JPS6032775Y2 - 気密端子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は銅製の基板に鉄製のアイレットを嵌合し、ア
イレットにガラスを介してリード線を封着してなる気密
端子、特に半導体装置用ステムの改良に関する。

パワートランジスタ等の電力用半導体装置に用いられる
ステムは、半導体素子の熱放散を良くするため銅製の基
板を用いているが、銅にはキャップを抵抗溶接できない
ための、キャップの溶接部分は鉄で構成している。

この種のステムの一例として第１図および第２図に示す
構成のものがある。

図において、１は鉄製のフランジで外形が略菱形状を呈
し、その中央部に大径のヒートシンク嵌合孔２を有し、
長手方向の両端部にシャーシ等への取付孔３，３を有す
る。

４は前記フランジ１のヒートシンク嵌合孔２に嵌合され
ロウ付けされた銅製のヒートシンクで、その中央部近傍
に２個のアイレット嵌合孔５．５を有する。

６，６はアイレット嵌合孔５゜５に嵌合されロウ付けさ
れた鉄製のアイレットであ。

７，７は鉄、ニッケル合金製のリード線で、ガラス８，
８により気密に封着されている。

ところで、フランジ１とヒートシンク４およびヒートシ
ンク４とアイレット６をロウ付けする場合、一般に第２
図に示すように、ヒートシンク４の外周面およびアイレ
ット６．６の外周面に沿って銀ロウ等のロウ材９，９を
配置して行なわれることが多い。

一方、ヒートシンク４上にモリブデン板を半田付けし、
このモリブデン板上に半導体素子を固着する場合、モリ
ブデン板の半田付は時にモリブデン板を摺動して、半田
中の気泡をなくしたり、半田表面の酸化膜を除去するよ
うにしている。

しかしながら、第２図に示すように、アイレット６の上
端がヒートシンク４の上面よりも突出していると、前記
モリブデン板の摺動時にモリブデン板がアイレット６の
外周面に当って摺動が困難になる。

そこで、第３図に示すように、アイレット６の上端をヒ
ートシンク４の上面よりも凹入させたステムも提案され
ている。

ところで、このような構成では、溶融したロウ材がアイ
レット６とガラス８との封止界面に流れ込んで気密性を
劣化させるという問題点がある。

この考案は上記問題点を解決するための提案されたもの
で、アイレット嵌合孔の上部を大径にして、嵌合したア
イレットの外周面に沿って深い凹部を形威し、この凹部
を枚め尽ない量のロウ材で基板とアイレットとをロウ付
けしたことを特徴とする。

以下、この考案の実施例を図面により説明する。

第７図は第１の実施例の断面図を示し、第１図および第
２図と同一部分または対応部分には同一参照符号を付し
てその説明を省略する。

この実施例の特徴は、第３図の従来例と同様にアイレッ
ト６の上端がヒートシンク４の上面よりも凹入している
ことであり、かつ基板の一例としてのヒートシンク４の
アイレット嵌合孔５の上部を大径に形成して嵌合したア
イレット６の上部外周面に沿って深い凹部１０が形成さ
れており、この凹部１０を埋め尽さない量のロウ材１１
によって、ヒートシンク４とアイレット６とがロウ付け
されていることである。

上記の構成によれば、アイレット６の上端がヒートシン
ク４の上面よりも凹入穴しているので、仮にヒートシン
ク４上にモリブデン板等を摺動して半田付けする場合で
も、モリブデン板がアイレット６の外周面に当らないの
で、モリブデン板を気泡および酸化膜のない半田で固着
できる。

また、アイレット６の上端外周面に沿って深い凹部１０
を形成しているので、ロウ材１１がアイレット６とガラ
ス８との封止界面に流れ込んで気密劣化を生じることが
ない。

しかも、前記凹部１０によって、熱膨張係数が相違する
ヒートシンク４とアイレット６とのロウ付は界面の長さ
が減少せしめられているので、熱膨張係数差による応力
歪を減少できる。

さらに、ロウ材１１の量を少なくできるといった各種の
利点がある。

第５図はこの考案の他の実施例の気密端子の断面図を示
す。

この実施例は第４図と異なり、アイレット６の上端がヒ
ートシンク４の上面よりも若干突出しており、ヒートシ
ンク４上にモリブデン等を摺動により半田付けしない場
合に利用でき、モリブデン板の摺動に関する点を除くす
べての利点が第４図と同様に得られる。

第６図はこの考案のさらに他の実施例の気密端子の断面
図を示す。

この実施例は銅製の基板１２の中央部近傍にアイレット
嵌合孔１３を形成するとともに、長手方向の両端に取付
孔１４．１４を形成し、さらに上面に浅い溶接リング嵌
合用の環状の凹溝１５を形成している。

そして、前記アイレット嵌合孔１３にアイレット６を嵌
合し、凹溝１５に鉄製の溶接リング１６をロウ付は固着
している点を除いて第４図と同様であり、第４図と同様
の利点が得られる。

なお、上記実施例は特定の半導体装置用ステムについて
説明したが、他の構成の半導体装置用ステムに適用して
もよいし、半導体装置用ステム以外の気密端子に適用し
てもよい。

また、ヒートシンク等の基板は銅製のみならず銅を主成
分とする銅合金等の銅系のものを使用し°得るし、アイ
レットは鉄製のみならず鉄を主成分とする鉄合金等の鉄
系のものを使用し得る。

この考案は以上のように、ヒートシンク等の基板のアイ
レット嵌合孔の上部を大径にしてアイレットを嵌合した
ときアイレットの外周面に沿って深い凹部が形成される
ようにし、かつこの凹部を埋め尽さない量のロウ材で基
板とアイレットとをロウ付かしたから、溶融したロウ材
がアイレットの上端を越えてアイレットとガラスの封止
界面に流れ込んで気密劣化を起すことがないし、基板と
アイレットのロウ付は界面の長ささが減少されているの
で、基板とアイレットの熱膨張係数差による応力歪を減
少でき、さらにロウ材の使用量を節減できるといった各
種の効果を泰する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は半導体装置用ステムの一例を示し
、第１図はその平面図、第２図は第１図の■−■線に沿
う断面図である。 第３図はこの考案の背景となる半導体装置用ステムの断
面図である。 第４図ないし第６図はこの考案の異なる実施例の半導体
装置用ステムの断面図である。 ４・・・・・・基板（ヒートシンク）、５，１３・・・
・・・アイレット嵌合孔、７・・・・・・リード線、訃
・・・・・ガラス、１０・・・・・・凹部、１１・・・
・・田つ材、１２・・・・・・基板、１５・・・・・・
凹溝、１６・・・・・・溶接用リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 銅製の基板に鉄製のアイレットを嵌合し、アイレットに
   ガラスを介してリード線を封着してなる気密端子におい
   て、前記基板のアイレット嵌合孔の上部を大径にして、
   嵌合したアイレットの外周面に沿って深い凹部を形成し
   、この凹部を埋め尽さない量のロウ材で基板とアイレッ
   トとをロウ付けしたことを特徴とする気密端子。