JPH065686B2 - 圧接型半導体装置 - Google Patents

圧接型半導体装置

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JPH065686B2
JPH065686B2 JP19374785A JP19374785A JPH065686B2 JP H065686 B2 JPH065686 B2 JP H065686B2 JP 19374785 A JP19374785 A JP 19374785A JP 19374785 A JP19374785 A JP 19374785A JP H065686 B2 JPH065686 B2 JP H065686B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ゲートターンオフサイリスタ（以下ＧＴＯサ
イリスタ）、サイリスタ又はトランジスタ等の圧接型半
導体装置に係り、特に半導体基体に隣接され、熱膨張係
数が近似した金属板と金属ポスト電極の位置決めに好適
な樹脂リングに関する。
〔発明の背景〕
一般にトランジスタ、サイリスタ、ＧＴＯサイリスタ等
の半導体基体に金属ポスト電極等を加圧接触する圧接型
半導体装置は電力用として知られている。従来の圧接型
半導体装置をＧＴＯサイリスタを例にして、第３図にて
説明する。樹脂１６により端部を保護された半導体基体
３の両側に、熱膨張係数の近い金属板４，８，９を介し
て、熱電気伝導率の高い金属ポスト電極５，１０を設
け、この金属ポスト５，１０を加圧圧接する構造となっ
ている。また、ゲート電極環７は金属ポスト電極１０に
絶縁体１１を介して挿入されており、バネ系６により加
圧される構造となっている。このゲート電極環７の金属
ポスト電極１０により半導体基体３のゲート電極部に対
応する様に位置決めされている。ところで金属ポスト電
極１０はフランジ１３、セラミツク１２、フランジ１４
とろう材で固定しており、また他方の金属ポスト電極５
はフランジ１５とろう材で固定されている。さらにフラ
ンジ１５と１４は溶接にて固定される為、金属ポスト電
極５と１０は正確に位置決めされる。半導体基体３は合
金された金属板４は樹脂リング１によって金属ポスト電
極５に位置決めされているが、樹脂リング１の寸法の設
定によっては第２図に示す様な間隙Δｌ２が発生して正
確な位置決めが出来なくなる事が起る点については配慮
されていなかった。なおこの種の装置として関連するも
のは例えば実開昭５５−１４４８４５号公報が挙げられ
る。
〔発明の目的〕
本発明の目的は半導体基体が合金された金属板と金属ポ
スト電極を精度良く位置決めして信頼性を向上させた圧
接型半導体装置を提供する事にある。
〔発明の概要〕
本発明圧接型半導体装置の特徴とするところは、金属板
及び金属ポスト電極の外周側に装置する樹脂リングの金
属板に装着する部分の内径は金属板の外径より、金属ポ
スト電極に装着する部分の内径は金属ポスト電極の外径
よりそれぞれ僅かに小さくし、かつ樹脂リングを装着す
るときの金属板に装着する部分の変形及び金属ポスト電
極に装着する部分の変形が相互に影響しないようにした
点にある。
具体的には、金属板の外径と金属ポスト電極の外径とは
いずれか一方が他方より大きくなっていて、大きい方の
外径をφA、小さい方の外径をφD、樹脂リングの上記外
径φAを有する部材に装着する部分の内径をφB、上記外
径φDを有する部材に装着する部分の内径をφC、樹脂リ
ングの内径φBを有する部分及び内径φCを有する部分の
金属板と金属ポスト電極との積層方向の厚さをそれぞれ
ｔ1及びｔ2とするとき、 φA＞φB φD＞φC φC＞φD−（φA−φB） ｔ1＞ｔ2 にる関係を満たしている点にある。
〔発明の実施例〕
本発明の実施例を第１図、第２図により説明する。半導
体基体３が合金された金属板４は樹脂リング１により金
属ポスト電極５に位置決めされているが、この時樹脂リ
ング１は金属ポンプ５が挿入される部分の影響で金属板
４が挿入される部分の一部がΔｌ１だけ押広げられてい
る。しかし樹脂リングの金属板の挿入される部分に厚み
ｔ１がある為、金属ポスト電極５より離れた部分ではほ
とんど影響が無く、金属板４を押えている。これは第１
図に示す様な構成で、φＢ＜φＡ、φＣ＜φＤ、ｔ２＜
ｔ１である場合、樹脂リング１のφＢの部分にφＡの金
属板４を挿入した場合、樹脂リング１の縦弾性係数は小
さい為、φＢの部分はφＡの寸法まで広げられる。さら
にｔ２＜ｔ１である為、ｔ２の部分のφＣも（φＡ−φ
Ｂ）の寸法だけ広がる。ここでφＣの寸法を金属ポスト
電極５のφＤに対し、φＣ＜φＤ−（φＡ−φＢ）とな
る様設定すれば金属ポスト電極５が挿入された時φＣは
φＤの大きさに広げらる。ところがφＣの部分の厚みｔ
２はｔ２＜ｔ１であるので、この影響はｔ１の部分全体
に及ばず、結局第２図の様にｔ２の部分付近の変形のみ
にとどまる。従って本実施例によれば、樹脂リング１を
効果的に変形させる事により金属板４上の半導体基体１
と金属ポスト電極５を正確に位置決めできる。尚第１図
では部品の構成を示すために、半導体基体３の端部保護
用の樹脂１６は省略している。
樹脂リング１としては弾性を有する４フッ化エチレン樹
脂、シリコン樹脂からなるシリコンゴムの如き材質のも
のが好適である。
〔発明の効果〕
本発明は樹脂リングの変形を積極的に利用して半導体基
体を載置した金属板と金属ポスト電極の位置決め精度を
向上させたものであり、それによって樹脂リング以外の
部品の構造を変える事無く信頼性を向上する事が出来
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の一実施例を示し、構成部材の寸法
関係を示す断面図、第２図は第１図に示す本発明装置の
具体的状況を示す要部断面図、第３図は従来装置を示す
断面図、第４図は第３図に示す従来装置の問題点を示す
要部断面図である。 １…樹脂リング、３…半導体基体、４，８，９…金属
板、５，１０…金属ポスト電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪上 正 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 小野 政文 茨城県日立市弁天町３丁目10番２号 日立 原町電子工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭57−69240（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−58872（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−132945（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体基体と、その一方の面に接着された
    半導体基体に近い熱膨張係数を有する一方の金属板と、
    一方の金属板を介して半導体基体を押圧し、その外径が
    一方の金属板のそれと異なる一方の金属ポスト電極と、
    半導体基体の他方の面に対向配置された半導体基体に近
    い熱膨張係数を有する他方の金属板と、他方の金属板を
    介して半導体基体を押圧する他方の金属ポスト電極と、
    一方の金属板と一方の金属ポスト電極との外周側に装着
    された両者の相互位置関係を決める弾性を有する樹脂リ
    ングとを具備し、一方の金属板の外径と一方の金属ポス
    ト電極の外径のうち大きい方の外径をφA、小さい方の
    外径をφD、樹脂リングの上記外径φAを有する部材に装
    着する部分の内径をφB、上記外径φDを有する部材に装
    着する部分の内径をφC、樹脂リングの内径φBを有する
    部分及び内径φCを有する部分の一方の金属板と一方の
    金属ポスト電極との積層方向の厚さをそれぞれｔ1及び
    ｔ2とするとき、 φA＞φB φD＞φC φC＜φD−（φA−φB） ｔ1＞ｔ2 を満していることを特徴とする圧接型半導体装置。
  2. 【請求項２】前記樹脂リングは、４フッ化エチレン樹脂
    またはシリコンゴムから選ばれた材料で作られているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧接型半導
    体装置。
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