JP2014067977A - Pressure-contact type semiconductor device and method of manufacturing pressure-contact type semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、製鉄圧延機の駆動に用いられる工業用のインバータ、高電圧かつ大容量のスイッチ、又は整流機などに用いられる圧接型半導体装置、及びその圧接型半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to, for example, an industrial inverter used for driving an iron rolling mill, a high-voltage and large-capacity switch, a press-contact type semiconductor device used for a rectifier, and a method for manufacturing the press-contact type semiconductor device.
特許文献1には、半導体基板の両面に電極を固定した圧接型半導体装置が開示されている。この半導体基板は絶縁筒(絶縁容器)に覆われている。絶縁筒と電極の間のすき間はゴム状弾性材からなる充てん結合物により埋められ、半導体基板が気密封止されている。 Patent Document 1 discloses a pressure contact type semiconductor device in which electrodes are fixed on both sides of a semiconductor substrate. This semiconductor substrate is covered with an insulating cylinder (insulating container). A gap between the insulating cylinder and the electrode is filled with a filler combined material made of a rubber-like elastic material, and the semiconductor substrate is hermetically sealed.
圧接型半導体装置の製造時には、真空排気により装置内圧が低下したり、熱エージングにより装置内圧が上昇したり、ベーク時に装置内部にガスが発生したりすることにより、電極が膨張することがある。この膨張により電極が半導体基板と離れる方向に移動すると、圧接型半導体装置の内部に隙間が生じ圧接型半導体装置の部品がずれる問題があった。 During the manufacture of a pressure contact type semiconductor device, the internal pressure of the device may decrease due to vacuum evacuation, the internal pressure of the device may increase due to thermal aging, or gas may be generated inside the device during baking, so that the electrode may expand. When the electrode moves in a direction away from the semiconductor substrate due to the expansion, there is a problem that a gap is generated inside the pressure contact type semiconductor device and components of the pressure contact type semiconductor device are displaced.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、圧接型半導体装置内部における隙間の発生を抑制することで部品ずれによる不具合を防止する圧接型半導体装置と圧接型半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A pressure-contact type semiconductor device and a pressure-contact type semiconductor device that prevent problems caused by component displacement by suppressing generation of a gap in the pressure-contact type semiconductor device. An object is to provide a manufacturing method.
本願の発明に係る圧接型半導体装置は、上面と該上面と反対の面である下面を有し、該上面と該下面の間で電流を流す半導体基板と、該上面と対向しつつ該上面と電気的に接続された本体部と、該本体部から該本体部の側面方向に放射状に伸びるように複数形成された突起部とを有する第1電極と、該下面と対向しつつ該下面と電気的に接続された第2電極と、該本体部の上面と該第2電極の下面を外部に露出させつつ、該突起部と該半導体基板を覆う絶縁筒と、該絶縁筒の内壁に設けられ、該突起部と接触し、該第1電極が該半導体基板と離れる方向に移動することを抑制する固定用突起部と、を備えたことを特徴とする。 A pressure-contact type semiconductor device according to the invention of the present application has a top surface and a bottom surface opposite to the top surface, a semiconductor substrate through which a current flows between the top surface and the bottom surface, and the top surface while facing the top surface. A first electrode having an electrically connected main body, and a plurality of protrusions formed so as to extend radially from the main body toward a side surface of the main body; and Second electrodes connected to each other, an insulating cylinder that covers the protrusion and the semiconductor substrate, with the upper surface of the main body and the lower surface of the second electrode exposed to the outside, and an inner wall of the insulating cylinder And a fixing protrusion that suppresses the first electrode from moving in a direction away from the semiconductor substrate in contact with the protrusion.
