JPS62219627A - 加圧接触形半導体装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は加圧接触形半導体装置に係り、特に半導体制御
整流装置に好適な半導体基体を固定する構造に関する。

〔発明の背景〕

以下、第２図により従来構造について説明する。

第２図（ａ）は組立前の各部材の断面構造図である。シ
リコンより成る半導体素子１１はタングステンあるいは
モリブデン等のシリコンの熱膨張係数とほぼ等しい熱膨
張係数を有する金属板（支持電極円板）１２をＡＱなど
による合金により固着され半導体基体１を成す。一方、
金属板１２と接するアノード主電極５は、フランジ６を
介して、環状絶縁体７と銀ローなどにより気密に固着さ
れ容器３を形成している。半導体装置の構成としては、
容器３の中に、樹脂等より成る半導体基体の固定のため
の円環１４を挿入し、次に半導体基体１を入れる。さら
に半導体素子１１に接するカソード主電極９及びカソー
ド主電極９にロー付等により気密に固着されたフランジ
１ｏより成るカバー４をかぶせる。そして、環状絶縁体
７の上面にやはりロー付等により気密に固着されたフラ
ンジ８とカバー４のフランジ１０の周辺部分を溶接し、
半導体基体１を気密封止する構造である。

ここで、半導体基体１がサイドゲート構造のサイリスタ
等の場合にはこの半導体基体１の移動および回転を防止
する必要がある。これを半田等を用いずに達成する方法
を以下に説明する。第２図（ｂ）は半導体基体１と固定
円環１４およびアノード主電極５についての斜投影図で
あり、第２図（ａ）、（ｂ）を用いて、半導体基体１の
固定構造について説明する。第２図（ａ）（ｂ）で記号
は共通である。半導体基体１の金属板１２の外径は固定
円環１４の内径と等しく、固定円環１４の外径と環状絶
縁体７の内径も等しくなっている。

従って各部材を組立だ場合、環状絶縁体７の内壁３６が
固定円環１４の外壁を固定し、さらに固定円環１４の内
壁３４が電極板１２の外壁３１を固定し、半導体基体１
の平行移動を防止している。

次に半導体基体１の回転を防止するために、電極板１２
には周辺部分に凹部２１が設けられている。一方、アノ
ード主電極５の周辺部にも凹部が設けられ、固定円環１
４の一部には凸部２４が設けられている。この凸部は、
アノード主電極５と電極板１２を組合せた場合各々の凹
部２３，１１により形成される空間に嵌り込み、半導体
基体１の回転を防止する構造となっている。

本構造では、半導体基体１の平行移動を防止するために
環状絶縁体７の内壁３６を利用している。

しかし、この環状絶縁体７は酸化アルミの焼結体などよ
りできているため、寸法精度の向上がむずかしい。この
ため各部品のはめ合せ精度が悪く。

半導体基体１の固定精度が低いという問題点が生じてい
た。

上記従来例を示すものとして特公昭４ｇ−１８８３１号
公報がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、半導体基体の固定精度を向上し、構造
が簡単な半導体装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

第２図に示した従来構造の半導体装置では、半導体基体
１の回転を防止するため、半導体基体１、アノード主電
極５、環状絶縁体７および固定円環１４の４種の部材が
関係している。さらに、環状絶縁体７の寸法精度が悪い
。このため半導体基体１の固定精度が悪い。これを対策
するため、本発明では環状絶縁体７の内壁を利用せず、
半導体基体、アノード主電極および固定円環の３種の部
材のみで半導体基体を固定する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による実施例を第１図を用いて説明する。

