JPS5846059B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS5846059B2
JPS5846059B2 JP52042550A JP4255077A JPS5846059B2 JP S5846059 B2 JPS5846059 B2 JP S5846059B2 JP 52042550 A JP52042550 A JP 52042550A JP 4255077 A JP4255077 A JP 4255077A JP S5846059 B2 JPS5846059 B2 JP S5846059B2
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composite material
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリコン整流装置に係り、特に、銅炭素繊維複
合材で製造した電極片を持つシリコン整流装置に関する
。
第１図は従来装置の一例を示す断面図である。
第１図において、１はシリコンチップで、タングステン
またはモリブデンから成る一対の電極片２により挟持さ
れ、アルミニウム接着材３により接着されている。
４は電極片２に溶接されたリード線である。
半導体チップ１と電極片２の周囲にはガラス５が焼結さ
れており、該ガラスは半導体チップ１の表面保護と電極
片−半導体チップ組立体の機械的保護の働きをしている
。
かかる構成において重要な事は、電極とガラスの熱膨張
量が等しいか略々等しい事であり、かかる要件を外れる
とガラスにクラックを生じて半導体装置の性能が悪化す
る。
かかる要件を満たすために、電極片として熱膨張係数が
該ガラスの熱膨張係数と近似のタングステンやモリブデ
ンが用いられるのである。
しかし、タングステンやモリブデンは資源量が少く且つ
加工が困難であるため高価格となり、ために斯種半導体
装置のコスト高を招いていた。
タングステンやモリブデンに代る低価格な材料に、銅炭
素繊維複合材がある。
銅−炭素繊維複合材は銅と炭素繊維の比率を適当に選ぶ
ことにより、熱膨張係数が上記ガラスの熱膨張係数と等
しくなるようにすることができ、しかも電気伝導性、熱
伝導性は実用上そん色は無い。
しかしながら、銅−炭素繊維複合材で製造した電極片を
第１図に示す従来装置に単に置き換えただけでは、銅が
アルミニウム接着材と合金化して、銅が異常な侵蝕を受
は変形してしまう欠点がある。
本発明の目的は、上記アルミニウム合金化による銅−炭
素繊維複合材製電極片の侵蝕変形を防止して、低コスト
の半導体装置を提供することにある。
本発明の特徴とするところは、銅−炭素繊維複合材で製
造した電極片の、少なくともアルミニウムと接着する部
位に、高温度に加熱してもアルミニウムに侵蝕され難い
金属の被膜をあらかじめ形成することにある。
実施例により説明する。
第２図は、本発明による電極１０を示す。
電極１０は銅−炭素繊維複合材で製造した電極片１２と
、その表面に被着した厚さ１μｍ８度のタングステン被
膜とよりなり、電極片１２にはリード線４が溶接される
。
なお、前記被膜金属１６はタングステン単体に限るもの
でなく、タングステン、クロム、モリブデン、タンタル
、チタン、バナジウム、ジルコニウムのうちのひとつ、
またはふたつ以上の複合膜も同目的に使用できる。
被覆法は、めっき法、真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンブレーティング法、ＣＶＤ法、溶射法のいずれで
もよい。
第３図は、本発明の電極１０を用いて製造した整流装置
である。
アルミニウム接着材３は、タングステン被膜１６上に接
着するが、タングステン被膜１６にさえぎられて銅−炭
素繊維複合材１２とは接触しないため、アルミニウム３
による侵蝕変形を受けることがない。
第４図は本発明の他の実施例を示す。
第４図実施例は大容量の大型装置へ適用する例で、２１
はシリコン板である。
２２は銅−炭素繊維複合材で製造した平板状支持電極板
で、半導体２１に対向する面にタングステン被膜２６を
厚さ１μｍに被覆しである。
被膜金属はタングステンに限らず、クロム、モリブデン
、タンタル、チタン、バナジウム、ジルコニウムのいず
れか、およびタングステンを含めた上記金属群の２種類
以上の複合膜でもよい。
２３はシリコン板２１とタングステン被膜２６とを接着
するアルミニウム接着材である。
２７は支持電極２２に対向する面と反対のシリコン板面
に形成した電極、２５はシリコン板２１の端面を被覆し
たレジンである。
かかる場合もタングステン被膜２６がアルミニウム２３
の侵蝕を防止するので、支持電極板２２の侵蝕変形は起
らない０ 第５図は本発明の第３の実症例で、支持電極板４０は、
銅−炭素繊維複合材で製造した電極板４２上に０．５μ
ｍ厚さにスパッタリングしたモリブデン膜４６を付けて
成る。
４３は厚さ１０μｍの１５％（重量比）Ｓｉを含むアル
ミニウム箔で、これを支持電極板４０上に重ね、さらに
シリコン板４１を重ね、還元性もしくは不活性雰囲気で
６４０℃に加熱すると、支持電極板４０上にシリコン板
４１が接着した構造が製造される。
本例では、ロウ材であるアルミニウム箔はＳｉを含んで
融点が低くなっているので、加熱温度が低くても良く、
そのため、モリブデンは０．５μｍ厚さで良く、スパッ
タリング時間が短くてすむ。
第６図は本発明の第４の実施例で、電極５０は銅−炭素
繊維複合材で製造した電極片１２とリード線４と電極片
１２の表面に厚さ１．５μｍにイオンブレーティングで
付着したチタン膜５６から成る。
イオンブレーティングはつきまわりが良いので、チタン
は銅と炭素繊維の間に侵透して良好に接着する。
本実症例の電極５０では、その表面に銅の部分と炭素繊
維の部分とが露出しているため、アルミニウムを介して
シリコン板接着のため約７００℃に加熱するとき、電極
表面に露出している炭素繊維とチタンが反応してチタン
カーバイドを生ずるので炭素繊維部分のチタン膜の接着
強度を高くすることができる。
以上のように本発明によれば、銅−炭素繊維複合材を電
極とすることができるので、ガラスのそれと等しい熱膨
張量を有する電極が低コストで得られる利点がある。
また、本発明をレジンモールドの半導体装置に適用でき
ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の半導体装置の断面図、第２図は本発明の
要部の断面図、第３図は本発明の１実症例の断面図、第
４図は本発明の他の実施例の断面図、第５図は本発明の
第３実症例の分解断面図、第６図は本発明第４実施例の
要部の断面図である。 １・・・・・・シリコンチップ、３・・・・・・アルミ
ニウム接着材、４・・・・・・リード線、５・・・・・
・ガラス、１０・・−・・・電極、１２・・・・・・銅
−炭素繊維複合材、１６・・・・・・タングステン被膜
。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 銅−炭素繊維複合材より成る電極片にクロム、モリ
    ブデン、タンタル、チタン、バナジウム、タングステン
    、ジルコニウムからなる群のうちの少なくともひとつの
    金属膜を被覆し、アルミニウムを主成分とする接着材を
    以って半導体に接着したことを特徴とする半導体装置。
JP52042550A 1977-04-15 1977-04-15 半導体装置 Expired JPS5846059B2 (ja)

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