[0098]在這方案中，在根據(jù)比較實施例的半導體裝置中100中，兩個凹槽104、106在用于布置兩種類型半導體元件26、28的上臂功率單元22的金屬板102上布置的方位與兩個凹槽104、106在用于安裝兩種類型半導體元件30、32的下臂功率單元24的金屬板102上布置的方位在第二方向Y上倒置。因此，難以使用相同構(gòu)件用于上臂功率單元22側(cè)的金屬板102和下臂功率單元24側(cè)的金屬板102。
[0099]與此相反，在根據(jù)本實施例的半導體裝置20中，能夠共用用于上臂功率單元22的金屬板36和用于下臂功率單元24的金屬板56，以及能夠通過改變在具有相同形狀的金屬板36、56上在第二方向Y上的半導體開關(guān)元件26和二極管28的布置順序以及半導體開關(guān)元件30和二極管32的布置順序，來構(gòu)成上臂功率單元22和下臂功率單元24。因此，能夠?qū)⑹褂迷诎雽w裝置20中的部件(具體地，金屬板36、56)的類型減少為一個類型部件。
[0100]圖9A至圖9C是用于圖示出根據(jù)比較實施例的半導體裝置110的特性的視圖，比較實施例是與根據(jù)本實施例的半導體裝置20相比較。圖1OA至圖1OC是用于圖示出根據(jù)本實施例的半導體裝置20的特性的視圖。圖9A示出了在半導體裝置中在金屬板上的半導體元件的布置圖。圖1OA示出了在半導體裝置中在金屬板上半導體元件的布置圖。圖9B示出了圖9A中所示的半導體裝置的截面圖。圖1OB示出了圖1OA中所示的半導體裝置的截面圖。圖9C是示出了在半導體裝置中基于圖9B所示的截面位置的剪切應(yīng)力的視圖。圖1OC是示出了在半導體裝置中基于圖1OB所示的截面位置的剪切應(yīng)力的視圖。
[0101]在根據(jù)本實施例的半導體裝置20的結(jié)構(gòu)中，上臂功率單元22的半導體開關(guān)元件26和二極管28在第一方向X上具有大致相同寬度，并且在第二方向Y上并排布置在金屬板34、36上，使得在第一方向X上的端部彼此對準。下臂功率單元24的半導體開關(guān)元件30和二極管32在第一方向X上具有大致相同寬度，并且在第二方向Y上并排布置在金屬板54、56上，使得在第一方向X上的端部彼此對準。
[0102]在根據(jù)比較實施例的半導體裝置110中，如圖9A所示，其中在第一方向X上每個半導體開關(guān)元件26、30的寬度不同于在第一方向X上對應(yīng)一個二極管28、32的寬度。半導體開關(guān)元件26和二極管28或者半導體開關(guān)元件30和二極管32在第二方向Y上并排布置在一對金屬板112、114上，同時在第一方向X上的端部不彼此對準。利用上述結(jié)構(gòu)，取決于在半導體裝置110中在第一方向X上的位置，在第二方向Y上并排布置的半導體開關(guān)元件26和二極管28或者半導體開關(guān)元件30和二極管32在第二方向Y上彼此面對，或者半導體開關(guān)元件26和二極管28或者半導體開關(guān)元件30和二極管32不彼此面對。
[0103]在半導體開關(guān)元件26和二極管28或者半導體開關(guān)元件30和二極管32在第二方向Y上不彼此面對的部分，當與面對的部分比較時，在注塑樹脂74和金屬板112或金屬板114之間的接觸面處剪切應(yīng)力的方向改變的點遠離半導體開關(guān)元件26或者半導體開關(guān)元件30在第二方向Y上的端部(見圖9B和圖9C)。因此，在根據(jù)比較實施例的半導體裝置110中，在從金屬板112或者金屬板114剝落注塑樹脂74時的進展距離延伸，所以剝落變得易于進展。
