JPH03149880A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体装置およびその製造方法に関するもの
で、特に、電極補償板と他の部材との間の位置ずれを防
止するための改良に関する。

〔従来の技術〕

主として大電力回路に使用されるフラットバック型の半
導体装置では、電極補償板や電極導電体などの部材を半
導体基板と重ね合わせるとともに、このようにして得ら
れた構造体を絶縁筒体の中に収容している。

第９Ａ図はこのような半導体装置の従来例の外観を示す
側面図であり、第９Ａ図の区間Ｑを切りつめて内部構造
を示した拡大縦断面図が第９Ｂ図に示されている。第９
Ｂ図において、半導体エレメント１はゲートターンオフ
サイリスタであり、円板形の半導体基板３の下側主面に
陰極導電膜４とゲート導電膜５とを相互に分離して形成
し、この半導体基板３を、陽極電極を兼ねる導電性の補
強板２にロウ付けして構成されている（図中、これらの
導電膜４．５の厚さは拡大して描かれている）。また、
半導体基板３の端部には絶縁性の保護層６が形成されて
いる。

この半導体エレメント１は、絶縁性のガイドリング９内
に挿入されて、このガイドリング９によって第９Ｂ図の
水平方向の位置を規制されている。

このガイドリング９は絶縁筒体１０に内嵌めされている
。そして、補強板２の上面には陽極補償板７と陽極導電
体８とがこの順序で載置されている。

陽極補償板７の水平方向の位置は、ガイドリング９の突
出部９ａで規制されている。陽極導電体８には陽極フラ
ンジ１１が取付けられており、絶縁筒体１０の端部に固
定した他方のフランジ１２とこの陽極フランジ１１とを
エツジ１３でアーク溶接している。

半導体エレメント１の下方には、その概略的な外形のみ
を破線で示す陰極／ゲート組立体ＣＧが存在する。この
陰極／ゲート組立体ＣＧは、陰極補償板や陰極導電体を
含むとともに、ゲート導電膜５からゲート端子３０まで
の電気的経路を構成する部材を有している。また、陰極
／ゲート組立体ＣＧは、陰極フランジ１４に、よって絶
縁筒体１０に連結されている。そして、ゲート端子３０
に制御信号を与えることにより、陰極／ゲート組立体Ｃ
Ｇの下面と陽極導電体８との間の電気的経路が、半導体
基板２のスイッチング作用によって開閉される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第９８図の半導体装置は、陽極導電体８と陰
極／ゲート組立体ＣＧとの間に、矢印Ｆ−Ｆで示すよう
な方向へのある程度の圧力が加わった状態での使用を前
提にして組立てられている。

すなわち、このような圧力によって各部材間の電気的接
触が均一に保たれ、それによってこの半導体装置の正常
な動作が実現される。

しかしながら、この半導体装置を所要の電気設備に組込
む前には、このような圧力は加わっていない。したがっ
て、この半導体装置を輸送する際などには、振動などに
よって陽極導電体８が上方に浮上がることがある。それ
は、陽極フランジ１１が銅などの柔らかい金属で形成さ
れており、振動などによって変形を受けやすいからであ
る。

すると、陽極導電体８と補強板２との間に空隙が生じ、
陽極補償板７が矢印にで示すようにガイドリング９の突
出部９ａを乗り越えるように変位してしまう。そして、
このような変位が生ずると、もはや各部材を均一に接触
させることができなくなる。その結果、動作時における
半導体基板３内の電流の分布が不均一となって、基板３
の異常な発熱や破壊が生ずる。

このような事態を防止するために、突出部９ａの高さＨ
を高くするという改良も考えられる。しかしながら、ガ
イドリング９と陽極フランジ１１との間の上下方向のギ
ャップは比較的狭いため、突出部９ａの高さＨを十分に
高くとることは困難である。

