路８０_２１、８０_２２の（実質的に）同一のオーミック挙動、（実質的に）同一の誘導挙動および（実質的に）同一の容量挙動は、一般に、第１および第２の半導体本体２０１，２０２の（入力）インピーダンス差よりも著しく小さい、２つの電流経路８０_２１、８０_２２のインピーダンス差をもたらす。第１および第２の半導体本体２０１，２０２の（入力）インピーダンスの差は、例えば、通常、製造ばらつきに起因する場合がある。言い換えれば、第１の電流経路８０_２１の異なる要素のインピーダンスの合計は、第２の電流経路８０_２２の異なる要素のインピーダンスの合計と（実質的に）同一であり得る。本明細書で使用する「同一」という用語は、例えば、第１および第２の電流経路８０_２１、８０_２２のオーミック挙動などの異なる実体の関連する特性が極めて類似するものと、解釈されるべきである。関連する特性が厳密に同じであるが、製造公差に基づいて僅かな偏差が生じてもよいように、異なるエンティティは、設計されてよいとも言える。製造公差は、異なる用途と異なる実体を製造するために使用される異なる製造プロセスとの間で変動してもよい。

【0019】

第３の接触パッド２１_３，２２_３は、それぞれ第１および第２の半導体本体２０１，２０２の制御電極（例えば、ゲート電極）を形成してもよく、またはそれに結合されてもよい。特に、第１および第２の半導体本体２０１，２０２の各々は、制御電極と、第１の負荷電極と第２の負荷電極との間の制御可能な負荷経路と、を備えてもよい。第１の接触パッド２１_１，２２_１は、例えば、それぞれの第１の負荷電極（例えば、ドレイン電極）を形成しても、またはそれに結合されてもよく、第２の接触パッド２１_２，２２_２は、第１および第２の半導体本体２０１，２０２のそれぞれの第２の負荷電極（例えば、ソース電極）を形成しても、またはそれに結合されてもよい。

【0020】

ここで図２を参照すると、本開示の１つの例示的な実施形態を概略的に示している。この構成では、単一の（例えば、厳密に１つの）第３の端子要素４０_３が、第３のセクション１１１_３に配置される。単一の第３の端子要素４０_３は、第１の接続点と第２の接続点との間に配置され、第１の接続点は、第１の電気接続要素３_２１が第３のセクション１１１_３に接続される点であり、第２の接続点は、第２の電気接続要素３_２２が第３のセクション１１１_３に接続される点である。図２に示す例では、第３の端子要素４０_３は、第１の接続点と第２の接続点との間の中央に配置される。言い換えれば、第３の端子要素４０_３と第１の接続点との間の距離ｄ１は、第３の端子要素４０_３と第２の接続点との間の距離ｄ１に等しい。この例示の第３のセクション１１１_３は、水平方向ｘにおいて第１の半導体本体２０１と第２の半導体本体２０２との間に配置される。第１の半導体本体２０１は、対称中心Ｐ１を中心に第２の半導体本体２０２と点対称に配置される。この例示の対称中心Ｐ１は、第３の端子要素４０_３の位置と一致している。すなわち、図２の半導体モジュール装置の異なる要素は、第１の電流経路および第２の電流経路が同一になる（すなわち、同一の電圧および電流伝達特性を提供する）ように、高度に（点）対称的に配置される。

【0021】

第１の電流経路８０_２１は、第１の電気接続要素３_２１と、第１の接続点と第３の端子要素４０_３との間に配置される第３のセクション１１１_３の第１のセグメント１１１_３２１と、によって形成され、第２の電流経路８０_２２は、第２の電気接続要素３_２２と、第２の接続点と第３の端子要素４０_３との間に配置される第３のセクション１１１_３の第２のセグメント１１１_３２２と、によって形成される。これは、図８にさらに詳細に概略的に示しており、電流経路の定義に必要ではないすべての特徴は、明確にするために省略している。この例では、第１の電気接続要素３_２１の寸法および材料は、第２の電気接続要素３_２２の寸法および材料と同一であり、第３のセクション１１１_３の第１のセグメント１１１_３２１の長さは、第３のセクション１１１_３の第２のセグメント１１１_３２２の長さと同一である。すなわち、第１の電気接続要素３_２１が、例えば、第１の材料を含み、第１の直径および第１の長さを有する厳密に１つのボンディングワイヤを備える場合、第２の電気接続要素３_２２も、同じ第１の材料を含み、同じ第１の直径および第１の長さを有する厳密に１つのボンディングワイヤを備える。