本願の発明に係る圧接型半導体装置の製造方法は、内壁に固定用突起部が設けられた絶縁筒に、半導体基板を収容する工程と、側面に突起部を有する第1電極の下面を該半導体基板の上面に対向させつつ、該固定用突起部と該突起部が接触しないように該第1電極と該半導体基板の上面を電気的に接続する工程と、該第1電極を該絶縁筒に対して回転させて、該固定用突起部を該突起部の上面に接触させる工程と、該絶縁筒の一部に固定された金属薄板を該第1電極の一部に固定された金属薄板に対して固定する工程と、をこの順に備えたことを特徴とする。 The method of manufacturing a press-contact type semiconductor device according to the invention of the present application includes a step of housing a semiconductor substrate in an insulating cylinder having an inner wall provided with a fixing protrusion, and a lower surface of a first electrode having a protrusion on a side surface. Electrically connecting the first electrode and the upper surface of the semiconductor substrate such that the fixing protrusion and the protrusion are not in contact with each other while facing the upper surface of the substrate; and A step of bringing the fixing protrusion into contact with the upper surface of the protrusion, and a thin metal plate fixed to a part of the insulating cylinder into a thin metal plate fixed to a part of the first electrode. And a step of fixing to each other in this order.
本発明によれば、電極に形成した突起部と絶縁筒に設けられた固定用突起部を接触させて電極が半導体基板と離れる方向に移動することを抑制するので、圧接型半導体装置内部における隙間の発生を抑制できる。 According to the present invention, the protrusion formed on the electrode and the fixing protrusion provided on the insulating cylinder are brought into contact with each other, so that the electrode is prevented from moving away from the semiconductor substrate. Can be suppressed.
本発明の実施の形態に係る圧接型半導体装置と圧接型半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 A pressure-contact type semiconductor device and a method of manufacturing the pressure-contact type semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る圧接型半導体装置の断面図である。この圧接型半導体装置は、例えばSiで形成された半導体基板10を備えている。半導体基板10は、上面10aと、上面10aと反対の面である下面10bを有している。具体的には、半導体基板10は、上面10aをカソード、下面10bをアノードとするダイオードで形成されている。従って半導体基板10の上面10aと下面10bの間で電流が流れる。半導体基板10の側面には端面保護樹脂11が形成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pressure-contact type semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. The pressure contact type semiconductor device includes a
半導体基板10の上面10aには緩衝板12が固定されている。緩衝板12は例えばMoで形成されている。緩衝板12の上面には挿入板14が固定されている。挿入板14は例えば銀で形成されている。挿入板14の上面には、第1電極16が固定されている。第1電極16は例えば銅で形成されている。なお、緩衝板12は半導体基板10と第1電極16の熱膨張率の差による歪みを防止するための熱緩衝材として形成されている。
A
第1電極16は、本体部16A、第1突起部16a、第2突起部16bを有している。本体部16Aは半導体基板10の上面10aと対向しつつこの上面10aと電気的に接続されている。第1突起部16aと第2突起部16b(以後、第1突起部16aと第2突起部16bをまとめて突起部と称することがある)は、本体部16Aから本体部16Aの側面方向に放射状に伸びている。
The
第1電極16には金属薄板17が固定されている。金属薄板17は本体部16Aから本体部16Aの側面方向に伸びている。本体部16Aには半導体基板10の方向に開口する凹部16cが形成されている。凹部16cにはばね18が収容されている。ばね18は一端が凹部16cの底面に当たり、他端がセンターピン20に当たっている。センターピン20は、挿入板14を貫通して緩衝板12の凹部に突き刺さっている。このセンターピン20はばね18の弾性力を受けて挿入板14を緩衝板12方向へ押し付けている。なお、センターピン20は、緩衝板12の第1電極16に対する位置決め部材としても機能している。
A
半導体基板10の下面10bには緩衝板40が固定されている。緩衝板40の下面には挿入板42が固定されている。挿入板42の下面には第2電極44が固定されている。第2電極44は、下面10bと対向しつつ下面10bと電気的に接続されている。第2電極44の緩衝板40に対向する面に形成された凹部と、緩衝板40の第2電極44に対向する面に形成された凹部には挿入板42を貫通するピン50がはめられている。このピン50により第2電極44と緩衝板40の相対位置が決められている。なお、第1電極16と同様に、第2電極44には第2電極44の側面方向に伸びる金属薄板60が固定されている。
