JPH0617319Y2 - 半導体スタック - Google Patents

半導体スタック

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JPH0617319Y2
JPH0617319Y2 JP4365288U JP4365288U JPH0617319Y2 JP H0617319 Y2 JPH0617319 Y2 JP H0617319Y2 JP 4365288 U JP4365288 U JP 4365288U JP 4365288 U JP4365288 U JP 4365288U JP H0617319 Y2 JPH0617319 Y2 JP H0617319Y2
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JP
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conductor
stack
conductors
electrode
semiconductor stack
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JP4365288U
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清治 黒河
幸夫 渡辺
茂 田辺
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 [考案の目的] (産業上の利用分野) 本考案はレーザ、加速器等に使用するパルス発生装置の
半導体スタック(以下スタックと略す。)の改良に関す
る。
(従来の技術) レーザ、加速器等の応用分野では、高速、大電流のパル
ス発生装置が使用される。これらパルス発生装置では、
コンデンサに充電した電圧を高速に放電させるスイッチ
素子としてサイラトロンが使用されていた。サイラトロ
ンは高速、大電流のスイッチ素子として適するが、寿命
が短かいと言う欠点が有り、定期的な交換や保守が必要
である。
最近では、半導体素子の性能向上により、高di/dt耐量
の素子が開発されており、長寿命で保守性が良いことか
ら、サイラトロンにとって換わられ利用されつつある。
第1図は本発明が適用される半導体素子を使った装置の
一例を示すもので、パルス発生回路を示す。第1図で、
コンデンサ1には図示極性で他の回路より所定電圧が充
電されている。この電圧を半導体スイッチ2で高速にオ
ンさせ、コンデンサ1の電荷を急速に放電させて、パル
ストランス3のU−V端子間に高電圧、大電流のパルス
を発生させる回路である。レーザや加速器等に使用され
るパルス発生装置では、負荷に通電する電流のパルス幅
として数十μsec〜数μsec位の短パルスの波形が要求さ
れている。この為、第1図に示すループ回路4のインダ
クタンス分を極めて小さくする必要が有る。これらのイ
ンダクタンスを小さくするにはコンデンサ1のインダク
タンス、配線、半導体スイッチ2、及びパルストランス
3のリケージインダクタンスを各々小さくする必要が有
る。前述した半導体スイッチ2は通常多数個の半導体素
子(以下素子と略す。)とその冷却用のヒートシンクを
交互に積層させたスタックで構成される為、素子の直列
数が多くなるとスタックのインダクタンスはそれに従が
って増加する。
以下従来のスタックの一例を第7図、第8図を用いて説
明する。それぞれ第7図は平面図、第8図は正面図を示
す。
この図で、5は素子で、その両面に素子5が発生する熱
を放散するヒートシンク6を当て、更にその外側に電極
導体7a,7bと絶縁座8を当てて積層し、この積層体
を押え板9a,9b,9c及び締付ボルト10、皿ばね
11及びナット12によって構成された加圧装置により
締付加圧してスタックを構成している。
ここで、電極導体7bは適当な所で折りまげて電極導体
7aの位置までもってきている。
(考案が解決しようとする課題) このような従来構成のスタックでは、素子5及びヒート
シンク6の積層数が多くなると素子5とヒートシンク6
で積層した部分、及び電極導体7bの全長が長くなり、
回路のインダクタンスが大きくなると言う問題点が有っ
た。
本考案はこのような従来例の難点を克服し、素子5及び
ヒートシンク6の積層数が多くなっても回路のインダク
タンスを小さく抑えて良好なパルス特性を得ることがで
きる半導体スタックを提供することを目的とする。
[考案の構成] (課題を解決するための手段) 前述した問題点を解決するために第3図に示すように一
