JP2002083828A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アロイフリー構造において半導体基板および
熱補償板を固定する。 【解決手段】 半導体基板１の外周に固着された側壁保
設用の絶縁樹脂２３と、絶縁筒内部の突起６ａを接着剤
２４で固着することによって半導体基板１の半径方向の
動きが拘束されている。熱補償板３と主電極５とは、ね
じピン３２によって互いに定位されている。主電極４の
外周側面と、熱補償板２の外周側面および上主面の外縁
部分とに嵌合する樹脂もしくはアルミなどの金属を有す
る固定リング３０によって、熱補償板２の半径方向の動
きが拘束されている。また主電極４のフランジ部４ｃと
固定リング３０との間に介挿されるバネ３１によって、
熱補償板２、３と半導体基板１とが、主電極５へ押圧付
勢される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置に関
し、特に半導体基板の位置決め構造、およびトリガ信号
として機能する光信号の伝送を行う部品の位置決め構造
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の圧接型半導体装置の一つ
である光トリガ型の圧接型サイリスタの一例を示す正面
断面図である。図９に示すように、この圧接型サイリス
タでは、サイリスタ素子が作り込まれた半導体基板１の
下主面に、この半導体基板１と熱膨張係数が近似した材
料で構成される熱補償板３が取り付けられている。この
熱補償板３と半導体基板１とは、アルミニウムあるいは
アルミニウム−シリコン等のろう材によって、互いにろ
う付けされている。

【０００３】熱補償板３には、その端面において整形加
工が施されるとともに、化学処理が施されており、さら
に表面処理剤が塗布されている。また、熱補償板３の下
主面には、銅で構成される主電極５が当接している。こ
の主電極５は、金属板８を介して、セラミックで構成さ
れる絶縁筒６と、銀ろう付けされている。

【０００４】半導体基板１の上主面には、もう一つの熱
補償板２が設置されている。この熱補償板２は、半導体
基板１の上主面にシリコーンゴム等で貼着されている。
熱補償板２の上主面には、銅で構成される主電極４が当
接している。主電極４は、金属板７を介して、セラミッ
クで構成される絶縁筒６と、銀ろう付けされている。

【０００５】絶縁筒６は、２つの主電極間の絶縁を行う
とともに、主電極４、５、および金属板７、８ととも
に、半導体基板１等を内部に収納するハウジングを構成
する。絶縁筒６には、光信号を導くための金属管１１ａ
および排気栓として機能する金属管１１ｂが銀ろう付け
によって取付られている。

【０００６】金属管１１ａには、外部から入力される光
信号を受光部へ導くライトガイド１０が挿入されてい
る。このライトガイド１０は、ハンダあるいは低融点ガ
ラス等の接着剤によって金属管１１ａに気密に固着され
ている。半導体基板１の中央には受光部１ａが設けられ
ており、ライトガイド１０の出光端面は、この受光部１
ａに固定的に結合している。

【０００７】ライトガイド１０と受光部１ａとの結合
は、光学的透過性があり屈折率がライトガイド１０のそ
れと近似し、かつ緩衝作用のあるシリコーンゴム等の光
結合剤２１によって行われている。ライトガイド１０が
固定されるのは、光伝送系の結合効率の低下を防いで、
できるだけ大きな光パワーを受光部１ａへ伝達するため
である。

【０００８】上述したハウジングの内部は、気密となっ
ており、しかも不活性ガスが封入されている。ハウジン
グの中に、半導体基板１、熱補償板２、および熱補償板
３が収納された状態で、主電極５に銀ろう付けされた金
属板８の端面と絶縁筒６とを最後に溶接した後、内部に
残留するガスを金属管１１ｂを通して排気ししかも不活
性ガスで置換し、その後、金属管１１ｂの端部をアーク
溶接することによって、ハウジングの気密性と不活性ガ
スの封入とが実現されている。

【０００９】光信号は、光源となる外部のＬＥＤもしく
はＬＤ等（図示せず）から、外部の光ファイバー（図示
せず）を通して伝達され、外部のコネクタ（図示せず）
を介してライトガイド１０の入光端面へと導かれる。ラ
イトガイド１０は、入射された光信号の進行方向を９０
゜変えて、半導体基板１の受光部１ａに対向する出光端
面より受光部１ａへ照射する。

