JPS6240436Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は半導体装置に係り、特にその外部露
出金属部の防食性能向上に関するものである。

一般に半導体装置を、例えば無機酸、アルカ
リ、塩類などを含む腐食性雰囲気中で使用する
と、特に外装の鉄を主成分とする外部露出金属が
著しく腐食されて、その電気的特性が劣化する恐
れがあるので、上記外部露出金属に防食被覆が施
されている。

以下、この種の半導体装置として８端子サイリ
スタを例にとり説明する。第１図は通常の８端子
サイリスタを示す断面図である。

図において、１はサイリスタ素子、２はサイリ
スタ素子１のカソード電極に取り付けられた銅か
らなるカソード電極体、３はサイリスタ素子１の
アノード電極に取り付けられた銅からなるアノー
ド電極体、４はアルミナのセラミツク磁器からな
り、サイリスタ素子１、カソード電極体２及びア
ノード電極体３の囲りに設けられた円筒状絶縁
体、５はサイリスタ素子１のゲート電極に超音波
溶接により取り付けられ、絶縁チユーブの被覆に
より絶縁されたゲートリード、６は鉄−ニツケル
合金からなり、外周部が円筒状絶縁体４の一方の
端面に取り付けられ、内周部がカソード電極体２
に取り付けられたリング状の可撓板、７は鉄−ニ
ツケル合金からなり、円筒状絶縁体４の他方の端
面に取に付けられたリング状の平板、８は鉄−ニ
ツケル合金からなり、外周部がリング状平板７に
溶接され、内周部がアノード電極体３に取り付け
られた環状の可撓板、９は鉄−ニツケル合金から
なり、円筒状絶縁体４を貫通してこれに取り付け
られた管状のゲート電極端子であり、ゲートリー
ド５が挿入されかつ先端が封止されている。この
封止は、ゲート電極端子９より不活性ガスを封入
した後、先端をゲートリード５と共に溶接するこ
とにより行われ、この結果、気密容器が構成され
る。又、ダイオードにおいても、このゲート電極
端子は封止端子として用いられる。

１０は可撓板６，８リング平板７およびゲート
電極端子９の外部露出面上に被覆された防食被覆
である。カソード電極体２およびアノード電極体
３は銅より構成されており、また冷却フイン（図
示せず）と接続されるため、ほとんど腐食される
ことがないので、防食被覆１０を施す必要がな
い。

ところで、アルミナからなるセラミツク磁器に
金属板をロウ付けするには、先ずアルミナを所定
の形状に焼結したのち焼成し、ロウ材の接着強度
を向上させるために、モリブデン、マンガンの混
合液からなるメタライズ層を焼成する。次に、ロ
ウ材例えばBAg−８を用いて、高温中で金属板と
ロウ付けを行う。

このロウ付け作業において、特に円筒状絶縁体
４に貫通穴をあけた後、この穴に管状のゲート電
極端子９をロカ付けする場合、貫通穴内径とゲー
ト電極端子９の外径とのクリアリンスは、気密性
を確保するために小さくなつており、メタライズ
層の形成及びロウ材の挿入等のロウ付け作業性を
向上させるために、貫量穴の両端には大きな面取
り加工が行なわれる。第２図に、このような加工
を施した従来のゲート電極端子９と円筒状絶縁体
４とロウ付け部を拡大して示す。

第２図において、１５はメタライズ層、１６は
ロウ材層であり、アルミナセラミツク磁器からな
る円筒状絶縁体４は、貫通穴の両端および上下両
端に面取り加工が施されている。この面取り加工
によりメタライズ層１５の塗布、ゲート電極端子
９の挿入及びロウ材１６の挿入、保持等の作業性
が向上する。

しかしながら、このような形状をもつ従来の半
導体装置においては、腐食に対して次の問題が発
生する。

すなわち、円筒状絶縁体４に設けられたゲート
電極端子９の挿入用貫通穴の面取り部とゲート電
極端子９とが成すくぼみに、ゴミや水分が付着し
やすく、この付着物に外部環境による腐食性ガス
や液体が吸着されて腐食しやすくなり、ひどいす
きま腐食をおこす。しかも、防食被覆１０を施す
場合に、くぼみがあるため防食被覆１０の接着が
難かしいばかりか、防食被覆１０の厚さも不均一
となり、腐食性雰囲気において、長時間に亘る防
食性能は著しく低下する。