A
上記の構成は絶縁筒70に収容されている。絶縁筒70は、本体部16Aの上面と第2電極44の下面を外部に露出させつつ、突起部と半導体基板10などを覆っている。絶縁筒70は例えばセラミックで形成されている。絶縁筒70の内壁には、第1固定用突起部70aと第2固定用突起部70bが設けられている。第1固定用突起部70aと第2固定用突起部70bは、絶縁筒70と同じ材料で絶縁筒70と一体的に形成されている。
The above configuration is accommodated in the insulating
第1固定用突起部70aは第1突起部16aと接触している。具体的には、第1固定用突起部70aの下面が第1突起部16aの上面に接触している。第2固定用突起部70bは第2突起部16bと接触している。具体的には、第2固定用突起部70bの下面が第2突起部16bの上面に接触している。なお、第1固定用突起部70aと第2固定用突起部70bをまとめて固定用突起部と称することがある。
The
図2は、絶縁筒の平面図である。絶縁筒70は全体としては環状に形成されている。第1固定用突起部70aと第2固定用突起部70bが形成された部分の内径はd1である。固定用突起部が形成されていない部分70eの内径はd2である。
FIG. 2 is a plan view of the insulating cylinder. The insulating
図3は、第1電極の平面図である。第1電極16は全体として円筒形状となっている。第1突起部16aと第2突起部16bが形成された部分の直径はd3である。d3は、前述のd1より大きくd2より小さい値となっている。突起部が形成されていない部分である本体部16Aの直径はd4である。d4は前述のd1よりも小さい値となっている。
FIG. 3 is a plan view of the first electrode. The
ここで、本発明の実施の形態1に係る圧接型半導体装置の製造方法について説明する。まず、内壁に固定用突起部が固定された絶縁筒70に、半導体基板10等を収容する。図4は、絶縁筒に半導体基板等を収容したことを示す断面図である。この工程では第1電極16以外の構成要素を絶縁筒70内に収容する。次いで、第1電極16の下面を半導体基板10の上面に対向させつつ、第1電極16と半導体基板10の上面を電気的に接続する。図5は、第1電極と半導体基板の上面を電気的に接続することを示す断面図である。図5に示すように、第1電極16を半導体基板10の上方から下降させる。このとき、突起部と固定用突起部が接触しないように注意する。
Here, a manufacturing method of the pressure contact type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described. First, the
図6は、第1電極を半導体基板に近づけるときの突起部と固定用突起部の位置関係を示す平面図である。図6に示すように、第1突起部16aと第2突起部16bは固定用突起部が形成されていない部分70eに対向するようにし、かつ本体部16Aの側面が第1固定用突起部70aと第2固定用突起部70bに対向するようにして、第1電極16を移動させる。こうして、第1電極16を挿入板14の上にのせる。
FIG. 6 is a plan view showing the positional relationship between the protrusion and the fixing protrusion when the first electrode is brought close to the semiconductor substrate. As shown in FIG. 6, the
図7は、第1電極を挿入板の上にのせたことを示す断面図である。この状態では、突起部と固定用突起部は接触していない。次いで、第1電極16を絶縁筒70に対して回転させて、固定用突起部を突起部の上面に接触させる。第1電極16は図7の矢印で示す方向に回転させる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing that the first electrode is placed on the insertion plate. In this state, the protrusion and the fixing protrusion are not in contact. Next, the
次いで、絶縁筒70の一部に固定された金属薄板70cを第1電極16の一部に固定された金属薄板17に対して固定する。金属薄板70cと金属薄板17は溶接して固定する。同様に、金属薄板70dと金属薄板60を溶接して固定する。こうして図1に示す圧接型半導体装置が完成する。
Next, the metal
ここで、本発明の実施の形態1に係る圧接型半導体装置の理解を容易にするために、比較例について説明する。図8は、比較例の圧接型半導体装置の断面図である。比較例の圧接型半導体装置は、固定用突起部と突起部を備えていない点で本発明の実施の形態1に係る圧接型半導体装置と相違する。比較例の第1電極16は、金属薄板17と金属薄板70cの溶接固定だけによって半導体基板10側へ押し付けられている。そのため、圧接を繰り返す事で挿入板14が第1電極16に付着した場合、センターピン20が機能しなくなり圧接型半導体装置の内部に隙間が生じることがある。このような状況で第1電極16が熱膨張すると図8に示すように緩衝板12がずれることがある。
Here, a comparative example will be described in order to facilitate understanding of the pressure contact type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of a pressure contact type semiconductor device of a comparative example. The pressure contact type semiconductor device of the comparative example is different from the pressure contact type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in that it does not include a fixing protrusion and a protrusion. The