[0104]相反，在根據(jù)本實施例的半導體裝置20的結(jié)構(gòu)中，不存在半導體開關(guān)元件26和二極管28或者半導體開關(guān)元件30和二極管32在第二方向Y上不彼此面對的部分，所以半導體開關(guān)元件26和二極管28或者半導體開關(guān)元件30和二極管32在第二方向Y上彼此面對。利用上述構(gòu)造，在注塑樹脂74和每個金屬板34、36、54、56之間的接觸面處剪切應(yīng)力的方向改變的點大致是對應(yīng)的一個半導體開關(guān)元件26、30在第二方向Y上的端部和對應(yīng)的一個二極管28、32在第二方向Y上的端部之間的中心。在該情況下，半導體開關(guān)元件26和二極管28之間在第二方向Y上的間隔SI處的剪切應(yīng)力或者半導體開關(guān)元件30和二極管32之間在第二方向Y上的間隔S2處的剪切應(yīng)力在第二方向Y上相對于間隔SI或者間隔S2的大致中心平衡。
[0105]因此，與根據(jù)比較實施例的半導體裝置110相比，利用根據(jù)本實施例的半導體裝置20，減小了從每個金屬板34、36、54、56剝落注塑樹脂74時的進展距離，因此能夠減小在注塑樹脂74接觸金屬板34、36、54、56的接觸面處的剪切應(yīng)力，并且能夠抑制剝落進展。
[0106]在上述第一實施例中，半導體開關(guān)元件26、30和二極管28、32可以視為根據(jù)本發(fā)明的方案的“半導體元件”，上臂功率單元22的一對金屬板34、36中的一個以及下臂功率單元24的一對金屬板54、56中的一個可以視為根據(jù)本發(fā)明的方案的“第一金屬板”，上臂功率單元22的金屬板34、36中的另一個和下臂功率單元24的金屬板54、56中的另一個可以視為根據(jù)本發(fā)明的方案的“第二金屬板”，區(qū)域80、82、84、86可以視為根據(jù)本發(fā)明的方案的“區(qū)域”，第二方向Y可以視為根據(jù)本發(fā)明的方案的“預定方向”，第一方向X可以視為根據(jù)本發(fā)明的方案的“垂直方向”。
[0107]圖11是根據(jù)本發(fā)明第二實施例半導體裝置200的每個上臂功率單元202和下臂功率單元204的相關(guān)部分的構(gòu)造的平面布置圖。圖12A和圖12B是沿著圖11中的線XIIA-XIIA和線XIIB-XIIB截取的根據(jù)本實施例的上臂功率單元202的截面圖。圖12A示出了沿著線XIIA-XIIA截取的截面圖。圖12B示出了沿著線XIIB-XIIB截取的截面圖。在圖11、圖12A和圖12B中，類似附圖標記指代與上述第一實施例中使用的那些附圖標記相同的部件，省略或者簡化對其的描述。
[0108]根據(jù)本實施例的半導體裝置200包括上臂功率單元202和下臂功率單元204。上臂功率單元202構(gòu)成連接至高電位電源的上臂。下臂功率單元204構(gòu)成連接至低電位電源的下臂。上臂功率單元202包括兩個不同類型的半導體元件206、208。下臂功率單元204包括兩個不同類型的半導體元件210、212。
[0109]半導體元件206、208、210、212均由形成為薄的矩形形狀的半導體芯片形成，并且除了它們的寬度之外，分別具有與根據(jù)上述第一實施例的半導體元件26、28、30、32相同的構(gòu)造以及功能。除了半導體元件206、208、210、212的寬度、與寬度關(guān)聯(lián)的焊料構(gòu)件的尺寸等之外，上臂功率單元202和下臂功率單元204分別具有與根據(jù)第一實施例的上臂功率單元22和下臂功率單元24相同的構(gòu)造以及功能。