この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図し
ており、半導体エレメントの位置がガイドリングによっ
て規制される半導体装置において、電極補償板がガイド
リングを乗り越えて変位する事態を防止した構造とその
製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、この発明の第１の構成によ
る半導体装置は、（ａ）　　半導体基板の第１と第２の
主面上に第１と第２の電極がそれぞれ設けられた半導体
エレメントと、（ｂ）　　前記第１の電極上に配置され
て前記第１の電極と接触する電極補償板と、（ｅ）　　
前記第１の電極補償板上に配置されて前記電極補償板と
接触する第１の電極導電体と、（ｄ）　　前記第２の電
極上に配置されて前記第２の電極と電気的に接触する第
２の電極導電体と、（ｅ）　　前記半導体エレメントに
外嵌めされ、前記半導体エレメントの位置を規制するガ
イドリンクと、（ｆ）　　前記ガイドリングが挿入され
、前記第１と第２の電極導電体に連結された絶縁筒体と
を備えている。そして、前記電極補償板が、（ｂ−１）
−前記ガイドリングの内径に応じた径を有する中心部分
と、（ｂ−２）　　前記中心部分から延長され、前記絶
縁筒体の内壁面の近傍にまで伸びる少なくともひとつの
腕部とを有する。

また、この発明の第２の構成の半導体装置は、第１の構
成の半導体装置において、前記ガイドリングが、（ｅ−
１）　　前記半導体エレメントと接触する内壁面と、（
ｅ−２）　　前記内壁面を取囲む外壁面と、（ｅ−１）
　　前記ガイドリングの２つの開口部のうち前記第１の
電極導電体に近い方の開口部の周囲において前記内壁面
と前記外壁面とをつなぐ第１の端面と、（ｅ−４＞　　
前記２つの開口部のうち前記第２の電極導電体に近い方
の開口部の周囲において前記内壁面と前記外壁面とをつ
なぐ第２の端面とを有しており、前記少なくともひとつ
の腕部のそれぞれが、前記中心部分から延長し、前記第
１の端面に沿って前記絶縁体筒体の前記内壁面の近傍ま
で伸びる第１の部分と、前記第１の部分の端部で折れ曲
がって、前記絶縁筒体の前記内壁面と前記ガイドリング
の前記外壁−との間のギャップに挿入された第２の部分
とを有する。

さらに、この発明の第３の構成は、半導体基板の第１と
第２の主面上に第１と第２の電極がそれぞれ設けられた
半導体エレメントを第１と第２の電極導電体の間に挿入
した半導体装置を製造する方法を対象としており、（ａ
）　　第１と第２の開口部を有する絶縁筒体を準備する
工程と、（ｂ）　　前記絶縁筒体の前記第２の開口部内
に前記第２の電極導電体が挿入され、前記絶縁筒体が前
記第２の電極導電体に連結されるとともに、前記絶縁筒
体の内部空間の中央部にガイドリングが内嵌めされた構
造体を組立てる工程と、（ｃ）　　前記第２の電極を前
記第２の電極導電体に対向させつつ、前記半導体エレメ
ントを前記第１の開口部から前記内部空間に導入し、前
記半導体エレメントを前記ガイドリングに内嵌めする工
程と、（ｄ）　　前記ガイドリングの内径に応じた径を
有する中心部分と、前記中心部分から延長された少なく
ともひとつの腕部とを備えた電極補償板を前記第１の開
口部から前記内部空間へ導入して前記半導体エレメント
上に載置する工程と、（ｅ）　　前記第１の電極導電体
を前記第１の開口部側から前記電極補償板上に載置する
工程と、（ｆ）　　前記第１の電極導電体と前記絶縁筒
体とを連結する工程とを備えている。

そして、前記少なくともひとつの腕部のそれぞれのサイ
ズは、前記工程（ｄ）によって前記電極補償板が前記半
導体エレメント上に載置されたときに、前記少なくとも
ひとつの腕部のそれぞれが前記絶縁筒体の内壁面の近傍
に達するように定められている。