本発明の実施の形態1に係る圧接型半導体装置によれば、固定用突起部が突起部と接触し、第1電極16が半導体基板10と離れる方向に移動することを抑制している。すなわち、第1電極16が熱膨張したとき、第1突起部16aが第1固定用突起部70aに当たり第2突起部16bが第1固定用突起部70bに当たることで、第1電極16が半導体基板10と離れる方向に移動することを抑制できる。従って、圧接型半導体装置の内部に隙間が生じることを回避できる。
According to the pressure-contact type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, the fixing protrusion is in contact with the protrusion, and the
本発明の実施の形態1に係る圧接型半導体装置の製造方法によれば、第1電極16の本体部16Aから本体部16Aの側面方向に放射状に伸びるように突起部を形成したので、第1電極16の直径が短い部分と長い部分とを作ることができる。これにより、第1電極16の底面を挿入板14と接触させるときに突起部と固定用突起部を平面視でずらしておくことで突起部と固定用突起部の接触を防止できる。そして、その後に第1電極16を回転させることで突起部と固定用突起部を接触させることができる。よって、本発明の実施の形態1に係る圧接型半導体装置は非常に簡単なプロセスで製造できる。
According to the manufacturing method of the pressure-contact type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, since the protrusion is formed so as to extend radially from the
半導体基板10は、ダイオードに限定されず、少なくとも1つのPN接合を有し電極に圧接されて組み立てられるものであればよい。例えば、半導体基板10をサイリスタで形成してもよい。
The
本発明の実施の形態1では、固定用突起部と突起部をそれぞれ2つずつ形成したが、固定用突起部と突起部はそれぞれ複数形成されれば特に限定されない。図9は、固定用突起部の変形例を示す平面図である。図9に示すように、第1固定用突起部70f、第2固定用突起部70g、及び第3固定用突起部70hを形成してもよい。この場合、突起部も図9の構成に対応させて3箇所形成する。
In Embodiment 1 of the present invention, two fixing protrusions and two protrusions are formed, but there is no particular limitation as long as a plurality of fixing protrusions and protrusions are formed. FIG. 9 is a plan view showing a modification of the fixing protrusion. As shown in FIG. 9, a
ところで、固定用突起部は等間隔で複数形成されることが好ましい。つまり、平面視したときに線対称になるように固定用突起部を配置すると、突起部から受ける力を固定用突起部のそれぞれに均等分散でき、より確実に内部隙間を抑制することができる。 By the way, it is preferable that a plurality of fixing protrusions be formed at equal intervals. That is, when the fixing protrusions are arranged so as to be line symmetric when viewed in plan, the force received from the protrusions can be evenly distributed to each of the fixing protrusions, and the internal gap can be more reliably suppressed.
本発明の実施の形態1に係る圧接型半導体装置の製造を容易にするために、突起部と固定用突起部に斜面を形成し、斜面同士が接触するようにしてもよい。図10は、突起部の斜面と固定用突起部の斜面が接することを示す斜視図である。第1固定用突起部70a´と第1突起部16a´にはそれぞれ斜面が形成されている。図10の矢印は、第1電極の回転方向を示す。第1電極(第1突起部16a´)を回転させると、第1固定用突起部70a´と第1突起部16a´の斜面同士が接触し、第1電極の絶縁筒内壁の周方向の移動が止まる。従って第1固定用突起部70a´と第1突起部16a´が接触した状態で回転をストップさせることができるので、組み立て性を向上させることができる。なお、上記の各変形例は以下の実施の形態に係る圧接型半導体装置にも応用できる。
In order to facilitate the manufacture of the pressure-contact type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, slopes may be formed on the protrusions and the fixing protrusions so that the slopes come into contact with each other. FIG. 10 is a perspective view showing that the slope of the projection and the slope of the fixing projection are in contact with each other. The
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る圧接型半導体装置と圧接型半導体装置の製造方法は、実施の形態1との共通点が多いので実施の形態1との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態2に係る圧接型半導体装置は、絶縁筒に固定されたリングを備えたことを特徴とする。図11は、本発明の実施の形態2に係る圧接型半導体装置の断面図である。
Embodiment 2. FIG.