【００１０】半導体基板１は、この光信号を受光部１ａ
の付近で光電流に転換し、この光電流を増幅することに
よって、２つの主電極４、５の間を導通状態とする。す
なわち、この装置は光信号をトリガとしてスイッチング
動作を行う。

【００１１】図１０は、特開平４−１２０７７２号公報
に開示されるもう１つの従来の圧接型サイリスタの正面
断面図である。この装置は、半導体基板１と熱補償板
２、３との間がろう付けされない、いわゆるアロイフリ
ー構造を有する電気トリガ型のＧＴＯ（ゲートターンオ
フ）サイリスタである。

【００１２】この装置は、図９に示した装置とは異な
り、半導体導体１と熱補償板２、３との間がろう付けさ
れないので、これらの部材間の熱膨張係数の相違に起因
して発生する熱変形、すなわち温度変化に伴う反り変形
が数μｍ程度に小さく抑えられる。このため、熱補償板
２、３、と主電極４、５との間に均一な圧接が実現する
ので、加圧接触時の熱的及び電気的接触抵抗が低いとい
う利点がある。

【００１３】図１０において、図９に示した装置と同一
部分には同一の符号を付し、その詳細な説明を略する。
図１０に示される装置では、半導体基板１に対して、そ
の端面が整形加工された後、化学処理が施され、さらに
表面処理剤が塗布されている。熱補償板３の端面には段
付け加工が施されており、この段差部にシリコーンゴム
２３等によって半導体基板１が接着されている。接着は
端面でのみ行われているので、上述したように熱補償板
３には熱変形が発生しない。

【００１４】また、図９の装置と同様に、セラミックか
らなる絶縁筒６に、主電極４、金属板７、金属管１１が
銀ろう付けされており、これらによってハウジングが構
成されている。熱補償板２に当接する主電極４の底面中
央部には溝が形成されており、この溝には絶縁材で構成
される案内環５０が挿入されている。電気的なトリガ信
号を伝達するゲートリード線６０の出力端部が、この案
内環５０に組込まれており、一方の入力端部は金属管１
１を貫通している。

【００１５】案内環５０は、バネ３１の弾性力によっ
て、ゲートリード線６０の出力端面を半導体基板１の上
主面に押圧付勢する。ゲートリード線６０の入力端部と
出力端部との間の部分は、絶縁チューブ６１で被覆され
ている。絶縁チューブ６１は、ゲートリード線６０が主
電極４と電気的に接触することを防止する目的で設けら
れている。

【００１６】図９の装置と同様に、ハウジングの内部
は、気密となっており、しかも不活性ガスが封入されて
いる。ハウジングの中に、半導体基板１、熱補償板２、
および熱補償板３が収納された状態で、主電極５に銀ろ
う付けされた金属板８の端面と絶縁筒６とを最後に溶接
した後、内部に残留するガスを金属管１１ｂを通して排
気ししかも不活性ガスで置換し、その後、金属管１１ｂ
の端部をアーク溶接することによって、ハウジングの気
密性と不活性ガスの封入とが実現されている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されているので、以下に列挙するような
問題点を有していた。

【００１８】第１に従来の圧接型半導体装置では、半導
体基板１と熱補償板３とがろう材によって合金固着され
ていたため、合金工程後の冷却時に双方の熱膨張係数の
差異に起因して生じる熱収縮差によって、半導体基板１
と熱補償板３の結合体に反り変形が生じ、その結果、半
導体基板１と主電極４、５との接触面が不均一となり、
装置の歩留が低下するという問題があった。特に最近の
装置の大口径化にともなって、この問題は一層顕著とな
りつつある。

【００１９】その対策として、上述のように半導体基板
１と熱補償板３を合金しないアロイフリーの構造を有す
る装置が出現している。しかしながら、このアロイフリ
ータイプの従来装置においては、半導体基板１と熱補償
板３が固着されていないために、組立てや輸送の際にそ
れらが半径方向や軸方向に動き、その結果、半導体基板
１を破損するという問題点があった。特に光トリガ型の
装置では、ライトガイド１０が破損したり、半導体基板
１の受光部１ａとライトガイド１０の出光端面との相対
位置が偏位することによって半導体基板１に光信号が伝
わらず、その結果、装置が適切に動作しなくなるといっ
た問題点があった。

