JPH0521623A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0521623A
JPH0521623A JP20008191A JP20008191A JPH0521623A JP H0521623 A JPH0521623 A JP H0521623A JP 20008191 A JP20008191 A JP 20008191A JP 20008191 A JP20008191 A JP 20008191A JP H0521623 A JPH0521623 A JP H0521623A
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envelope
semiconductor
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Hiroaki Sakamoto
洋明 坂本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な構造で組立部品、特に、半導体
ペレットの上下方向への移動及び半径方向の位置ずれを
防止すること。 【構成】 いずれか一方の電極ポスト3と半導体ペレッ
ト8との間に間接的に若しくは直接的にコイルスプリン
グ16等の弾性体を介在させて該半導体ペレット8及び
温度補償板16等の組立部品を円筒状絶縁外囲器2内で
仮固定できるようにする。従って、非加圧時において
も、円筒状絶縁外囲器2内での半導体ペレット8やその
他の組立部品の上下方向への移動及び半径方向への位置
ずれが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧接触型の半導体装
置に関し、特に、両電極ポスト間に加圧力が加えられな
い状態(以下、非加圧時と称する。)での半導体ペレッ
ト及びその他の組立部品の位置ずれを防止した半導体装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、パワーエレクトロニクスの分野で
は、ますます半導体装置の大容量化が進み、半導体ペレ
ットの直径も大きくなり、70〜80mmφにも及ぶも
のがある。このような大口径の半導体ペレットをモリブ
デン等の熱膨張係数の異なる金属からなる温度補償板と
アルミ等を用いて固着・合金化させると、約70〜80
μmにも及ぶ反りが発生する。この状態で外囲器の両端
面に設けた電極ポスト間に加圧力を加えても圧接が不十
分となり、半導体装置の性能を十分に発揮させることが
困難であった。そこで、最近では、半導体ペレットと上
記温度補償板とを固着・合金化させることなく、両者を
重ね合わせた状態で加圧・圧接する方法(アロイフリー
型)が採用されている。このようなアロイフリー型の半
導体装置の構造例を図4に示す。
【0003】図において、1は加圧接触型の半導体装置
の全体を示す。この半導体装置1は円筒状絶縁外囲器2
を有し、この外囲器2の両端面にアノード電極ポスト3
とカソード電極ポスト4とがそれぞれ対向配置されてい
る。アノード電極ポスト3の外周には溶接フランジ5が
固着され、この溶接フランジ5と円筒状絶縁外囲器2の
端面に固着した溶接フランジ6とが重ね合わされ、その
周縁部を溶接して最終的に気密封止される構造となって
いる。円筒状絶縁外囲器2の内部には、その周縁部に保
護材7を付着させた半導体ペレット8が収納される。保
護材7は、前記外囲器2の内周面に接し、半導体ペレッ
ト8の半径方向の位置決めをする役割を担っている。な
お、上記の半導体ペレット8が、例えば、サイリスタ構
造である場合には、ゲートを外部に引き出す構造が必要
となる。
【0004】そこで、半導体ペレット8のカソード側主
面の中央部に形成したゲート電極(図示せず)に対向し
てゲート電極ポスト9を配置する。すなわち、このゲー
ト電極ポスト9の外周部に固着させたゲートリード線1
0を側方へ引き出し、円筒状外囲器2の外周の一部に設
けたゲートパイプ11を介して外部へ導出するようにな
っている。カソード電極ポスト4の中央部に形成した凹
所12内には、キャップ状の絶縁体13が収められ、こ
の絶縁体13内に皿ばね14を介して上記のゲート電極
ポスト9が挿入されている。カソード電極ポスト4に
は、上記の凹所12と連通する半径方向の溝15が形成