Since the pressure-contact type semiconductor device and the method of manufacturing the pressure-contact type semiconductor device according to the second embodiment of the present invention have much in common with the first embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described. The press-contact type semiconductor device according to the second embodiment of the present invention is characterized by including a ring fixed to an insulating cylinder. FIG. 11 is a cross-sectional view of the pressure-contact type semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
絶縁筒70の内壁に溝部70sが形成されている。この溝部70sに第1リング100がはめられている。第1リング100は、第1電極16を囲むようにして絶縁筒70に固定されている。第1リング100の一部には、第1固定用突起部100aと第2固定用突起部100bが形成されている。
A
図12は、第1リングの平面図である。第1リング100の一部には切り欠き100d、100eが形成されている。第1固定用突起部100aと第2固定用突起部100bが形成された部分の内径はd1である。固定用突起部が形成されていない部分100eの内径はd2である。切り欠き100d、100eが形成された部分の内径はd5である。
FIG. 12 is a plan view of the first ring.
本発明の実施の形態2に係る圧接型半導体装置の製造方法について説明する。まず第1リング100を絶縁筒70の溝部70sにはめる。このとき、切り欠き100c、100dが形成された部分を変形させることで容易に第1リング100を溝部70sにはめることができる。
A manufacturing method of the pressure contact type semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described. First, the
次いで、第1電極16を挿入板14の上面にのせて、第1電極16と半導体基板10の上面10aを電気的に接続する。次いで、第1電極16を絶縁筒70に対して回転させて、固定用突起部(第1固定用突起部100aと第2固定用突起部100b)を突起部の上面に接触させる。次いで、金属薄板17と金属薄板70c、及び金属薄板60と金属薄板70dを溶接固定する。
Next, the
絶縁筒70はセラミックで形成されるため加工が困難である。従って、実施の形態1のように絶縁筒70と固定用突起部を一体形成するのは加工が困難となる問題があった。しかしながら、本発明の実施の形態2に係る圧接型半導体装置では、絶縁筒70の溝部70sに第1リング100をはめるだけで容易に固定用突起部を形成できる。従って、本発明の実施の形態2に係る圧接型半導体装置によれば製造コストを低減できる。
Since the insulating
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る圧接型半導体装置と圧接型半導体装置の製造方法は、実施の形態1との共通点が多いので実施の形態1との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態3に係る圧接型半導体装置は、第2電極を絶縁筒の一部で固定することを特徴とする。図13は、本発明の実施の形態3に係る圧接型半導体装置の断面図である。
Embodiment 3 FIG.
Since the pressure-contact type semiconductor device and the method of manufacturing the pressure-contact type semiconductor device according to the third embodiment of the present invention have much in common with the first embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. The pressure-contact type semiconductor device according to the third embodiment of the present invention is characterized in that the second electrode is fixed by a part of the insulating cylinder. FIG. 13 is a cross-sectional view of a pressure-contact type semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention.
