JPS6130429B2 - - Google Patents
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- JPS6130429B2 JPS6130429B2 JP7385777A JP7385777A JPS6130429B2 JP S6130429 B2 JPS6130429 B2 JP S6130429B2 JP 7385777 A JP7385777 A JP 7385777A JP 7385777 A JP7385777 A JP 7385777A JP S6130429 B2 JPS6130429 B2 JP S6130429B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
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-
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- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体整流装置にかゝり、特に耐熱
疲労性に優れるとともに外囲器の構造を簡素にで
きる半導性整流装置の構造に関する。
疲労性に優れるとともに外囲器の構造を簡素にで
きる半導性整流装置の構造に関する。
一例として車輛に用いられる半導体整流装置
（以降整流装置と略称する）に第１図の配線図で
示す如く三相全波整流を行なうものがある。図に
おいてP1ないしP3はＰ型整流素子（端子方向が
PNに形成された素子）、N1ないしN3はＮ型整流
素子（端子方向がNPに形成された素子）で、AC
の入力端子A1ないしA3、DCの出力端子D1および
D2がある。第１図にて示される整流装置は第２
図に示す如く、放熱を兼ねる電極板１，２に別途
形成された整流素子P1〜P3、N1〜N3が夫々配設
される。すなわち第２図ａは整流装置を整流素子
が配設された側からみた平面図を示し、図中複数
整流素子のロツド状電極導出部材間を接続する点
線表示は外部配線の実態を示している。また第２
図ｂは図ａにおけるXX′線を含む平面の断面図に
て、放熱を兼ねる電極板２のリセス（Recess）
１ａ，２ａに整流素子の外囲器の電極を一例のろ
う接によつて配設される。図における３はろう層
を示す。上述の如く整流装置における個々の整流
素子は露出して配設されているため、車輛等のエ
ンジンルームにおける悪条件、就中高温、多湿、
排ガス、塵埃、振動等によるダメージから防護す
るために高い気密度と、さらに機械的にも高い強
度が要望される。また特に自動車の如きは排気ガ
スの公害対策として燃料の完全燃焼、触媒使用等
によりエンジン近傍の（エンジンルーム）温度が
高くなりつつある。一例の整流素子P1はその構造
を断面図示する第３図についてみると、シリコン
ペレツト４はシリコン基板４ａの両主面に電極の
Ni層４ｂ，４ｃを備えその下主面のNi層４ｃ
（Ｎ領域の電極層）をこの素子の有底筒状になる
下部外囲器５ａの内底面にSn層６ｃによつて接
続される。次にシリコン基板の上主面のNi層４
ｂ（Ｐ領域の電極層）はSn層６ｂを介しロツド
状の電極導出部材７の一端（図の下端）に接続さ
れ、かつこの電極導出部材７は整流素子の上部外
囲器５ｂを貫通して突出する。この上部外囲器５
ｂは円板状で、電気絶縁部を介して周縁で下部外
囲器の上端縁と嵌着せしめ密封を達成する。また
この整流素子と整流装置の下部外囲器との接続の
ろう層３は「すゞ鉛はんだ」（Pb６：Sn４）（融
点183℃）にて達成される。上記の如くろう、は
んだづけの順序としてのちの工程ほど低く選ばれ
る必要があるが、既述の排ガス対策として一例の
整流装置は150℃を超える温度上昇が認められ、
上記Snは融点が230℃であることからして適する
が鉛系はんだの場合には高温強度の面からも不適
であり、耐熱疲労性について問題があつた。また
既に述べた如く封止の気密を良好に保つ必要から
外囲器が大型となり、高価につくという欠点もあ
つた。
（以降整流装置と略称する）に第１図の配線図で
示す如く三相全波整流を行なうものがある。図に
おいてP1ないしP3はＰ型整流素子（端子方向が
