JPS6026297B2 - 半導体素子支持電極 - Google Patents

半導体素子支持電極

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JPS6026297B2
JPS6026297B2 JP54106036A JP10603679A JPS6026297B2 JP S6026297 B2 JPS6026297 B2 JP S6026297B2 JP 54106036 A JP54106036 A JP 54106036A JP 10603679 A JP10603679 A JP 10603679A JP S6026297 B2 JPS6026297 B2 JP S6026297B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体素子支持電極に係り、特にモリブデン凝
結体から成る半導体素子支持電極に関する。
電力用ダイオード、トランジスター等においては、機能
素子である半導体片に適当な電極が接合され、またこの
電極には所要のリード線が接合されることもある。
これらの接合は、ジルコニウム入り銅線等により溶接す
ることにより行われる。上記の電極のごとき半導体素子
支持電極の材料として、モリブデンが用いられている。
モリブデンの熱膨張係数が半導体のそれに近いためであ
る。ところで、従釆の支持電極はモリブデン・ロッドを
切断することにより製造されて来た。しかし、モリブデ
ン・ロッド切断品はろう村との綴れ性が劣るために半導
体片やりード線との接合強度が不十分であることや、接
合強度のばらつきが大きいなどの欠点があった。この欠
点を解決するために、ニッケル、鉄、銅、機等の金属を
含むモリブデン焼結体が考案され、熱・電気伝導性の改
善が図られたが、この場合には熱風鞍張係数が半導体（
ケイ素）のそれから離反してしまい、モリプデンを選択
した効果が減殺されてしまうという不都合があった。本
発明は、上記のごとき従来技術の欠点に鑑みて、熱蝿彰
張係数、ろう材との綴れ性、熱・電気伝導性のいずれの
点でも良好な半導体素子支持電極を提供することにある
。
本発明は、モリブデン競結体の密度と支持電極としての
諸特性との関係を研究した結果完成されたものである。
すなわち、本発明は、密度９．５５〜９．９夕／地のモ
リブデン暁給体から成ることを特徴とする半導体素子支
持電極である。種々の密度のモリプデン焼絹体から成る
支持電極を製造し、第１図のようにＺｒ−Ｃｕのリード
線をスポット溶接によって接合した。
図中、１は支持電極で寸法は１．５？×２．０そ（肋）
であり、２は直径０．７０のリード線である。このよう
にリード線を接合した支持電極の接合強度を調べるため
に、引張破断強度試験を行ったところ第２図の結果を得
た。図中、・は２川固の試料についての平均値で、ｔは
バラッキの範囲を示す。引張破断強度が隣結体の密度に
よりかなり影響を受け、密度９．５〜１０．０で特に引
張破断強度が大きいこと、すなわち接触板とりード線と
の接合強度が大きいことが理解できる。第３図は、本発
明の一実施例であるモリブデン焼給体製支持電極（密度
９．７夕／地）（曲線ａ）と、従来のモリブデン・ロッ
ドを切断して得られた支持電極（曲線ｂ）との熱膨張特
性を調べた結果を表す。
機軸が温度（〇０）、縦軸が熱膨張量（一／抑）を示す
。本発明の晩結体は、モリブデン以外の金属元素を全く
含んでいないため、両者の熱膨張特性がかなり近似して
いることがわかり、半導体支持電極として好適であるこ
とが理解される。以上の説明から明らかなように、本発
明の支持電極はモリブデン本来の半導体に近い熱膨張係
数を保持したまま、熱・電気伝導性も良好で、しかもろ
う材との濡れ性が良い上に、リード線等との接合強度も
大きいという利点を持っている。
次に、上記のごとき半導体素子支持電極の製造方法を説
明する。一般に、モリブデン屍結体製の支持電極は、モ
リブデン粉末を圧粉成形して所要の形状寸法を有する成
形体とし、次にこの成形体を焼結処理することにより製
造されて来たが、競結処理の際成形体の中央部が端部よ
りも大きく収縮する傾向があるために、所期の形状の焼
給体が得られないという問題があった。すなわち、若干
