JPS6211498B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、半導体素子の外径よりも、半導体
素子を収容する外装の内径の方が大きい半導体装
置における半導体素子の位置決め構造に関するも
のである。高耐圧大容量半導体装置においては、
断続通電時に発生する温度サイクルによるストレ
スを軽減するため、半導体素子と外部電極を外部
圧力により接触させて電流を取り出す構成をとる
ことが多いが、この場合、外部より圧力を加える
までの状態においては、半導体素子が外装内部で
動き得ることとなる。この可動範囲は、半導体素
子と半導体素子の位置決め用部品とのクリアラン
スにより決まるが、前述の位置決め用部品の構成
材料としては、セラミツクス、あるいはフツ素樹
脂等の耐熱性絶縁体が用いられている。しかる
に、この様な材料よりなる位置決め用部品は、寸
法精度を厳密にとることが難かしく、さらに高価
なものとなるなどの欠点があつた。半導体装置の
高耐圧、大容量化に伴い、半導体素子の大口径化
が推進されており、前述の問題はさらに深刻化す
ることが予想される。

第１図は従来の平形ダイオードを示す断面図で
ある。図中、１はカソード外部電極、２は絶縁性
筒体、３はアルミナセラミツクスよりなるガイド
リング、４は半導体素子、５はアノード外部電
極、６はその内周部がアノード外部電極５に鑞付
けされたフランジ、７は絶縁性筒体２に鑞付けさ
れたフランジ、８はその内周部がカソード外部電
極１に、その外周部が絶縁性筒体２にそれぞれ鑞
付けされたフランジであり、フランジ６と７はそ
の外周端が溶接によつて結合されている。

この半導体装置を組み立てるには、先ずカソー
ド外部電極１、絶縁性筒体２、フランジ７，８の
鑞付完了部品にガイドリング３を挿入し、次いで
半導体素子４を挿入する。しかる後、アノード外
部電極５とフランジ６の鑞付完了部品を装着して
フランジ６と７を溶接する。

しかしこの従来の半導体装置においては、ガイ
ドリング３の材料がアルミナセラミツクスである
ため、寸法精度を充分に上げることが困難であ
り、半導体素子４のカソード外部電極１及びアノ
ード外部電極５に対する可動範囲は、図中横方向
で半導体素子４の外径Ｄ（mm）に対しておよそ
１／50D〜２／50Dとなる。ガイドリング３の材
料としてフツ素樹脂等を用いることもあるが、こ
の場合の価格は前述のセラミツクスの場合に比べ
て、約２倍程度に上昇する。

この発明は、半導体素子の位置決めを絶縁性弾
性体で行うことにより、安価でかつ高信頼度の半
導体装置を得ることを目的とする。

第２図はこの発明による平形ダイオードの一実
施例を示す断面図である。図中９は、シリコーン
ゴム、フツ素ゴム等の耐熱性ゴムよりなるガイド
リングである。その他、第１図と同一符号はそれ
ぞれ同一の構成部品を示す。

この半導体装置を組み立てるには、先ず半導体
素子４にガイドリング９を装着する（後述の様
に、半導体素子４とガイドリング９は、きついは
め合いとすることが望ましい）。次にカソード外
部電極１、絶縁性筒体２、フランジ７，８の鑞付
完了部品に、前述の半導体素子４とガイドリング
９の組立品を挿入する。しかる後、アノード外部
電極５、フランジ６の鑞付完了部品を装着して、
フランジ６と７を溶接する。

ガイドリング９の材料として耐熱性ゴムを採用
している為、ガイドリング９の内径を半導体素子
４の外径よりも若干小さくすることが出来る。こ
のようにすれば、ガイドリング９は、半導体素子
４によつて押し拡げられて自らの弾力によつて半
導体素子４に密着する。従つて、半導体素子４と
ガイドリング９とのクリアランスは無視出来る様
になる。同様にして、半導体素子４が嵌入された
状態におけるガイドリング９の外径を、絶縁性筒
体２の内径に対して同一あるいは若干大きくする
ことにより、ガイドリング９と絶縁性筒体２との
クリアランスも無視出来る様になる。従つて、最
終的に半導体素子４と絶縁性筒体２とのクリアラ
ンスが無視出来る為、絶縁性筒体２と一体化され
ているカソード外部電極１及びアノード外部電極
５と半導体素子４との正確な位置決めを行うこと
が出来る。さらに前記シリコーンゴム、フツ素ゴ
ム等の耐熱性ゴムによるガイドリング９は、従来
のセラミツクスやフツ素樹脂等によるガイドリン
グ３に比べて安価に構成することが出来る。

以上の様にこの発明によれば、半導体素子と外
装との位置決めを正確に行い、さらに従来よりも
安価な半導体装置を得ることが出来る。

以上の説明では平形ダイオードを取り上げた
が、この発明はガイドリングを用いて半導体素子
と外装との位置決めを行つている全ての半導体装
置、さらには従来ガイドリングを用いていなくて
も、半導体素子の大口経化に伴い、外装に使用さ
れる絶縁性筒体の寸法精度が大きくなりすぎる場
合等の公差吸収の手段として用いることが出来
る。即ち、高耐圧、大容量半導体装置では、絶縁
性筒体としてセラミツクスを使用するものがほと
んどであり、この絶縁性筒体を用いて半導体素子
の位置決めを行おうとする場合、前述と同様にク
リアランス過大の問題が生じてくるのであるが、
この発明の様に、絶縁性弾性体を絶縁性筒体と半
導体素子の間に挿入することにより、クリアラン
スを吸収することが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平形ダイオードを示す断面図、
第２図はこの発明による平形ダイオードの一実施
例を示す断面図である。 図において、１および５はそれぞれ外部電極、
２は絶縁性筒体、４は半導体素子、６，７および
８はそれぞれフランジ、９は絶縁性弾性体であ
る。なお、図中同一符号は同一または相当部分を
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少くとも１つのPN接合を有する半導体素子
   と、この半導体素子の主面にそれぞれ対向して配
   置された一対の外部電極と、前記半導体素子が嵌
   入された円筒状絶縁性弾性体と、前記各外部電極
   がそれぞれその両端部に封着され、前記半導体素
   子を前記絶縁性弾性体を介して支持する絶縁性筒
   体を備え、前記円筒状絶縁性弾性体は、その内径
   が半導体素子の外径よりも小さく、かつ前記半導
   体素子が嵌入された状態における外径が絶縁性筒
   体の内径以上であることを特徴とする半導体装
   置。