JPH0469819B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0469819B2 JPH0469819B2 JP61129666A JP12966686A JPH0469819B2 JP H0469819 B2 JPH0469819 B2 JP H0469819B2 JP 61129666 A JP61129666 A JP 61129666A JP 12966686 A JP12966686 A JP 12966686A JP H0469819 B2 JPH0469819 B2 JP H0469819B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stud
- electrode
- diode
- semiconductor element
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D18/00—Thyristors
- H10D18/60—Gate-turn-off devices
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はスタツド形半導体装置に関し、特にス
ナバー用スタツド形ダイオードの外装構造に関す
るものである。
ナバー用スタツド形ダイオードの外装構造に関す
るものである。
従来のスタツド形ダイオードの一般的な構造を
第２図に示す。同図において、１１は半導体素子
としてのダイオード素子２を収容可能に形成され
たスタツドで、銅からなる六角部１１-2に、銅か
らなるネジ１１-3と鉄からなるケース１１-1とが
接続されて構成される。そして、この六角部１１
-2とネジ１１-3は一体化構造を有し、ケース１１
-1は前記六角部１１-2とろう付けにて固着され、
スタツド１１となる。また、１３は銅からなり、
下部にツバ部１３ａを有する陰極棒、１４はセラ
ミツクからなる絶縁リング、１５は銅からなる皿
バネである。さらに、１６はキヤツプで、セラミ
ツクからなる絶縁体１６-1に、銅からなる中継筒
１６-2と鉄からなるフランジ１６-3とが接続され
て構成される。このとき、絶縁体１６-1と中継筒
１６-2、フランジ１６-3は各々ろう付けて絶縁体
１６-1に固着されて、キヤツプ１６を構成する。
また、１７は銅の撚線からなるリードである。
第２図に示す。同図において、１１は半導体素子
としてのダイオード素子２を収容可能に形成され
たスタツドで、銅からなる六角部１１-2に、銅か
らなるネジ１１-3と鉄からなるケース１１-1とが
接続されて構成される。そして、この六角部１１
-2とネジ１１-3は一体化構造を有し、ケース１１
-1は前記六角部１１-2とろう付けにて固着され、
スタツド１１となる。また、１３は銅からなり、
下部にツバ部１３ａを有する陰極棒、１４はセラ
ミツクからなる絶縁リング、１５は銅からなる皿
バネである。さらに、１６はキヤツプで、セラミ
ツクからなる絶縁体１６-1に、銅からなる中継筒
１６-2と鉄からなるフランジ１６-3とが接続され
て構成される。このとき、絶縁体１６-1と中継筒
１６-2、フランジ１６-3は各々ろう付けて絶縁体
１６-1に固着されて、キヤツプ１６を構成する。
また、１７は銅の撚線からなるリードである。
このように構成されたダイオードの組立ては、
まずスタツド１１内にダイオード素子２を挿入す
る。次に、陰極棒13に絶縁リング１４、皿バネ１
５を挿嵌させてこれらをそのツバ部１３ａの上面
に挿着したうえ、このツバ部１３ａの下面をダイ
オード素子２上に載置する。このとき、陰極棒13
は、スタツド１１のケース１１-1と絶縁リング１
４により中心出しが行なわれる。また、皿バネ１
５はスタツド１１のケース１１-1内壁によつて位
置決めが行なわれる。
まずスタツド１１内にダイオード素子２を挿入す
る。次に、陰極棒13に絶縁リング１４、皿バネ１
５を挿嵌させてこれらをそのツバ部１３ａの上面
に挿着したうえ、このツバ部１３ａの下面をダイ
オード素子２上に載置する。このとき、陰極棒13
は、スタツド１１のケース１１-1と絶縁リング１
４により中心出しが行なわれる。また、皿バネ１
５はスタツド１１のケース１１-1内壁によつて位
置決めが行なわれる。
次いで、図示しない加圧装置にて皿バネ１５を
上部より圧縮しながら、スタツド１１のケース１
１-1の上部を中心方向に絞り込むことにより、陰
極棒13のツバ部１３ａとダイオード素子２、スタ
ツド１１の六角部１１-2とが皿バネ１５により圧
接され、一体化される。
上部より圧縮しながら、スタツド１１のケース１
１-1の上部を中心方向に絞り込むことにより、陰
極棒13のツバ部１３ａとダイオード素子２、スタ
ツド１１の六角部１１-2とが皿バネ１５により圧