PNに形成された素子）、N1ないしN3はＮ型整流
素子（端子方向がNPに形成された素子）で、AC
の入力端子A1ないしA3、DCの出力端子D1および
D2がある。第１図にて示される整流装置は第２
図に示す如く、放熱を兼ねる電極板１，２に別途
形成された整流素子P1〜P3、N1〜N3が夫々配設
される。すなわち第２図ａは整流装置を整流素子
が配設された側からみた平面図を示し、図中複数
整流素子のロツド状電極導出部材間を接続する点
線表示は外部配線の実態を示している。また第２
図ｂは図ａにおけるXX′線を含む平面の断面図に
て、放熱を兼ねる電極板２のリセス（Recess）
１ａ，２ａに整流素子の外囲器の電極を一例のろ
う接によつて配設される。図における３はろう層
を示す。上述の如く整流装置における個々の整流
素子は露出して配設されているため、車輛等のエ
ンジンルームにおける悪条件、就中高温、多湿、
排ガス、塵埃、振動等によるダメージから防護す
るために高い気密度と、さらに機械的にも高い強
度が要望される。また特に自動車の如きは排気ガ
スの公害対策として燃料の完全燃焼、触媒使用等
によりエンジン近傍の（エンジンルーム）温度が
高くなりつつある。一例の整流素子P1はその構造
を断面図示する第３図についてみると、シリコン
ペレツト４はシリコン基板４ａの両主面に電極の
Ni層４ｂ，４ｃを備えその下主面のNi層４ｃ
（Ｎ領域の電極層）をこの素子の有底筒状になる
下部外囲器５ａの内底面にSn層６ｃによつて接
続される。次にシリコン基板の上主面のNi層４
ｂ（Ｐ領域の電極層）はSn層６ｂを介しロツド
状の電極導出部材７の一端（図の下端）に接続さ
れ、かつこの電極導出部材７は整流素子の上部外
囲器５ｂを貫通して突出する。この上部外囲器５
ｂは円板状で、電気絶縁部を介して周縁で下部外
囲器の上端縁と嵌着せしめ密封を達成する。また
この整流素子と整流装置の下部外囲器との接続の
ろう層３は「すゞ鉛はんだ」（Pb６：Sn４）（融
点183℃）にて達成される。上記の如くろう、は
んだづけの順序としてのちの工程ほど低く選ばれ
る必要があるが、既述の排ガス対策として一例の
整流装置は150℃を超える温度上昇が認められ、
上記Snは融点が230℃であることからして適する
が鉛系はんだの場合には高温強度の面からも不適
であり、耐熱疲労性について問題があつた。また
既に述べた如く封止の気密を良好に保つ必要から
外囲器が大型となり、高価につくという欠点もあ
つた。
この発明は上記従来の問題、欠点等に対し改良
された整流装置の構造を提供するものである。
された整流装置の構造を提供するものである。
この発明の整流装置はこれを構成する整流素子
における半導体ペレツトの電極導出部の改良と整
流素子の電極導出の改良を施すものである。
における半導体ペレツトの電極導出部の改良と整
流素子の電極導出の改良を施すものである。
以下にこの発明を一実施例の整流装置につき図
面を参照して詳細に説明する。本発明にかゝる整
流素子を第４図ないし第６図に示す。まず半導体
ペレツト１４は第４図に断面図示する如く、シリ
コン基板１４ａが両主面に相異なる導電領域（導
電領域の図示省略）の露出面を有し、これにＶ
（バナジウム）被覆層２４ｂ，２４ｃ、さらに積
層してNi（ニツケル）被覆層１４ｂ，１４ｃを
備える。そして第５図に示す如く、前記半導体ペ
レツト１４はその一方（下側）のNi被覆層１４
ｃで整流素子の外囲器の一部の椀状外囲器１５
に、また他方（上側）のNi被覆層１４ｂで素子
のロツド状電極導出部材１７の一端に夫々はんだ
接合される。このはんだはIn5％、Ag2.5％を含
むPb，In，Agよりなり、図中１６ｂ，１６ｃが
Pb，In，Agはんだ層で、１６ｂはロツド状電極
導出部材との間、１６ｃは整流素子の外囲器の一
部の椀状外囲器１５との間を導接する。また図に
おける１０は封止部材で一例としてシリコンゴム
が適用される。上記の如く形成された整流素子３
４は整流素子の外囲器（１１または１２）のリセ
ス（Recess）（１１ａまたは１２ａ）の底面にSn
層１３をもつて固設接続される。さらに要すれば
第７図に示す如くリセスと整流素子との間隙を充
填し、さらに整流素子の封止部材の露出面をロツ
ド状電極導出部材を除きシリコンゴムの如き封止
