JPS59188157A - 平形半導体スタツク - Google Patents
平形半導体スタツクInfo
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- JPS59188157A JPS59188157A JP58060984A JP6098483A JPS59188157A JP S59188157 A JPS59188157 A JP S59188157A JP 58060984 A JP58060984 A JP 58060984A JP 6098483 A JP6098483 A JP 6098483A JP S59188157 A JPS59188157 A JP S59188157A
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- JP
- Japan
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- flat semiconductor
- conductor
- cooling
- flat
- semiconductor element
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies 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
- H01L25/10—Assemblies 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 having separate containers
- H01L25/11—Assemblies 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 having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
- H01L25/117—Stacked arrangements of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は平形の半導体素子を直列に接続して整流器とか
サイリスタ回路等を構成する平形半導体スタックに係り
、特に高耐電圧化するに好適な平形半導体スタックに関
する。
サイリスタ回路等を構成する平形半導体スタックに係り
、特に高耐電圧化するに好適な平形半導体スタックに関
する。
一般に一２個の平形半導体素子を直列に接続するスタッ
ク構成においては、各半導体素子の電極平面に冷却片を
接合し、各素子の放熱を良好に行なうようにしている。
ク構成においては、各半導体素子の電極平面に冷却片を
接合し、各素子の放熱を良好に行なうようにしている。
第１図および第２図は、このような平形半導体スタック
の従来例の構成を示すもので、２個の半導体素子１およ
び２は冷却片を兼ねた導体３を介して直列接続されてい
る。すなわち一方の半導体素子１のカソードから導体３
を経て他方の半導体素子２のアノードに至るよう直列に
接続されるものである。
の従来例の構成を示すもので、２個の半導体素子１およ
び２は冷却片を兼ねた導体３を介して直列接続されてい
る。すなわち一方の半導体素子１のカソードから導体３
を経て他方の半導体素子２のアノードに至るよう直列に
接続されるものである。
半導体素子１のアノード側および半導体素子２のカソー
ド側にはそれぞれ冷却片４および５が接して配置されて
いる。
ド側にはそれぞれ冷却片４および５が接して配置されて
いる。
これらの冷却片４および５、半導体菓子１および２、導
体３等は、第２図に詳細に図示したように締付部材６と
板はね７とによって締結され一体化したスタック構成と
されている。
体３等は、第２図に詳細に図示したように締付部材６と
板はね７とによって締結され一体化したスタック構成と
されている。
前記締付部材６は、それぞれ端部にスタッド６α、６ｂ
を形成した二股部５ｃ、５ｄを有し１これら二股ｇＳ６
ｃ、６ｄが冷却片４および５に形成した孔４ａ、４ｂお
よび５α、５ｂを貫通し、前記スタッド６ｃＬ、６ｂ側
でスペーサ９を介し板はね７をナツト５ｅ、６ｆにより
締付けるようにしである。なお、スペーサ９０片面若し
くは両面は球面状に形成することが望ましく、これによ
ってスタック構成の実負荷時に発生する熱膨張に対応し
て板はね７がたわんでも締付部材６の二股部６ｃ、５ｄ
に作用する張力をバランスさせ、各半導体素子１および
２、導体３、冷却片４および５の接合面に均一な締付圧
力を与えるよう工夫されている。
を形成した二股部５ｃ、５ｄを有し１これら二股ｇＳ６
ｃ、６ｄが冷却片４および５に形成した孔４ａ、４ｂお
よび５α、５ｂを貫通し、前記スタッド６ｃＬ、６ｂ側
でスペーサ９を介し板はね７をナツト５ｅ、６ｆにより
締付けるようにしである。なお、スペーサ９０片面若し
くは両面は球面状に形成することが望ましく、これによ
ってスタック構成の実負荷時に発生する熱膨張に対応し
て板はね７がたわんでも締付部材６の二股部６ｃ、５ｄ
に作用する張力をバランスさせ、各半導体素子１および
２、導体３、冷却片４および５の接合面に均一な締付圧
力を与えるよう工夫されている。
