JPS5855649Y2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS5855649Y2 JPS5855649Y2 JP1978167200U JP16720078U JPS5855649Y2 JP S5855649 Y2 JPS5855649 Y2 JP S5855649Y2 JP 1978167200 U JP1978167200 U JP 1978167200U JP 16720078 U JP16720078 U JP 16720078U JP S5855649 Y2 JPS5855649 Y2 JP S5855649Y2
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- JP
- Japan
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- auxiliary electrode
- cylindrical insulator
- gate
- terminal
- conductive wire
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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- Wire Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Thyristors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は圧接形半導体装置に係り、特にその補助電極
導電線の引き出し構造の改良に関するものである。
導電線の引き出し構造の改良に関するものである。
以下、サイリスタを例にとり説明する。
第１図は従来のサイリスタの一例の構成を示す縦断面図
である。
である。
第１図において、１はサイリスタ素子であり、このサイ
リスタ素子１は、ＰＮＰＮ接合を有するシリコンウェハ
１１．モリブデン、タングステンなどにより作製されア
ルミニウム・シリコンによってシリコンウェハ１１の第
１の主面にろう付けされた金属支持板からなる陽極１２
、シリコンウェハ１１の第２の主面に形成されたリング
状のアルミニウム蒸着層からなる陰極１３、リング状の
アルミニウム蒸着層の内側に形成された島状のアルミニ
ウム蒸着層からなるゲート電極１４によって構成されて
いる。
リスタ素子１は、ＰＮＰＮ接合を有するシリコンウェハ
１１．モリブデン、タングステンなどにより作製されア
ルミニウム・シリコンによってシリコンウェハ１１の第
１の主面にろう付けされた金属支持板からなる陽極１２
、シリコンウェハ１１の第２の主面に形成されたリング
状のアルミニウム蒸着層からなる陰極１３、リング状の
アルミニウム蒸着層の内側に形成された島状のアルミニ
ウム蒸着層からなるゲート電極１４によって構成されて
いる。
サイリスタ素子１は適当なベベリング、パシベーション
を施されてパッケージに収容される。
を施されてパッケージに収容される。
２は陽極パッケージであり、この陽極パッケージ２は、
サイリスタ素子１の陽極１２に加圧接触する柱状の銅か
らなる陽極導電体２１．アルミナセラミックからなり半
導体素子１・陽極導電体２１および後述の陰極導電体を
取り囲むように設けられた筒状絶縁体２２、鉄・ニッケ
ル合金板からなり内周部が陽極導電体２１にろう付けさ
れ外周部が筒状絶縁体２２の一方の端面にろう付けされ
た金属板２３、鉄・ニッケル合金板からなる筒状絶縁体
の他方の端面にろう付けされた第１の溶接リング２４、
鉄・ニッケル合金管からなり筒状絶縁体２２の横方向の
貫通孔に挿通してろう付けされ、ゲート端子の働きをす
るゲートパイプ２５によつて構成されている。
サイリスタ素子１の陽極１２に加圧接触する柱状の銅か
らなる陽極導電体２１．アルミナセラミックからなり半
導体素子１・陽極導電体２１および後述の陰極導電体を
取り囲むように設けられた筒状絶縁体２２、鉄・ニッケ
ル合金板からなり内周部が陽極導電体２１にろう付けさ
れ外周部が筒状絶縁体２２の一方の端面にろう付けされ
た金属板２３、鉄・ニッケル合金板からなる筒状絶縁体
の他方の端面にろう付けされた第１の溶接リング２４、
鉄・ニッケル合金管からなり筒状絶縁体２２の横方向の
貫通孔に挿通してろう付けされ、ゲート端子の働きをす
るゲートパイプ２５によつて構成されている。
筒状絶縁体２２の内周部でサイリスタ素子１を位置決め
している。
している。
３は陰極パッケージでり、この陰極パッケージ３は、サ