〔作用〕

第１の構成においては、電極補償板の腕部が絶縁筒体の
内壁面近傍にまで伸びていることにより、この電極補償
板の位置は、実質的に絶縁筒体の内壁面で規制される。

このため、電極補償板がガイドリングの半径方向に大き
く変位することはない。

第２の構成においては、腕部の先端部分に相当する第２
の部分がガイドリングと絶縁筒体との間のギャップに挿
入されているため、電極補償板の変位はさらに有効に防
止される。

さらに、第３の構成の製造方法に従えば、上記第１の構
成に相当する半導体装置を、複雑な工程なしに得ること
ができる。

〔実施例〕

Ａ、全体構成 第１Ａ図はこの発明の一実施例であるフラットバック型
の半導体装置１００の側面図である。また、第１８図は
第１Ａ図の区間Ｐを切りつめて描いた拡大縦断面図であ
る。この半導体装置１００は、ゲートターンオフサイリ
スタの本体に相当する円板形の半導体基板３を有してい
る。半導体基板３の中には、不純物をドーブして形成し
た複数の活性領域が存在する。

半導体基板（シリコン基板）３の第１の主面には、導電
材料によって形成され、陽極電極を兼ねる円板形の補強
板２がロウ付けされている。他方、半導体基板３の第２
の主面には、アルミニウムによって形成された陰極導電
膜４とゲート導電膜５とが互いに分離して設けられてい
る。また、半導体基板３のエツジ部は、絶縁性の保護層
６によって覆われている。そして、これらの部材２〜６
によって、半導体エレメント１が構成されている。

半導体エレメント１は、補強板２の直径と実質的に等し
い内径を持つ絶縁性のガイドリング７０の内壁面８１に
内嵌めされている。したがって、半導体エレメント１の
水平方向の位置は、ガイドリング７０によって規制され
ている。なお、このガイドリング７０の形状の詳細につ
いては後述する。そして、このガイドリング７０は、ア
ルミナセラミックよりなる絶縁筒体１０の内壁面１０ａ
に内嵌めされている。

一方、陰極導電膜４の下面上には、それぞれが円板状と
なっている第１の陰極補償板２０と第２の陰極補償板２
１とが配置されている。これらの補償板２０．２１は、
半導体基板３に通電した際に基板３と陰極導電体２２と
のそれぞれの熱膨張率の差に起因して生ずる熱的応力を
緩和ないしは補償するために設けられている。このため
、陰極補償板２０は、半導体基板３に近い熱膨張率を持
つ材料、たとえばモリブデンによって形成されている。

また、他方の陰極補償板２１は、たとえば銅によって形
成されている。

陰極導電体２２は銅によって形成され、肉厚の中央円板
部２２ｍと広径の円板底部２２ｂとを有している。中央
円板部２２ａは第２の陰極補償板２１に当接している。

したがって、陰極導電体２２は、陰極補償板２０．２１
を介して半導体エレメント１内の陰極導電膜４に電気的
に接触していることになる。また、円板底部２２ｂの外
周には鉄−ニブケル合金からなる陰極フランジ１４が固
定されている。陰極フランジ１４は絶縁筒体１０の下方
端部に固定されており、それによって、陰極導電体２２
は絶縁筒体１０に連結されている。

また、ガイドリング７０の下方端面８４が、この陰極フ
ランジ１４に当接している。

陰極導電体２２の円板底部２２ｂ上には、一対の平座金
４２．４４と交互に１対の皿バネ４１゜４３が中央円板
部２２ａを取囲むように設けられている。罷バネ４３の
上にはさらに平座金３４と絶縁リング３３とが配置され
ている。絶縁リング３３上には、導電材料からなるゲー
トリング３２が設けられる。好ましくは、半導体基板３
に近い熱膨張係数を有する導電材料によってこのゲート
リング３２が形成される。

ゲートリング３２は、陰極補償板２０．２１と陰極導電
体２２の上半部とのまわりに設けられた絶縁部材３１を
介して、これらの部材２０，２１゜２２に外嵌めされて
いる。また、ゲートリング３２の頂部はゲート導電膜５
に当接している。そして、皿バネ４１．４３によってゲ
ートリング３２はゲート導電膜５に向けて付勢され、ゲ
ートリング３２とゲート導電膜５との電気的接触が維持
される。