【００２０】第２に、従来の光トリガ半導体装置は、通
電によって半導体基板１で発生する損失熱を熱補償板
２、３および電極４、５を通して外部へ伝達し、半導体
基板１が過熱するのを防いでいる。しかしながら、光信
号を伝達するためのライトガイド１０を導入するため
に、主電極４に切欠き４ａが形成されており、しかも、
半導体基板１の受光部１ａにライトガイド１０の出力端
部の定位を行う案内環等を用いる場合には、主電極４の
底面の中央部に一定の容積の溝が設けられる。従来の装
置では、これらの切り欠き４ａおよび溝の容積が大きい
ほど、損失熱の伝達効率が低下するという問題点があっ
た。

【００２１】第３に、従来の光トリガ半導体装置の組立
てを行う際には、ライトガイド１０を組込んだ後に、主
電極４の外周に予め固着されている金属板７と絶縁筒６
との間に溶接を行うことにより、主電極４が絶縁筒６に
固着される。このため、溶接完了までの工程において、
仮組みされた状態で主電極４が回転し、その結果、切欠
き４ａがライトガイド１０に接触することにより、ライ
トガイド１０が破損するという問題点があった。

【００２２】第４に、従来の光トリガ半導体装置では、
ライトガイド１０の入光端部および出光端部の双方が固
着されているために、温度変化の繰返しによる部材の伸
縮によってライトガイド１０が破損する恐れがあった。
これに加えて、ライトガイド１０を装置へ組込む際の作
業、すなわちハンダを用いて固着を行い、さらに気密を
実現する工程において、装置の歩留りが低下するという
問題点があった。

【００２３】第５に、従来のアロイフリー構造の圧接型
半導体装置は、図１０に示す様に構成されているので、
半導体基板１と熱補償板３とが、所定の相対位置から互
いにずれないように半導体基板１の端面を熱補償板３へ
接着する必要があったが、この作業は容易ではないとい
う問題点があった。また、接着に用いられるシリコーン
ゴム等は、流動性を有するので、半導体基板１と熱補償
板３の間に流れ込む危険性があった。

【００２４】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、半導体基板および熱補償板を
固定するとともに、装置内部で発生する熱を効率よく外
部へ伝達し、ライトガイドが破損することを防止し、し
かも、ライトガイドの装置への組込み作業が容易な半導
体装置を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる請求項
１記載の圧接型半導体装置は、半導体基板と、当該半導
体基板に接触する熱補償板と、当該熱補償板に接触する
主電極と、前記熱補償板と前記主電極の双方の外周に嵌
合するリングと、前記主電極と前記リングの間に介挿さ
れる弾性体と、を備え、前記リングは前記熱補償板の前
記主電極と当接する面の外縁部分に係合しており、前記
弾性体の弾性力によって前記リングが前記熱補償板に押
圧付勢されていることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図に沿って説明する。図１はこの実施の形態における光
トリガ型の圧接型サイリスタの正面断面図である。この
装置では、半導体基板１の上主面の中央部に受光部１ａ
が設けられている。この受光部１ａには、外部より入力
される光信号（制御信号）を伝達するライトガイド（制
御信号伝達経路）１０の出光端面が対向している。

【００２７】半導体基板１の上主面および下主面には、
それぞれ熱補償板２および熱補償板３が当接している。
これらの熱補償板２、３は、いずれも半導体基板１には
ろう付けなどによって合金されることなく、いわゆるア
ロイフリーで半導体基板１の両主面に圧接される。

【００２８】熱補償板２、３は、それぞれ主電極４、５
によって挟持されている。これらの主電極４、５は、そ
れぞれ円環状の金属板７、８を介して、例えばセラミク
スで構成される絶縁筒６に固着されている。絶縁筒６
は、沿面放電を抑えるための外方突出部、あるいは凹凸
部を外周に有する。また、絶縁筒６はその内周に沿って
内方へ突出した突起部６ａを有する。

【００２９】熱補償板３と主電極５とは、ねじピン（ピ
ン）３２によって定位されている。すなわち、熱補償板
３の中央に貫通孔が設けられるとともに、対応する主電
極５の中央にネジ孔が設けられており、ネジ孔に螺合す
るネジ３２が熱補償板３の貫通孔に嵌合することによっ
て、熱補償板３の半径方向の動きが拘束されている。熱
補償板３が半径方向に移動しないので、半導体基体１を
破損する恐れがない。また、半導体基板１の外周に取り
付けられた後述する絶縁樹脂（保護用樹脂）２３を破損
したり移動させる恐れもない。

