JPH0334860B2 - - Google Patents
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- JPH0334860B2 JPH0334860B2 JP60107032A JP10703285A JPH0334860B2 JP H0334860 B2 JPH0334860 B2 JP H0334860B2 JP 60107032 A JP60107032 A JP 60107032A JP 10703285 A JP10703285 A JP 10703285A JP H0334860 B2 JPH0334860 B2 JP H0334860B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
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- H01L23/02—Containers; Seals
- H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
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- H01L23/051—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body another lead being formed by a cover plate parallel to the base plate, e.g. sandwich type
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、ダイオード、トランジスタ及びサイ
リスタ等の半導体装置に関し、特に外部より圧力
を加えて圧接される圧接型半導体装置の外囲器に
係るものである。
リスタ等の半導体装置に関し、特に外部より圧力
を加えて圧接される圧接型半導体装置の外囲器に
係るものである。
［発明の技術的背景］
第３図は従来の圧接型半導体装置の一例の断面
図である。第１の支持板１（一般的にはKOV又
はCu）は第１の電極導出部材２（一般的にはCu）
にろう付けされる。第２の支持板３（一般的には
KOV又はCu）、第２の電極導出部材４（一般的
にはCu）、絶縁筒体５（一般的にはセラミツク）
及び溶接基板６（KOV又はCu）を互に第３図の
ようにろう付けする。７は半導体素子で、少なく
とも１つのPN接合を有する半導体ペレツト及び
温度補償板等から構成される（構成要素は図示し
ていない）。前記のように組に立てられた第２の
電極導出部材４の上面に半導体素子７を置き、こ
れを前記の第１の電極導出部材２で挾む。最後に
第１の支持板１の外周部と溶接基板６の外周部を
アーク溶接により気密封着する。その後エージン
グ等の諸工程を経て圧接型半導体装置は造られ
る。第１及び第２の電極導出部材のそれぞれを支
持する第１の支持板と第２の支持板とは従来同一
材料のものが使用され且つ同一の面外曲げ剛性の
ものであつた。また半導体装置は装置の信頼性の
面から通常窒素ガス等の不活性ガスを封入し密閉
構造にする。そのため装置内部の雰囲気は外気と
遮断されている。
図である。第１の支持板１（一般的にはKOV又
はCu）は第１の電極導出部材２（一般的にはCu）
にろう付けされる。第２の支持板３（一般的には
KOV又はCu）、第２の電極導出部材４（一般的
にはCu）、絶縁筒体５（一般的にはセラミツク）
及び溶接基板６（KOV又はCu）を互に第３図の
ようにろう付けする。７は半導体素子で、少なく
とも１つのPN接合を有する半導体ペレツト及び
温度補償板等から構成される（構成要素は図示し
ていない）。前記のように組に立てられた第２の
電極導出部材４の上面に半導体素子７を置き、こ
れを前記の第１の電極導出部材２で挾む。最後に
第１の支持板１の外周部と溶接基板６の外周部を
アーク溶接により気密封着する。その後エージン
グ等の諸工程を経て圧接型半導体装置は造られ
る。第１及び第２の電極導出部材のそれぞれを支
持する第１の支持板と第２の支持板とは従来同一
材料のものが使用され且つ同一の面外曲げ剛性の
ものであつた。また半導体装置は装置の信頼性の
面から通常窒素ガス等の不活性ガスを封入し密閉
構造にする。そのため装置内部の雰囲気は外気と
遮断されている。
［背景技術の問題点］
圧接型半導体は密閉後のエージング等の製造工
程において加熱される。このため内部ガス圧が外
気圧より増加し第４図に示すように装置の膨み現
象が発生する。これは主として第１及び第２の支
持板１及び３の変形によるもので冷却後も変形は
残る。各支持板にろう付けして支持されている電
極導出部材２，４も当然変位する。このように外
囲器の変形した装置をそのまま使用すると、加圧
による半導体素子、電極導出部材及び外部加圧装
置の相互の圧接状態が悪くなり、圧接不均衡によ
り半導体特性を著しく低下させる。この問題を解