【0022】

しかし、対称中心Ｐ１を中心として対称な点に第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２を配置することは、半導体本体２０１，２０２の対称な駆動を実現し得る一例に過ぎない。ここで図３を参照すると、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２は、第２の水平方向ｚにおいて第３のセクション１１１_３に対して同じ側に配置されることも可能である。この場合、第１の半導体本体２０１と第２の半導体本体２０２とは同一であり、したがって、接触パッド２１_１，２２_１，２１_２，２２_２，２１_３，２２_３は、第１および第２の半導体本体２０１，２０２との上面に同一に配置されるので、第１の半導体本体２０１の方向と第２の半導体本体２０２の方向とは一致する。すなわち、第１の半導体本体２０１と第２の半導体本体２０２とは互いに対称に配置されない。このようにして、第１の電流経路８０_２１は、第２の電流経路８０_２２に同一の電圧および電流伝達特性を提供し得る。図２に関して上述したものと同様に、第３の端子要素４０_３は、第１の接続点と第２の接続点との間の（中央に）配置され、第１の接続点は、第１の電気接続要素３_２１が第３のセクション１１１_３に接続される点であり、第２の接続点は、第２の電気接続要素３_２２が第３のセクション１１１_３に接続される点である。言い換えれば、図３に示す例では、第３の端子要素４０_３と第１の接続点との間の距離ｄ１は、第３の端子要素４０_３と第２の接続点との間の距離ｄ１に等しい。これは、例えば、図５にさらに詳細に示している。

【0023】

図２、図３、図５および図８に示す例では、例えば、厳密に１つの第３の端子要素４０_３が、第３のセクション１１１_３に、さらに第１の接続点と第２の接続点との間に、配置される。特に、厳密に１つの第３の端子要素４０_３は、第１の接続点と第２の接続点との間の中央に配置される。しかしながら、単一の第３の端子要素４０_３に対する接続点のこのような対称配置（点対称または軸対称）は、一例に過ぎない。例えば、図６に概略的に示されるように、第３のセクション１１１_３の第１のセグメント１１１_３２１の長さが、第３のセクション１１１_３の第２のセグメント１１１_３２２の長さと異なることも可能である。すなわち、第１のセグメント１１１_３２１は、異なる長さに起因して、第２のセグメント１１１_３２２と比較して異なる電圧および電流の伝達を提供する。第１の電流経路８０_２１全体が第２の電流経路８０_２２に同一の電圧および電流伝達特性を提供するために、第１の電気接続要素３_２１はまた、第２の電気接続要素３_２２と比較して異なる電圧および電流の伝達を提供する。図６に概略的に示すように、例えば、第２のセグメント１１１_３２２が第１のセグメント１１１_３２１よりも短いので、第２の電気接続要素３_２２は、第１および第２のセグメント１１１_３２１，１１１_３２２との異なる長さを補償するために、第１の電気接続要素３_２１よりも長くてもよい。異なる長さ３_２１，３_２２を有する電気接続要素を設ける代わりに、またはそれに加えて、例えば、異なる直径および／または異なる材料を有する電気接続要素３_２１，３_２２を設けることも可能である。しかしながら、いずれの場合も、第１の電流経路８０_２１の異なる要素のインピーダンスの合計は、第２の電流経路８０_２２の異なる要素のインピーダンスの合計と同一であってもよい。