【００３０】また、ねじピン３２は、主電極５のネジ孔
に螺合することによって貫通孔の軸方向へは動かないの
で、半導体基板１に衝突して半導体基板１を破損させる
恐れがない。さらに、ねじピン３２は、熱補償板３と主
電極５の中央の一箇所のみで係合するという、最も簡単
な構造で熱補償板３における半径方向の移動を阻止して
いる。

【００３１】ねじピン３２の代わりに、ネジを有しない
ピンを用いることも可能である。図２および図３にその
例を示す。これらの図２、図３は、図１に示した熱補償
板３の中央付近の部分拡大断面図である。

【００３２】図２に示す例では、熱補償板３の中央には
貫通孔の代わりに有底孔が設けられ、対応する主電極５
の中央にはネジ孔の代わりに熱補償板３と同様の有底孔
が設けられている。そして、ねじピン３２の代わりにネ
ジを有しないピン３３が用いられ、このピン３３が双方
の有底孔に嵌合することによって熱補償板３と主電極５
との定位が実現されている。

【００３３】この例においても、熱補償板３の半径方向
の動きが拘束されるので、半導体基板１の外周に取り付
けられた絶縁樹脂２３を破損したり移動させる恐れがな
い。また、熱補償板３に設けられる孔が貫通孔ではなく
有底孔であるので、ピン３３が半導体基板１に衝突して
半導体基板１を破損させる恐れがない。

【００３４】図３に示す例では、ピン３３は主電極５の
有底孔に単に嵌合するだけでなく、ろう材２５によって
ろう付けされている。このため、ピン３３は孔の軸方向
に移動することがないので、熱補償板３に設けられる孔
は、図２に示すように貫通孔であってもよい。また、ピ
ン３３を主電極５へろう付けする代わりに、熱補償板３
へろう付けしてもよい。これらのいずれの構成によって
も、ねじピン３２を用いた構成と同様の効果が得られ
る。

【００３５】図１に戻って、主電極４の外周側面と、熱
補償板２の外周側面および上主面の外縁部分とに嵌合す
る固定リング３０によって、熱補償板２の半径方向の動
きが拘束されている。このため、熱補償板２が半導体基
体１に沿って滑動することによって半導体基体１に損傷
を与えたり、絶縁樹脂２３を破損したりする恐れがな
い。なお、固定リング３０は、樹脂もしくはアルミなど
の金属で構成される。

【００３６】また主電極４は、その外周側面の上端部
に、外側へ張り出したフランジ部４ｃを備えている。こ
のフランジ部４ｃの下面と固定リング３０の上端面との
間にスプリングコイル、波状リングバネ、あるいは皿バ
ネなどのバネ（弾性体）３１が介挿されている。

【００３７】このバネ３１の弾性力によって、固定リン
グ３０は熱補償板２、３と半導体基板１とを、主電極５
へ押圧付勢している。このため、金属板７および８のバ
ネ作用が引き起こす振動に起因して、半導体基板１や熱
補償板２、３が軸方向に個別に動き、その結果、半導体
基板１およびライトガイド１０を破損するという恐れが
ない。また、ライトガイド１０の出光端面と、半導体基
板の受光部１ａの結合を損なうなどの障害も防止され、
装置の歩留りの低下が抑えられる。また同時に、バネ３
１の作用によって熱補償板２、３と半導体基板１の面接
触が均一となり、放熱特性等が改善される。

【００３８】半導体基板１の半径方向の動きは、半導体
基板１の外周に固着された側壁保護用の絶縁樹脂２３
と、絶縁筒内部の突起６ａを接着剤２４で固着すること
によって拘束されている。半導体基体１の半径方向の動
きが拘束されるので、半導体基体１が熱補償板２、３の
間で滑動することによる損傷、あるいは絶縁筒６の内壁
に当接することによる損傷が防止される。さらに、絶縁
樹脂２を介して固着されているので、外部から付与され
る振動、衝撃が、この絶縁樹脂２３によって吸収され
る。このため、これらの振動、衝撃による半導体基板１
の破損も抑制される。