イリスタ素子１陰極１３に加圧接触する柱状の銅からな
る陰極導電体３１．鉄・ニッケル合金板からなり、可ど
う性を有し内周部が陰型導電体３１にろう付けされ外周
部において第１の溶接リング２４と互いに溶接される第
２の溶接リング３２によって構成されている。
イリスタ素子１陰極１３に加圧接触する柱状の銅からな
る陰極導電体３１．鉄・ニッケル合金板からなり、可ど
う性を有し内周部が陰型導電体３１にろう付けされ外周
部において第１の溶接リング２４と互いに溶接される第
２の溶接リング３２によって構成されている。
陰極導電体３１はサイリスタ素子１と接する側には、中
心を通って外周につながる溝部が設けられている。
心を通って外周につながる溝部が設けられている。
４はステンレス鋼ばねからなり、一端がサイリスタ素子
１のゲート電極１４に加圧接触し、他端がゲートパイプ
２５に挿通されてこれに溶接されるゲート導電線、５は
耐熱性のフッ素樹脂からなり陰極導電体３１とゲート導
電線４とを絶縁する絶縁チューブである。
１のゲート電極１４に加圧接触し、他端がゲートパイプ
２５に挿通されてこれに溶接されるゲート導電線、５は
耐熱性のフッ素樹脂からなり陰極導電体３１とゲート導
電線４とを絶縁する絶縁チューブである。
次に、上記のサイリスタの組立て手順について説明する
。
。
まず、陽極パッケージ２にサイリスタ素子１を陰極１３
、ゲート電極１４が上に向くように挿着する。
、ゲート電極１４が上に向くように挿着する。
次に、絶縁チューブ５が被覆されたゲート導電線４を先
端部が上に向く状態で陽極パッケージ２のゲートパイプ
２５に挿通し、先端部を１８０’回転さす。
端部が上に向く状態で陽極パッケージ２のゲートパイプ
２５に挿通し、先端部を１８０’回転さす。
このとき、上方向に引張りあげる力を加えながら、先端
部がゲート電極１４の中央部に接触するように合わせて
から、引張り上げる力を解放する。
部がゲート電極１４の中央部に接触するように合わせて
から、引張り上げる力を解放する。
これで、弾性体からなるゲート導電線４の押圧力によっ
てゲート電極１４とゲート導電線４とが電気的に接続さ
れ、またサイリスタ素子１が上下方向に対して固定され
るとともに、ゲート導電線４もサイリスタ素子１および
ゲートパイプ２５によって固定される。
てゲート電極１４とゲート導電線４とが電気的に接続さ
れ、またサイリスタ素子１が上下方向に対して固定され
るとともに、ゲート導電線４もサイリスタ素子１および
ゲートパイプ２５によって固定される。
ゲート導電線４のサイリスタ素子１への押圧力は、陽極
パッケージ２に挿着されるサイリスタ素子１の位置と筒
状絶縁体２２にろう付けされたゲートパイプ２５の位置
とによって、ゲート導電線４のばね定数、たわみ量およ
びゲート電極１４への接触部の接触電気抵抗を考慮して
設計され、１．２ｋｇ／ｍｍ２以上の値を用いている。
パッケージ２に挿着されるサイリスタ素子１の位置と筒
状絶縁体２２にろう付けされたゲートパイプ２５の位置
とによって、ゲート導電線４のばね定数、たわみ量およ
びゲート電極１４への接触部の接触電気抵抗を考慮して
設計され、１．２ｋｇ／ｍｍ２以上の値を用いている。
さらに、陰極導電体３１の溝部をゲート導電線４にはめ
込みながら、陰極パッケージ３を陽極パッケージ２に挿
着し、第１および第２の溶接リング２４．３２の外周を
合わせながら、不活性ガス雰囲気中でアーク溶接法また
は抵抗溶接法でこれらを互いに溶接する。
込みながら、陰極パッケージ３を陽極パッケージ２に挿
着し、第１および第２の溶接リング２４．３２の外周を
合わせながら、不活性ガス雰囲気中でアーク溶接法また
は抵抗溶接法でこれらを互いに溶接する。
さらにゲート導電線４を挿通したゲートパイプ２５を不
活性ガス雰囲気中で溶接して気密性を有するサイリスタ
が完成する。
活性ガス雰囲気中で溶接して気密性を有するサイリスタ
が完成する。
なお、図示していないが、陽極導電体２１および陰極導
電体３１にはそれぞれ冷却フィンが加圧接触により取り
付けられ、また、ゲートパイプ２５には外部リードが半
田付けされて外部回路に接続される。
電体３１にはそれぞれ冷却フィンが加圧接触により取り
付けられ、また、ゲートパイプ２５には外部リードが半
田付けされて外部回路に接続される。
ところが、上記のようなゲート導電線４の従来の引き出
し構造には、次のような問題点がある。
し構造には、次のような問題点がある。
すなわち、ゲート導電線４の応力は、ゲートパイプ２５
の内端部を支点としゲート電極１４とゲートパイプ２５
の外端部とを作用点としてつりあっている。
の内端部を支点としゲート電極１４とゲートパイプ２５