ゲートリング３２には、絶縁筒体１０の外部にまで伸び
るゲートリード線３５が取付けられている。このゲート
リード線３５はチューブ状の絶縁スリーブ３６内に挿通
されており、ガイドリング７０の切欠き空間７４内を通
っている。そして、ゲートリード線３５の端部はアーク
溶接によって金属バイブ３７の端部と一体化され、それ
によってゲート端子３０が形成されている。ゲート側の
電気経路と陰極側の電気経路とは、既述した絶縁部材３
１．３３によ４で互いに電気的に分離されている。

一方、補強板２の上には、たとえば銅によって形成され
た陽極補償板５０が載置されている。この陽極補償板５
０は、半導体基板３の陽極側における熱応力の緩和ない
しは補償を行うためのものである。後に詳述するように
、陽極補償板５０は、円板形の中心部分５１と、この中
心部分５１から放射状に伸びたカギ形の４本の腕部６１
〜６４（後述する第２図参照）とを有している。ただし
第１８図にはこのうちの２本の腕部６１，６３のみが示
されている。また、中心部分５１と腕部６１〜６４との
境界位置が第１８図において境界Ｂとして示されている
。

第１８図において、腕部６１は、中心部分５１から水平
に伸びる第１の部分６１ｍと、この第１の部分６１ｍの
終端で折れ曲って垂直下方に伸びる第２の部分６１ｂと
を有している。第１の部分６１ａはガイドリング７０の
上部端面の一部分である面８３に当接している。また、
第２の部分６１ｂは絶縁筒体１０の内壁面１０ａのごく
近傍に位置しており、絶縁筒体１０とガイドリング７０
との間のギャップ７３に挿入されている。他の腕部６２
〜６４についても同様である。なお、陽極補償板５０と
その周囲の部材との位置関係は後に詳述する。

陽極補償板５０の上には、銅製の陽極導電体８が設けら
れている。陽極導電体８の外周形状は段差を有する円板
てあり、その外周には、銅製の部分１１ｇと鉄−ニッケ
ル合金の部分１１ｂとを有する陽極フランジ１１が固定
されている。そして、絶縁筒体１０の上側端部に固定さ
れた別のフランジ１２と上記陽極フランジ１１とが、そ
れぞれのエツジ１３でアーク溶接され、それによって陽
極導電体８と絶縁筒体１０とが連結されている。

第１８図の状態における半導体装置は、その陰極導電体
２２と陽極導電体８との間に外部から電圧を印加し、ゲ
ート電極３０から制御信号を与えることにより、ターン
オンまたはターンオフする。

Ｂ、陽極補償板５０とガイドリング７０の詳細第２図は
半導体装置１００の一部分を分解して示す斜視図であり
、第３図は陽極補償板５０とガイドリング７０との部分
切欠拡大図である。

第２図において、４本の腕部６１〜６４は、中心部分５
１と一体に形成されており、中心部分５１の外周に沿っ
て等間隔に配列している。ガイドリング７０の突出部７
１は補強板２の上方空間をとりまく円形のリングであり
、ガイドリング７０の上端面には４個の切欠き９１〜９
４が放射状に形成されている。満９１〜９４のそれぞれ
の幅は、腕部６１〜６４のそれぞれの幅と実質的に同一
とされている。腕部６１〜６４の配列に応じて、切欠き
９１〜９４もガイドリング７０の上端面に沿って等間隔
に配列している。このため、第２図中に破線矢印で示す
ように陽極補償板５０が構造体２００に含量れる補強板
２の上面に載置されたとき、切欠き９１〜９４は腕部６
１〜６４をそれぞれ受は入れることができる。

第３図において、切欠き９１は、ガイドリング７０の上
端面に沿って形成された水平チャネル９５と、この水平
チャネル９５からガイドリング７０の外壁面８２へ折れ
曲りだ四部９６との組合せによって構成されている。こ
のうち、水平チャネル９５は腕部６１の第１の部分６１
Ｊｌに適合し、凹Ｎ９６は第２の部分６１ｂに適合する
。ガイドリング７０を第１８図の絶縁筒体１０に内嵌め
したとき、四部９６はギャップ７３となる。