接され、一体化される。
次いで、このように一体化されたスタツド１１
と陰極棒13にキヤツプ１６を被せ、キヤツプ１６
のフランジ１６-3とスタツド１１のケース１１-1
の溶接用突起部１１ａとを溶接にて固着する。こ
れにより、ダイオード素子２はスタツド１１とキ
ヤツプ１６とにより密封される。
と陰極棒13にキヤツプ１６を被せ、キヤツプ１６
のフランジ１６-3とスタツド１１のケース１１-1
の溶接用突起部１１ａとを溶接にて固着する。こ
れにより、ダイオード素子２はスタツド１１とキ
ヤツプ１６とにより密封される。
最後に、キヤツプ１６の中継筒１６-3にリード
１７を挿入し、この中継筒１６-2の上部及び下部
を機械的に圧縮して、これら中継筒１６-2とリー
ド１７、中継筒１６-2と陰極棒13とが圧着により
電気的に接続される。
１７を挿入し、この中継筒１６-2の上部及び下部
を機械的に圧縮して、これら中継筒１６-2とリー
ド１７、中継筒１６-2と陰極棒13とが圧着により
電気的に接続される。
ところが、このような従来のスタツド形ダイオ
ードにおいては、例えばゲート・ターンオフ・サ
イリスタのスナバー用に使用すると、１）陰極棒
13の長さが長く、かつ直径が小さいため、インダ
クタンスが大きくなる。また、２）陰極棒13の回
りに鉄系の材質例えば皿バネ１５があると、通電
中において皿バネ１５によりインダクタンスが大
きくなる。などの問題が発生する。その結果、タ
ーンオフ時のスパイク電圧が大きくなり、ゲー
ト・ターンオフ・サイリスタの可制御電流を低下
させるという欠点があつた。
ードにおいては、例えばゲート・ターンオフ・サ
イリスタのスナバー用に使用すると、１）陰極棒
13の長さが長く、かつ直径が小さいため、インダ
クタンスが大きくなる。また、２）陰極棒13の回
りに鉄系の材質例えば皿バネ１５があると、通電
中において皿バネ１５によりインダクタンスが大
きくなる。などの問題が発生する。その結果、タ
ーンオフ時のスパイク電圧が大きくなり、ゲー
ト・ターンオフ・サイリスタの可制御電流を低下
させるという欠点があつた。
本発明は、上記のような問題点を解消するため
になされたもので、電流通路を大きくするととも
に短かくして、その電流通路部のインダクタンス
を小さくしたスタツド形半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
になされたもので、電流通路を大きくするととも
に短かくして、その電流通路部のインダクタンス
を小さくしたスタツド形半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明に係るスタツド形半導体装置は、半導体
素子を収容しかつその周側面を囲むように形成さ
れた下部電極としてのスタツドと、このスタツド
に収容された半導体素子の上面に載置されてその
密封容器を構成する上部電極としての電極ブロツ
クを具備し、この電極ブロツクと前記スタツド間
に挾み込まれた半導体素子を、その電極ブロツク
に挿嵌された非磁性体からなる加圧部材にて加圧
接触することにより、これらスタツド、電極ブロ
ツク間の周側面を囲むべく形成された封止用キヤ
ツプにより各々の両端部を封着して前記半導体素
子を密封するようにしたものである。
素子を収容しかつその周側面を囲むように形成さ
れた下部電極としてのスタツドと、このスタツド
に収容された半導体素子の上面に載置されてその
密封容器を構成する上部電極としての電極ブロツ
クを具備し、この電極ブロツクと前記スタツド間
に挾み込まれた半導体素子を、その電極ブロツク
に挿嵌された非磁性体からなる加圧部材にて加圧
接触することにより、これらスタツド、電極ブロ
ツク間の周側面を囲むべく形成された封止用キヤ
ツプにより各々の両端部を封着して前記半導体素
子を密封するようにしたものである。
本発明のスタツド形半導体装置においては、密
封容器を構成する上部電極の形状をブロツク状に
し、その回りにある加圧部材の材質をステンレス
などの非磁性体とすることにより、装置自体のイ
ンダクタンスを小さくすることができる。
封容器を構成する上部電極の形状をブロツク状に
し、その回りにある加圧部材の材質をステンレス
などの非磁性体とすることにより、装置自体のイ
ンダクタンスを小さくすることができる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明一実施例によるスタツド形ダイ
オードの構造を示す断面図である。第１図におい
て、１は従来と同様のダイオード素子２を収容し
てその周側面に囲むように形成された下部電極と
してのスタツドであり、このスタツド１は、従来
と同様に、銅からなる六角部１１-2に銅からなる
ネジ１-2が一体にして接続されるとともに、鉄か
