JPS61113249A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61113249A
JPS61113249A JP59235677A JP23567784A JPS61113249A JP S61113249 A JPS61113249 A JP S61113249A JP 59235677 A JP59235677 A JP 59235677A JP 23567784 A JP23567784 A JP 23567784A JP S61113249 A JPS61113249 A JP S61113249A
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、環状の制御電極を有する半導体装置におけ
る制御電極取り出し構造の改良に関するものである。
〔従来の技術〕
大容量のゲートターンオフサイリスクやトランジスタに
おいては、大容量化に伴って制御用電極（ゲート又はベ
ース）に流す電流が大きくなり、最近では数１０Ａ〜数
１０ＯＡの電流を流すものも実用化されている。特に大
容量ゲートターンオフサイリスタでは、ターンオフ時に
必要なゲート逆電流が大きく、しかも瞬時に均一に電流
を流す必要があるため、ゲート・カソード間のインピー
ダンスを極力小さくする工夫がなされている。例えばゲ
ート電極の取り出し部分の形状を環状にして取り出し部
分からエミッタ領域までの距離の短縮と電流分布の均一
化、軽減が図られている。
第３図は従来の半導体装置の第１例を示し、これは上記
環状のゲート電極構造を有するゲートターンオフサイリ
スタのエレメントの平面パターンを示す。図中、１はエ
レメント、１ａはシリコンウェハ、ｌｂはシリコンウェ
ハ１ａを支持する補強板、１ｃはゲート電極、１ｄはカ
ソード電極、ｌｅ、Ｉｆはゲートの集電電極部分である
。
またゲート配線部分の電気抵抗を低くしてゲートに大電
流を供給する方法としては、従来ゲート取り出し用電極
をエレメントに加圧接触させる方法があり、この方法は
ゲートがエレメントの中央にあるセンターゲート構造の
サイリスタや、大容量のトランジスタ等に用いた場合非
常に有効である。
第４図は従来の半導体装置の第２例を示し、これは上記
第１例に示すエレメントを外囲器の中に装着し、上記ゲ
ート取り出し用電極をエレメントに加圧接触させる構造
を有するサイリスタの断面構造図である。図中、１はサ
イリスクエレメント、２は挿入板、３は外部陰極電極、
４はゲート取り出しリード、５は該ゲート取り出しリー
ド４及び挿入板２を外部陰極電極３に対して位置決めす
る絶縁性支持部材、６はゲート取り出しり−ド４の先端
部４ａを絶縁性支持部材５を介してサイリスクエレメン
ト１に加圧するバネ、７は上記ゲート取り出しり−ド４
を外部陰極電極３と絶縁するための保護管、８は外部陽
極電極、９はサイリスクエレメント１を支持するセラミ
ック筒、１０は外部陰極電極３をセラミック筒９に固着
支持する陰極側フランジ、１１は外部陽極電極８をセラ
ミック筒９に固着支持する陽極側フランジ、１２は外部
ゲート電極を示す。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この従来の第２例によるサイリスクでは、上記絶縁性支
持部材５はアルミナ焼結体等を用いる必要があるため寸
法精度が悪く、そのため外部陰極電極３と該絶縁性支持
部材５及びゲート取り出しリード４とのクリアランスを
大きくせざるを得ず、位置決め精度が悪くなり、その結
果この従来のゲート取り出し構造は高精度な位置決めを
要するゲートターンオフサイリスクに使用するには精度
上不十分な場合があった。
また、環状ゲート構造のゲートターンオフサイリスクの
場合に、上記従来の第２例による構造を採用するには、
ゲート取り出しリード４のエレメント１と接触する先端
部４ａを環状にする必要があるが、この環状部分を容易
かつ高精度に位置決めできる加圧接触形ゲート構造は実
用化されていなかった。
本発明はこのような従来のゲート取り出し構造の欠点を
除去するためになされたもので、制御電極の取り出しを
容易に、かつ高精度で所定位置において行なえ、信頼性
を向上できる半導体装置を提供することは目的としてい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、半導体装置において、半導体基体の制御電極
を外部制御電極と接続するための略環状の制御電極取り
出し電極を設け、該制御電極取り出し電極の下面の接触
部を除く部分をフッ素樹脂を主成分とする絶縁性皮膜で
被覆し、上記接触部を上記制御電極に圧接せしめるよう