【００３９】また、半導体基板１の半径方向の動きが拘
束されていることは、同時にライトガイド１０の出光端
面と半導体基板の受光部１ａとの位置決めにも役立って
いる。すなわち、ライトガイド１０の出光端面と受光部
１ａとの位置を合わせておき、その後、接着剤２４によ
る固着を行うならば、ライトガイド１０の寸法公差等に
よる部品間の寸法上の誤差を調整して正確な位置決めを
行うことができる。

【００４０】図４は、半導体基体１が突起部６ａへ固定
される様子を示す平面図である。図４に示すように、接
着剤２４は、半導体基体１の周囲に間隔をおいて塗布さ
れている。そして、突起部６ａには、それらの接着剤２
４が塗布されない部分に、突起部６ａの上面と下面との
間を貫通する貫通孔６ｂが設けられている。図１に戻っ
て、このことにより、半導体基板１の上方と下方とが互
いに連通する。その結果、半導体基体１の上方に設けら
れた排気栓１１ｂを通じて、ハウジング内で発生した酸
化性ガス、水蒸気等のガスを排出し、さらにハウジング
内のガスを不活性ガスと置換することが可能である。

【００４１】図１に示すように、主電極４にはライトガ
イド１０を導入するための切欠き（溝部）４ａ、４ｂが
形成されている。ところで、半導体基板１で発生する損
失熱は主電極４、５を伝導することによって装置の外部
へ放散される。損失熱を効率よく伝導するためには、切
欠き４ａ、４ｂによって主電極４に形成される空洞の容
積は小さい方が望ましい。この要請に沿うために、主電
極４の断面図である図５および底面図である図６に示す
ように、主電極４の中央部の切欠き４ｂの形状は円筒形
ではなく円錐台形、すなわちテーパ状となっている。

【００４２】このことによって、ライトガイド１０の出
光端部およびその付属部材の挿入を容易としつつ、しか
も主電極４の金属部分の体積を増すことによって損失熱
の伝達効率を改善している。切欠き４ｂの形状は、円錐
台形である代わりに、半球であってもよく、また開口面
積が底面に至るほど大きくなるその他の形状であっても
よい。また図示を略するが、切欠き４ａの形状も同様
に、溝の底部から開口部に至るほど広くなるように設定
されるのが望ましい。

【００４３】図７は、Ｌ字型に屈曲したライトガイド１
０における水平な入光端部付近の拡大正面断面図であ
る。絶縁筒６には、光信号を伝達するための貫通孔が水
平方向に形成されている。この貫通孔には金属管４０が
固定的に嵌挿されている。金属管４０には、外部からの
光信号が通過する光透過性の光導入窓４２が円環状の固
定治具４１を介して気密に固着されている。金属管４０
の内側面には、筒体４３が螺合することによって固定的
に貫挿されている。

【００４４】筒体４３は、例えば樹脂または金属等で構
成され、その内径はライトガイド１０の直径より幾分大
きく、互いに接触しないように構成される。筒体４３
は、絶縁筒６の内側面よりもさらに内方へ向かって突出
している。図１における主電極４が、例えば溶接前の組
立作業中に回転することがあっても、筒体４３が備わる
ために、切欠き４ａはライトガイド１０に直接には当接
しない。すなわち、筒体４３はライトガイド１０を保護
する保護部材として機能する。ライトガイド１０と切欠
き４ａとが当接しないので、当接にともなうライトガイ
ド１０の破損が防止されるとともに、半導体基板１の受
光部１ａからのライトガイド１０の出光端面の変位（位
置ずれ）が生じない。

【００４５】また、図７に示すように、筒体４３とライ
トガイド１０の間には、シリコーンゴム系などの柔軟性
のある弾性筒体４４が介挿されている。この弾性筒体４
４を間に挟むことによって、ライトガイド１０は金属管
４０に柔軟に支持されている。このため、例えば外部か
ら付加される振動、衝撃等が弾性筒体４４によって吸収
されるので、これらの振動、衝撃等によるライトガイド
１０の破損が防止される。

【００４６】また、温度変化の繰返しすなわち温度サイ
クルにともなうライトガイド１０等の部材の伸縮が弾性
筒体４４によって吸収される。このため、温度サイクル
にともなって発生する熱応力に起因する破損、疲労等も
防止できる。さらに、ライトガイド１０の出光端部の位
置決めが容易であるという利点も得られる。