腕部６１が切欠き９１に収容された状態が第４図に示さ
れている。陽極補償板５０における中心部分５１と腕部
６１との境界Ｂは、ガイドリング７０の内壁面８１から
微小距離Ｌｔだけ離れている。このような距離Ｌ１を与
えておくことにより、陽極補償板５０を、ガイドリング
７０によって囲まれている補償板２上の空間へ導入する
ことが容易となる。また、この距離Ｌ１は、中心部分５
１が熱膨張する際のクリアランスとしても機能する。

また、腕部６１の第２の部分６１ｂは、絶縁筒体１０の
内壁面１０ｍから微小距離Ｌ２だけ離れている。この距
離Ｌ２の存在によって、第２の部分６１ｂのギャップ７
３への挿入か容易となり、陽極補償板５０の熱膨張のた
めのクリアランスも確保される。そして、この距離Ｌ２
を与えるために、ギャップ７３の幅は、第２の部分６１
ｂの厚さよりも若干大きくされている。

第３図および第４図は腕部６１および切欠き９１につい
て描かれているが、これらの構造は他の腕部６２〜６４
および切欠き９２〜９４についても同様である。

半導体装Ｗ１００の運搬中などにおいて振動がこの装ｆ
ｆｔ１００に加わり、第１８図の陽極導電体８が浮上っ
た状況を想定する。このとき、陽極補償板５０を上から
押しつける圧力が減少する。しかしながら、腕部６１が
絶縁筒体１０の内壁面１０ａ近傍にまで伸びているため
、陽極補償板５０の水平方向の変位は第４図の距離Ｌ１
以下である。

したがって、陽極補償板５０の水平方向の位置ずれは実
質的に防止され、振動による陽極補償板５０の動きは上
下方向のもののみとなる。この上下方向の動きは陽極補
償板５０に対して重大な影響を与えることはない。それ
は、振動が停止した後には陽極補償板５０は元の位置に
戻るからである。

すなわち、陽極補償板５０の水平方向の変位が防止され
ているため、陽極補償板５０の位置が不可逆的にずれる
ことはない。

この実施例のように腕部６１〜６４をカギ形にしてその
先端部をギャップ７３に挿入した場合にはこの効果はさ
らに高まる。すなわち、陽極補償板５０に振動が加わっ
ても、腕部６１〜６４の先端部は常にギャップ７３内で
垂直下方に維持されているため、陽極補償板５０の全体
は傾くことができない。その結果、陽極補償板５０の不
可逆的変位がさらに有効に防止される。

また、腕部６１〜６４は切欠き９１〜９４に収容されて
いるため、陽極補償板５０が水平面内で回転してしまう
こともない。このため、陽極補償板５０の回転と並進と
の組合せによる不可逆的変位も防止される。この切欠き
９１、〜９４は、半導体装置１００への組立ての際にも
役立っている。

すなわち、第１８図の皿バネ４１．４３が設けられてい
るため、陽極導電体８が取付けられる前には、ゲートリ
ング３２を介して半導体エレメント１と陽極補償板５０
とに上向きのバネ力が加わっており、これらの部材１．
５０は第１８図に示した位置よりも若干上方の位置にあ
る。そして、陽極導電体８をこれらの部材１．５０の上
に載置してそれに下向きの力を加え、陽極フランジ１１
をフランジ１２へ溶接する。このとき、部材１．５０は
皿バネ４１．４３の付勢力に逆らって若干下方に沈むが
、その際の腕部６１〜６４の沈みのためのクリアランス
が、切欠き９１〜９４によって確保される。