決するため各支持板の材質を絶対変形しない硬質
の材とすれば密封等の組立工程において寸法精度
の問題で作業性が著しく低下する。
程において加熱される。このため内部ガス圧が外
気圧より増加し第４図に示すように装置の膨み現
象が発生する。これは主として第１及び第２の支
持板１及び３の変形によるもので冷却後も変形は
残る。各支持板にろう付けして支持されている電
極導出部材２，４も当然変位する。このように外
囲器の変形した装置をそのまま使用すると、加圧
による半導体素子、電極導出部材及び外部加圧装
置の相互の圧接状態が悪くなり、圧接不均衡によ
り半導体特性を著しく低下させる。この問題を解
決するため各支持板の材質を絶対変形しない硬質
の材とすれば密封等の組立工程において寸法精度
の問題で作業性が著しく低下する。
［発明の目的］
本発明の目的は、製造工程において発生する前
記膨み変形を矯正し、装置両面の平行度が良好
で、半導体特性を損うことのない圧接型半導体装
置を提供することである。
記膨み変形を矯正し、装置両面の平行度が良好
で、半導体特性を損うことのない圧接型半導体装
置を提供することである。
［発明の概要］
本発明は、圧接型半導体装置の外囲器の変形が
製造過程では発生するが、最終段階で加圧プレス
することによつて変形が容易に修正されるように
第１及び第２の支持板の材質、厚さ等を変えたも
のである。
製造過程では発生するが、最終段階で加圧プレス
することによつて変形が容易に修正されるように
第１及び第２の支持板の材質、厚さ等を変えたも
のである。
即ち本発明は、２つの支持板に固着した電極導
出部材の間に平型半導体装置を挿入し外部より圧
力を加えて圧接される圧接型半導体装置におい
て、第１の支持板の曲げモーメントに対する強度
と第２の支持板の曲げモーメントに対する強度と
の差が十分大きいことを特徴とする圧接型半導体
装置である。
出部材の間に平型半導体装置を挿入し外部より圧
力を加えて圧接される圧接型半導体装置におい
て、第１の支持板の曲げモーメントに対する強度
と第２の支持板の曲げモーメントに対する強度と
の差が十分大きいことを特徴とする圧接型半導体
装置である。
半導体装置密封後の製造過程における内部ガス
圧と外気圧との差による膨み現象発生時には、前
記の曲げモーメントに対する強度の大きい方の支
持板の変形は極めて僅少とし（多くの場合弾性変
形内）、他方前記強度の小さな方の支持板には適
当な塑性変形を許容する。工程の最終段階で加圧
プレスして平行度を修正する場合には、前記強度
の小さな方の支持板のみに塑性変形を加えて所望
の平行度を得る。従つて第１及び第２の支持板の
曲げモーメントに対する強度の差は、上記の修正
加工が可能な十分の差であることを必要とする。
圧と外気圧との差による膨み現象発生時には、前
記の曲げモーメントに対する強度の大きい方の支
持板の変形は極めて僅少とし（多くの場合弾性変
形内）、他方前記強度の小さな方の支持板には適
当な塑性変形を許容する。工程の最終段階で加圧
プレスして平行度を修正する場合には、前記強度
の小さな方の支持板のみに塑性変形を加えて所望
の平行度を得る。従つて第１及び第２の支持板の
曲げモーメントに対する強度の差は、上記の修正
加工が可能な十分の差であることを必要とする。
この発明における圧接型半導体装置では、その
構造上第２の支持板の方が第１の支持板より内圧
を受ける面積が小さいので変形しにくい。従つて
２つの支持板の強度の差を効率よく大きくするた
めには、第２の支持板の曲げモーメントに対する
強度を第１の支持板の曲げモーメントに対する強
度より十分大きくすることが望ましい。
構造上第２の支持板の方が第１の支持板より内圧
を受ける面積が小さいので変形しにくい。従つて
２つの支持板の強度の差を効率よく大きくするた
めには、第２の支持板の曲げモーメントに対する
強度を第１の支持板の曲げモーメントに対する強
度より十分大きくすることが望ましい。
この半導体装置の外囲器の変形は、第２の電極
導出部材の外周面と絶縁筒体の内周面との間隔が
４mm以上になると各支持板の曲げモーメントは大
きくなり、前記問題点も顕著に現れ、本発明の効
果も大きい。
導出部材の外周面と絶縁筒体の内周面との間隔が
４mm以上になると各支持板の曲げモーメントは大
きくなり、前記問題点も顕著に現れ、本発明の効
果も大きい。
また第１の支持板の外周部と溶接基板の外周部
とを冷間圧接（Cold Welding）により気密封着
する半導体装置にあつては、冷間圧接時、第１の
支持板に前記膨み変形を助長する応力が与えら
れ、圧接後も残るので本発明の適用が望ましい。
とを冷間圧接（Cold Welding）により気密封着
する半導体装置にあつては、冷間圧接時、第１の
支持板に前記膨み変形を助長する応力が与えら
れ、圧接後も残るので本発明の適用が望ましい。
［発明の実施例］
本発明の一実施例を第１図の断面図に基いて説
明する。なお以下の図面において第３図と同一符
号は同一部分を表す。この圧接型半導体装置は、