され、この溝15に前記のゲートリード線10が挿入さ
れ、円筒状絶縁外囲器2外へ引き出されるようになって
いる。
【0005】前記の半導体ペレット8のアノード側に
は、モリブデン等からなる温度補償板16が固着・合金
化させることなく、独立した組立部品として配置されて
いる。また、半導体ペレット8のカソード側にもその中
央部にゲート電極ポスト9の逃げ孔を設けた温度補償板
17が銀板18とともに、それぞれ独立した組立部品と
して配置されている。上記の組立部品を順次、円筒状外
囲器2内に挿入した後、溶接フランジ5付のアノード電
極ポスト3を被せて、溶接フランジ5と円筒状外囲器2
側の溶接フランジ6とを溶接し、該外囲器2を気密封止
する。ここで、図5に示すように、アノード電極ポスト
3とカソード電極ポスト4との間に配置される各組立部
品の積層寸法をT1とすると、この積層寸法T1は、図
6に示すようにアノード電極ポスト3とカソード電極ポ
スト4との両対向面間の距離T2との間で、T1≧T2
となるように設定してある。従って、円筒状外囲器2を
気密封止した場合、溶接フランジ5のスプリング作用に
より半導体ペレット8を押圧し、該半導体ペレット8を
仮固定の状態として半導体ペレット8の位置ずれを防止
している。なお、上記のように構成された半導体装置1
は、最終的には図4の矢印Aで示すように、外部から所
定の加圧力が両電極ポスト3,4に加えられる加圧接触
型の半導体装置となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造半
導体装置は、その半導体ペレット8の厚さが約800μ
m程度と薄く、円筒状絶縁外囲器2及びその他の組立部
品の寸法精度等に十分な配慮をしても非加圧時には、半
導体ペレット8がいずれか一方の電極ポスト側へ移動し
たり、各組立部品の半径方向の位置ずれが生じてしま
う。これらは上記の溶接フランジ5のスプリング作用の
みでは抑制が困難である。また、上記の溶接フランジ5
の溶接の際に生じる反り等により両電極ポスト3,4間
の間隔がさらに大きくなり、上記の半導体ペレット8の
上下方向への移動及び半径方向の位置ずれが助長される
等の解決すべき課題があった。
【0007】
【発明の目的】本発明は、上記のような各課題を解決す
るためになされたもので、比較的簡単な構造で半導体ペ
レット及びその他の組立部品の上下方向への移動及び半
径方向の位置ずれを防止した半導体装置を提供すること
を目的とするものである。
【0008】
【問題点を解決するための手段】本発明の半導体装置
は、一方の電極ポストが可撓板を介して固着された円筒
状絶縁外囲器と、該外囲器内に収納された半導体ペレッ
ト及び温度補償板等の組立部品と、前記電極ポストと対
向配置され、溶接フランジを介して前記外囲器の他方の
端面に固着された他方の電極ポストとを有する加圧接触
型の半導体装置において、いずれか一方の前記電極ポス
トと前記半導体ペレットとの間に間接的に若しくは直接
的に弾性体を介在させて前記半導体ペレット及び組立部
品を前記円筒状絶縁外囲器内で仮固定したことを特徴と
するものである。
【0009】
【作用】本発明の半導体装置は、いずれか一方の電極ポ
ストと半導体ペレットとの間に間接的に若しくは直接的
に弾性体を介在させて該半導体ペレット及び組立部品を
円筒状絶縁外囲器内で仮固定するようにしたので、非加
圧時においても、円筒状絶縁外囲器内での半導体ペレッ
ト及びその他の組立部品の上下方向への移動及び半径方
向への位置ずれが防止される。
【0010】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明の半導体装置を示す縦断
面図である。なお、図4に示した従来の半導体装置と同
一または同等部分には同一符号を付してその詳しい説明
を省略する。そこで、本発明では、アノード電極ポスト
3の一方の面、すなわち、温度補償板16との対向面の
略中央に凹部19を形成し、この凹部19内にコイルス
プリング20等の弾性体を挿入する。この弾性体は、図
示のように1箇所に限らず複数箇所に設けるようにして
も良い。また、上記のコイルスプリング20の圧縮力
は、外部からの加圧力Fに対して無視できる程度の小さ
い値に設定するものとする。従って、外部からの加圧力
Fを加えた場合には、アノード電極ポスト3とがコイル
スプリング20の圧縮力に打ち勝って完全に密着するも