切欠き９１〜９４を設けずに陽極補償板５０をガイドリ
ング７０の上端面に適合させるためには、ガイドリング
７０の上端面をフラットにして、その上端面全体をチャ
ネル９５の底面の高さとすればよい。しかしながら、ガ
イドリング７０の上端面を完全にフラットにして突出部
７１を取り除くと、突出部７１による補償板５０の位置
ずれ規制作用がなくなってしまう。このため、突出部７
１を残したままで溝９１〜９４を形成し、腕部６１〜６
４を切欠き９１〜９４に収容することによって、腕部６
１〜６４と突出部７１とのそれぞれによる陽極補償板５
０の位置ずれ防止作用を同時に利用することが望ましい
。

０、半導体装置１００の製造工程 以上の構造を有する半導体装置１００は、次のような順
序で組立てられる。

まず、半導体装置１００に含まれる各部材を個別に製作
する。陽極補償板５０の中心部分５１の直径はガーイド
リング７０の内径よりも２Ｌ、だけ小さくする。また、
腕部６１〜６４それぞれの第１の部分６１ｍの長さは、
第４図のガイドリング７０の内壁面８１からギャップ７
３までの水平距離よりもＬ　だけ大きな値とされる。距
離Ｌ１゜Ｌ２はいずれも微小であるから、近似的には、
中心部分５１の直径はガイドリング７０の内径に等しく
、！１１１の部分の長さはガイドリンク７０の厚さに等
しい。

中心部分５１と腕部６１〜６４とは、たとえば銅板の打
ち抜きによって一体に形成され、腕部６１〜６４の第２
の部分６１ｂを折り曲げることによって所要の陽極補償
板５０が得られる。また、ガイドリングブ０には、突出
部７１と切欠き９１〜９４とを形成しておく。

このようにして、準備された各部材のうち、半導体エレ
メント１、陽極補償板５０．陽極導電体８および陽極フ
ランジ１１のそれぞれを除いた他の部材を第３８図に従
って組立てる。このようにして得られた構造体において
は、陰極導電体２２およびその周囲の各部材が、絶縁筒
体１０の下方開口側に挿入され、陰極導電体２２と絶縁
筒体１０とは、陰極フランジ１４によって連結されてい
る、また、陰極補償板２０．２１も陰極導電体２２の上
に設けられている。さらに、ガイドリング７０が絶縁筒
体１０の内部空間のほぼ中央部に内嵌めされている。

次に、陰極導電層４を下方に向けた状態で半導体エレメ
ント１を絶縁筒体１０の上部開口からその内部空間へと
導入する。そして、この半導体エレメント１をガイドリ
ング７０に内嵌めする。第２図の構造体２００はこの段
階が完了した状態を示している。

さらに、陽極補償板５０を絶縁筒体１０の上部開口から
その内部空間に導入する。そして、陽極補償板５０の中
心部分５１は補償板２上に載置され、腕部６１〜６４は
切欠き６１〜６４上にそれぞれ配置される。

次に、陽極フランジ１１をあらかじめ取付けである陽極
導電体８を絶縁筒体１０の上方開口部から陽極補償板５
０上に載置する。そして、陽極導電体８の上方から下方
に圧力を加えると陽極補償板５０と半導体エレメント１
とは皿バネ４１．４３の付勢力に逆らって若干沈み、腕
部６１〜６４は切欠き９１〜９４のそれぞれのチャネル
９５の底に接触する。

この状態において、陽極フランジ１１の端部１３を、絶
縁筒体１０の上端面にあらかじめ固定されているフラン
ジ１２の端部にアーク溶接する。

これによって陽極導電体８と絶縁筒体１０とはフランジ
１１．１２を介して連結される。

以上の工程によって、第１８図に示す半導体装置１００
が完成する。

０、他の実施例 第５図は陽極補償板の他の例を示す図である。

この陽極補償板５０ａにおいては、腕部６５が水平部分
６Ｉａのみを有している。また、これに応じて、ゲート
リング７０ａのそれぞれの切欠きは水平チャネル９５の
みを備えている。

第６図はさらに他の陽極補償板５０ｂを示している。陽
極補償板５０ｂのそれぞれの腕部６６は、ゲートリング
７０ｂの突出部７１をまたぐブリッジ部分６１ｃと水平
部分６１ｄとを有している。