絶縁筒70の内壁に、第2電極44の方向に伸びる、第1追加固定用突起部70mと第2追加固定用突起部70nが設けられている。第1追加固定用突起部70mと第2追加固定用突起部70nをまとめて追加固定用突起部と称することがある。第2電極44は、側面方向に伸びる、第1追加突起部44aと第2追加突起部44bを備えている。第1追加突起部44aと第2追加突起部44bをまとめて追加突起部と称することがある。本発明の実施の形態3では、追加固定用突起部が追加突起部と接触し、第2電極44が半導体基板10の下面10bと離れる方向に移動することを抑制する。
A first
金属薄板60と金属薄板70dの固定強度が弱い場合、第2電極44が熱膨張して第2電極44が半導体基板10の下面10bと反対方向に移動するおそれがある。ところが本発明の実施の形態3に係る圧接型半導体装置では、追加固定用突起部が固定用突起部と接触することで、第2電極44が半導体基板10の下面10bと離れる方向に移動することを抑制できる。
When the fixing strength between the metal
実施の形態4.
本発明の実施の形態4に係る圧接型半導体装置と圧接型半導体装置の製造方法は、実施の形態1との共通点が多いので実施の形態1との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態4に係る圧接型半導体装置は、第2電極を絶縁筒に固定されたリングで固定することを特徴とする。図14は、本発明の実施の形態4に係る圧接型半導体装置の断面図である。
Embodiment 4 FIG.
Since the pressure-contact type semiconductor device and the method of manufacturing the pressure-contact type semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention have much in common with the first embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. The pressure-contact type semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention is characterized in that the second electrode is fixed by a ring fixed to the insulating cylinder. FIG. 14 is a cross-sectional view of the pressure-contact type semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.
絶縁筒70の内壁に溝部70tが形成されている。この溝部70tに第2リング102がはめられている。第2リング102は、第2電極44を囲むようにして絶縁筒70に固定されている。第2リング102は第1リング100と同じ形状を有している。つまり、第2リング102には第1リングの固定用突起部に対応する追加固定用突起部(第1追加固定用突起部102aと第2追加固定用突起部102b)が形成されている。第2電極44は、第2電極44の側面方向に伸びる追加突起部(第1追加突起部44aと第2追加突起部44b)を備えている。
A
第2リング102の追加固定用突起部は第2電極44の追加突起部と接触し、第2電極44が半導体基板10の下面10bと離れる方向に移動することを抑制する。本発明の実施の形態4に係る圧接型半導体装置では、第2リング102を用いるので実施の形態3の圧接型半導体装置と比較して、製造コストを低減できる。
The additional fixing protrusions of the
ところで、固定用突起部と追加固定用突起部のいずれか一方を採用してもよい。つまり、圧接型半導体装置の構造を考慮して、第1電極16が半導体基板10の上面10aと反対の方向へ移動(膨張)しやすければ固定用突起部と突起部を設ける。第2電極44が半導体基板10の下面10bと反対の方向へ移動(膨張)しやすければ追加固定用突起部と追加突起部を設ける。第1電極16と第2電極44が両方とも半導体基板10と離れる方向へ移動(膨張)しやすければ、固定用突起部、追加固定用突起部、突起部、及び追加突起部を設ける。従って、固定用突起部と突起部を設けず、追加固定用突起部と追加突起部を設ける場合もある。
By the way, any one of the fixing protrusion and the additional fixing protrusion may be employed. That is, in consideration of the structure of the pressure-contact type semiconductor device, if the
10 半導体基板、 10a 上面、 10b 下面、 11 端面保護樹脂、 12,40 緩衝板、 14,42 挿入板、 16 第1電極、 16A 本体部、 16a 第1突起部、 16b 第2突起部、 16c 凹部、 17,70c,70d,60 金属薄板、 18 ばね、 20 センターピン、 44 第2電極、 44a 第1追加突起部、 44b 第2追加突起部、 50 ピン、 70 絶縁筒、 70a,100a 第1固定用突起部、 70b,100b 第2固定用突起部、 70m,102a 第1追加固定用突起部、 70n,102b 第2追加固定用突起部、 70s,70t 溝部、 100 第1リング、 102 第2リング
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記上面と対向しつつ前記上面と電気的に接続された本体部と、前記本体部から前記本体部の側面方向に放射状に伸びるように複数形成された突起部とを有する第1電極と、
前記下面と対向しつつ前記下面と電気的に接続された第2電極と、
前記本体部の上面と前記第2電極の下面を外部に露出させつつ、前記突起部と前記半導体基板を覆う絶縁筒と、
前記絶縁筒の内壁に設けられ、前記突起部と接触し、前記第1電極が前記半導体基板と離れる方向に移動することを抑制する固定用突起部と、を備えたことを特徴とする圧接型半導体装置。 A semiconductor substrate having an upper surface and a lower surface opposite to the upper surface, and a current flows between the upper surface and the lower surface;
A first electrode having a main body portion that is electrically connected to the upper surface while facing the upper surface, and a plurality of protrusions that are radially formed from the main body portion in a lateral direction of the main body portion;
A second electrode electrically connected to the lower surface while facing the lower surface;
An insulating cylinder covering the protrusion and the semiconductor substrate while exposing the upper surface of the main body and the lower surface of the second electrode to the outside;
A pressure contact type provided on the inner wall of the insulating cylinder, and comprising a fixing protrusion that contacts the protrusion and prevents the first electrode from moving in a direction away from the semiconductor substrate. Semiconductor device.