【００４７】光導入窓４２の両表面には、１層ないし多
層からなる二酸化シリコンなどの反射防止膜が蒸着など
の方法によって形成されている。このことによって、光
信号の伝達損失の原因となる光信号の反射を抑え、伝達
効率を向上させている。反射防止膜の形成は、光導入窓
４２を固定治具４１にろう付けなどの方法で固着する前
に行われるので、光防止膜にはろう付けの際の高温に十
分耐え得る材料が選択される。また同様の反射防止膜
が、ライトガイド１０の入光端面、出光端面の両方、ま
たは一方に生成されており、光信号の伝達効率の向上を
図っている。

【００４８】図８は、ライトガイド１０の出光端部付近
の拡大正面断面図である。ライトガイド１０の出光端面
を半導体基板１の受光部１ａに定位するために、２つの
案内環５０、５１が用いられている。案内環５０、５１
は樹脂等で構成されている。案内環５０には、その中央
部に貫通孔が形成されており、この貫通孔にライトガイ
ド１０が嵌挿されている。案内環５０は更に案内環５１
の外周に嵌合し得るように構成されている。

【００４９】ライトガイド１０の出光端部を固定するに
は、まず案内環５１を半導体基板１の受光部１ａと同心
円となる位置に載置した後、接着剤５２で固着する。そ
の後、案内環５１の内部に光結合剤２０を充填する。固
化する前にはある程度の流動性があり、熱処理もしくは
常温放置によって固化した後もある程度の柔軟性を保持
し、しかも光学的透過性を有し、さらに屈折率が１．３
〜１．５程度の樹脂が光結合剤２０に選ばれる。これに
は、例えばシリコーンゴム系などが適する。

【００５０】光結合剤が固化しないうちに、ライトガイ
ド１０の出光端部を光結合剤２０の中に挿入し、予めラ
イトガイド１０に挿入されている案内環５０を案内環５
１に嵌合させる。すでに案内環５１が所定の位置に固定
されているので、案内環５０、５１同士の嵌合によっ
て、ライトガイド１０の出光端部は必然的に受光部１ａ
の上方に定位される。このことによって、光信号が半導
体基板１の受光部１ａへ確実に伝達される。

【００５１】また、光結合剤２０には柔軟性があるの
で、温度サイクルによるライトガイド１０等の部材の伸
縮が光結合剤２０によって吸収される。このことによっ
て、温度サイクルにともなう熱応力に起因するライトガ
イド１０の破損等が防止される。

【００５２】＜変形例＞ （１）上述の実施の形態では、熱補償板３と主電極５と
が中央に位置する１本のピンを介して結合していた。１
本のピンの代わりに、複数のピンを用いて熱補償板３と
主電極５とが複数箇所で結合していても良い。このと
き、熱補償板３と主電極５との間の熱膨張係数の差異に
起因する熱変形を吸収し得るように、これらの熱補償板
３または主電極５の少なくとも一方は、幾分かの遊びを
もってピン結合されるのが望ましい。

【００５３】（２）突起部６ａは、絶縁筒６の内壁の全
周にわたって形成されていなくても良い。例えば、全周
に沿った４箇所に等間隔に形成されていてもよい。この
構成によっても、半導体基板１を安定して支持すること
が可能である。しかし、より安定した支持を行う上で
は、全周にわたって突起部６ａが形成されている方が望
ましい。

【００５４】（３）絶縁筒６の内壁には突起部６ａが設
けられず、半導体基板１が絶縁樹脂（保護用樹脂）２３
を介して絶縁筒６の内壁に固定されても良い。このと
き、絶縁樹脂２３は接着等を施されることなく、絶縁樹
脂２３自身の弾性復元力をもって絶縁筒６の内壁に当接
することによって絶縁筒６に支持されるように構成して
も良い。あるいは、絶縁樹脂２３が絶縁筒６の軸方向に
ずれないように、接着を施しても良い。

【００５５】更に、絶縁樹脂２３は、半導体基板１の全
周にわたって取り付けられていなくてもよい。例えば、
全周に沿った４箇所に等間隔に取り付けられていても良
い。しかし、より安定した支持を行う上では、全周にわ
たって絶縁樹脂２３が形成されている方が望ましい。