この腕部６６は切欠きのないゲートリング７０ｂと組合
わせて使用される。第４図および第５図のいずれにおい
ても、水平部分６１ｇ、６１ｄの先端は、第１８図に示
す絶縁筒体１０の内壁面１０ａのごく近傍にまで伸びて
いる。

第７図は３本の腕部１１２〜１１４を備えた陽極補償板
１１０の平面図である。この腕部１１２〜１１４は円形
中央部分１１１の円周上に等間隔で配置されている。腕
部１１２〜１１４のそれぞれは第３図に示す腕部６１と
同一であってもよく、また、第５図および第６図に示す
腕部６５．６６のいずれかと同一であってもよい−一般
に、３本以上の腕部を中心部分の周囲に設けておけば、
陽極補償板の２次元的な位置決めが常に可能である。

第８Ａ図の陽極補償板１２０は、中心部分１２１の直径
方向に整列した２本の腕［１２２，１２３を有している
。腕部１２２，１２３を相互に結ぶ方向をＸ方向とする
と、腕部１２２，１２３のそれぞれの先端が絶縁筒体１
０の内壁面１０ａの近傍に存在することにより、Ｘ方向
への陽極補償板１２０の変位が防止される。また、腕部
１２２゜１２３のそれぞれの幅Ｗを比較的大きくしてお
けば、陽極補償板１２０がＹ方向に少し変位しただけで
、腕部１２２．１２３の先端が第８８図に破線矢印１３
０で示すように絶縁筒体１０の内壁面１０ｇに当接する
。このため、Ｙ方向の変位の最大許容量以下で腕１２２
．１２３の先端が内壁面１０ｇに当接するように幅Ｗを
定めておけば、陽極補償板１２０のＹ方向の大きな変位
は防止できる。

さらに、第３図め腕部６１のようにカギ形の形状をした
腕部を設けるときには、唯−本の腕部のみを設けただけ
でも陽極補償板の２次元的位置決めは可能である。すな
わち、陽極補償板の腕部の数は制限されるものではなく
、任意の数の腕部を持った陽極補償板が利用可能である
。

この発明の適用対象となる半導体装置はゲートターンオ
フサイリスタに限定されない。たとえば他のサイリスタ
やトランジスタのほか、ダイオードのように制御電極を
有さない素子についても利川可能である。ｉｌｌＢ図の
上側が陰極であるような素子については、陰極補償板に
ついてこの発明が適用される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の第１の構成によれば、
電極補償板に腕部を設けることにより、電極補償板がガ
イドリングを乗り越えて変位する事態を有効に防止でき
る。