【0024】

図５に示す例では、第３のセクション１１１_３は、第２の水平線Ａ２に沿って配置された細長いセクションである。すなわち、第１および第２の半導体本体２０１，２０２側を向く第３のセクション１１１_３の第１の辺は、第２の水平線Ａ２の少なくとも一部と一致する。第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２は、第２の水平線Ａ２と平行な第１の水平線Ａ１に沿って配置される。第３のセクション１１１_３と対向する第１の半導体本体２０１の第１の辺と第３のセクション１１１_３と対向する第２の半導体本体２０２の第１の辺とは、第１の水平線Ａ１の異なるセクションで各々一致する。すなわち、第１の半導体本体２０１と第３のセクション１１１_３との間の距離は、第２の半導体本体２０２と第３のセクション１１１_３との間の距離に等しく、さらに、第１の水平線Ａ１と第２の水平線Ａ２との間の距離にさらに等しい。

【0025】

これに対して、図６に示す例では、第１の半導体本体２０１は、第３の水平線Ａ３に沿って配置され、第２の半導体本体２０２は、第４の水平線Ａ４に沿って配置され、第３の水平線Ａ３および第４の水平線Ａ４は、互いに平行であり、第２の水平線Ａ２にも平行である。すなわち、第３のセクション１１１_３に対向する第１の半導体本体２０１の第１の辺は、第３の水平線Ａ３のセクションに一致し、第３のセクション１１１_３に対向する第２の半導体本体２０２の第１の辺は、第４の水平線Ａ４のセクションに一致する。言い換えれば、第１の半導体本体２０１と第３のセクション１１１_３との間の距離は、第２の半導体本体２０２と第３のセクション１１１_３との間の距離と異なる。

【0026】

ここで図７を参照すると、図５の配置と同様の配置を概略的に示している。しかしながら、図７に示す例では、２つの第３の端子要素４０_３が、第３のセクション１１１_３に、さらに第１の接続点と第２の接続点との間に、配置される。同一の制御信号が、２つの第３の端子要素４０_３を介して供給されてもよい。この例では、第１の電流経路８０_２１は、第１の電気接続要素３_２１と、第１の接続点と少なくとも１つの第３の端子要素４０_３（例えば、第１の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第３の端子要素４０_３の第３の端子要素４０_３）との間に配置される第３のセクション１１１_３の第１のセグメント１１１_３２１と、によって形成される。同様に、第２の電流経路８０_２２は、第２の電気接続要素３_２２と、第２の接続点と少なくとも１つの第３の端子要素４０_３（例えば、第２の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第３の端子要素４０_３の第３の端子要素４０_３）との間に配置される第３のセクション１１１_３の第２のセグメント１１１_３２２と、によって形成される。図７に示す例では、上記の図５に関して説明したものと同様に、第１のセグメント１１１_３２１の長さは、第２のセグメント１１１_３２２の長さに等しい。すなわち、第１の電流経路８０_２１は、第２の電流経路８０_２２と対称である。しかしながら、いくつの第３の端子要素４０_３が第３のセクション１１１_３に配置されているかにかかわらず、図６に関して上述したものと同様に、第１のセグメント１１１_３２１の長さが、第２のセグメント１１１_３２２の長さと異なることも可能である。すなわち、第１の電流経路８０_２１は、第２の電流経路８０_２２と対称でなくてもよい一方で、それでもなお同一の電圧および電流伝達特性を提供する。

【0027】

３つ以上の第３の端子要素４０_３が、第３のセクション１１１_３に、さらに第１の接続点と第２の接続点との間に、配置されることも一般的に可能性がある。第３のセクション１１１_３に配置された第３の端子要素４０_３の数にかかわらず、第１の電流経路８０_２１は、第１の電気接続要素３_２１と、第１の接続点と少なくとも１つの第３の端子要素４０_３（例えば、第１の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第３の端子要素４０_３の第３の端子要素４０_３）との間に配置される第３のセクション１１１_３の第１のセグメント１１１_３２１と、によって形成され、第２の電流経路８０_２２は、第２の電気接続要素３_２２と、第２の接続点と少なくとも１つの第３の端子要素４０_３（例えば、第２の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第３の端子要素４０_３の第３の端子要素４０_３）との間に配置される第３のセクション１１１_３の第２のセグメント１１１_３２２と、によって形成される。２つ以上の第３の端子要素４０_３が、第３のセクション１１１_３に配置されている場合、２つ以上の第３の端子要素４０_３のうちの１つまたは複数が、第１の接続点と第２の接続点との間に配置されない。