部材２０をもつて被覆される。
面を参照して詳細に説明する。本発明にかゝる整
流素子を第４図ないし第６図に示す。まず半導体
ペレツト１４は第４図に断面図示する如く、シリ
コン基板１４ａが両主面に相異なる導電領域（導
電領域の図示省略）の露出面を有し、これにＶ
（バナジウム）被覆層２４ｂ，２４ｃ、さらに積
層してNi（ニツケル）被覆層１４ｂ，１４ｃを
備える。そして第５図に示す如く、前記半導体ペ
レツト１４はその一方（下側）のNi被覆層１４
ｃで整流素子の外囲器の一部の椀状外囲器１５
に、また他方（上側）のNi被覆層１４ｂで素子
のロツド状電極導出部材１７の一端に夫々はんだ
接合される。このはんだはIn5％、Ag2.5％を含
むPb，In，Agよりなり、図中１６ｂ，１６ｃが
Pb，In，Agはんだ層で、１６ｂはロツド状電極
導出部材との間、１６ｃは整流素子の外囲器の一
部の椀状外囲器１５との間を導接する。また図に
おける１０は封止部材で一例としてシリコンゴム
が適用される。上記の如く形成された整流素子３
４は整流素子の外囲器（１１または１２）のリセ
ス（Recess）（１１ａまたは１２ａ）の底面にSn
層１３をもつて固設接続される。さらに要すれば
第７図に示す如くリセスと整流素子との間隙を充
填し、さらに整流素子の封止部材の露出面をロツ
ド状電極導出部材を除きシリコンゴムの如き封止
部材２０をもつて被覆される。
またこの発明の他の一実施例は第８図ａに上面
図（整流素子配設面側からみた平面図）、同図ｂ
に図ａのXX′線に沿う平面の断面図にて示す被覆
外囲器４０によつて回路配線を形成したものであ
る。上記被覆外囲器は所定の配線パターンの金属
（銅）条（点線図示４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）が
端部に形成された端子部（４２ａ，４２a′，４２
ｂ，４２b′，４２ｃ，４２c′）のみ開孔４３内に
露出せしめて耐熱性の合成樹脂体４４にモールド
封止したものである。上記端子部には整流素子の
ロツド状電極導出部材１７を挿通する如く切込
み、孔などが設けられ、組立て後に上記挿通部は
ろう接接続される。図ｂに示される４ｂはろう接
部である。
図（整流素子配設面側からみた平面図）、同図ｂ
に図ａのXX′線に沿う平面の断面図にて示す被覆
外囲器４０によつて回路配線を形成したものであ
る。上記被覆外囲器は所定の配線パターンの金属
（銅）条（点線図示４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）が
端部に形成された端子部（４２ａ，４２a′，４２
ｂ，４２b′，４２ｃ，４２c′）のみ開孔４３内に
露出せしめて耐熱性の合成樹脂体４４にモールド
封止したものである。上記端子部には整流素子の
ロツド状電極導出部材１７を挿通する如く切込
み、孔などが設けられ、組立て後に上記挿通部は
ろう接接続される。図ｂに示される４ｂはろう接
部である。
上記の如くなる本発明の整流装置は電極金属層
の被着がきわめてオーミツクで強固なものが得ら
れるとともに、その電極導出過程で適用するろう
接（はんだ接合）材とその組み合わせ（複数のろ
う接工程の前後のろう材の組み合わせ）を改良し
たゝめ、まず耐熱疲労性が著るしく向上した。す
なわち、従来使用された低融点の接合材は「鉛
すゞ（Pb60％重量）はんだ」で融点が183℃であ
つたのに比し、本発明は「すゞ」でありその融点
は230℃と高い。これは公害対策でエンジンの燃
料の完全燃焼をはかるために高温使用の傾向にあ
る整流装置として好適する。さらに整流素子の外
囲器を簡略にでき小型化かつコストダウンが可能
である。また整流素子が簡略化された外囲器で強
固な電極導出が達成されるので、これを複数配設
した整流装置の外囲器構造も簡略化でき、製造が
容易であるとともにコストダウンが可能であるな
どの顕著な利点がある。第９図に示す従来の整流
装置の構造の斜視図は本発明の一実施例の構造を
斜視図示する第７図に対応して本発明を説明する
ものである。
の被着がきわめてオーミツクで強固なものが得ら
れるとともに、その電極導出過程で適用するろう
接（はんだ接合）材とその組み合わせ（複数のろ
う接工程の前後のろう材の組み合わせ）を改良し
