JPS59108340A - 半導体整流装置 - Google Patents

半導体整流装置

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JPS59108340A
JPS59108340A JP57218553A JP21855382A JPS59108340A JP S59108340 A JPS59108340 A JP S59108340A JP 57218553 A JP57218553 A JP 57218553A JP 21855382 A JP21855382 A JP 21855382A JP S59108340 A JPS59108340 A JP S59108340A
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JP
Japan
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electrode
substrate
layer
metallic layer
rectifying devices
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Pending
Application number
JP57218553A
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English (en)
Inventor
Yoshiharu Yotsumoto
四元 義治
Isahiko Kubota
窪田 功彦
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L24/01Means 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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    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は小型でしかも放熱効率の商い自動車用半導体整
流装置として適Tる半導体整流装置f:関する。
〔発明の技術的背最とその問題点〕
一般(:自動車等の車両には、バッテリーを充電Tるた
めの発電機が塔載されているーこの発電機は一般C:三
相交流用のものが使用されるため、この発電機で発生し
た三相交流は第11Jに示すような整流lP!J路によ
I]三相全汲整流される。
即ち第1図において1〜3はそれぞれ三相交流発電機の
コイルであ1+、それらの各一端は共通接続される0ま
だ6個のダイオード4amab。
5a15b16a、6bは各コイル1〜3 C発生する
交流電圧を全波整流するためのものであI】、3個のダ
イオード4m、5am6aのカソード共通接続点はバッ
テリー7の正極側に、また3個のダイオード1b、5b
、6bのアノード共通接続点は上記バッテリー7の負極
側にそれぞれ接続されている6″f、たダイオ−f6m
5 a e 4 aのアノードとダイオード6b、5b
4bのアノードはそれぞれコイル1.3.2の他端に接
続され、これによ13バツテリー7の充電が行なわれる
− 第2(9)は上記発電機の半導体整流装置取付部の断面
構造を示To図において11はケース。
12m、12bは半導体整流装置であるDこの整流装置
12m、I2bはケース11円のスペースI:設けられ
、的紀6個のダイオード41〜68*4b〜6bが配設
された主!−2つの放熱電極板Z、9.14からなる一
体化された従来の半導体整流装置であり1例えば第3図
ないし第5図のように構成されているー即ち第3図、第
4図はそれぞれ異った面の平面因であ11.第5因はS
3図のa −a’線≦:沿う断面図である。図において
1B、19.20は放熱電極板l31Z4と対向Tるよ
う区−設けられた電極導出板。
21は絶縁性部材、22.23は各放熱電極板rs、r
aそれぞれに3個所ずつ設けられる凹部であII、これ
ら各凹部22.23Iニダイオード4a〜6814b〜
6bが配設される。また24m*24b、24cは電極
導出板18〜20に設けられる入力端子であり、この各
入力端子24a m24b、24cI:コイル1〜3そ
れぞれの一端が接続される6 25.26は直流電圧の
出力端子であり、バッテリー7の正極側及び負極側に接
続される。絶猷性部材21は凹部2 ; 、 23 C
配設されたダイオードを放熱電極板及び電極導出板の間
に封止すると共に、これら′f:電気的に絶縁するよう
にモールド成型されるD 上記のようなIII成をHする従来の半導体整流装置は
、その形状が平面的に広がったものとなり1例えば50
d’l+’占める大きさとなIJ、f:た重量も133