の外端部とを作用点としてつりあっている。
第１図で誇張して示したように、ゲートパイプ２５に挿
通されたゲート導電線４はゲートパイプ２５の内端部と
外端部との間でたわむ。
通されたゲート導電線４はゲートパイプ２５の内端部と
外端部との間でたわむ。
この力は、ゲートパイプ２５の内端から外端までの自由
長がゲートパイプ２５の内端からサイリスタ素子１のゲ
ート電極１４までの自由長より小さいので、ゲートパイ
プ２５側においてサイリスタ素子１側より太くなる。
長がゲートパイプ２５の内端からサイリスタ素子１のゲ
ート電極１４までの自由長より小さいので、ゲートパイ
プ２５側においてサイリスタ素子１側より太くなる。
従って、ゲートパイプ２５の筒状絶縁体２２にろう付け
により固定されていない部分、特に筒状絶縁体２２の外
周部のつけ根（第１図にＡにて示す）に大きな残留応力
（例えば２０ｋｇ／ｍｍ２以上）が働き、長時間を経過
すると、ゲートパイプ２５が疲れ破壊し、気密性が低下
してサイリスタの電気特性が低下したり、接触部の電気
抵抗が大きくなることが発生する。
により固定されていない部分、特に筒状絶縁体２２の外
周部のつけ根（第１図にＡにて示す）に大きな残留応力
（例えば２０ｋｇ／ｍｍ２以上）が働き、長時間を経過
すると、ゲートパイプ２５が疲れ破壊し、気密性が低下
してサイリスタの電気特性が低下したり、接触部の電気
抵抗が大きくなることが発生する。
ゲートパイプ２５の破壊を防止するために、その全体の
肉厚を厚くすると、筒状絶縁体２２へのろう付は時に、
筒状絶縁体２２との熱膨張係数の差により熱応力が発生
し、筒状絶縁体２２のゲートパイプ２５ろう付は部付近
にクラックを生じるので、ゲートパイプ２５の肉厚をあ
まり厚くできない。
肉厚を厚くすると、筒状絶縁体２２へのろう付は時に、
筒状絶縁体２２との熱膨張係数の差により熱応力が発生
し、筒状絶縁体２２のゲートパイプ２５ろう付は部付近
にクラックを生じるので、ゲートパイプ２５の肉厚をあ
まり厚くできない。
この考案は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり
、筒状絶縁体の横方向の貫通穴に挿着され補助電極導電
線が挿通される補助電極引出端子に上記筒状絶縁体の外
側壁面に固定される補強用のつば状部を配設して補助電
極引出端子の機械的強度を向上させることによって、補
助電極導電線のたわみによる補助電極引出端子の破壊を
防止した半導体装置を提供することを目的としたもので
ある。
、筒状絶縁体の横方向の貫通穴に挿着され補助電極導電
線が挿通される補助電極引出端子に上記筒状絶縁体の外
側壁面に固定される補強用のつば状部を配設して補助電
極引出端子の機械的強度を向上させることによって、補
助電極導電線のたわみによる補助電極引出端子の破壊を
防止した半導体装置を提供することを目的としたもので
ある。
以下、実施例に基づいてこの考案を説明する。
第２図はこの考案によるサイリスタの第１の実施例の要
部を拡大して示した断面図である。
部を拡大して示した断面図である。
第２図において、第１図と同一符号は第１図にて示した
ものと同様のものを表わしている。
ものと同様のものを表わしている。
第１図に示した従来例のサイリスタと第２図に示すこの
考案の実施例のサイリスタとでは、ゲートパイプを補強
するために、つば状部を設けた補強用パイプを用いたこ
と以外は、全く同一で゛ある。
考案の実施例のサイリスタとでは、ゲートパイプを補強
するために、つば状部を設けた補強用パイプを用いたこ
と以外は、全く同一で゛ある。
図において、２６はつば状部２６１を有し、ゲートパイ
プ２５の筒状絶縁体２２の外側の部分の外周につば状部
２６１が筒状絶縁体２２側になるように挿入されて、筒
状絶縁体２２およびゲートパイプ２５にろう付は固定さ
れた補強用パイプである。
プ２５の筒状絶縁体２２の外側の部分の外周につば状部
２６１が筒状絶縁体２２側になるように挿入されて、筒
状絶縁体２２およびゲートパイプ２５にろう付は固定さ
れた補強用パイプである。
上記の第１の実施例の組立て手順は従来のサイノスタと
同じであるので、その説明を省略する。
同じであるので、その説明を省略する。
上記の第１の実施例における作用・効果は下記のとおり
である。
である。
ゲート導電線４には、ゲートパイプ２５の内側部分（図
示Ｂ）を支点として、一端においてゲートパイプ２５の
外側部分（図示Ｃ）を作用点として押圧力（図示Ｐ、）
が働き、他端においてサイリスタ素子１のゲート導電線
１４を作用点として押圧力（図示Ｐ２）が働く。
示Ｂ）を支点として、一端においてゲートパイプ２５の