【0028】

第３のセクション１１１_３の同じ側に配置された第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２について上述した図５、図６および図７に関して説明したことは、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２が第３のセクション１１１_３の異なる側（例えば、図２および図８）に配置される点対称配置にも同様に適用される。

【0029】

すべての例において、第３のセクション１１１_３およびその上に配置された少なくとも１つの第３の端子要素４０_３は、第２の水平方向ｚにおいて、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２から離れて配置されてもよい。さらに、すべての例において、第１の半導体本体２０１の第１の接触パッド２１_１および第２の半導体本体２０２の第１の接触パッド２２_１は、第１のメタライゼーション層１１１の第１のセクション１１１_１に電気的に結合されてもよく、第１の半導体本体２０１の第２の接触パッド２１_２および第２の半導体本体２０２の第２の接触パッド２２_２は、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２に電気的に結合されてもよい。一例によれば、第１の半導体本体２０１の第２の接触パッド２１_２および第２の半導体本体２０２の第２の接触パッド２２_２は、ソースパッドであってもよく、第１の半導体本体２０１の第１の接触パッド２１_１および第２の半導体本体２０２の第１の接触パッド２２_１は、ドレインパッドであってもよい。第１の半導体本体２０１の第１の接触パッド２１_１および第２の半導体本体２０２の第１の接触パッド２２_１の各々は、電気接続要素３によって第１のメタライゼーション層１１１の第１のセクション１１１_１に電気的に結合されてもよく、第１の半導体本体２０１の第２の接触パッド２１_２および第２の半導体本体２０２の第２の接触パッド２２_２の各々は、電気接続要素３によって第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２に電気的に結合されてもよい。電気接続要素３の各々は、例えば、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される基板１０の追加のメタライゼーション層のセクションを備えてもよい。第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２は、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２に配置されてもよい。すなわち、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２は、それらのそれぞれの第２の接触パッド２１_２，２２_２が電気的に結合される（例えば、ソース電位上に配置された半導体本体）第１のメタライゼーション層のそのセクションに配置されてもよい。

【0030】

例えば、図２および図３に概略的に示すように、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２は、第３のセクション１１１_３を水平に囲んでもよい。半導体モジュール装置は、第１および第２の半導体本体２０１，２０２の第２の接触パッド２１_２，２２_２と電気的に接触するために、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２に配置される１つまたは複数の第２の端子要素４０_２をさらに備えてもよい。第３のセクション１１１_３は、第２の水平方向ｚにおいて、１つまたは複数の第２の端子要素４０_２と第１および第２の半導体本体２０１，２０２との間に配置されてもよい。このようにして、第２の接触パッド２１_２，２２_２と第２の端子要素４０_２との間を流れる（負荷）電流は、第３のセクション１１１_３の周囲を流れなければならない。このようにして、例えば、（負荷）電流の高い対称性を達成することができる。第２の端子要素４０_２と半導体本体２０１，２０２との間に直流電流が流れることが回避される。第２の端子要素４０_２によって供給される電流は、第３のセクション１１１_３によって形成されたアイランドの周りを流れるように、対称的に分割されることを強いられる。

【0031】

図３に概略的に示す半導体モジュール装置では、第３のセクション１１１_３は、第１の水平方向ｘに最小長さを有する。すなわち、第３のセクション１１１_３は、第３のセクション１１１_３の第１のセグメント１１１_３２１の長さと、第３のセクション１１１_３の第２のセグメント１１１_３２２の長さと、の合計よりも僅かに長い第１の水平方向ｘの長さを有する。この最小長さは、上述したように、ゲート駆動対称性を達成するために概ね十分である。