gと電いものになってしまう。このためこの装置をケー
スII内に設ける発電機自体も形状及び重量が大きなも
のになってしまう欠点があるnまた第2図g二示す如く
発電機壁rxには、負極側放熱板14’91直付けTる
ため。
発電機への放熱エニより温度上昇を押えることかできる
が、正極側放熱板I3は絶縁物I5を介しての放熱のた
め、ダイオード4 a h 5 m + 6mの温度上
昇が大きくなる欠点がある・ このような事情から0次のような小型、軽量で優れた冷
却性能を有丁半導体整流装置が開発された・即ちこの装
置は、第6因I:示すようにその一万面側が発電機のケ
ース1Kに密着固定される例えば銅からなる基板3Iの
他方面に。
ガラスエポキシ或いはポリイミド等の絶縁性硝3− 脂部材32を介して銅からなる層33を熱田看し、基板
31上に、アノードが下向きとなるようにダイオード3
4′Ikろう付は固定し6層33上I:、カソードが下
向きとなるようにダイオード35をろう付は固定し、ダ
イオード34のカソード35のアノードとt両極板36
1:よって接続し、この2個のダイオード34.35と
電適板36からなる組み合わせを3組形成し、これら3
つの各電極板36に発電機コイル1〜3それぞれの一端
を接続するようにしたものであるO このような装置では基板3Iを負極側0層33を正極側
とTるImm比圧得られ、形状及び重量も比較的小さく
、シかも基板31が発電機のケースに密看固定されるた
めに放熱効果も比較的高い。しかしながら銅からなる層
33をガラスエポキシ、ポリイミド等の絶縁性樹脂部材
32を介して基板311:熱圧肴しているため、熱抵抗
を下げることには限界があり、この結果上記ダイオ−F
34.35間では10℃以上もの温4− 1差が生じることがあった。
〔発明の目的〕
本発明は上記実情I:鑑みてなされたもので。
小型、軽量で放熱効果が高く、また発熱量の少ない半導
体整流装置を提供しようとするものである。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するため、放熱基板に溶射絶縁
物層、溶射金w11層をこの順に形成し。
その上に各整流素子を接続同定すると共C:これら整流
素子間距離の中間から導電電極な取り出Tようにしたも
のである。
〔発明の実施例〕
以下肉面を参照して本発明の一実施例を説明Tる・本発
明I:よる半導体整流装置は、まず第7図I:示Tよう
に四隅にねじによる取付孔41〜44が設けられた厚み
が例えば2Mのアルミニウムからなる基板45の表面W
、fIlえはサンドブラスト処理によって粗面化する。
なおこのサンドブラスト処理は、その後形成される層の
密看強度を太さく左右するため、七の条件は慎重≦:数
設定る必要があり、ここでは七の表面粗さは10〜20
μ削二股定Tる。次に粗面化された基板450表面!−
アルミナ(A L、 (J−Y選択的にプラズマ溶射し
て5〔)〜150μm0yj−みの絶縁物層46を形成
するo 7J!、C絶縁物層46及び基板45の表面に
銅を選択的l:プラズマ俗射して50〜150μm の
厚みの金属1141.48゜49を形成することによ1
)、電、極を兼ねた放熱基板5Iが得られる0こO)際
溶射絶縁物層46上の溶射金属層47は溶射絶縁物層4
6よ−】小面積である。なお金属層42〜49の形成!
:は。
プラズマ溶射以外晶;アーク溶射、フレーム済射で行な
うこともできる。
次に放熱基板51の金属層48上In 3個のダイオー
ド素子52,53.54それぞれの7ノードン、絶縁物
層460表面に形成された金属層47上に3個O〕ダイ
オード55,56.570)カソードをそれぞれろう付
は固定Tるとともも:、金属胎47上!−棒状軍極58
0〕一端tろう付は固定するーこの際棒状電#Ifi5
Bの電極取會】出し位置は、整流素子55〜57間の距
離の中間1例えば整流素子55.66間の中間としであ
る自一方、溶射金属層49上にはキャパシタ用グランド
端子50f設ける◎また隣り合ったダイオード素子S2
のカソードとダイオード素子55のアノードを、L字型
娶なした電極板59の水平部分にろう付は固定すること
1:より接続し、これと同様I:隣+1合ったダイオー
ド素子53のカソードとダイオード素子56のアノード
を、L字形をなした電極板60の水平部分にろう付は固
定することによ11接続し、V4り合ったダイオード素
子54のカソードとダイオード素子57のアノードとを
、L字型をなした電極板6Iの水平部分にろう付は内定
することにより接続して整流回路を形成する◎なお8T
はm1図のステータ端子となる部分である0次に第8図
に示す如く棒状電極58及び電極板59〜6Iを機械的
な外力から保護するために、アルミニウム或いは合成樹
脂からなるカバ7− −62を基板5II:樹脂部材で加熱圧MI−よI】固
定する―このとき棒状電極58及び電極板59.60.