にしたものである。
〔作用〕
本発明では、制御電極取り出し電極が大きな面積でもっ
てゲートと加圧状態で当接し、ゲート取り出し部の電位
ドロップが極めて小さくなり、そのため電流分布が均一
になり、また上記取り出し電極は所定位置に精度よく位
置決めされる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による大容量ゲートターンオ
フサイリスクの構造を示し、図中、１は半導体基体であ
るサイリスクエレメントであり、これの第１主面（図示
上面）には第１主電極であるカソード電極及び制御電極
であるゲート電極が形成され、またその第２主面（図示
下面）には第２主電極であるアノード電極が形成されて
いる。
１４は上記エレメント１のカソード電極の外周部と第１
外部主電極である外部陰極電極２３との間に挿入された
外側挿入板、１５はエレメント１のカソード電極の内側
部と外部陰極電極２３との間に挿入された内側挿入板で
ある。そして該外部陰極電極２３の第１主面側には環状
の保持溝２３ａが凹設され、該保持溝２３ａ内には環状
のゲート取り出し電極１３が上下動自在に挿入され、該
取り出し電極１３は、これと保持１２３ａの底面との間
に挿入されたスプリング１６により図示下方に付勢され
てエレメント１のゲート電極に圧接している。
第２図は上記ゲート取り出し電極１３の構造を示す断面
図である。図中、１３ａはゲート取り出し電極１３の取
り出し電極本体である環状金属部、１３ｄは上記環状金
属部１３ａの下面全周に沿って突設されたエレメント１
との接触部、１３Ｃは環状金属部１３ａのろう材部１３
ｅにろう付された制御リード部であるワイヤ部、１３ｂ
は上記環状金属部１３８表面の上記接触部１３ｄ及びろ
う材部１３６を除（部分に被着されたフッ素樹脂を主成
分とする絶縁性皮膜である。
次に上記ゲート取り出し電極１３の製造方法を説明する
。
（１）　　まず環状金属部１３ａ及び接触部１３ｄを所
望の精度にて切削加工して形成し、ろう材部１３ｅにワ
イヤ部１３ｃをろう付けする。ここでワイヤ部１３ｃの
材質は純銀（９９，９９％）とし、ろう付は銀銅ろうを
用いて水素中で行なう。
（２）次に上記ろう付の完了した環状金属部１３ａのエ
レメント１との接触部１３ｄをマスキングした後、フッ
素樹脂２例えばテフロン等を環状金属部１３ａを包み込
むようにコーティングする。
このようにして所望のゲート取り出し電極１３が得られ
る。
次に作用効果について説明する。
本実施例のゲートターンオフサイリスクでは、環状金属
部１３ａの断面積が太きので、該環状金属部１３ａの電
気抵抗が極めて小さく、またワイヤ部１３ｃの線径も十
分に大きいので、ゲート取り出し電極１３の電位ドロッ
プを極めて小さくすることができ、そのため電流分布の
均一性も向上し、その結果、ゲートターンオフサイリス
クの遮断能力を向上することができる。
また本実施例では外側、内側挿入板１４．１５は各々ゲ
ート取り出し電極１３の外周壁面、内周壁面によって位
置決めされるので、組立作業が極めて良い。また本実施
例のゲート取り出し電極１３は従来のゲート圧接構造に
おける絶縁性支持部材とゲート取り出し用ワイヤとの両
方の機能を兼ね備えており、従って従来のようなこれら
を結合させる作業も不要となり、作業性を向上できると
同時に、本実施例では寸法精度の高い環状金属部１３ａ
により、取り出し電極１３の位置決め精度が支配される
ので、従来問題であった位置決め精度も極めて良好とな
る。
また、本実施例では、取り出し電極本体１３の絶縁性皮
膜にフッ素樹脂を使用したので、この絶縁性皮膜のコス
トを低減できる。
なお上記実施例では、ゲートターンオフサイリスクにつ
いて述べたが、本発明は環状の制御電極を有する大容量
の半導体装置、例えば大電力トランジスタやゲート補助
ターンオフサイリスク等についても同様に適用でき、同
様の効果をもたらすことができる。さらに、本発明は環
状の制御電極を取り出すための構造だけでなく、従来の
センターゲート構造のゲート取り出し電極についても適
用でき、このようにすれば作業性及び位置決め精度を向
上できる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明に係る半導体装置によれば、半導
体基体の制御電極を外部制御電極に接続する略環状の制
御電極取り出し電極を設け、該制御電極取り出し電極の
下面の接触部を除く部分をフッ素樹脂を主成分とする絶
縁性皮膜で被覆し、上記接触部を制御電極に圧接せしめ
るようにしたので、環状ゲートを有する半導体基体に対
する極めて高精度で信頼性が高く、作業性の良いゲート