締付部材６は、そのスタッド５ｃＬ、５ｂ部を除いて表
面に絶縁被膜１０を施しである。
面に絶縁被膜１０を施しである。
この絶縁被膜１０は、樹脂の粉末流動法（ＦＢＣ処理）
とかコーティング等周知の手法によって形成することが
できる。
とかコーティング等周知の手法によって形成することが
できる。
通常、締付部材６は一方の冷却片例えば５側と同電位に
なされ、その電位が７０−ティングするのを防止される
が、図示の例ではスペーサ９を導電体として冷却片５側
と同電位にされている。
なされ、その電位が７０−ティングするのを防止される
が、図示の例ではスペーサ９を導電体として冷却片５側
と同電位にされている。
従ってこの締付部材６は他方の冷却片４とは電気的に絶
縁する必要があり、前記絶縁被膜１０とは別に締付部材
６と冷却片４との間に絶縁スペーサ１１を自装置しであ
る。
縁する必要があり、前記絶縁被膜１０とは別に締付部材
６と冷却片４との間に絶縁スペーサ１１を自装置しであ
る。
８αおよび８ｂは冷却片４および５に取付けられた端子
となる導体を示す。
となる導体を示す。
ざて以上の構成において、金導体８ｂ側がプラス電位で
導体８αとの間に電圧Ｅ１が印加された場合を考えてみ
ると、締付部材６の電位は冷却片５と同電位であること
から、この電圧Ｅ１は冷却片４と締付部材６との狭い間
に印加されることになる。
導体８αとの間に電圧Ｅ１が印加された場合を考えてみ
ると、締付部材６の電位は冷却片５と同電位であること
から、この電圧Ｅ１は冷却片４と締付部材６との狭い間
に印加されることになる。
通常は、前記絶縁被膜１０．絶縁スペーサ１１等Ｔｃ前
記印加電圧Ｂ、に耐えろよう構成されているが、印加電
圧を更に高電圧化、例えば倍電圧化にする場合、絶縁ス
ペーサ１１の厚さを増しても締付部材６と冷却片４との
間のギャップＧが狭く絶縁が不充分となってしまう。
記印加電圧Ｂ、に耐えろよう構成されているが、印加電
圧を更に高電圧化、例えば倍電圧化にする場合、絶縁ス
ペーサ１１の厚さを増しても締付部材６と冷却片４との
間のギャップＧが狭く絶縁が不充分となってしまう。
そこでこのギャップＧを拡大して絶縁距離を確保するこ
とも考えられるが、冷却片４が大型化し、ひいてはスタ
ック全体の構成が大形となる不都合が生ずる。
とも考えられるが、冷却片４が大型化し、ひいてはスタ
ック全体の構成が大形となる不都合が生ずる。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を除き、冷却
片を大形化せずにより高電圧の仕様に耐えつるようにし
た平形半導体スタックを提供するにある。
片を大形化せずにより高電圧の仕様に耐えつるようにし
た平形半導体スタックを提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は互いに直列接続され
る平形半導体素子の同極側を絶縁スペーサを介して互に
対向させて配置し、前記一方の平形半導体素子のカソー
ド側と前記他方の平形半導体素子のアノード側とを導電
接続してこれら各平形半導体素子を直列接続したことを
特徴とする。
る平形半導体素子の同極側を絶縁スペーサを介して互に
対向させて配置し、前記一方の平形半導体素子のカソー
ド側と前記他方の平形半導体素子のアノード側とを導電
接続してこれら各平形半導体素子を直列接続したことを
特徴とする。
一般に半導体素子のアノード側は、カソード側に比べて
通電時の発熱量が多く、従って本発明の好適な実施態様
においては、各平形半導体素子のカソード側を前記した
絶縁スペーサに対向するように配置すると共に、これら
平形半導体素子のアノード側に冷却片をそれぞれ配γｔ
し、冷却効果を高めることができる。なお各平形半導体
素子の一極側と前記した絶縁スペーサ間にそれぞれ配置
される導体に冷却フィンを形成して絶縁スペーサ側に位
置する極側の冷却効果を高めることもでき−従って絶縁
スペーサ側に対向される各平形半導体素子の極は、アノ
ード側であってもよいことは、容易に理解されろであろ
う。
通電時の発熱量が多く、従って本発明の好適な実施態様
においては、各平形半導体素子のカソード側を前記した
絶縁スペーサに対向するように配置すると共に、これら
平形半導体素子のアノード側に冷却片をそれぞれ配γｔ
し、冷却効果を高めることができる。なお各平形半導体
素子の一極側と前記した絶縁スペーサ間にそれぞれ配置
される導体に冷却フィンを形成して絶縁スペーサ側に位
置する極側の冷却効果を高めることもでき−従って絶縁
スペーサ側に対向される各平形半導体素子の極は、アノ
ード側であってもよいことは、容易に理解されろであろ
う。
以下本発明の一実施例を第３図および第４図について詳
細に説明する。なお図中、第１図、第２図と同一符号は
同一物または相当物を示す。
細に説明する。なお図中、第１図、第２図と同一符号は
同一物または相当物を示す。
互いに直列接続される平形半導体素子１および２はそれ
ぞれのカソード側を導体１３．１４を介して絶縁スペー
サ１２に対向させである０この絶縁スペーサ１２により
、各平形半導体素子１および２は直接的には導電接続さ
れないようにしである。またこの絶縁スペーサ１２は樹
脂成型品とかセラミックス材等の周知の耐熱絶縁材で成
型したものでよい。
ぞれのカソード側を導体１３．１４を介して絶縁スペー
