JPS5849635Y2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は半導体装置、特に高耐圧サイリスタの制御電極
引出し構造の改良に関するものである。

耐圧が４０００〜６０００ Ｖにもなる高耐圧サイリス
クにおいて、気密容器内の制御電極と陰極電極は半導体
素子陽極支持板に対してほぼ同電位にあるため、制御電
極引出し用導電線の陽極に対する絶縁は充分考慮しなけ
ればならない。

第１図にサイリスク素子の断面図を示す。

１はサイリスタ素子、２はＰ−Ｎ−Ｐ−Ｎ接合を有する
シリコン板、３はアルミニウムからなる合金用ロウ材、
４はシリコン板２と熱膨張係数が近似したモリブデン、
タングステン等の支持板で、陽極となる。

５，６は銀、ニッケル等をメッキ又は蒸着することによ
って形成したオーミックコンタクト部で、それぞれ制御
電極及び陰極を構成する。

かかるサイリスタ素子１は、適宜表面処理を施した後、
第２図の如きケース内に挾持されて組立てられる。

第２図において、７，８はそれぞれ陰極銅電極および陽
極銅電極であり、それぞれこれを支持するダイヤフラム
１１および溶接リング１２．１３によって、セラミック
等からなる円筒状絶縁体９の両端に固着されている。

なお、溶接リング１２は鉄からなり、他の溶接リング１
３とアーク溶接により一体化されている。

また、陽極銅電極７とダイヤフラム１１．円筒状絶縁体
９と溶接リング１２、及び陽極銅電極８と溶接リング１
３は、いずれもロウ付けによって固定されている。

１０は制御端子を構成する金属パイプで、円筒状絶縁体
９を貫通して、これに気密にロウ付けされている。

１６は制御電極引出し用導電線で、その一端はサイリス
タ素子１の制御電極５に圧接され、他端は金属パイプ１
０へ挿通されている。

１５は柱状の絶縁物で、コイルバネ１４によって圧接力
を導電線１６の一端に与え、該導電線１６の一端を支持
している。

この様に、通常の高耐圧サイリスタの構成は、比較的小
さなスペースで行なわれているため、半導体装置内の制
御引出し、特に導電線１６とサイリスタ素子１の陽極で
ある支持板４との絶縁距離が充分に取れず、そのため、
絶縁チューブ１７で導電線１６を金属パイプ１０まで被
覆し、これを保護するようにしている。

しかし、金属パイプ１０が円筒状絶縁体９の内壁まで挿
入されており、しかも導電線１６と金属パイプ１０との
間には絶縁チューブ１７が完全に被覆されていないのと
、金属パイプ１０の外周部は絶縁されていないので、特
に ４０００〜６０００ Ｖの高耐圧サイリスタにおいては
、サイリスタ素子１の支持板４と導電線１６及び金属パ
イプ１０との絶縁距離が不足し、放電したり、円筒状絶
縁体９内壁部で絶縁破壊を起し、高耐圧が保たれなくな
る。

本考案は、このような従来の欠点を除去した半導体装置
を提供するものである。

本考案を要約すると、気密容器内に露出している金属パ
イプ及び導電線とを、絶縁膜で被覆することにより、制
御導電部と素子の主電極との絶縁を確保するものである
。

第３図は本考案の一実施例によるサイリスタ装置を示す
断面図である。

第３図において、第２図と同一符号はそれぞれ同一部分
を示す。

このサイリスタ装置は次のようにして組立られる。

先ず柱状絶縁物１５に導電線１６を挿通させて９０゜曲
げた後に、該導電線１６に絶縁チューブ１７をかぶせる
。

次に陰極銅電極７の中央凹部にコイルバネ１４を入れて
、このコイルバネ１４上に前記組立てられた制御部品を
のせ、導電線１６を、陰極銅電極７をとりかこむ円筒状
絶縁体９の金属パイプ１０にさしこむ。

このとき、導電線１６にかぶせている絶縁チューブ１７
と金属パイプ１０との間にすきまができるもので、この
すきまと金属パイプ１０の内部露出部とに、接着性のあ
るエポキシ樹脂又はシリコンゴムからなる絶縁性合成高
分子物２０を塗布して、これらを絶縁保護する。

塗布物は金属パイプ１０の露出部よりはみ出して円状絶
縁体９内壁まで塗布しておけばなおさらでよい。

このように、あらかじめ組立てられた陰極銅電極７、円
筒状絶縁体９、ダイヤフラム１１．溶接リング１２から
なる陰極ケースに組込まれる制御部分の導電性露出部に
絶縁性合成高分子物２０で完全に絶縁コーティングして
おき、次いでサイリスタ素子１を挿入したのちに、あら
かじめ組立られた陽極銅電極８、溶接リング１３からな
る陽極ケースをかぶせて、各々の溶接リング１２と１３
をアーク溶接する。

この様にして組立てられたサイリスタ装置に、４０００
〜６００００ Ｖを印加しても、サイリスタ素子１の陽
極である支持板４と一番距離の近い制御導電部、特に金
属パイプ１０の露出部および導電線１６の露出部は絶縁
コーティングされているので、放電したり円筒状絶縁体
９の内壁が絶縁破壊して導通状態になることがなくなり
、サイリスタ装置内の制御導電部とサイリスタ素子１の
絶縁耐力は充分に高く確保される。

なお、このように構成したときの半導体装置内の絶縁耐
力は、サイリスタ素子１の支持板４と陰極６との距離に
よって決定されるので、サイリスタ素子１の設計におい
て充分考慮する必要がある。

以上説明したように、この考案による半導体装置は、制
御導電部分が絶縁耐力の高い絶縁物によってコーティン
グされているので、従来装置のような絶縁破壊を生じる
ことがなく、その実用的価値は極めて大である。

なお、従来、半導体装置の絶縁耐力を向上させるものと
して、実公昭４９−４３８７４号公報に示されているよ
うに、金属パイプの絶縁筒内方への突出部を絶縁部材で
包囲したものがあったが、この従来装置では、導電線が
絶縁筒内方において露出しており、そのため絶縁耐力は
あまり向上しないものであった。

これに対して本考案では導電線は円筒状絶縁体内方にお
いて完全に被覆されており、この従来例に比しても大き
な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常のサイリスタ素子を示す断面図、第２図は
従来のサイリスタ装置を示す断面図、第３図は本考案の
一実施例を示す断面図である。 図において、１はサイリスタ素子、７は陰極銅電極、８
は陽極銅電極、９は円筒状絶縁体、１０は金属パイプ、
１１はダイヤフラム、１２および１３は溶接リング、１
４はコイルバネ、１５は柱状絶縁物、１６は制御電極引
出し用導電線、１７は絶縁チューブ、２０は絶縁性合成
高分子物である。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制御電極を有する半導体素子を少なくとも絶縁体部分を
   有する気密容器内に収容し、この容器の上記絶縁体部分
   を気密に貫通する金属パイプに挿通された導電線を上記
   制御電極に接続してなり、上記導電線の上記容器内部分
   は絶縁チューブに挿通されたものにおいて、少なくとも
   上記金属パイプの上記容器内露出部およびこの金属パイ
   プの露出部と上記絶縁チューブ間に露出した上記導電線
   を絶縁膜で被覆したことを特徴とする半導体装置。