【0032】

しかしながら、ここで図４を参照すると、第３のセクション１１１_３が最小長さよりも大幅に大きい長さを有することも可能である。上述したように、半導体モジュール装置は、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２に配置される１つまたは複数の第２の端子要素４０_２を備えてもよく、第２の水平方向ｚの第３のセクション１１１_３は、１つまたは複数の第２の端子要素４０_２と第１および第２の半導体本体２０１，２０２との間に配置されてもよい。図４の配置における第３のセクション１１１_３は、第１の水平方向ｘに長さｌ１１１_３を有し、第３のセクション１１１_３の長さｌ１１１_３は、第１の半導体本体２０１の長さｌ２０１と、第２の半導体本体２０２の長さｌ２０２と、第１の半導体本体２０１と第２の半導体本体２０２との間の第１の水平方向ｘの距離ｄ２０と、の合計以上である。第３のセクション１１１_３は、例えば、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２に、第１の水平方向ｘで、さらに整列されてもよい。このようにして、第２の半導体本体２０２の第２の端子要素４０_２と第２の接触パッド２２_２との間に（負荷）電流が流れなければならない距離は、第３のセクション１１１_３が最小長さのみを有する、図３の半導体配置と比較して増加する。すなわち、図３の配置とは対照的に、図４の配置は、ゲート駆動対称性をもたらすことに加えて、負荷電流に関してもさらに対称的である。しかしながら、図４の配置における第３の端子要素４０_３は、第１の接続点と第２の接続点との間のその位置（中央）に留まる。すなわち、第３のセクション１１１_３の第３の端子要素４０_３の位置は、第１の水平方向ｘにおける第３のセクション１１１_３の長さの延長によって影響されないままであり得る。第３の端子要素４０_３は、第１の接続点と第２の接続点との間に（中央に）配置されてもよいが、第３のセクション１１１_３の中央に配置されなくてもよい。第３の端子要素４０_３と第３のセクション１１１_３の第１の端部との間の距離は、第３の端子要素４０_３と、第１の水平方向ｘにおける第１の端部とは反対側の第３のセクション１１１_３の第２の端部と、の間の距離よりも、小さくても、大きくてもよい。

【0033】

例示的に上述した本開示の異なる実施形態による半導体モジュール装置は、横型半導体デバイスのゲート駆動対称性、および任意選択で負荷電流の対称性をもたらす。上述したような半導体モジュール装置は、複雑なトポロジにおけるサブ構造、少なくとも図３、図５、図６および図７に関して例示的に説明したような配置として使用されてもよく、図９および図１０に関して以下で詳細に説明する。各サブ構造は、２つの並列駆動半導体を提供する。２つ以上のサブ構造が使用され得る複雑なトポロジには、ハーフブリッジトポロジまたは３レベルトポロジ、例えば、中性点クランプ方式（ＮＰＣ：ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ ｃｌａｍｐｅｄ）トポロジ、またはアクティブ中性点クランプ方式トポロジが含まれるが、これらに限定されない。例えば、複雑なトポロジでは、２つ以上のサブ構造を並列に動作させてもよい。

【0034】

ここで図９を参照すると、半導体モジュール装置は、２つの実質的に同一のサブ構造を備えてもよい。すなわち、第１のサブ構造に加えて、半導体モジュール装置は、同一の第２のサブ構造をさらに備えてもよい。したがって、半導体モジュール装置は、第１のメタライゼーション層１１１の第４のセクション１１１_３２と、第１のメタライゼーション層１１１に配置される第３の半導体本体２０３および同一の第４の半導体本体２０４と、をさらに備えてもよい。第３の半導体本体２０３および第４の半導体本体２０４の各々は、それぞれの半導体本体２０３，２０４の上面に配置される第１の接触パッドと、第２の接触パッドと、第３の接触パッドと、を有し、上面は、基板１０とは反対側である。第３の半導体本体２０３および第４の半導体本体２０４の方向は、第１および第２の半導体本体２０１，２０２の方向に一致する。第３の半導体本体２０３および第４の半導体本体２０４は、第３のセクション１１１_３１および第４のセクション１１１_３２に対して、第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２と同じ側に配置される。第３の半導体本体２０３の第３の接触パッドは、第３の電気接続要素３_２３によって第１のメタライゼーション層１１１の第４のセクション１１１_３２に電気的に結合され、第４の半導体本体２０４の第３の接触パッドは、第４の電気接続要素３_２４によって第１のメタライゼーション層１１１の第４のセクション１１１_３２に電気的に結合される。