従来例と同様の構成である。即ち、第１の電極導
出部材２の周囲にろう付けされた第１の支持板１
１と、これらに相対向する第２の電極導出部材４
の周囲にろう付けされた第２の支持板１３と、第
１の電極導出部材２と第２の電極導出部材４との
間に挿入圧接される少なくとも１つのPN接合を
有する平型半導体素子７と、素子７を内部に収容
する溶接基板６をろう付けした外囲器用絶縁筒体
５とを具備し、且つ第２の電極導出部材４の外周
面と絶縁筒体５の内周面とが所定の間隔ｄ（第１
図参照）となるように絶縁筒体５の一方の端面
（図では下方）を第２の支持板１３の外周部にろ
う付けし、また絶縁筒体５の他方の端面（図では
上方）はこれにろう付けされた溶接基板６を介し
第１の支持板１１の外周部１９に冷間圧接により
気密封着される。
明する。なお以下の図面において第３図と同一符
号は同一部分を表す。この圧接型半導体装置は、
従来例と同様の構成である。即ち、第１の電極導
出部材２の周囲にろう付けされた第１の支持板１
１と、これらに相対向する第２の電極導出部材４
の周囲にろう付けされた第２の支持板１３と、第
１の電極導出部材２と第２の電極導出部材４との
間に挿入圧接される少なくとも１つのPN接合を
有する平型半導体素子７と、素子７を内部に収容
する溶接基板６をろう付けした外囲器用絶縁筒体
５とを具備し、且つ第２の電極導出部材４の外周
面と絶縁筒体５の内周面とが所定の間隔ｄ（第１
図参照）となるように絶縁筒体５の一方の端面
（図では下方）を第２の支持板１３の外周部にろ
う付けし、また絶縁筒体５の他方の端面（図では
上方）はこれにろう付けされた溶接基板６を介し
第１の支持板１１の外周部１９に冷間圧接により
気密封着される。
この実施例では第１の支持板１１と第２の支持
板１３とは同一材質の鋼板を使用し、第１の支持
板１１の板厚は0.4mm、第２の支持板１３の板厚
は0.6mmとした。また第２の電極導出部材４の外
周面と絶縁筒体５の内周面との間隔ｄは約４mmで
ある。溶接基板６は材質が銅材で、第１の支持板
１１の外周部で冷間圧接により気密封着する。工
程の最終段階の変形修正では、第２の電極導出部
材４の露出面を基準面として第１の電極導出部材
２の露出面を加圧プレスし、実用上十分な装置両
面の平行度を容易に得ることができた。
板１３とは同一材質の鋼板を使用し、第１の支持
板１１の板厚は0.4mm、第２の支持板１３の板厚
は0.6mmとした。また第２の電極導出部材４の外
周面と絶縁筒体５の内周面との間隔ｄは約４mmで
ある。溶接基板６は材質が銅材で、第１の支持板
１１の外周部で冷間圧接により気密封着する。工
程の最終段階の変形修正では、第２の電極導出部
材４の露出面を基準面として第１の電極導出部材
２の露出面を加圧プレスし、実用上十分な装置両
面の平行度を容易に得ることができた。
支持板が同一材質の場合には、板厚を大きくす
れば支持板の曲げモーメントに対する強度は大と
なり、また支持板が異なる材質で同一板厚の場合
は、硬度の高い材料を使用すれば強度は大きくな
る。この実施例では、第２の支持板の板厚を第１
の支持板の板厚より厚くして第２の支持板の曲げ
モーメントに対する強度を大きくしたが、試行に
よつてその板厚を求めた。
れば支持板の曲げモーメントに対する強度は大と
なり、また支持板が異なる材質で同一板厚の場合
は、硬度の高い材料を使用すれば強度は大きくな
る。この実施例では、第２の支持板の板厚を第１
の支持板の板厚より厚くして第２の支持板の曲げ
モーメントに対する強度を大きくしたが、試行に
よつてその板厚を求めた。
第２図は本発明の他の実施例で、その断面図で
ある。この半導体装置では、第１の支持板と第２
の支持板との材質が異なり、第１の支持板２１は
曲げモーメントに対する強度の小さい銅板、第２
の支持板２３は曲げモーメントに対する強度が銅
板より大きいKOVを使用し、板厚はそれぞれ0.4
mmである。第２の電極導出部材の外周面と絶縁筒
体の内周面の間隔ｄは約４mmである。２２は溶接
基板６の材質（KOV）に合わせたKOVの第２溶
接基板で、予め第１の支持板２１にろう付けされ
る。封止工程において溶接基板６と第２の溶接基
板２２とはアーク溶接によつて外周部を気密封着
される。
ある。この半導体装置では、第１の支持板と第２
の支持板との材質が異なり、第１の支持板２１は
曲げモーメントに対する強度の小さい銅板、第２
の支持板２３は曲げモーメントに対する強度が銅
板より大きいKOVを使用し、板厚はそれぞれ0.4
mmである。第２の電極導出部材の外周面と絶縁筒
体の内周面の間隔ｄは約４mmである。２２は溶接
基板６の材質（KOV）に合わせたKOVの第２溶
接基板で、予め第１の支持板２１にろう付けされ
る。封止工程において溶接基板６と第２の溶接基
板２２とはアーク溶接によつて外周部を気密封着
される。
［発明の効果］
本発明によれば、圧接型半導体装置の密封後の
熱処理による外囲器の膨み現象は、主として支持
板の曲げモーメントに対する強度の小さい支持