の取り出し構造が得られる効果があり、また絶縁材料の
コストを低減して装置のコストアンプを防止できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例によるゲートターンオフサイ
リスクの断面図、第２図はそのゲート取り出し電極部分
の断面図、第３図は環状ゲート構造を有するゲートター
ンオフサイリスクのカソード・ゲートパターンを示す平
面図、第４図は従来のセンターゲート加圧方式のサイリ
スクの構造を示す断面図である。 １・・・エレメント（半導体基体）、８・・・外部陽極
電極（第２外部主電極）、１２・・・外部制御電極、１
３・・・ゲート取り出し電極（制御電極取り出し電極）
、１３ａ・・・環状金属部（取り出し電極本体）、１３
ｂ・・・絶縁性皮膜、１３ｃ・・・ワイヤ部（制御リー
ド部）、１３ｄ・・・接触部、１６・・・スプリング、
２３・・・外部陰極電極（第１外部主電極）、２３．３
・・・保持溝。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　弁理士　早　瀬　憲　− 第１図 １　１しプ＋／１ 第２図 １色ｄ １３ｄ　　袴細部 第３図 第４図 手続補正書（自発） 昭和ら０年ら月１７日 特許庁長官殿　　　　　　　　　　　　　　　　仕９へ
１、事件の表示　　　　特願昭　５９−２３５６７７号
２、発明の名称 半導体装置 ３、補正をする者 代表者　片由仁へ部 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、ｗ４正の内容 （１）明１［［１書第６頁第１２行の「ことは」を「こ
とをＪに訂正する。 以上

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）その第１、第２主面に第１、第２主電極を、かつ
    第１主面に制御電極を有する半導体基体と、該半導体基
    体の第１、第２主電極に電気的に接続して上記第１、第
    ２主面に配設された第１、第２外部主電極と、上記半導
    体基体の制御電極に接続されるべき外部制御電極と、上
    記制御電極を上記外部制御電極に接続する制御電極取り
    出し電極とを備えた半導体装置において、上記制御電極
    取り出し電極はその下面に接続部を有する略環状の取り
    出し電極本体と、上記外部制御電極に接続された制御リ
    ード部とからなるものであり、上記取り出し電極本体の
    上記接触部を除く部分にはフッ素樹脂を主成分とする絶
    縁性皮膜が被着され、上記取り出し電極本体はその接触
    部にて上記半導体基体の制御電極に圧接されていること
    を特徴とする半導体装置。
  2. （２）上記取り出し電極本体の上記制御電極への圧接は
    、上記第１外部主電極に凹設された環状の保持溝に上記
    取り出し電極本体とともに挿入されたスプリングによっ
    てなされていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載の半導体装置。
  3. （３）上記接触部は、上記取り出し電極本体の全周に沿
    う環状のものであることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項又は第２項記載の半導体装置。
  4. （４）上記接触部は、上記取り出し電極本体の全周に沿
    って配置された複数の円弧状部からなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の半導体装置。
  5. （５）上記接触部は、その表面に銀又は金メッキが施さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    第４項のいずれかに記載の半導体装置。
  6. （６）上記制御電極取り出し電極は、銅又はアルミニウ
    ムを主成分とする電気良導体を用いて形成されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のい
    ずれかに記載の半導体装置。
JP59235677A 1984-11-08 1984-11-08 半導体装置 Granted JPS61113249A (ja)

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DE3538815C2 (ja) 1994-04-14
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