また、第２の構成では、腕部の先端部分をガイドリング
と絶縁筒体との間のギャップに挿入することにより、電
極補償板の変位をさらに有効に防止できる。

さらに、第３の構成における製造方法では、複雑な工程
を設けることなく、上記第１の構成に応じた半導体装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明の一実施例である半導体装置の側面
図、第１８図は第１Ａ図の区間Ｐを切りつめて示した拡
大縦断面図、第２図は実施例の半導体装置の部分分解斜
視図、第３図は陽極補償板とガイドリングとの詳細構成
を示す部分切欠拡大図、第４図はガイドリングの切欠き
に収容された陽極補償板の腕部を示す図、第５図および
ＪＩ６図は腕部の変形例を示す図、第７図、第８Ａ図お
よびｍＢＢ図は陽極補償板の変形例を示す図、第９Ａ図
は従来の半導体装置の側面図、第９８図は第　。 ９Ａ図の区間Ｑを切りつめて示す拡大縦断面図である。 図において、１は半導体エレメント、２は陽極電極兼用
の補強板、３は半導体基板、４は陰極導電膜、５はゲー
ト導電膜、８は陽極導電体、１０は絶縁筒体、２０．２
１は陰極補償板、２２は陰極導電体、５０は陽極補償板
、５１は中心部分、６１〜６４は腕部、６１ａは腕部の
第１の部分、６１ｂは腕部の第２の部分、７０はゲート
リング、７１は突出部、７３はギャップ、９１〜９４は
切欠き、１００は半導体装置である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体装置であって、 （ａ）半導体基板の第１と第２の主面上に第１と第２の
   電極がそれぞれ設けられた半導体エレメントと、 （ｂ）前記第１の電極上に配置されて前記第１の電極と
   接触する電極補償板と、 （ｃ）前記第１の電極補償板上に配置されて前記電極補
   償板と接触する第１の電極導電体と、（ｄ）前記第２の
   電極上に配置されて前記第２の電極と電気的に接触する
   第２の電極導電体と、（ｅ）前記半導体エレメントに外
   嵌めされ、前記半導体エレメントの位置を規制するガイ
   ドリングと、 （ｆ）前記ガイドリングが挿入され、前記第１と第２の
   電極導電体に連結された絶縁筒体とを備え、 前記電極補償板が、 （ｂ−１）前記ガイドリングの内径に応じた径を有する
   中心部分と、 （ｂ−２）前記中心部分から延長され、前記絶縁筒体の
   内壁面の近傍にまで伸びる少なくともひとつの腕部とを
   有することを特徴とする半導体装置。
2. （２）請求項１の半導体装置において、 前記ガイドリングは、 （ｅ−１）前記半導体エレメントと接触する内壁面と、
   （ｅ−２）前記内壁面を取囲む外壁面と、（ｅ−３）前
   記ガイドリングの２つの開口部のうち前記第１の電極、
   導電体に近い方の開口部の周囲において前記内壁面と前
   記外壁面とをつなぐ第１の端面と、 （ｅ−４）前記２つの開口部のうち前記第２の電極導電
   体に近い方の開口部の周囲において前記内壁面と前記外
   壁面とをつなぐ第２の端面とを有しており、 前記少なくともひとつの腕部のそれぞれが、前記中心部
   分から延長し、前記第１の端面に沿って前記絶縁体筒体
   の前記内壁面の近傍まで伸びる第１の部分と、 前記第１の部分の端部で折れ曲がって、前記絶縁筒体の
   前記内壁面と前記ガイドリングの前記外壁面との間のギ
   ャップに挿入された第２の部分とを有することを特徴と
   する半導体装置。
3. （３）半導体基板の第１と第２の主面上に第１と第２の
   電極がそれぞれ設けられた半導体エレメントを第１と第
   ２の電極導電体の間に挿入した半導体装置を製造する方
   法であって、 （ａ）第１と第２の開口部を有する絶縁筒体を準備する
   工程と、 （ｂ）前記絶縁筒体の前記第２の開口部内に前記第２の
   電極導電体が挿入され、前記絶縁筒体が前記第２の電極
   導電体に連結されるとともに、前記絶縁筒体の内部空間
   の中央部にガイドリングが内嵌めされた構造体を組立て
   る工程と、 （ｃ）前記第２の電極を前記第２の電極導電体に対向さ
   せつつ、前記半導体エレメントを前記第１の開口部から
   前記内部空間に導入し、前記半導体エレメントを前記ガ
   イドリングに内嵌めする工程と、 （ｄ）前記ガイドリングの内径に応じた径を有する中心
   部分と、前記中心部分から延長された少なくともひとつ
   の腕部とを備えた電極補償板を前記第１の開口部から前
   記内部空間へ導入して前記半導体エレメント上に載置す
   る工程と、 （ｅ）前記第１の電極導電体を前記第１の開口部側から
   前記電極補償板上に載置する工程と、（ｆ）前記第１の
   電極導電体と前記絶縁筒体とを連結する工程とを備え、 前記少なくともひとつの腕部のそれぞれのサイズは、前
   記工程（ｄ）によって前記電極補償板が前記半導体エレ
   メント上に載置されたときに、前記少なくともひとつの
   腕部のそれぞれが前記絶縁筒体の内壁面の近傍に達する
   ように定められていることを特徴とする、半導体装置の
   製造方法。