板、例えば第１の支持板の変形によるものとし、
工程の最終段階で加圧修正することにより容易に
この変形を矯正することが可能で、半導体装置の
両主面の良好な平行度が得られる。これにより半
導体装置は、使用時の加圧による圧接状態が良好
で、圧接不均衡による半導体特性の低下も無くな
る。
熱処理による外囲器の膨み現象は、主として支持
板の曲げモーメントに対する強度の小さい支持
板、例えば第１の支持板の変形によるものとし、
工程の最終段階で加圧修正することにより容易に
この変形を矯正することが可能で、半導体装置の
両主面の良好な平行度が得られる。これにより半
導体装置は、使用時の加圧による圧接状態が良好
で、圧接不均衡による半導体特性の低下も無くな
る。
第１図は本発明の圧接型半導体装置の実施例の
断面図、第２図は本発明の圧接型半導体装置の他
の実施例の断面図、第３図は従来の圧接型半導体
装置の断面図、第４図は膨み変形をした従来の圧
接型半導体装置の断面図である。 １，１１，２１……第１の支持板、２……第１
の電極導出部材、３，１３，２３……第２の支持
板、４……第２の電極導出部材、５……絶縁筒
体、６……溶接基板、７……平型半導体素子。
断面図、第２図は本発明の圧接型半導体装置の他
の実施例の断面図、第３図は従来の圧接型半導体
装置の断面図、第４図は膨み変形をした従来の圧
接型半導体装置の断面図である。 １，１１，２１……第１の支持板、２……第１
の電極導出部材、３，１３，２３……第２の支持
板、４……第２の電極導出部材、５……絶縁筒
体、６……溶接基板、７……平型半導体素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の電極導出部材の周囲に固着された第１
の支持板と、これらに相対向する第２の電極導出
部材の周囲に固着された第２の支持板と、前記第
１の電極導出部材と前記第２の電極導出部材との
間に挿入圧接される少なくとも１つのPN接合を
有する平型半導体素子と、この平型半導体素子を
内部に収容する溶接基板を固着した外囲器用絶縁
筒体とを具備し、且つ前記第２の電極導出部材の
外周面と前記絶縁筒体の内周面とが所定の間隔と
なるように前記絶縁筒体の一方の端面を前記第２
の支持板の外周部に固着し、前記絶縁筒体の他方
の端面はこれに固着された前記溶接基板を介して
前記第１の支持板の外周部に気密封着されてなる
圧接型半導体装置において、 前記第１の支持板の曲げモーメントに対する強
度と前記第２の支持板の曲げモーメントに対する
強度との差が十分大きいことを特徴とする圧接型
半導体装置。 ２ 第２の支持板の曲げモーメントに対する強度
が、第１の支持板の曲げモーメントに対する強度
より十分大きい特許請求の範囲第１項記載の圧接
型半導体装置。 ３ 第２の電極導出部材の外周面と絶縁筒体の内
周面との所定の間隔が４mm以上である特許請求の
範囲第２項記載の圧接型半導体装置。 ４ 絶縁筒体の他方の端面に固着された溶接基板
と第１の支持板の外周部とを冷間圧接により気密
封着した特許請求の範囲第２項又は第３項記載の
圧接型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107032A JPS61265841A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 圧接型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107032A JPS61265841A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 圧接型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61265841A JPS61265841A (ja) | 1986-11-25 |
| JPH0334860B2 true JPH0334860B2 (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=14448787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60107032A Granted JPS61265841A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 圧接型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61265841A (ja) |
-
1985
- 1985-05-21 JP JP60107032A patent/JPS61265841A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61265841A (ja) | 1986-11-25 |
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