サ１２に対向させである０この絶縁スペーサ１２により
、各平形半導体素子１および２は直接的には導電接続さ
れないようにしである。またこの絶縁スペーサ１２は樹
脂成型品とかセラミックス材等の周知の耐熱絶縁材で成
型したものでよい。
平形半導体素子１のアノード側には冷却片４がＮまた平
形半導体素子２のアノード側には、冷却片平形半導体素
子２、冷却片５等は、第１図および第２図に示したと同
様に絶縁被膜１０を施した締付部材６、板ばね７、スペ
ーサ９等を介しナツト６ｅ、６ｆにより締結され一体化
したスタックに構成されている。
形半導体素子２のアノード側には、冷却片平形半導体素
子２、冷却片５等は、第１図および第２図に示したと同
様に絶縁被膜１０を施した締付部材６、板ばね７、スペ
ーサ９等を介しナツト６ｅ、６ｆにより締結され一体化
したスタックに構成されている。
平形半導体素子１０カソード側に接している導体１３は
接続導体１５によって冷却片５に接続され、これによっ
て平形半導体素子１のカソード側は、平形半導体素子２
のアノード側に直列接続されている。
接続導体１５によって冷却片５に接続され、これによっ
て平形半導体素子１のカソード側は、平形半導体素子２
のアノード側に直列接続されている。
従って上記構成による電流通路は導体８α−冷却片４−
平形半導体素子１−導体１３−接続導体１５−冷却片５
−平形半導体素子２−導体１４の順路で形成される。さ
て前記＠的において今、導体１４がプラス電位で導体８
ａとの間に電圧Ｅ２が印加された・場合を考えると、締
付部材６の電位は板はね７、スペーサ９を介して冷却片
５と同電位になっているが、同時にこの電位は、平形半
導体素子１のカソード電位であり、従って第４図に示す
ように締付部材６と冷却片４の１７４１には印加電圧Ｅ
！の１／２の電圧しか印加されない。
平形半導体素子１−導体１３−接続導体１５−冷却片５
−平形半導体素子２−導体１４の順路で形成される。さ
て前記＠的において今、導体１４がプラス電位で導体８
ａとの間に電圧Ｅ２が印加された・場合を考えると、締
付部材６の電位は板はね７、スペーサ９を介して冷却片
５と同電位になっているが、同時にこの電位は、平形半
導体素子１のカソード電位であり、従って第４図に示す
ように締付部材６と冷却片４の１７４１には印加電圧Ｅ
！の１／２の電圧しか印加されない。
このため、１ｌｌａおよび第２図に示した従来例におけ
る締付部材の絶縁被膜１０と同じ絶縁強度のものを用い
ても印加電圧Ｅ２は従来例の印加電圧Ｅ１の倍電圧にす
ることができることになる。
る締付部材の絶縁被膜１０と同じ絶縁強度のものを用い
ても印加電圧Ｅ２は従来例の印加電圧Ｅ１の倍電圧にす
ることができることになる。
上記の構成によって明らかなように冷却片とか締付部材
の構成を特に変えることなく倍電圧の仕様に適用できる
平形半導体スタックを得ることができる。また平形半導
体素子は一般にアノード側とカソード側とでは素子内部
の熱抵抗すなわち、ジャンクションから冷却片への接触
面までの熱抵抗が異り、アノード（ｌ」の熱抵抗が小ざ
い。
の構成を特に変えることなく倍電圧の仕様に適用できる
平形半導体スタックを得ることができる。また平形半導
体素子は一般にアノード側とカソード側とでは素子内部
の熱抵抗すなわち、ジャンクションから冷却片への接触
面までの熱抵抗が異り、アノード（ｌ」の熱抵抗が小ざ
い。
本実施例によれば各平形半導体素子１および２の熱抵抗
の低いアノード側に冷却片４および５を配置しであるか
ら、いずれの素子も良好に熱伝達され冷却効果を高める
ことができる。
の低いアノード側に冷却片４および５を配置しであるか
ら、いずれの素子も良好に熱伝達され冷却効果を高める
ことができる。
以上の実施例においては、平形半導体素子１および２の
アノード側にのみ冷却片４および５を配合 置した勝１例示したが、本発明においては、各素子１お
よび２のカソード（（Ｊの導体１゛３および１４を冷却
片に構成してカソード側の冷却効果を高める。ことがで
きる。また各平形半導体素子１および２のアノード側を
絶縁スペーサ１２側に対向させても電気的には、前記し
た実施例と同様の効果を得ることができることは明らか
である。
アノード側にのみ冷却片４および５を配合 置した勝１例示したが、本発明においては、各素子１お
よび２のカソード（（Ｊの導体１゛３および１４を冷却
片に構成してカソード側の冷却効果を高める。ことがで
きる。また各平形半導体素子１および２のアノード側を
絶縁スペーサ１２側に対向させても電気的には、前記し
た実施例と同様の効果を得ることができることは明らか
である。
本発明は以上説明したように平形半導体素子の配置１向
き、接続を変えることによって、冷却片とか給付部材の
構成を特に変えることなくより高電圧の仕様に耐える平
形半導体スタックを提供することができる。
き、接続を変えることによって、冷却片とか給付部材の
構成を特に変えることなくより高電圧の仕様に耐える平
形半導体スタックを提供することができる。
第１図は従来の平形半導体スタック構成を示す側面図、
第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿ってみた断面図、第３
図は本発明の平形半導体スタック構成の一実施例を示す