外側部分（図示Ｃ）を作用点として押圧力（図示Ｐ、）
が働き、他端においてサイリスタ素子１のゲート導電線
１４を作用点として押圧力（図示Ｐ２）が働く。
この押圧力Ｐ１．Ｐ２によってゲート導電線４がたわみ
、ゲートパイプ２５によって保持される。
、ゲートパイプ２５によって保持される。
しかしながら、ゲートパイプ２５には、筒状絶縁体２２
の外側壁面にろう付は固定されたつば状部２６１を有す
る補強用パイプ２６が固定されており、ゲート導電線４
によるゲートパイプ２５への押圧力Ｐ１による応力は、
ゲートパイプ２５の筒状絶縁体２２へのろう付は根元部
（図示Ａ）の断面積が増加しているので、小さくなる。
の外側壁面にろう付は固定されたつば状部２６１を有す
る補強用パイプ２６が固定されており、ゲート導電線４
によるゲートパイプ２５への押圧力Ｐ１による応力は、
ゲートパイプ２５の筒状絶縁体２２へのろう付は根元部
（図示Ａ）の断面積が増加しているので、小さくなる。
また、ゲートパイプ２５のろう付は根元部Ａには補強用
パイプ２６のつば状部２６１があるので、このろう付は
根元部Ａにおける応力は、上部では引張力、下部では圧
縮力として働くが、つば状部２６１に丸味（曲率半径Ｒ
）があるので、ろう付は根元部Ａにのみ応力が集中する
ことなく分散する結果小さくなる。
パイプ２６のつば状部２６１があるので、このろう付は
根元部Ａにおける応力は、上部では引張力、下部では圧
縮力として働くが、つば状部２６１に丸味（曲率半径Ｒ
）があるので、ろう付は根元部Ａにのみ応力が集中する
ことなく分散する結果小さくなる。
このように、つば状部２６１を有する補強用パイプ２６
を設けることによって、ゲート導電線４のたわみによる
応力の減少および分散が可能となり、ゲートパイプ２５
のろう付は根元部Ａへの応力の減少がもたらされ、ゲー
トパイプ２５に生じる残留応力は小さくなり、ゲートパ
イプ２５が疲れ破壊することなく、気密性が低下するこ
とがない。
を設けることによって、ゲート導電線４のたわみによる
応力の減少および分散が可能となり、ゲートパイプ２５
のろう付は根元部Ａへの応力の減少がもたらされ、ゲー
トパイプ２５に生じる残留応力は小さくなり、ゲートパ
イプ２５が疲れ破壊することなく、気密性が低下するこ
とがない。
従って、電気特性の劣化や接触部の電気抵抗の増加が防
止された信頼度の高いサイリスタを得ることができる。
止された信頼度の高いサイリスタを得ることができる。
第３図はこの考案によるサイリスタの第２の実施例の要
部を拡大して示した断面図である。
部を拡大して示した断面図である。
第３図において、第１図および第２図と同一符号は第１
図および゛第２図にて示したものと同様のものを表わす
。
図および゛第２図にて示したものと同様のものを表わす
。
２５ ａは筒状絶縁体２２の外側壁面にろう付けされる
つば状部２５１が一体に形成されているゲートパイプで
ある。
つば状部２５１が一体に形成されているゲートパイプで
ある。
この第２の実施例の作用・効果は第１の実施例の場合と
同様である。
同様である。
上記の二つの実施例においては、この考案をサイリスタ
に適用した場合について述べたが、この考案は、補助電
極に加圧接触される補助電極導電線が、パッケージの筒
状絶縁体の貫通穴にろう付けされた補助電極引出端子に
挿入される他の半導体装置、例えばトライアック、トラ
ンジスタなどに広く適用することができるものである。
に適用した場合について述べたが、この考案は、補助電
極に加圧接触される補助電極導電線が、パッケージの筒
状絶縁体の貫通穴にろう付けされた補助電極引出端子に
挿入される他の半導体装置、例えばトライアック、トラ
ンジスタなどに広く適用することができるものである。
以上詳述したように、この考案による半導体装置におい
ては、補助電極導電線の一端が挿入されている補助電極
引出端子に半導体素子を取り囲む筒状絶縁体の外側壁面
に固定される補強用のつば状部を配設したので、補助電
極導電線のたわみによって生じる補助電極引出端子の疲
れ破壊が無くなり、その破壊による気密性の低下が防止
される。
ては、補助電極導電線の一端が挿入されている補助電極
引出端子に半導体素子を取り囲む筒状絶縁体の外側壁面
に固定される補強用のつば状部を配設したので、補助電
極導電線のたわみによって生じる補助電極引出端子の疲
れ破壊が無くなり、その破壊による気密性の低下が防止
される。
従って、電気特性の低下や接触部の電気抵抗の増加が防
止された信頼度の高い半導体装置を得ることができる。
止された信頼度の高い半導体装置を得ることができる。
第１図は従来のサイリスタの一例の構成を示す縦断面図