たゝめ、まず耐熱疲労性が著るしく向上した。す
なわち、従来使用された低融点の接合材は「鉛
すゞ（Pb60％重量）はんだ」で融点が183℃であ
つたのに比し、本発明は「すゞ」でありその融点
は230℃と高い。これは公害対策でエンジンの燃
料の完全燃焼をはかるために高温使用の傾向にあ
る整流装置として好適する。さらに整流素子の外
囲器を簡略にでき小型化かつコストダウンが可能
である。また整流素子が簡略化された外囲器で強
固な電極導出が達成されるので、これを複数配設
した整流装置の外囲器構造も簡略化でき、製造が
容易であるとともにコストダウンが可能であるな
どの顕著な利点がある。第９図に示す従来の整流
装置の構造の斜視図は本発明の一実施例の構造を
斜視図示する第７図に対応して本発明を説明する
ものである。
また本発明の整流装置は第１０図ａに示す如き
一般整流用スタツクを構成でき、図ｂに示す従来
の構造のものに比し上記実施例におけると同様の
効果を揃える。図ａにおいて３４′，３４″は整流
素子、１１′は外囲器を兼ねる整流装置の電極導
出部材、図ｂにおけるP1′，N1′はいずれも整流素
子、１′は外囲器を兼ねる整流装置の電極導出部
材である。
一般整流用スタツクを構成でき、図ｂに示す従来
の構造のものに比し上記実施例におけると同様の
効果を揃える。図ａにおいて３４′，３４″は整流
素子、１１′は外囲器を兼ねる整流装置の電極導
出部材、図ｂにおけるP1′，N1′はいずれも整流素
子、１′は外囲器を兼ねる整流装置の電極導出部
材である。
第１図は整流回路図、第２図は従来の整流装置
を示し図ａは整流素子配設側から見た平面図（上
面図）、図ｂはａのXX′線を含む平面の断面図、
第３図は従来の整流装置における整流素子の断面
図、第４図ないし第７図はいずれも本発明の一実
施例の整流装置に関し、第４図は素子のペレツト
の断面図、第５図は整流素子の断面図、第６図は
整流装置の一部の断面図、第７図は整流装置の一
部の斜視図、第８図は本発明の整流装置の別の一
実施例の構造を示す図ａは上面図（整流素子側か
らみた平面図、同図ｂは図ａのXX′線を含む面の
一部の断面図、第９図は従来の整流装置の一部を
示す斜視図、第１０図ａは本発明のさらに別の一
実施例の整流装置の斜視図にして図ｂは図ａに対
応する従来構造の整流装置の斜視図である。なお
図中同一符号は同一または相当部分を夫々示すも
のとする。 １０……整流素子の封止部材、１１，１２，１
１′……整流装置における（第１の）外囲器、１
３……Sn層、１４……シリコンペレツト、１４
ａ……シリコン基板、１４ｂ，１４ｃ……Ni
層、１５……整流素子の椀状外囲器、１６ｂ，１
６ｃ……Pb，InおよびAgよりなる「はんだ」
層、１７……整流素子のロツド状電極導出部材、
２０……整流装置の封止材、２４ｂ，２４ｃ……
バナジウム層、３４，３４′，３４″……整流素
子、４０……整流装置の第２の外囲器、４１ａ，
４１ｂ，４１ｃ……導電条、４２ａ，４２a′，４
２ｂ，４２b′，４２ｃ，４２c′……導電条の端子
部、４３……第２の外囲器の孔、４４……合成樹
脂モールド体、４６……Sn層。
を示し図ａは整流素子配設側から見た平面図（上
面図）、図ｂはａのXX′線を含む平面の断面図、
第３図は従来の整流装置における整流素子の断面
図、第４図ないし第７図はいずれも本発明の一実
施例の整流装置に関し、第４図は素子のペレツト
の断面図、第５図は整流素子の断面図、第６図は
整流装置の一部の断面図、第７図は整流装置の一
部の斜視図、第８図は本発明の整流装置の別の一
実施例の構造を示す図ａは上面図（整流素子側か
らみた平面図、同図ｂは図ａのXX′線を含む面の
一部の断面図、第９図は従来の整流装置の一部を
示す斜視図、第１０図ａは本発明のさらに別の一
実施例の整流装置の斜視図にして図ｂは図ａに対
応する従来構造の整流装置の斜視図である。なお
図中同一符号は同一または相当部分を夫々示すも
のとする。 １０……整流素子の封止部材、１１，１２，１
１′……整流装置における（第１の）外囲器、１
３……Sn層、１４……シリコンペレツト、１４
ａ……シリコン基板、１４ｂ，１４ｃ……Ni
層、１５……整流素子の椀状外囲器、１６ｂ，１
６ｃ……Pb，InおよびAgよりなる「はんだ」