らなるケース１-1がろう付けにて固着されてい
る。３は前記スタツド１内に収容されるダイオー
ド素子２上に載置されて密封容器の一部をなす上
部電極としての陰極ブロツクであり、この陰極ブ
ロツク３は銅からなり、下部にツバ部３-1が形成
される。そして、該陰極ブロツク３の上部には中
心にネジ穴が加工された取付け用ネジ部３-2が設
けられ、その周壁に溶接リング３-3がろう付けに
より固着されている。この場合、陰極ブロツク３
は、その直径が従来の陰極棒13に比べて大きくな
り、かつ長さ寸法も縮小化されており、例えば最
小直径（従来例では棒部）は２倍程度に、長さは
従来に比べて1/3程度にそれぞれ選択される。
オードの構造を示す断面図である。第１図におい
て、１は従来と同様のダイオード素子２を収容し
てその周側面に囲むように形成された下部電極と
してのスタツドであり、このスタツド１は、従来
と同様に、銅からなる六角部１１-2に銅からなる
ネジ１-2が一体にして接続されるとともに、鉄か
らなるケース１-1がろう付けにて固着されてい
る。３は前記スタツド１内に収容されるダイオー
ド素子２上に載置されて密封容器の一部をなす上
部電極としての陰極ブロツクであり、この陰極ブ
ロツク３は銅からなり、下部にツバ部３-1が形成
される。そして、該陰極ブロツク３の上部には中
心にネジ穴が加工された取付け用ネジ部３-2が設
けられ、その周壁に溶接リング３-3がろう付けに
より固着されている。この場合、陰極ブロツク３
は、その直径が従来の陰極棒13に比べて大きくな
り、かつ長さ寸法も縮小化されており、例えば最
小直径（従来例では棒部）は２倍程度に、長さは
従来に比べて1/3程度にそれぞれ選択される。
また、４は陰極ブロツク３のツバ部３-1に当接
して挿嵌可能に形成されたセラミツクからなる絶
縁リング、５は同じく陰極ブロツク３に挿嵌可能
に形成されたSUS304のステンレス材からなる加
圧部材としての皿バネ、６はセラミツクからなる
リング状の絶縁体６-1と、該絶縁体６-1の上、下
部分にそれぞれろう付けされた鉄からなるフラン
ジ６-2および６-3とから構成されたキヤツプであ
り、このキヤツプ６は、スタンド１の溶接用突起
部１ａと陰極ブロツク３の溶接リング３-3との間
に封着されてその内部を密封するものとなつてい
る。
して挿嵌可能に形成されたセラミツクからなる絶
縁リング、５は同じく陰極ブロツク３に挿嵌可能
に形成されたSUS304のステンレス材からなる加
圧部材としての皿バネ、６はセラミツクからなる
リング状の絶縁体６-1と、該絶縁体６-1の上、下
部分にそれぞれろう付けされた鉄からなるフラン
ジ６-2および６-3とから構成されたキヤツプであ
り、このキヤツプ６は、スタンド１の溶接用突起
部１ａと陰極ブロツク３の溶接リング３-3との間
に封着されてその内部を密封するものとなつてい
る。
しかして、上記実施例構成のダイオードの組立
てに際しては、まずスタツド１内にダイオード素
子２を挿入し、陰極ブロツク３に絶縁リング４、
皿バネ５を挿入して、ダイオード素子２上に載置
する。次に、図示しない加圧装置にて皿バネ５を
上部より圧縮しながら、スタツド１のケース１-1
上部を中心方向に絞り込む。これは、従来の組立
方法と全く同様である。次いで、キヤツプ６を陰
極ブロツク３とスタツド１に被せ、このキヤツプ
６のフランジ６-2と陰極ブロツク３の溶接リング
３-3、キヤツプ６のフランジ６-3と上記ケース１
-1の突起部１ａとをそれぞれ密着させて溶接にて
固着する。これにより、ダイオード素子２はスタ
ツド１とキヤツプ６、陰極ブロツク３とにより密
封される。
てに際しては、まずスタツド１内にダイオード素
子２を挿入し、陰極ブロツク３に絶縁リング４、
皿バネ５を挿入して、ダイオード素子２上に載置
する。次に、図示しない加圧装置にて皿バネ５を
上部より圧縮しながら、スタツド１のケース１-1
上部を中心方向に絞り込む。これは、従来の組立
方法と全く同様である。次いで、キヤツプ６を陰
極ブロツク３とスタツド１に被せ、このキヤツプ
６のフランジ６-2と陰極ブロツク３の溶接リング
３-3、キヤツプ６のフランジ６-3と上記ケース１
-1の突起部１ａとをそれぞれ密着させて溶接にて
固着する。これにより、ダイオード素子２はスタ
ツド１とキヤツプ６、陰極ブロツク３とにより密
封される。
このようにして製作されたスタツド形ダイオー
ドは、第２図に示した従来例のものに比べて、高
さが大幅に小さくなる。例えば400Aクラスのダ
イオードにて比較すると、ダイオード素子２底部
からキヤツプ６上部までの高さは、従来、80mmあ
つたものが、本発明のものは25mmとなる。また、
陰極棒13の最小寸法は従来、10mmあつたものが、
本発明の陰極ブロツク３では20mmとなる。これ
は、従来構造においてはキヤツプ１６により陰極
