CS248345B1 - Power semiconductor device - Google Patents

Power semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
CS248345B1
CS248345B1 CS217285A CS217285A CS248345B1 CS 248345 B1 CS248345 B1 CS 248345B1 CS 217285 A CS217285 A CS 217285A CS 217285 A CS217285 A CS 217285A CS 248345 B1 CS248345 B1 CS 248345B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
semiconductor
metal
silicon structure
power semiconductor
semiconductor device
Prior art date
Application number
CS217285A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Bohumil Pina
Jaroslav Satek
Libor Kalenda
Jaroslav Homola
Jaroslav Zamastil
Original Assignee
Bohumil Pina
Jaroslav Satek
Libor Kalenda
Jaroslav Homola
Jaroslav Zamastil
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 Bohumil Pina, Jaroslav Satek, Libor Kalenda, Jaroslav Homola, Jaroslav Zamastil filed Critical Bohumil Pina
Priority to CS217285A priority Critical patent/CS248345B1/en
Publication of CS248345B1 publication Critical patent/CS248345B1/en

Links

Landscapes

  • Die Bonding (AREA)

Abstract

Očelem řešení je odstranění dilatací ve výkonové polovodičové součástce, vyplývajících z rozdílných koeficientů lineární tepelné roztaznosti polovodičové křemíkové struktury a wolframové nebo molybdenové dilatační elektrody. Uvedeného účelu se dosáhne tim, ze wolframová nebo molybdenová dilatační elektroda je nahrazena dilatační elektrodou z polovodičového materiálu s vodivostí blízké vodivosti kovu, která je s polovodičovou křemíkovou strukturou spojena měkkým nebo tvrdým spojem. Tato sestava je opatřena kovovými kontakty a kluzně vložena mezi hlavní elektrody pouzdra polovodičové součástky.The purpose of the solution is to eliminate expansions in a power semiconductor component resulting from different coefficients of linear thermal expansion of the semiconductor silicon structure and the tungsten or molybdenum expansion electrode. The stated purpose is achieved by replacing the tungsten or molybdenum expansion electrode with an expansion electrode made of a semiconductor material with a conductivity close to that of a metal, which is connected to the semiconductor silicon structure by a soft or hard connection. This assembly is provided with metal contacts and slidably inserted between the main electrodes of the semiconductor component housing.

Description

Vynález se týká výkonové polovodičové součástky pro vysoká proudová přetížení.The present invention relates to a power semiconductor component for high current overloads.

Konstrukce výkonových polovodičových součástek se dosud řešila měkkým nebo tvrdým spojením polovodičové křemíkové struktury s molybdenovou nebo wolframovou dilatační elektrodou»The construction of power semiconductor devices has been solved by soft or hard connection of semiconductor silicon structure with molybdenum or tungsten diode electrode »

Nevýhodou této konstrukce» vyplývající z rozdílných koeficientů lineární tepelné roztažnosti křemíku a molybdenu nebo wolframu» je vznik dilatací. Dilatace vedou k prohnutí soustavy, ke kontrakci křemíkové desky a jsou příčinou různých typů poruch a snížené výtěžnosti.The disadvantage of this construction »resulting from the different coefficients of linear thermal expansion of silicon and molybdenum or tungsten» is the formation of dilatations. Dilatations lead to system deflection, silicon wafer contraction, and cause various types of failure and reduced yield.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje výkonová polovodičová součástka podle vynálezu, sestávající z polovodičové křemíkové struktury, pevně spojené vodivým spojem s dilatačními elektrodami, kde polovodičová křemíková struktura je nejméně na jedné straně spojena tvrdým nebo měkkým spojem s dilatační elektrodou z polovodičového materiálu s vodivostí blízké vodivosti kovu. Sestava polovodičové křemíkové struktury a dilatační elektrody z polovodičového materiálu je na vnějších plochách opatřena kovovými kontakty a je kluzně uložena mezi hlavní elektrody pouzdra polovodičové součástky. Mezi kovovými kontakty a hlavními elektrodami může být umístěna nejméně na jedné straně kovová mezi2The above disadvantages are overcome by a power semiconductor component according to the invention, consisting of a semiconductor silicon structure firmly connected by a conductive joint to the dilatation electrodes, wherein the semiconductor silicon structure is connected at least on one side by a hard or soft joint to the diode electrode. The assembly of the semiconductor silicon structure and the diode electrode of semiconductor material is provided on the outer surfaces with metal contacts and is slidably mounted between the main electrodes of the housing of the semiconductor component. Between the metal contacts and the main electrodes there may be a metal intermediate2 on at least one side