層、１７……整流素子のロツド状電極導出部材、
２０……整流装置の封止材、２４ｂ，２４ｃ……
バナジウム層、３４，３４′，３４″……整流素
子、４０……整流装置の第２の外囲器、４１ａ，
４１ｂ，４１ｃ……導電条、４２ａ，４２a′，４
２ｂ，４２b′，４２ｃ，４２c′……導電条の端子
部、４３……第２の外囲器の孔、４４……合成樹
脂モールド体、４６……Sn層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互に反対の電導型の領域の一方を一主面に他
方を前記と反対主面に露出したシリコンペレツ
ト、前記シリコンペレツトの主面にＶ，Niの順
に被覆形成した電極層、前記シリコンペレツトを
その１電極で素子の一部の外囲器の内底面にまた
他電極を電極導出部材の一端に夫々接続する
Pb，InおよびAgよりなるはんだ層、前記一部の
外囲器の開放端と前記ロツド状電極導出部材との
間を封止する合成樹脂の封止部材とを備えた半導
体整素子をその外囲器の外面にて半導体整流装置
の外囲器にSn層にて固設接続したことを特徴と
する半導体整流装置。 ２ 半導体整流装置の外囲器が半導体整流素子の
一部の外囲器を配設する第１の外囲器部分と、半
導体整流素子のロツド状電極導出部材に接続する
所定のパターン形状導電部材を備えた第２の外囲
器部分とからなり、半導体整流素子と接続して所
定の整流回路を形成する外囲器であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の半導体整流装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7385777A JPS548834A (en) | 1977-06-23 | 1977-06-23 | Semiconductor rectifying device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7385777A JPS548834A (en) | 1977-06-23 | 1977-06-23 | Semiconductor rectifying device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS548834A JPS548834A (en) | 1979-01-23 |
| JPS6130429B2 true JPS6130429B2 (ja) | 1986-07-14 |
Family
ID=13530242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7385777A Granted JPS548834A (en) | 1977-06-23 | 1977-06-23 | Semiconductor rectifying device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS548834A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161355A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-24 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体整流素子 |
| FR2575581B1 (fr) * | 1984-12-27 | 1987-03-06 | Framatome & Cie | Dispositif de deplacement et d'accrochage d'une grappe de crayons de commande de reacteur nucleaire |
-
1977
- 1977-06-23 JP JP7385777A patent/JPS548834A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS548834A (en) | 1979-01-23 |
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