JPS589344A - 半導体外囲器 - Google Patents

半導体外囲器

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JPS589344A
JPS589344A JP57074701A JP7470182A JPS589344A JP S589344 A JPS589344 A JP S589344A JP 57074701 A JP57074701 A JP 57074701A JP 7470182 A JP7470182 A JP 7470182A JP S589344 A JPS589344 A JP S589344A
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JP
Japan
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thyristor
terminal
diode
electrically
conductive
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JP57074701A
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アイバ−・カ−ル・ロ−スラ−
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ZF International UK Ltd
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Lucas Industries Ltd
Joseph Lucas Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は能動要素としてサイリスタ、およびアノードが
該サイリスクのカソードに更にカソードが該サイリスク
のアノードに接続されたダイオードとを含む種類の半導
体外囲器、すなわちパッケージに関する。
この種の半導体パンケージの実用上の応用の1つは電気
駆動車両用モータの運転を制御するサイリスタ・チョッ
パー回路に見られる。そのような応用において、パッケ
ージ内の能動要素は150A以上の大電流を扱わなけれ
ばならず、問題は適切なパッケージを相応の価格で製作
することにある。例えばこの種の半導体パンケージの適
切な周知の形式においては、ダイオードをサイリスタの
周囲に環状に形成して単一の半導体チップ上に集積する
。しかしこのような集積素子の製作は高い不良率を伴い
、従って製造価格が高い。また個別のサイリスクおよび
ダイオードのパッケージは大電流定格を得るために比較
的大形になるため、ダイオードおよびサイリスクのパン
ケージの間の接続が不都合に大きなインダクタンスを有
することになる。
本発明の目的は従来技術における上記の欠点を克服もし
くは軽減することである。
従って本発明はパッケージの放熱器を形成する電気的且
つ熱的な伝導性部材と、該部材に装着され且つアノード
端子またはカソード端子の一方が該部材に電気的に接続
されたサイリスタと、該サイリスクの周囲に環状に間隔
をおいて配置されて該部材上に装着され、該サイリスタ
の上記一方の端子と反対極性の端子が該部材に電気的に
接続された複数のダイオードと、各ダイオードの他方の
端子とサイリスクの他方の端子の間に伸長して該各端子
を電気的に接続する少なくとも1個の導電要素と、サイ
リスタとダイオードを外部空間から隔離する容器と、サ
イリスクのゲートに電気的に接続され該容器の外部に露
出する接触部材とを含む半導体外囲器、すなわちパッケ
ージを提供せんとするものである。
上記の半導体パッケージにおいては大きな連続電流定格
の要素に分散されるため各ダイオードは比較的小さな連
続電流定格を持つ低価格のものとなり、ダイオード全体
の定格によりパンケージに所望の電流容量を持たせるこ
とができる。更に低定格のダイオードを用いることがで
きるため、各ダイオードは小形になり各ダイオード間お
よびサイリスクとの接続のインダクタンスは前記の従来
技術のパンケージより小さくすることができる。
好適にはサイリスクは伝導部材および/または各導電要
素から物理的に分離されてそれらに圧着するよう付勢さ
れる。
好適には各ダイオードは伝導部材および付属する導電要
素に接着される。
好適にはサイリスタの上記他の端子に接続された中央部
と各ダイオードに接続された放射状に伸長する複数の指
部とを有する単一の導電要素において、該中央部には開
口が設けられてそこを通し、サイリスクのゲート端子が
露出し、上記接触部材が該開口を通って伸長し該ゲート
端子と電気的に接触する部分を有する。
図においてパッケージ内の能動要素はサイリスタ11と
複数のダイオード12であり、サイリスタのカソードは
各ダイオードのアノードに接続され、各ダイオードのカ
ソードはサイリスタのアノードに接続されている。モー
タを制御するサイリスタ・チョッパー回路に用いるパン
ケージの一実施例においてはサイリスタ11は実効値1
70Aのサイリスクであり、それが定格22Aの10個
のダイオード12に接続されている。
サイリスタ11とダイオード12は電気的および熱的な
伝導材料(好例として銅)で作られパフケージの放熱器
を形成する基台13上に個別素子として装着される。基
台13は比較的大形の円形部材14と、そこから突出す
る環状の変形縁部15とで構成される。基台13はサイ
リスタの放熱台として一般に用いられる形式のものであ
るが、サイリスタ11用として従来用いられたものより
大きな直径の部材14を有する。それによりこの実施例
においては、サイリスタ11の外径はわずか25mmで
あるが部材14の直径は45mmである。部材14の片
側に環状溝16が設けられ、部材14を中央部14aと
外周環状部14bに分離している。この実施例では溝1
6の半径方向の幅は1mm、深さは1mm、内側の半径
は25mmである。
サイリスタ11は一方の主表面に露出するアノードと他
方の主表面に露出するカソードおよびゲートとを有して