【0035】

半導体モジュール装置は、第４のセクション１１１_３２に配置される少なくとも１つの第４の端子要素４０_３２をさらに備える。第４の端子要素４０_３２の数は、２つのサブシステムが（電流経路に関して）互いに対称になるように、第３の端子要素４０_３１の数に対応してもよい。第３の半導体本体２０３の第３の接触パッドと、少なくとも１つの第４の端子要素４０_３２（例えば、第３の電気接続要素３_２３に最も近く配置された少なくとも１つの第４の端子要素４０_３２の第４の端子要素４０_３２）と、の間の第３の電流経路は、第４の半導体本体２０４の第３の接触パッドと、少なくとも１つの第４の端子要素４０_３２（第４の電気接続要素３_２４に最も近く配置された少なくとも１つの第４の端子要素４０_３２の第４の端子要素４０_３２）と、の間の第４の電流経路に同一の電圧および電流伝達特性を提供する。第１のサブ構造に関して上述したものと同様に、第３および第４の電気接続要素３_２３，３_２４の各々は、例えば、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される基板１０の追加のメタライゼーション層のセクションを備える。

【0036】

第２のサブ構造は、第１のサブ構造と同様に、ゲート駆動対称性、および任意選択で負荷電流の対称性をもたらす。第１のサブ構造および第２のサブ構造が、同一の電圧および電流伝達特性を提供することも可能である。すなわち、第１の電流経路８０_２１は、第２の電流経路８０_２２だけでなく、第３の電流経路および第４の電流経路としても、同一の電圧および電流伝達特性を提供し得る。

【0037】

第３の半導体本体２０３の第１の接触パッドおよび第４の半導体本体２０４の第１の接触パッドは、第１のメタライゼーション層１１１の第１のセクション１１１_１に電気的に結合されてもよく、第３の半導体本体２０３の第２の接触パッドおよび第４の半導体本体２０４の第２の接触パッドは、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２に電気的に結合されてもよい。すなわち、第３および第４の半導体本体２０３，２０４の第１および第２の接触パッドは、それぞれ第１および第２の半導体本体２０１，２０２の第１および第２の接触パッド２１_１，２２_１，２１_２，２２_２と同じ第１のメタライゼーション層のセクションに電気的に結合されてもよい。第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２は、第３のセクション１１１_３１と第４のセクション１１１_３２との両方を水平に囲んでもよい。第３のセクション１１１_３１および第４のセクション１１１_３２は、両方とも同じ第２の水平線Ａ２に沿って配置される細長いセクションであってもよい。第１、第２、第３および第４の半導体本体２０１，２０２，２０３，２０４は、図９に概略的に示すように、同じ第１の水平線Ａ１に沿って配置されてもよい。例えば、図６および図７に関して説明したサブ構造と同様の２つの同一のサブ構造が、複雑なトポロジに含まれることも可能である。

【0038】

半導体モジュール装置は、任意選択で、第１のメタライゼーション層１１１の第５のセクション１１１_３３をさらに備えてもよく、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２も、第５のセクション１１１_３３を水平に囲む。第３のセクション１１１_３１は、第２の水平方向ｚにおいて、第５のセクション１１１_３３と第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２との間に配置され、同様に、第４のセクション１１１_３２は、第２の水平方向ｚにおいて、第５のセクション１１１_３３と第３の半導体本体２０３および第４の半導体本体２０４との間に配置される。第１の水平方向ｘにおける第５のセクション１１１_３３の長さｌ１１１_３３は、第１の水平方向ｘにおける、第３のセクション１１１_３１と第４のセクション１１１_３２との間の距離ｄ１１１_３以上であってもよい。このようにして、上記の図４を参照して第３のセクション１１１_３の長さｌ１１１_３に関して説明したものと同様に、負荷電流の対称性が、半導体モジュール装置で達成されてもよい。