[0110]在第一方向X上半導體開關(guān)元件206的寬度不同于在第一方向X上二極管208的寬度。在第一方向X上半導體開關(guān)元件210的寬度不同于在第一方向X上二極管212的寬度。具體地，在第一方向X上二極管208的寬度大于在第一方向X上半導體開關(guān)元件206的寬度，在第一方向X上二極管212的寬度大于在第一方向X上半導體開關(guān)元件210的寬度。另一方面，在每個上臂功率單元202和下臂功率單元204中，金屬塊44、50形成為大致矩形平行六面體形狀，并且金屬塊44、50在第一方向X上具有大致相同寬度。
[0111]在上臂功率單元202中，半導體開關(guān)元件206和二極管208在第二方向Y上并排布置在金屬板34、36上，并且金屬塊44、50分別被層壓在半導體元件206、208上。金屬塊44被層壓在半導體開關(guān)元件206上，使得在第一方向X上金屬塊44相對于半導體元件206位于大致中心處。金屬塊50被層壓在二極管208上，使得在第一方向X上金屬塊50相對于半導體元件208位于大致中心處。這些金屬塊44、50在第二方向Y上并排布置在金屬板34、36上，使得在第一方向X上的端部彼此對準而在第一方向X上無任何偏移。
[0112]在下臂功率單元204中，半導體開關(guān)元件210和二極管212在第二方向Y上并排布置在金屬板54、56上，并且金屬塊44、50分別被層壓在半導體元件210、212上。金屬塊44被層壓在半導體開關(guān)元件210上，使得在第一方向X上金屬塊44相對于半導體元件210位于大致中心處。金屬塊50被層壓在二極管212上，使得在第一方向X上金屬塊50相對于半導體元件212位于大致中心處。這些金屬塊44、50在第二方向Y上并排布置在金屬板54、56上，使得在第一方向X上的端部對準而在第一方向X上無任何偏移。
[0113]形成在金屬板36的黏結(jié)面上的凹槽70沿著其中設(shè)置有焊料構(gòu)件46、52的區(qū)域80、82的外圍形成在黏結(jié)面上，并且形成為環(huán)形和框架形狀，以便共同圍繞對應(yīng)于半導體開關(guān)元件206側(cè)的金屬塊44的焊料構(gòu)件46和對應(yīng)于二極管208側(cè)的金屬塊50的焊料構(gòu)件52。形成在金屬板56的黏結(jié)面上的凹槽72沿著其中設(shè)置有焊料構(gòu)件46、52的區(qū)域84、86的外圍形成在黏結(jié)面上，并且形成為環(huán)形和框架形狀，以便共同圍繞對應(yīng)于半導體開關(guān)元件210側(cè)的金屬塊44的焊料構(gòu)件46和對應(yīng)于二極管212側(cè)的金屬塊50的焊料構(gòu)件52。
[0114]金屬塊44兩側(cè)的凹槽70的部分之間在金屬板36上沿第一方向X的距離大致相同于金屬塊50兩側(cè)的凹槽70的部分之間在金屬板36上沿第一方向X的距離。在第一方向X上金屬板36上的區(qū)域80的寬度大致相同于在第一方向X上金屬板36上的區(qū)域82的寬度。焊料構(gòu)件46設(shè)置在區(qū)域80中。焊料構(gòu)件52設(shè)置在區(qū)域82中。凹槽70是環(huán)形凹槽，其形成為大致矩形形狀，在金屬板36的黏結(jié)面上共同圍繞焊料構(gòu)件46、52，以及在金屬板36的分別設(shè)置焊料構(gòu)件46、52的區(qū)域80、82周圍是連續(xù)的。
[0115]金屬塊44兩側(cè)的凹槽72的部分之間在金屬板56上沿第一方向X的距離大致相同于金屬塊50兩側(cè)的凹槽72的部分之間在金屬板56上沿第一方向X的距離。在第一方向X上金屬板56上的區(qū)域84的寬度大致相同于在第一方向X上金屬板56上的區(qū)域86的寬度。焊料構(gòu)件46設(shè)置在區(qū)域84中。焊料構(gòu)件52設(shè)置在區(qū)域86中。凹槽72是環(huán)形凹槽，其形成為大致矩形形狀，共同圍繞金屬板56的黏結(jié)面上的焊料構(gòu)件46、52，以及在金屬板56的分別設(shè)置焊料構(gòu)件46、52的區(qū)域84、86周圍是連續(xù)的。