61の垂直部分それぞれの一部はカバー62から出た状
態になる。更に棒状電極58に一端が半田付は固定され
る平板電極63及びステータ端子8Tに一端が半田付は
固定される平板電極64を並設一体化したプラスチック
モールド部品65を、ケース62上(二設け。
棒状電極58及び電極板59〜61の垂直部分が入るモ
ールド部品の孔は絶縁性の樹脂部材66によって埋めら
れ、気密封止が行なわれて半導体整流装置が完成する。
このような装置は、基板45が直接発電機のケースII
の内側或いは外側I:密看固疋され。
電極板59〜6Iの垂直部分がコイル!、2゜3それぞ
れの一端に接続され、また基板45を負極側、棒状電、
極58を正極側とする直流電圧が得られる0 上記のようC二溶射市極構造として1発電機へ取1)付
けるための取壷1付は面積は24a/4.また8− そのWmも44gと小型、軽量にすることができる。し
かも基板45が発1fr機のケースに密看固足されると
共に絶縁物層46及び金属層47〜49は溶射によって
形成するため、放熱効果は高いものとなって熱抵抗を低
くすることかでき1例えば6.4℃μのものが得られた
口また金属層42上に固定されたダイオード素子55〜
57と金属層47〜49上I:固定されたダイオ−1’
累子52〜54との間の温度差は5℃以下となることが
確認されているpまた棒状電極(導電型%)5Bをダイ
オード素子ss、sr間の中間I:設けたため、棒状電
極58とダイオード素子55.56.51との間の距離
が小となってこれら距離間の゛ギ気抵抗が小とな13 
、溶射金属層47の発熱が小となって各ダイオード素子
の温度が低く押えられ、これら各ダイオード素子の信頼
性が同上するものである0なお本発明は上記実施例に限
定されるものではなく1例えば基板45をアルミニウム
以外C。
鉄、銅等で構成してもよく、f、た溶射による金展層4
7〜49も銅の他I:ニッケル等が使用可能であ%J、
溶射時の溶射距離、溶射電圧、電流等の溶射条件は、溶
射する金属の種類に応じて適宜設定するのが望ましい・
また整流菓子、導電電極間の配置も、実施例のみでなく
例えは第9因のように配置してもよい− 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明I:よれば、放熱基板に溶射絶
縁層、溶射金属層を形成し、その上に異極性の整流素子
を接続固足するようCニした(/Jで、小型、軽憧で放
熱効果を高くてることができ、また整流素子間距離の中
間から導゛市電極を収り出丁ようにしたため、溶射金属
層の発熱量が少なく、従って整流素子の信頼性を高める
ことができる半導体整流装置が提供でとるものである0
【図面の簡単な説明】
第1因は整流回路図、第2図は発電機内の一部概略病成
因、第3図ないし第5図は従来の半導体整流装置な示す
もので、第3図、第4図はそれぞれ平[1]′1図、第
5因はその一部断面因、第6因はこの発明の過程の途中
で開発された半導体整流装置の側面図、第7図、第8因
はそれぞれ本発明の一実施例を示す斜視図、@9因は本
発明の他の実施例の要部な示す平面図である。 45・・・基板、46・・・溶射絶#iI物層、47〜
49・・・溶射金属層、52〜57・・・ダイオード素
子。 58・・・棒状電極(導′M市極)。 出−人代理人 弁理士 鈴 圧式 彦 第2図 第3図 第1図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 放熱基板の一万面側に送板的に形成される溶射絶縁層の
    表面に選択的に溶射金属層を形成し。 この溶射金属層の表面に複数の半導体整流素子の一万極
    側を接続固定し、これら整流素子間距離の中間から導゛
    覗雨極を収り出τことを特徴とTる半導体整流装置。
JP57218553A 1982-12-14 1982-12-14 半導体整流装置 Pending JPS59108340A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003017368A1 (fr) * 2001-08-17 2003-02-27 Valeo Equipements Electriques Moteur Module de composants electroniques de puissance et procede d'assemblage d'un tel module
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JPS5746662A (en) * 1980-09-04 1982-03-17 Toshiba Corp Semiconductor rectifier

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