該一方の主表面において好適には鉛95%、錫5%のは
んだによりモリブデン製バンド17上に固定される。サ
イリスタが接合されたパッド17は基台13の中央部1
4aに接着されることなく装着され、以下に詳述するよ
うに組立てられたパンケージ内でバッド17は中央部1
4aに圧着されることによりサイリスタのアノードが電
気的且つ熱的に基台に接続される。
ダイオード12はカソード面において好適にはやはり鉛
95%、錫5%のはんだによりモリブデン製バンド18
上に固定され、パッド18は好適には鉛40%、錫60
%のはんだ(ダイオードをバッド上に接着する鉛95%
、錫5%のはんだより低い融点を有する)により基台1
3の外周部14bに固定される。ダイオード12は同数
の2群に分けて外周部14b上に配置される。両群にお
いて各ダイオードは等角度で隔離され、この実施例では
各群の5個のダイオードが最低1mmの間隙をもって配
置される。2群のダイオードは十分な距離をもって隔離
されるため以下に詳述するようにサイリスタ11のゲー
ト接続のための十分な空間が確保される。
サイリスタ11のカソードとダイオード12のアノード
はそれぞれの素子の上面に露出し、それらは好適には金
メッキされた銅板で形成されたリード板19により接続
される。リード板19は環状の中央部19aを有し、そ
れより基台部14b上のダイオードと同数且つ同じ空間
的関係で配置された複数の放射延長指部19bが形成さ
れている。リード板の指部19bは好適にはやはり鉛9
5%、錫5%のはんだにより対応するダイオードに固定
される。但しリード板の中央部19aとサイリスタのカ
ソードの間には物理的な接着が関与せず、組立てられた
基台においてはリード板の中央部19aがサイリスタの
カソード端子に圧着される。リード板の中央部19aの
開口はサイリスタ11のゲート端子の位置に合せて配置
され、且つゲートがリード板から電気的に絶縁されるよ
うにゲート端子より大きな寸法に形成される。サイリス
タのゲート端子およびカソード端子は第3図ではそれぞ
れllbとllcで示される。
ゲート端子11bへの電気的接続はリード板19上の開
孔19Cを貫通する突出部21aを有して形成された接
触帯21により行われる。接触帯21は熱的且つ電気的
に伝導性のカバー23上に設けられた溝22内に非導電
性のスペーサ24で絶縁されて嵌挿される。カバー23
は基台13に類似の形状と寸法を有し、好例としてやは
り銅を成形したものである。従ってカバー23は中央部
23aと変形環状部23bを有し、中央部23aはリー
ド板19の中央部19aを付勢してサイリスタのカソー
ド端子11Cに圧着する。それによりカバー23は外部
においてカソード端子11cへの電気的接続を可能にす
ると共にパッケージの付加的な放熱器として機能する。
パンケージ内の能動要素はシリコンゴムの輪25および
縁部15,23bの間で輪25の周囲に形成された合成
樹脂製のスリーブ26により封止される。スリーブ26
を形成する際には縁部15.23bが弾性的に変形され
、サイリスクが基台13とリード板19の間に圧着され
るように基台13とカバー23が引寄せられる。その後
組立てられたパッケージにおいて基台13とカバー23
がサイリスタを圧接するようにスリーブ26により位置
が保持される。
接触帯21は輪25を通して伸長しスリーブ26内に形
成された端子部材27に電気的に接触するように構成さ
れ、該部材により使用に際して外部回路をサイリスタ1
1のゲートに接続することができる。更に、好適にはパ
ッケージは合成樹脂製のスペーサ(図示せず)を有し、
該スペーサはダイオード12とサイリスタ11の間に嵌
合されてパッケージの組立中および組立後においてサイ
リスクを基台13上の所定位置に保持する。
上記のパンケージは次の要領で製作される。
モリブデン製のバッド18が対応するダイオード12に
はんだ付けされ、完成したダイオード群の検査の後に、
好適には正確な配置のために冶具を用いて基台13の環
状外周部14b上の所定位置にはんだ付けされる。次に
モリブデン製バッド17をはんだ付けしたサイリスタ1
1が基台の中央部14a上に組付けられ、その後リード
板19が中央部19aをサイリスクのカソード端子11
bに結合し且つ指部19bを対応するダイオードに結合
するように所定位置に置かれる。各指部19bの対応す
るダイオード12に面する表面上にはんだのパターンが
設けられ、リード板が配置された時に再度溶解されて指
部19bがダイオード12にはんだ付けされる。次に接
触板21が貫通した輪25がカバー23と結合されて、
スペーサ24が板21とカバー23の間に嵌合した状態
に接触板21が溝22内に装着される。次にカバー組立
部材がリード板19上に装着され、カバーの中央部23
aがリード板の中央部19aと結合し、接触板21の突
出部21aが開口19Cを通ってゲート端子11bに接
触する。その後カバー23と基台13が適当な冶具で嵌
合され、スリーブ26が輪25および端子部材27の周
囲の所定位置にモールド付けされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は半導体パッケージの断面図、第2図は第1図の
線A−A’に沿う断面図、第3図はパンケージ内のサイ
リスタとダイオードの配置を示す平面図、第4図はパッ
ケージ内のサイリスクとダイオードの電気的接続を行う
リード板の平面図である。 11・・・サイリスタ、12・・・ダイオード、13・
・・基台、19・・・リード板 特許出願人  ルーカス インダストリーズ ピーエル
シーFIC3゜ FIC; 4゜ 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和5T年 特許願 第7411  
号2、 発明の名称   − 半導体外H器 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 5、補正命令の日付   昭和51年 l 月2T 目
6、補正により増加する発明の数 8、補°正の内容 別紙のとおり