【0039】

第５のセクション１１１_３３は、負荷電流の対称性を達成するために、定められた経路に沿って電流を案内するという唯一の機能を有してもよい。すなわち、第５のセクション１１１_３３は、半導体モジュール装置（具体的には図示せず）の任意の他のセクション、または任意の要素に電気的に接続されなくてもよい。しかしながら、図９に概略的に示すように、第５のセクション１１１_３３が、電気接続要素３によって第３のセクション１１１_３１に電気的に結合され、第５のセクション１１１_３３が、電気接続要素３によって第４のセクション１１１_３２にさらに電気的に結合されることも可能である。電気接続要素３の各々は、例えば、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される基板１０の追加のメタライゼーション層のセクションを備えてもよい。しかしながら、図９に示す配置では、第１のメタライゼーション層１１１の第５のセクション１１１_３３に端子要素は配置していない。この例における第５のセクション１１１_３３は、１つまたは複数の第３の端子要素４０_３１および１つまたは複数の第４の端子要素４０_３２を介して供給される信号の低誘導性および低オーミック接続をもたらすために使用される。そのような接続は、例えば、両方のサブシステムが同じゲートドライバによって動作される場合、外部（ゲート）駆動回路の非対称性の補償に有用であり得る。例えば、サブシステムがインターリーブ方式で動作する場合、第５のセクション１１１_３３を、半導体モジュール装置の任意の他のセクションまたは任意の要素に、電気的に接続しなくてもよい。

【0040】

別の例によれば、半導体モジュール装置は、図１０に例示的に示すように、第１のメタライゼーション層１１１の第５のセクション１１１_３３に配置される少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３をさらに備えてもよい。この場合、少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３（例えば、電気接続要素３と第５のセクション１１１_３３との間の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３の第５の端子要素４０_３３）と、少なくとも１つの第４の端子要素４０_３２（例えば、電気接続要素３と第４のセクション１１１_３２との間の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第４の端子要素４０_３２のうちの第４の端子要素４０_３２）と、の間の第５の電流経路は、少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３（電気接続要素３と第５のセクション１１１_３３との間の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３の第５の端子要素４０_３３）と、少なくとも１つの第３の端子要素４０_３１（例えば、電気接続要素３と第３のセクション１１１_３１との間の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第３の端子要素４０_３１の第３の端子要素４０_３１）と、の間の第６の電流経路に同一の電圧および電流伝達特性を提供する。

【0041】

上述したように、半導体モジュール装置は、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２に配置される複数の第２の端子要素４０_２を備えてもよい。一例によれば、図９および図１０に概略的に示すように、複数の第２の端子要素４０_２は、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２に配置される、第２の端子要素４０_２１の第１のグループをおよび第２の端子要素４０_２２の第２のグループを含んでもよい。第２の水平方向ｚにおける第３のセクション１１１_３１は、第２の端子要素４０_２１の第１のグループと第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２との間に配置されてもよく、第２の水平方向ｚにおける第４のセクション１１１_３２は、第２の端子要素４０_２２の第２のグループと第３の半導体本体２０３および第４の半導体本体２０４との間に配置されてもよい。これは、第１、第２、第３および第４の半導体本体２０１，２０２，２０３，２０４の各々と、複数の第２の端子要素４０_２２のうちの最も近いものと、の間に電流が流れなければならない距離が実質的に同一であるため、半導体モジュール装置における負荷電流の対称性をさらに向上する。

【0042】

ここで図１０を参照すると、負荷電流の対称性をさらに向上することができる。図１０に概略的に示すように、半導体モジュール装置は、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２を通って延在し、第２の端子要素４０_２１の第１のグループと第１の半導体本体２０１および第２の半導体本体２０２との間の第１のトレンチ６０_１と、第１のメタライゼーション層１１１の第２のセクション１１１_２を通って延在し、第２の端子要素４０_２２の第２のグループと、第３の半導体本体２０３および第４の半導体本体２０４との間の第２のトレンチ６０_２と、をさらに備えてもよい。第２の端子要素４０_２と半導体本体２０１，２０２，２０３，２０４との間に流れる電流の流れは、そのようなトレンチ６０_１，６０_２によって、ならびに第１のメタライゼーション層１１１の第３、第４および第５のセクション１１１_３１、１１１_３２、１１１_３３の長さを適切に選択することによって、正確に制御されてもよい。