248 345 vrstva, např* molybdenová nebo wolframová, případně další mezivrstva z měkkého kovu, nejméně na jedné ploše profilovaná*248 345 layer, eg * molybdenum or tungsten, possibly another soft metal interlayer, profiled on at least one surface *

Výhodou výkonové polovodičové součástky podle vynálezu je odstranění dilatací, způsobených rozdílnými koeficienty tepelné roztažnosti, polovodičová soustava nekontrahuje, neohýbá se a po připojení dilatační elektrody z polovodičového materiálu lze aplikovat běžné litografické postupy pro vytváření kontaktů*The advantage of the power semiconductor component according to the invention is the elimination of dilatations caused by different coefficients of thermal expansion, the semiconductor system does not contract, does not bend and common lithography methods for contact formation can be applied after connecting the diode electrode of semiconductor material.

Výroba výkonových polovodičových součástek s velkým průměrem křemíkové desky je ekonomicky výhodnější proti stávající konstrukci těchto součástek*Manufacturing large-diameter silicon wafer power semiconductor devices is more cost-effective than existing components *

Na připojeném výkresu je na obr* 1 znázorněna polovodičová křemíková struktura výkonové polovodičové součástky podle vynálezu s vloženými kovovými mezivrstvami v řezu a na obr* 2 polovodičová křemíková struktura s další profilovanou mezivrstvou z měkkého kovu*In the attached drawing, FIG. 1 shows a semiconductor silicon structure of a power semiconductor component according to the invention with inserted metal interlayers in cross-section and FIG. 2 shows a semiconductor silicon structure with another profiled soft metal interlayer.

PříkladExample

Na obr* 1 je tyristorová struktura 1 o průměru 25 mm spojena tvrdým slitinovým spojem 2 s dilatační elektrodou £ v® tvaru podložky, vyrobené z křemíku vysoce dotovaného borem* Tento celek je opatřen hliníkovými kontakty 4 a £ a kluzně vložen mezi hlavní elektrody 6 a £ pouzdra polovodičové součástky. Mezi hlavními elektrodami 6 a£ pouzdra polovodičové součástky a hliníkovými kontakty 4 a fa jsou umístěny mezivrstvy 8 a £ vyrobené z molybdenového plechu tlouštky 0,2 mm*In Fig. 1, a thyristor structure 1 having a diameter of 25 mm is connected by a hard alloy joint 2 to a pad-shaped expansion electrode 6 made of high-boron doped silicon. This assembly is provided with aluminum contacts 4 and 6 and slidably interposed between the main electrodes 6 The housing of the semiconductor device. Between the main electrodes 6 and 6 of the semiconductor component housing and the aluminum contacts 4 and f there are interlayers 8 and 6 made of 0.2 mm thick molybdenum sheet.

Na obr* 2 je polovodičová diodová struktura 12 o průměru 25 mm. spojena tvrdým spojem 2 po obou stranách s dilatačními elektrodami 10 a 11* vyrobenými z křemíku vysoce dotovaného borem, opatřena hliníkovými kontakty 4 a5, které jsou odděleny mezivrstvami 8 a £ z molybdenového plechu tlouštky 0,2 mm od hlavních elektrod 6 a £ pouzdra polovodičové součástky, mezi které je celá sestava vložena* Mezi mezivrstvou 2 a hlavní elektrodou χ pouzdra polovodičové součástky je umístěna mezivrstva 13* vyrobená z na jedné ploše profilované stříbrné folie o výšce profilu 200 jim*Fig. 2 shows a 25 mm diameter semiconductor diode structure 12. connected by a rigid joint 2 on both sides with dilatation electrodes 10 and 11 * made of boron-doped silicon, provided with aluminum contacts 4 and 5 which are separated by 0.2 mm interlayers 8 and 6 of molybdenum sheet thickness from the main electrodes 6 and 8 of the housing a semiconductor device between which the entire assembly is inserted * Between the intermediate layer 2 and the main electrode χ of the semiconductor device housing there is an intermediate layer 13 * made of one profile profiled silver foil with a profile height of 200 µm *

Náhradou molybdenové nebo wolframové dilatační elektrody dilatační elektrodou 2 z vysoce dotovaného křemíku je odstraněna dilatace, která byla způsobena rozdílnými koeficienty tepelné roztažnosti křemíku a wolframu nebo molybdenu* Mezivrstvy 8 a 2 z tenkého molybdenového plechu jsou použity pro odstranění dila3By replacing the molybdenum or tungsten diode with the diode 2 of the highly doped silicon, the dilatation caused by the different coefficients of thermal expansion of silicon and tungsten or molybdenum is removed.