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11放熱器を形成する電気的且つ熱的な伝導性部材と
    、該部材上に装着されアノード端子またはカソード端子
    の一方を該部材に電気的に接続されたサイリスクと、該
    サイリスクの周囲に環状に間隔をおいて配置されて該部
    材上に装着され該サイリスタの上記一方の端子と反対極
    性の端子が該部材に電気的に接続された複数のダイオー
    ドと、各ダイオードの他方の端子と該サイリスクの他方
    の端子の間に伸長して該各端子を電気的に接続する少な
    くとも1個の導電要素と、該サイリスタと該ダイオード
    を外部空間から隔離する容器と、該サイリスクのゲート
    に電気的に接続され該容器の外部仝こ露出する導電性接
    触部材とを含むことを特徴とする半導体外囲器。 (2)上記サイリスクの上記他の端子に接続された中央
    部と上記各ダイオードに接続された放射状に伸長する複
    数の指部とを有する単一の導電要素が設けられ、該導電
    要素の該中央部には開口が設けられ、該開口を通して該
    サイリスタのゲート端子が露出し、上記接触部材が該開
    口を通って伸長し該ゲート端子に電気的に接触する部分
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の半導体外囲器。 (3)上記サイリスクが上記部材および/または上記各
    導電要素から物理的に分離されてそれらと圧着するよう
    付勢されたことを特徴とする特許請求の範囲第1項また
    は第2項に記載の半導体外囲器。 (4)上記各ダイオードが上記部材および/または付属
    する導電部材に接着されたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載の半導体外囲器
JP57074701A 1981-05-06 1982-05-06 半導体外囲器 Pending JPS589344A (ja)

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GB8113760 1981-05-06
GB8113760 1981-05-06

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JPS589344A true JPS589344A (ja) 1983-01-19

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ID=10521590

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JP57074701A Pending JPS589344A (ja) 1981-05-06 1982-05-06 半導体外囲器

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EP (1) EP0064383A3 (ja)
JP (1) JPS589344A (ja)

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EP0064383A3 (en) 1984-06-27
EP0064383A2 (en) 1982-11-10

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