【００５６】（４）ライトガイド１０の入力端部は、金
属管４０および筒体４３を介することなく、弾性筒体４
４のみを介して絶縁筒６に形成された貫通孔へ直接装着
しても良い。この構成によっても、外部から付加される
振動、衝撃等がライトガイド１０へ伝わることによるラ
イトガイド１０の破損を防止することができる。

【００５７】（５）上述の実施の形態では２つの案内環
５０、５１が用いられているが、１つの案内環５１のみ
を用いてライトガイドの出光端部を固定してもよい。こ
の構成の装置では、案内環５１の中に光結合剤を充填
し、これが固化する以前にライトガイド１０の出光端部
が光結合剤の中に挿入される。このとき、案内環５１に
案内されて、ライトガイド１０は最適な位置に固定され
る。

【００５８】（６）また、熱補償板の位置決め構造等
は、光トリガ型サイリスタに限らず、ＧＴＯサイリスタ
などの電気トリガ型サイリスタ、あるいはダイオードな
どの半導体装置に実施しても、同様の効果を奏する。電
気トリガ型サイリスタでは、ライトガイド１０の代わり
に、電気的な制御信号を伝達する信号伝達経路が設置さ
れるので、切欠き４ａ、４ｂ、筒体４３なども上述の実
施の形態と同様の効果を奏する。

【００５９】

【発明の効果】この発明の圧接型半導体装置では、リン
グによって熱補償板が主電極に拘束される。このため、
熱補償板が半導体基板に沿って滑動することよって半導
体基板に損傷を与える恐れがない。さらに、リングが熱
補償板の前記主電極と当接する面の外縁部分に係合して
おり、弾性体の作用でリングが熱補償板に押圧付勢され
ているので、外部から付加される衝撃等によって半導体
基板および熱補償板が個別に振動することによる半導体
基板の破損が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態おける圧接型半導体装置の正面断
面図である。

【図２】 実施の形態における装置の部分拡大正面断面
図である。

【図３】 実施の形態における装置の部分拡大正面断面
図である。

【図４】 実施の形態における装置の部分平面図であ
る。

【図５】 実施の形態における主電極の正面断面図であ
る。

【図６】 実施の形態における主電極の底面図である。

【図７】 実施の形態における光導入窓付近の拡大正面
断面図である。

【図８】 実施の形態における受光面付近の拡大正面断
面図である。

【図９】 従来の圧接型半導体装置の正面断面図であ
る。

【図１０】 もう一つの従来の圧接型半導体装置の正面
断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体基板、１ａ 受光部、２ 熱補償板（第１の
熱補償板）、３ 熱補償板（第２の熱補償板）、４ 主
電極（第１の主電極）、４ａ 切欠き（溝部）、４ｂ
切欠き（溝部）、４ｃ フランジ部、５ 主電極（第２
の主電極）、６ 絶縁筒、６ａ 突起部、６ｂ 貫通
孔、７，８ 円環状の金属板、１０ ライトガイド（制
御信号伝達経路）、１１ 金属環、１１ｂ 排気栓、１
２ 貫通孔、２０，２１ 光結合剤、２３ 絶縁樹脂
（保護用樹脂）、２４ 接着剤、２５ ろう材、３０
固定リング、３１ バネ、３２ ねじピン（ピン）、３
３ピン、４０ 金属管、４１ 固定治具、４２ 光導入
窓、４３ 筒体、４４ 弾性筒体、５０ 案内環（第２
の案内環）、５１ 案内環（第１の案内環）、５２接着
剤、６０ ゲートリード線、６１ 絶縁チューブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 和則 福岡市西区今宿東一丁目１番１号 福菱セ ミコンエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5F047 JA02 JA07 JA11 JA14 JA17 JA20 JB02 JB03 JB07 JB12

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板と、 当該半導体基板に接触する熱補償板と、 当該熱補償板に接触する主電極と、 前記熱補償板と前記主電極の双方の外周に嵌合するリン
   グと、 前記主電極と前記リングの間に介挿される弾性体と、を
   備え、 前記リングは前記熱補償板の前記主電極と当接する面の
   外縁部分に係合しており、前記弾性体の弾性力によって
   前記リングが前記熱補償板に押圧付勢されていることを
   特徴とする圧接型半導体装置。