方の電極導体14を中心導体として形成し、又他方の電
極導体15から放射状に配置した多数個の導体16によ
り前記電極導体14近くまで延設してまとめて外部導体
として形成し、同軸構成としたことを特徴とする。
(作用) 以上述べた構成とすれば、素子5及びヒートシンク6の
数が多くなった場合でも、素子5及びヒートシンク6の
部分と導体16の相互インダクタンスの効果で全体回路
のインダクタンスを小さく抑えることができる。
(実施例) 第2図乃至第6図に本考案の実施例を示す。第2図及び
第3図は本考案のスタックのそれぞれ平面図、正面図を
示す。又第4図は第2図におけるA−A断面、第5図は
第3図におけるB−B断面又、第6図は号13の詳細外
観図を示す。第2図乃至第5図において、第7図、第8
図と同一符号のものは同一部品であるからそれらの説明
は省略する。
第2図乃至第5図において9dは第8図に示す従来のス
タックの押え板9aと同じ作用をする押え板であり、中
心部分に貫通穴13を設け、段付形の電極導体14を嵌
合させ、前記押え板から突出するように取付け、中心導
体として形成する。また、15は他方の電極導体であ
り、円盤状を成し、該電極導体15の円周上に放射状に
導体16を多数個(図では8本)配置して取付け、前記
電極導体14まで延設させる。更に導体17が前記電極
導体13を取り巻き、前記多数個の導体16を収束さ
せ、外部導体として形成する。
このように構成された半導体スタックにおいて、同軸構
成とすることによって半導体スタック全体のインダクタ
ンスは低減される。
第9図はその効果を示す図で、横軸に半導体スタックの
高さhをとり、縦軸にインダクタンス値をとったもので
ある。第9図Aカーブは従来例の第7図、第8図の例
で、Bカーブは本考案例のインダクタンス変化量を示す
もので、本考案例では半導体スタックの高さhが増加し
てもインダクタンスとしては小さく抑えられていること
がわかる。
なお、第9図のA,Bカーブ算出には第10図(a),(b)
に示すモデル回路を元に算出した。
[考案の効果] 以上に示すように本考案の構成による半導体スタックで
は素子5及びヒートシンク6の積層数が多くなり全長が
長くなっても半導体スタックのインダクタンスを小さく
抑えることが可能となり、良好なパルス特性を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の半導体スタックが使用される高周波電
源用の回路図、第2図、第3図は本考案の半導体スタッ
クの平面図と正面図、第4図、第5図は第3図、第4図
におけるそれぞれA−A断面図、B−B断面図、第6図
は第3図、第5図における符号13の外観図、第7図、
第8図は従来の半導体スタックのそれぞれ平面図と正面
図、第9図は本考案の効果を示す図、第10図は第9図
の特性を算出したモデル図である。 1はコンデンサ、2はスイッチング素子、3はパルスト
ランス、4は開閉回路、5は平形半導体素子、6はヒー
トシンク、7a,7bは電極導体、8は絶縁座、9a,
9b,9cは押え板、10は締付ボルト、11は皿ば
ね、12はナット、13は貫通穴、14,15は電極導
体、16,17は導体である。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】平形半導体素子の両面にヒートシンクを当
    て、更にその外側に電極導体、絶縁座等を介装した積層
    体を押え板、皿ばね、締付ボルト及びナットから成る加
    圧装置によって締付加圧し、一体形成した平形半導体素
    子用スタックにおいて、一方の電極導体を前記押え板の
    中心に貫通穴を設けて貫通させて中心導体として形成
    し、又、他方の電極導体を円盤状とし、かつ該電極導体
    の円周上に多数個の導体を放射状に配置して取り付け、
    前記中心導体まで延設させて該多数個の導体を前記中心
    導体をとりまく導体で収束させ、外部導体として形成
    し、同軸構成としたことを特徴とする半導体スタック。
JP4365288U 1988-03-31 1988-03-31 半導体スタック Expired - Lifetime JPH0617319Y2 (ja)

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JPH01146552U JPH01146552U (ja) 1989-10-09
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