前記固定用突起部は、前記第1リングの一部に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の圧接型半導体装置。 A first ring that is fixed to the inner wall of the insulating cylinder and surrounds the first electrode;
The press contact type semiconductor device according to claim 1, wherein the fixing protrusion is formed on a part of the first ring.
前記固定用突起部と前記突起部は前記斜面同士が接触することで、前記固定用突起部と前記突起部の前記絶縁筒内壁の周方向の移動を抑制することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の圧接型半導体装置。 The fixing protrusion and the protrusion are formed to have a slope,
2. The fixing projecting portion and the projecting portion are configured to suppress movement of the fixing projecting portion and the projecting portion in the circumferential direction of the inner wall of the insulating cylinder by contacting the inclined surfaces. 6. The pressure-contact type semiconductor device according to any one of 5 above.
前記第2電極は、前記第2電極の側面方向に伸びる追加突起部を備え、
前記追加固定用突起部は前記追加突起部と接触し、前記第2電極が前記半導体基板の下面と離れる方向に移動することを抑制することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の圧接型半導体装置。 Provided on the inner wall of the insulating cylinder, provided with an additional fixing protrusion extending in the direction of the second electrode,
The second electrode includes an additional protrusion extending in the side surface direction of the second electrode,
The said additional fixing projection part contacts the said additional projection part, and it suppresses that a said 2nd electrode moves to the direction away from the lower surface of the said semiconductor substrate, The one of Claims 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. 2. A pressure-contact type semiconductor device according to 1.
前記追加固定用突起部は、前記第2リングの一部に形成されたことを特徴とする請求項7に記載の圧接型半導体装置。 A second ring surrounding the second electrode fixed to the inner wall of the insulating cylinder;
The press-contact type semiconductor device according to claim 7, wherein the additional fixing protrusion is formed on a part of the second ring.
側面に突起部を有する第1電極の下面を前記半導体基板の上面に対向させつつ、前記固定用突起部と前記突起部が接触しないように前記第1電極と前記半導体基板の上面を電気的に接続する工程と、
前記第1電極を前記絶縁筒に対して回転させて、前記固定用突起部を前記突起部の上面に接触させる工程と、
前記絶縁筒の一部に固定された金属薄板を前記第1電極の一部に固定された金属薄板に対して固定する工程と、をこの順に備えたことを特徴とする圧接型半導体装置の製造方法。 A step of accommodating the semiconductor substrate in an insulating cylinder provided with a fixing projection on the inner wall;
The first electrode and the upper surface of the semiconductor substrate are electrically connected so that the fixing protrusion and the protrusion do not contact each other while the lower surface of the first electrode having a protrusion on the side surface is opposed to the upper surface of the semiconductor substrate. Connecting, and
Rotating the first electrode with respect to the insulating cylinder to bring the fixing protrusion into contact with the upper surface of the protrusion;
And a step of fixing the metal thin plate fixed to a part of the insulating cylinder to the metal thin plate fixed to a part of the first electrode in this order. Method.
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