[0116]在根據(jù)本實施例的半導體裝置200的結(jié)構(gòu)中，上臂功率單元202的凹槽70防止半導體開關(guān)元件206側(cè)的焊料構(gòu)件46和二極管208側(cè)的焊料構(gòu)件52散布。下臂功率單元204的凹槽72防止半導體開關(guān)元件210側(cè)的焊料構(gòu)件46和二極管212側(cè)的焊料構(gòu)件52散布。同樣利用上述構(gòu)造，對應(yīng)于焊料構(gòu)件46的凹槽和對應(yīng)于焊料構(gòu)件52的凹槽不需要為:在金屬板36的黏結(jié)面上的設(shè)置有半導體開關(guān)元件206側(cè)的焊料構(gòu)件46的區(qū)域和設(shè)置有二極管208側(cè)的焊料構(gòu)件52的區(qū)域，或者在金屬板56的黏結(jié)面上的設(shè)置有半導體開關(guān)元件210側(cè)的焊料構(gòu)件46的區(qū)域和設(shè)置有二極管212側(cè)的焊料構(gòu)件52的區(qū)域，單獨地設(shè)置。
[0117]因此，同樣利用根據(jù)本實施例的半導體裝置200，能夠減小每個金屬板34、36在第二方向Y上的寬度，在每個金屬板34、36上的上臂功率單元202的兩種類型的半導體元件206、208在第二方向Y上并排布置，并且能夠減小每個金屬板54、56在第二方向Y上的寬度，在每個金屬板54、56上的下臂功率單元204的兩種類型的半導體元件210、212在第二方向Y上并排布置。因此，能夠減小每個金屬板34、36、54、56的尺寸和重量，并進一步地，能夠減小半導體裝置200本身的尺寸和重量。
[0118]在半導體裝置200的結(jié)構(gòu)中，在上臂功率單元202中用作將半導體開關(guān)元件206黏結(jié)至金屬塊44的焊料構(gòu)件42的焊料箔的卷筒寬度大致相同于用作將二極管208黏結(jié)至金屬塊50的焊料構(gòu)件48的焊料箔的卷筒寬度。在上臂功率單元202中用作將金屬塊44黏結(jié)至金屬板36的焊料構(gòu)件46的焊料箔的卷筒寬度大致相同于用作將金屬塊50黏結(jié)至金屬板36的焊料構(gòu)件52的焊料箔的卷筒寬度。
[0119]類似地，在下臂功率單元204中，用作將半導體開關(guān)元件210黏結(jié)至金屬塊44的焊料構(gòu)件42的焊料箔的卷筒寬度大致相同于用作將二極管212黏結(jié)至金屬塊50的焊料構(gòu)件48的焊料箔的卷筒寬度，并且用作將金屬塊44黏結(jié)至金屬板56的焊料構(gòu)件46的焊料箔的卷筒寬度大致相同于用作將金屬塊50黏結(jié)至金屬板56的焊料構(gòu)件52的焊料箔的卷筒寬度。
[0120]在該方案中，在半導體裝置200中，能夠使用相同材料用于焊料箔，附著的焊料箔作為分別介于半導體開關(guān)元件206、210和金屬塊44之間的焊料構(gòu)件42;以及附著的焊料箔作為分別介于二極管208、212和金屬塊50之間的焊料構(gòu)件48。因此，能夠減少使用在半導體裝置200中的焊料箔的類型的數(shù)量。能夠使用相同材料用于焊料箔，附著的焊料箔作為分別介于金屬塊44和金屬板36、56之間的焊料構(gòu)件46;以及附著的焊料箔作為分別介于金屬塊50和金屬板36、56之間的焊料構(gòu)件52。因此，能夠減少使用在半導體