248 345 tací při velkých průměrech polovodičových struktur. DalSí vrstva 13 z profilované stříbrné félie slouží k eliminování, nerovností hlavních elektrod 6 a J pouzdra polovodičové sou» částky.248 345 melts at large diameters of semiconductor structures. Another layer 13 of profiled silver foil serves to eliminate the unevenness of the main electrodes 6 and J of the semiconductor component.

Claims (3)

1. Výkonová polovodičová součástka sestávající z polovodičové, křemíkové struktury pevně spojené vodivým spojem s dilatačními elektrodami, vyznačená tím , že polovodičová křemíková struktura /1/ je nejméně na jedné straně spojena tvrdým nebo měkkým spojem s dilatační elektrodou /3/ z polovodičového materiálu s vodivostí blízké vodivosti kovů, přičemž sestava dilatační elektrody /3/ z polovodičového materiálu a polovodičové křemíkové struktury /1/ je na vnějších plochách opatřena kovovými kontakty /4/ a /5/ a je kluzně uložena mezi hlavní elektrody /6/ a /7/ pouzdra polovodičové součástky.1. A power semiconductor component consisting of a semiconductor, silicon structure firmly connected by a conductive connection to dilatation electrodes, characterized in that the semiconductor silicon structure (1) is connected at least on one side by a hard or soft joint to the diode electrode (3) of semiconductor material with conductivity near the conductivity of the metals, wherein the diode electrode assembly (3) of semiconductor material and semiconductor silicon structure (1) is provided on the outer surfaces with metal contacts (4) and (5) and is slidably mounted between the main electrodes (6) and (7) of the housing semiconductor devices. 2. Výkonová polovodičová součástka podle bodu 1, vyznačená tím , že mezi kovovými kontakty /4/ a /5/ a hlavními elektrodami /6/ a /7/ pouzdra polovodičové součástky je umístěna nejméně na jedné straně kovová mezivrst* va /8/ a /9/, například wolframová nebo molybdenová.Power semiconductor device according to claim 1, characterized in that a metal intermediate layer (8) is arranged between at least one side of the metal contacts (4) and (5) and the main electrodes (6) and (7) of the semiconductor device housing. (9), for example tungsten or molybdenum. 3. Výkonová polovodičová součástka podle bodu 1 a 2P vyznačená tím , že mezi kovovými kontakty /4/ a /5/ a hlavními elektrodami /6/ a /1/ pouzdra polovodičové součástky nebo kovovými mezivrstvami /8/ a /9/ je volně vložena mezivrstva /13/ z měkkého kovu, nejméně na jedné ploše profilovaná.Power semiconductor device according to Claims 1 and 2 P, characterized in that it is loose between the metal contacts (4) and (5) and the main electrodes (6) and (1) of the semiconductor element housing or the metal interlayers (8) and (9). an intermediate layer (13) of soft metal, profiled on at least one surface.
CS217285A 1985-03-26 1985-03-26 Power semiconductor device CS248345B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS217285A CS248345B1 (en) 1985-03-26 1985-03-26 Power semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS217285A CS248345B1 (en) 1985-03-26 1985-03-26 Power semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS248345B1 true CS248345B1 (en) 1987-02-12

Family

ID=5358078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS217285A CS248345B1 (en) 1985-03-26 1985-03-26 Power semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS248345B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900003615B1 (en) Electrostatic chuck
KR900001240B1 (en) Substrate Structure for Semiconductor Device
JP3519299B2 (en) Semiconductor device
US6331730B1 (en) Push-in type semiconductor device including heat spreader
KR890004468B1 (en) Semiconductor devices
US3736474A (en) Solderless semiconductor devices
US4671593A (en) Microconnector with high contact density
EP0476661B1 (en) Press-contact type semiconductor device
JP2000101152A (en) Thermoelectric element
CS248345B1 (en) Power semiconductor device
CN1259717C (en) power semiconductor module
JP2005268555A (en) Thermoelectric element and manufacturing method thereof
JP2000323647A (en) Modular semiconductor device and method of manufacturing the same
US3457474A (en) Semiconductor rectifier structure having semiconductor element assembly screwed into place on support base
JP2809419B2 (en) Gate turn-off semiconductor device
JPS61198658A (en) Resin-sealed semiconductor device
DE19638090A1 (en) Power connection for power semiconductor component
EP1421617A2 (en) Power electronics component
KR100354462B1 (en) Module type semiconductor device
JPS6339968Y2 (en)
JP2667027B2 (en) Pressure contact type semiconductor device
KR920007021B1 (en) Ceramic-metal composite
JPH0666463B2 (en) Gate turn-off thyristor device
JPH0558569B2 (en)
JP2005183637A (en) Semiconductor device and electrode member used in semiconductor device