誇張して描いた図面にて説明すると、第４図の縦断面図
のごとく平面２１，２２を上下に具える円柱状の成形体
を焼結すると、得られる焼結体は第５図（縦断面図）の
ごとく凹曲面２１′，２２′を具えたものであった。半
導体片との接触面がこのように凹曲面となってしまうと
、半導体片と十分に密着した接合が困難になるため半導
体素子の電気的特性の悪化、製品歩留りの低下の原因に
なる。そこで、本発明者らはかかる従来の製造方法の欠
点を解消すべ〈研究した結果次の製造方法に到達した。
すなわち、本発明の半導体素子支持電極の製造方法は、
モリブデン粉末を圧粉成形して成形体とし、該成形体を
焼結する半導体素子支持電極の製造方法において、該成
形体の被押圧面を滑らかな凸曲面とし、該凸曲面の盛り
上りの高さの成形体の全高ごに対する割合を２×１０‐
２〜５×１０‐２とすることを特徴とする。
用いるモリブデン粉末は、その平均粒径が通常１〜１０
ムｍである。
成形体の製造に当っては、圧粉成形に先立ち、モリブデ
ン粉末を常法により通常３０〜１００山肌に造粒し、こ
れを第６図に示した金型中に充填して通常圧力１〜３の
ｎ／めで成形する。ついで、該成形体の真空中又は水素
雰囲気中で暁結して本発明の支持電極が製造される。
このときの焼結温度は通常１７５０〜１８５０ｑｏであ
る。第６図にて説明する。第６図は金型中の成形体の縦
断面図である。ダイス３１内において、上パンチ３２と
下パンチ３３とに挟まれて圧粉成形された成形体３４が
ある。この場合、上パンチ３２と下パンチ３３の押圧面
は滑らかな凹曲面から成るため、成形体の被伸圧面はそ
れに対応する凸曲面３５，３６に形成される。第７図は
、このように成形された成形体のみを描いたものである
。凸曲線３５について述べると、成形体の全高ごをＬと
し凸曲線３５の盛り上り高さを１としたときの両者の比
、すなわち、１／Ｌが２×１０‐２より小さい場合には
暁結体の面が凹曲線となってしまい、また、１／Ｌが５
×１０‐２より大きくなると逆に凸曲線となり半導体片
との密着接合は困難となる。したがって、１／Ｌ＝２×
１０‐２〜５×１０‐２でなければならないことになる
。このようなモリブデン粉末成形体を焼結処理すると、
丁度平面を備えた暁結体を得ることができ、半導体片と
十分に密着した均一な接合が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体素子支持電極とりード線の接合状態を表
す図、第２図はモリブデン暁結体製支持電極の密度とり
ード線接合強度（引張破断強度）との関係図、第３図は
実施例及び従来品についての温度と熱血彰張量との関係
図、そして第４〜７図は成形体の形状説明図である。 １・・・・・・支持電極、２…・・・リード線、３１・
・・・・・ダイス、３２……上パンチ、３３……下パン
チ、３４・・・・・・成形体。 繁ｌ図 簾２函 豹４囚 銃５図 繁６函 繁７図 第３凶

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 密度９．５５〜９．９ｇ／ｃｍ＾３のモリブデン焼
    結体から成ることを特徴とする半導体素子支持電極。
JP54106036A 1979-08-22 1979-08-22 半導体素子支持電極 Expired JPS6026297B2 (ja)

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JP58030936A Division JPS58157903A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 半導体素子支持電極の製造方法

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JPS5630730A JPS5630730A (en) 1981-03-27
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JP2755201B2 (ja) 1994-09-28 1998-05-20 日本電気株式会社 プラズマディスプレイパネルの駆動回路

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