第１図（ａ）は組立前の各部材の断面構造図。第１図（
ｂ）は半導体基体１と、固定円環２およびアノード主電
極５の斜投影図である。同一の符号は第１図は第２図は
共通である。アノード主電極５の電極板１２に接する側
の径は、金属１板１２の径と同一とし、さらにアノード
主電極５の三日月形凹部２３は金属板１２の凹部２１と
同一形状とする。固定円環２の外径は環状絶縁体７の内
径よりも小さく、組立に場合固定円環２と環状絶縁体７
とは接しない構造となっている。固定円環２の内径は金
属板１２およびアノード主電極５の外径と同一であり、
また前記の凹部２１および２３の双方に対応した凸部２
２を持つ。以上の部材を組立ることにより固定円環２の
内壁３２が金属板１２の側壁３１とアノード主電極５の
側壁３３を同時に固定するため、半導体基体１の平行移
動が防止される。さらに、金属板１２の凹部２１とアノ
ード主電極５の凹部２３の間に形成される空間に固定円
環２の凸部２２が嵌り込み半導体基体１の回転を防止し
ている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、半導体基体の固定に関係する部品が半
導体基体、アノード主電極および固定円環の３種であり
、従来構造より１部品減少している。また、従来構造で
関係していた環状絶縁体の内径は環状絶縁体が酸化アル
ミなどの焼成物であるため寸法精度が悪く、半導体基体
の固定精度を悪くしていたが、この環状絶縁体の内径を
利用しない構造とした。さらに、固定円環自体の強度に
より半導体基体を固定するため固定円環の材料を従来の
樹脂から炭素鋼などの金属材料にする必要があり、この
変更により固定円環自体の加工精度が向上する。以上３
つの項目が各々半導体基体の固定精度の向上に寄与する
。

また、半導体基体の金属板とアノード主電極の接する形
状を同一とすることで、固定円環の断面形状に断差を生
じない簡単な構造とすることができる。従って、固定円
環の加工成形法としてプレス加工法などの大量加工法の
適用が可能となり、固定円環の価格を低減することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例を示しくａ）は各部材の
組立前の断面構造図、（ｂ）は本発明の主要部分の斜投
影図、第２図は従来構造例を示し、（ａ）は各部材の組
立前の断面構造図、（ｂ）は半導体固定についての主要
部分の斜投影図である。 １・・・半導体基体、２，１４・・・固定円環、３・・
・容器、４・・・カバー、５・・・アノード主電極、７
・・・環状絶縁体、１１・・・半導体素子、１２・・・
金属板、２１・・・金属板凹部、２２・・・固定円環凸
部、２３・・・アノード主電極凹部、３１・・・金属板
側壁、３２．３４・・・固定円環内壁、３３・・・アノ
ード主電極側壁、３５・・・固定円環外壁、３６・・・
環状絶縁体内壁。 第１　日 ｃｂノ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つのＰＮ接合を有する円形の半導体素
   子に該半導体素子の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有す
   る支持電極円板が固着された構造の半導体基体と、該半
   導体基体を挟むように両側に配置され、外部から圧接力
   が加えられる一対の主電極と、前記半導体基体及び一対
   の主電極を取囲む様に配置された環状絶縁体と、前記環
   状絶縁体の下面と一方の主電極に気密に固着された第１
   フランジと、前記環状電極の上面と他方の主電極に気密
   に固着された第２のフランジを有し、前記環状絶縁体と
   １対の主電極及び２つのフランジにより前記半導体を気
   密封止する構造の加圧接触形半導体装置において、前記
   半導体基体と環状絶縁体との間に形成される空間と、前
   記半導体基体の支持電極円板に接する一方の主電極と環
   状絶縁体との間に形成される空間の両方に掛り挿入され
   た円環を有することを特徴とする加圧接触形半導体装置
   。 ２、上記特許請求の範囲第１項記載の半導体装置におい
   て、該支持電極円板と前記支持電極円板に接する主電極
   の両方の周辺一部分に各々凹部を設け、前記支持電極円
   板と、該支持電極円板に接する主電極の双方の接触面が
   真円以外で、同一形状を持つことを特徴とする加圧接触
   形半導体装置。 ３、上記特許請求の範囲第２項記載の半導体装置におい
   て、前記円環の内壁形状を支持電極円板の主電極に接す
   る面と同一形状とすることにより、該円環が前記支持電
   極円板と、該支持電板円板に接する主電極との両方に嵌
   合する構造の加圧接触形半導体装置。