【0043】

図９に示す例では、端子要素４０_３１、４０_３２は、第３のセクション１１１_３１および第４のセクション１１１_３２の各々に配置されているが、第５のセクション１１１_３３には配置されていない。図１０に示す例では、端子要素４０_３１、４０_３２、４０_３３は、第３のセクション１１１_３１、第４のセクション１１１_３２および第５のセクション１１１_３３の各々に配置される。しかしながら、端子要素４０_３３が第５のセクション１１１_３３に配置されているが、第３のセクション１１１_３１および第４のセクション１１１_３２には配置されないことも可能である（具体的に図示せず）。すなわち、代替の半導体モジュール装置は、誘電絶縁層１１と、誘電絶縁層１１の表面に配置される第１のメタライゼーション層１１１と、を備える基板１０を備えてもよく、第１のメタライゼーション層１１１は、第１のセクション１１１_１と、第２のセクション１１１_２と、第３のセクション１１１_３１と、第４のセクション１１１_３２と、第５のセクション１１１_３３と、を備え、第２のセクション１１１_２は、第３のセクション１１１_３１、第４のセクション１１１_３２および第５のセクション１１１_３３の各々を水平に囲む。

【0044】

半導体モジュール装置は、第１のメタライゼーション層１１１に配置される同一の第１、第２、第３および第４の半導体本体２０１，２０２，２０３，２０４をさらに備えてもよく、第１の半導体本体２０１、第２の半導体本体２０２、第３の半導体本体２０３および第４の半導体本体２０４の各々は、基板１０とは反対側のそれぞれの半導体本体２０１，２０２，２０３，２０４の上面に配置される第１の接触パッド２１_１，２２_１、第２の接触パッド２１_２，２２_２および第３の接触パッド２１_３，２２_３を有する。第１の半導体本体２０１の第３の接触パッド２１_３は、第１の電気接続要素３_２１によって第１のメタライゼーション層１１１の第３のセクション１１１_３１に電気的に結合され、第２の半導体本体２０２の第３の接触パッド２２_３は、第２の電気接続要素３_２２によって第１のメタライゼーション層１１１の第３のセクション１１１_３、１１１_３１に電気的に結合され、第３の半導体本体２０３の第３の接触パッドは、第３の電気接続要素３_２３によって第１のメタライゼーション層１１１の第４のセクション１１１_３２に電気的に結合され、第４の半導体本体２０４の第３の接触パッドは、第４の電気接続要素３_２４によって第１のメタライゼーション層１１１の第４のセクション１１１_３２に電気的に結合される。第５のセクション１１１_３３は、電気接続要素３によって第３のセクション１１１_３１に電気的に結合され、第５のセクション１１１_３３は、電気接続要素３によって第４のセクション１１１_３２に電気的に結合される。電気接続要素３，３_２１，３_２２，３_２３，３_２４の各々は、１つまたは複数のボンディングワイヤ、１つまたは複数のボンディングリボン、接続レール、あるいは対応するビアによって接触される基板１０の追加のメタライゼーション層のセクションを備える。

【0045】

パワー半導体モジュール装置は、第１のメタライゼーション層１１１の第５のセクション１１１_３３に配置される少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３をさらに備える。少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３（例えば、それぞれの電気接続要素３と第５のセクション１１１_３３との間の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３の第５の端子要素４０_３３）と、第１の半導体本体２０１の第３の接触パッド２１_３と、の間の電流経路は、少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３（例えば、それぞれの電気接続要素３と第５のセクション１１１_３３との間の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３の第５の端子要素４０_３３）と、第２の半導体本体２０２の第３の接触パッド２２_３と、の間の電流経路の、少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３（例えば、それぞれの電気接続要素３と第５のセクション１１１_３３との間の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３の第５の端子要素４０_３３）と、第３の半導体本体２０３の第３の接触パッドと、の間の電流経路の、さらに、少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３（例えば、それぞれの電気接続要素３と第５のセクション１１１_３３との間の接続点に最も近く配置された少なくとも１つの第５の端子要素４０_３３の第５の端子要素４０_３３）と、第４の半導体本体２０４の第３の接触パッドと、の間の電流経路の、各々に同一の電圧および電流伝達特性を提供する。

【0046】

図９および図１０に概略的に示しているように、さらに複雑な配置は、（図９および図１０の右側に見える）３つ以上のサブ構造をさらに備えてもよい。しかしながら、任意のさらなるサブ構造は、任意選択であり、省略することもできる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【外国語明細書】