、第２図および第３図はそれぞれこの考案によるサイリ
スタの第１および第２の実施例の要部拡大断面図である
。 図において、１はサイリスタ素子（半導体素子）、４は
ゲート導電線（補助電極導電線）、１１はシリコンウェ
ハ、１２は陽極（主電極）、１３は陰極（主電極）、１
４はゲート電極（補助電極）、２１は陽極導電体（主電
極導電体）、２２は筒状絶縁体、２５，２５８はゲート
パイプ（補助電極引出端子）、２６は補強用パイプ、３
１は陰極導電体（主電極導電体）、２５１．２６１はっ
は状部である。 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。
、第２図および第３図はそれぞれこの考案によるサイリ
スタの第１および第２の実施例の要部拡大断面図である
。 図において、１はサイリスタ素子（半導体素子）、４は
ゲート導電線（補助電極導電線）、１１はシリコンウェ
ハ、１２は陽極（主電極）、１３は陰極（主電極）、１
４はゲート電極（補助電極）、２１は陽極導電体（主電
極導電体）、２２は筒状絶縁体、２５，２５８はゲート
パイプ（補助電極引出端子）、２６は補強用パイプ、３
１は陰極導電体（主電極導電体）、２５１．２６１はっ
は状部である。 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 (3)
- （１）二つの主電極と少なくとも一つの補助電極とを有
する半導体素子、この半導体素子の上記の二つの主電極
にそれぞれ圧接される二つの主電極導電体、上記半導体
素子の周囲を取り囲み上記主電極導電体にそれぞれ金属
板を介して取り付けられ上記半導体素子を封止する筒状
絶縁体、この筒状絶縁体の貫通穴に一部が挿入固定され
残部がこの筒状絶縁体の外側壁面外へ突出した補助電極
引出端子、および導電性弾性体からなり一端が上記補助
電極引出端子に挿入されｂ・つ、補助電極引出端子の補
助電極と反対側□に位置する内端部に接触してその接触
点を支点として他端が直接上記補助電極に圧接された補
助電極導電線を備えたものにおいて、上記補助電極引出
端子に上段筒状絶縁体の外側壁面に固定され上記補助電
極導電線のたわみに起因する押圧力による上記補助電極
引出端子の破壊を防止する補強用のつば状部を配設した
ことを特徴とする半導体装置。 - （２）つば状部を有する補強用パイプが補強電極引出端
子の筒状絶縁体の外側壁面外への突出部の外周にかぶせ
られこの補助電極引出端子に固定されていることを特徴
とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の半導体装置
。 - （３）つば状部が補助電極引出端子と一体に形成されて
いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978167200U JPS5855649Y2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978167200U JPS5855649Y2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5584961U JPS5584961U (ja) | 1980-06-11 |
| JPS5855649Y2 true JPS5855649Y2 (ja) | 1983-12-20 |
Family
ID=29167190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1978167200U Expired JPS5855649Y2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855649Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50115773A (ja) * | 1974-02-07 | 1975-09-10 |
-
1978
- 1978-12-04 JP JP1978167200U patent/JPS5855649Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50115773A (ja) * | 1974-02-07 | 1975-09-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5584961U (ja) | 1980-06-11 |
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