この考案は上記欠点に鑑みてなされたもので、
長時間に亘る防食性を保証し得る半導体装置を提
供することを目的とする。

以下、この考案の一実施例について説明する。

第８図は、この考案の特徴とするゲート電極端
子と円筒状絶縁体とのロウ付け部を拡大して示す
図である。

図において、第２図と同一符号はそれぞれ同一
または相当部分を示しており、円筒状絶縁体４の
貫通穴の両端および上下両端とも面取り加工が施
されているのは従来と同じであるが、メタライズ
層１５は面取りした接合面だけでなく、その外側
の円筒状絶縁体の広範囲の壁の外周までの部分ま
で設けられている。このようなメタライズ層１５
にロウ材、例えばBAg−８を用いて円筒状絶縁体
４とゲート電極端子９とをロウ付けすると、ロウ
材はメタライズ層１５とのウエツトが良いので、
メタライズ層１５上にロウ材層１６が形成され
る。これによつて、円筒状絶縁体４の面取り部
は、メタライズ層１５及びロウ材層１６で完全に
おわれることになる。このとき、メタライズ層１
５及びロウ材層１６を形成するためのメタライズ
混合液およびロウ材は、従来の場合に比して多く
する。

このようにすれば、ロウ付け後の断面形状は、
ロウ材の表面張力によつてゆるやかな曲線を持
ち、円筒状絶縁体４の端面とゲート電極端子９表
面とはロウ材によつて滑らかに連結され、その間
に従来のようなくびぼみはできない。

以上のように、円筒状絶縁体４の面取り部外側
の円筒状絶縁体４の広範囲の壁の外周までメタラ
イズ層１５を形成し、しかも円筒状絶縁体４の壁
部に設けるメタライズ層１５の正面図における形
状を正方形、楕円形等に形成して、その後ロウ付
け時のロウ材量を適量すれば、ロウ材層１６の断
面形状はゆるやかな曲線を持ち、正面図による形
状は、メタライズ層１５で形成された正方形、楕
円形等の形状にウエツトし、メタライズ層と同じ
形状となる。

このようにして作られた半導体装置は、金属露
出面にくぼみがないので、ゴミ、水分の局部的な
付着が起りにくく、従つてすきま腐食も発生しな
い。

さらに腐食被覆１０の接着強度の低下もなく、
厚さも均一に被覆できるので、従来の構造のもの
に比べて長時間に亘る防食性能を保証できる。

しかも、ゲート電極端子９のロウ付け部が従来
のものに比べて強化されるので、機械的強度も大
きくなる。

なお、以上は３端子サイリスタについて述べた
が、この考案はダイオード、トライアツク、トラ
ンジスタなどの半導体装置にも適用することがで
きる。

以上述べたようにこの考案によれば、絶縁体の
接合面の面取り部までメタライズ層を施し、上記
面取り部と上記接合面にロウ付けされる金属体と
の間に形成されるくぼみにロウ材を埋め込むよう
にしたので、すきま腐食の発生を防止して耐食性
能を大巾に向上させた半導体装置を得ることがで
きる。しかも、もろい磁器製の絶縁体の面取り部
までメタライズ層を施しているから、組立作業時
に磁器製絶縁体の角部に金属体が当つて該部が破
れたりすることがないようにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の３端子サイリスタを示す断面
図、第２図は従来の３端子サイリスタの要部を拡
大して示す図であり、同図ａは断面図、同図ｂは
正面図である。第３図はこの考案の一実施例を示
す要部拡大図であり、同図ａは断面図、同図ｂは
正面図である。 図において、１はサイリスタ素子、２はカソー
ド電極体、３はアノード電極体、４は円筒状絶縁
体、６は可撓板、７はリング状平板、８は可撓
板、９はゲート電極端子、１５はメタライズ層、
１６はロウ材層である。なお、図中同一符号はそ
れぞれ同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 半導体素子、この半導体素子を上下からはさむ
   ように設けられた２つの主電極、上記半導体素子
   の周囲を取り囲むアルミナセラミツク磁器からな
   る円筒状の絶縁体、内周端がそれぞれ上記２つの
   主電極の一方に接続され外周端が上記絶縁体の上
   端面または下端面に被着されたメタライズ層にロ
   ウ付けされた２つのリング状の金属板、上記絶縁
   体を貫通して設けられ、貫通孔内周面に被着され
   たメタライズ層にロウ付けられた半導体素子のゲ
   ート電極の金属端子とから構成される半導体装置
   において、上記金属板または金属端子がロウ付け
   される上記絶縁体の接合面を面取りし、この面取
   り部まで上記メタライズ層を施し、面取り部と金
   属板または金属端子との間に形成されるくぼみに
   ロウ材を埋め込んだことを特徴とする半導体装
   置。