のである。
【0011】上記の構成により非加圧時においてもコイ
ルスプリング20のスプリング力により温度補償板16
を半導体ペレット8側に押圧し、該半導体ペレット8
は、銀板18及び他方の温度補償板17をカソード電極
ポスト4側に押し付けることになり、半導体ペレット8
をはじめ、すべての組立部品が円筒状絶縁外囲器2内で
仮固定されることになる。なお、コイルスプリング20
の両端には、絶縁物、例えば、テフロン、シリコーンゴ
ム等からなるキャップを介在させ、該コイルスプリング
20と金属面との接触による金属粉の発生を防止してい
る。次に、図2は、本発明の半導体装置の変形例を示す
縦断面図である。この変形例は、各構成部品を逆組した
半導体装置であり、図3の要部拡大断面図に示すよう
に、ゲート電極ポスト9の中心に凹部9aを形成し、こ
の凹部9aにコイルスプリング20等の弾性体を挿入し
たものである。この変形例においても弾性体により半導
体ペレット8及び温度補償板17がアノード電極ポスト
3側に押圧され、円筒状絶縁外囲器2内でそれらが仮固
定される。なお、上記の実施例及び変形例では、半導体
ペレット8がサイリスタ構造であるものについて説明し
たが、勿論、それに限らず、ダイオードやトランジスタ
構造のものについても適用することができる。
【0012】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、いずれ
か一方の電極ポストと半導体ペレットとの間に間接的に
若しくは直接的にコイルスプリング等の弾性体を介在さ
せて半導体ペレット及びその他の組立部品を仮固定する
ようにしたので、非加圧時においても、円筒状絶縁外囲
器内で半導体ペレットをはじめその他の組立部品の上下
方向への移動及び半径方向への位置ずれが効果的に防止
される。このため、半導体装置の輸送時等における振動
等で、それらの組立部品が変形したり、損傷を受けたり
するおそれが回避でき、信頼性の高い半導体装置を提供
することが可能となる。 また、上記の移動が防止され
る結果、円筒状絶縁外囲器及びその他の組立部品の寸法
精度を極端に高める必要がなくなり、この種の半導体装
置の製造コストを低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の縦断面図である。
【図2】本発明の変形例を示す縦断面図である。
【図3】上記変形例の要部拡大断面図である。
【図4】従来のこの種の半導体装置の縦断面図である。
【図5】アノード電極ポストとカソード電極ポスト間に
配置される各組立部品の積層寸法を示すための図であ
る。
【図6】アノード電極ポストとカソード電極ポストとの
対向面間の距離を示すための図である。
【符号の説明】
1 半導体装置 2 円筒状絶縁外囲器 3 アノード電極ポスト 4 カソード電極ポスト 5 溶接フランジ 6 溶接フランジ 8 半導体ペレット 9 ゲート電極ポスト 16 温度補償板 17 温度補償板 18 銀板 19 凹所 20 コイルスプリング

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 一方の電極ポストが可撓板を介して固着
    された円筒状絶縁外囲器と、該外囲器内に収納された半
    導体ペレット及び温度補償板等の組立部品と、前記電極
    ポストと対向配置され、溶接フランジを介して前記外囲
    器の他方の端面に固着された他方の電極ポストとを有す
    る加圧接触型の半導体装置において、いずれか一方の前
    記電極ポストと前記半導体ペレットとの間に間接的に若
    しくは直接的に弾性体を介在させて前記半導体ペレット
    及び組立部品を前記円筒状絶縁外囲器内で仮固定したこ
    とを特徴とする半導体装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016032071A (ja) * 2014-07-30 2016-03-07 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法、半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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