側面図、第４図は第３図のＢ −Ｂ＠に沿ってみた断面
図である。 １．２・・・・・・平形半導体素子、４．５・・・・・
・冷却片、６・・・・・・締付部材、７・・・・・・板
ばね、８ａ・・・・・・導体、１２・・・・・・絶縁ス
ペーサ、１３．１４・・・・・・導体。 第１図 第２図 ｐ 第３ｍ −−Ｅ２−□ｉ １ １１４ 図 ｅ
第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿ってみた断面図、第３
図は本発明の平形半導体スタック構成の一実施例を示す
側面図、第４図は第３図のＢ −Ｂ＠に沿ってみた断面
図である。 １．２・・・・・・平形半導体素子、４．５・・・・・
・冷却片、６・・・・・・締付部材、７・・・・・・板
ばね、８ａ・・・・・・導体、１２・・・・・・絶縁ス
ペーサ、１３．１４・・・・・・導体。 第１図 第２図 ｐ 第３ｍ −−Ｅ２−□ｉ １ １１４ 図 ｅ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 直列接続される２個の平形半導体素子と、これら
素子に接して設けられる冷却片とを共通の締付部材で締
付けるようにしたものにおいて、前記各平形半導体素子
の同極側を絶縁スペーサを介して互に対向させて配置し
、前記一方の平形半導体素子のカソード側と前記他方の
平形半導体素子のアノード側とを導電接続して前記各平
形半導体素子な直列接続したことを特徴とする平形半導
体スタック。 ２、 前記各平形半導体素子はそのカソード側を前記絶
縁スペーサを介して互いに対向配置したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の平形半導体スタック。 ３、 前記各平形半導体素子のアノード側に前記冷却片
をそれぞれ配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の平形半導体スタック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060984A JPS59188157A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 平形半導体スタツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060984A JPS59188157A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 平形半導体スタツク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188157A true JPS59188157A (ja) | 1984-10-25 |
| JPH0324786B2 JPH0324786B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=13158201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58060984A Granted JPS59188157A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 平形半導体スタツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188157A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014203903A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | インターユニット株式会社 | 圧接型電力用半導体装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54166531U (ja) * | 1978-05-16 | 1979-11-22 | ||
| JPS55159563U (ja) * | 1979-05-01 | 1980-11-15 |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP58060984A patent/JPS59188157A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54166531U (ja) * | 1978-05-16 | 1979-11-22 | ||
| JPS55159563U (ja) * | 1979-05-01 | 1980-11-15 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014203903A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | インターユニット株式会社 | 圧接型電力用半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324786B2 (ja) | 1991-04-04 |
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