棒13とリード１７とを接続するため、構造・寸法
的な制約（高さ寸法が大きくかつ陰極棒の直径が
小さくなることと、キヤツプ１６とスタツド１１
とで密封容器を構成するため）が生じて高さが高
くなる。これに対し、本発明においては、上記従
来構造の制約を取り去り、リード１７との接続は
陰極ブロツク３のネジ部３-2で行なえるようにし
たので、そのリードの寸法（直径）が大きくとれ
る。また、陰極ブロツク３も密封容器を構成する
構造としたので、高さ寸法が小さくできるととも
に、直径を大きくすることが可能となる。
ドは、第２図に示した従来例のものに比べて、高
さが大幅に小さくなる。例えば400Aクラスのダ
イオードにて比較すると、ダイオード素子２底部
からキヤツプ６上部までの高さは、従来、80mmあ
つたものが、本発明のものは25mmとなる。また、
陰極棒13の最小寸法は従来、10mmあつたものが、
本発明の陰極ブロツク３では20mmとなる。これ
は、従来構造においてはキヤツプ１６により陰極
棒13とリード１７とを接続するため、構造・寸法
的な制約（高さ寸法が大きくかつ陰極棒の直径が
小さくなることと、キヤツプ１６とスタツド１１
とで密封容器を構成するため）が生じて高さが高
くなる。これに対し、本発明においては、上記従
来構造の制約を取り去り、リード１７との接続は
陰極ブロツク３のネジ部３-2で行なえるようにし
たので、そのリードの寸法（直径）が大きくとれ
る。また、陰極ブロツク３も密封容器を構成する
構造としたので、高さ寸法が小さくできるととも
に、直径を大きくすることが可能となる。
次に、従来のダイオードと本発明のダイオード
のインダクタンスについて説明する。第３図ａは
インダクタンス測定の回路図を示すものであり、
２０はダイオードである。また、第３図ｂは従来
の陰極棒13、本発明の陰極ブロツク３の最小寸法
φ、高さｔとインダクタンスｌの関係を示すグラ
フである。
のインダクタンスについて説明する。第３図ａは
インダクタンス測定の回路図を示すものであり、
２０はダイオードである。また、第３図ｂは従来
の陰極棒13、本発明の陰極ブロツク３の最小寸法
φ、高さｔとインダクタンスｌの関係を示すグラ
フである。
また、本発明の構造を用いて皿バネ５の材質を
非磁性のもの（例えばSUS304）と磁性のもの
（例えばSUP4）とについて比較すると、非磁性
の方が約12％もインダクタンスが低下する。この
結果、本発明の構造のダイオード装置全体のイン
ダクタンスは、約40％も従来より小さくすること
ができる。
非磁性のもの（例えばSUS304）と磁性のもの
（例えばSUP4）とについて比較すると、非磁性
の方が約12％もインダクタンスが低下する。この
結果、本発明の構造のダイオード装置全体のイン
ダクタンスは、約40％も従来より小さくすること
ができる。
したがつて、かかる本発明のダイオードを、ゲ
ート・ターンオフ・サイリスタのスナバー用に使
用すると、ダイオード自体のインダクタンスが小
さくなり、そのターンオフ時のスパイク電圧が小
さくなるので、サイリスタの可制御電流が大きく
とれる。また、外部回路と接続するリードも太い
ものが使用できるので、回路におけるインダクタ
ンスも小さくなる等の利点を奏する。
ート・ターンオフ・サイリスタのスナバー用に使
用すると、ダイオード自体のインダクタンスが小
さくなり、そのターンオフ時のスパイク電圧が小
さくなるので、サイリスタの可制御電流が大きく
とれる。また、外部回路と接続するリードも太い
ものが使用できるので、回路におけるインダクタ
ンスも小さくなる等の利点を奏する。
なお、上記実施例ではダイオードに適用した場
合について説明したが、本発明はこれに限定され
ることなく、サイリスタやトライアツクなどにも
適用できることはいうまでもない。
合について説明したが、本発明はこれに限定され
ることなく、サイリスタやトライアツクなどにも
適用できることはいうまでもない。
以上のように、本発明のスタツド形半導体装置
によれば、半導体素子を密封する密封容器を構成
する上部電極の形状をブロツク状にし、その回り
にある加圧部材に非磁性体を用いることにより、
外装電極の高さ寸法が短かくかつ直径が大きくと
れるので、装置自体、回路のインダクタンスを減
少させることができる効果がある。
によれば、半導体素子を密封する密封容器を構成
する上部電極の形状をブロツク状にし、その回り
にある加圧部材に非磁性体を用いることにより、
外装電極の高さ寸法が短かくかつ直径が大きくと
れるので、装置自体、回路のインダクタンスを減
少させることができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例によるダイオードの
断面図、第２図は従来によるスタツド形ダイオー
ドの断面図、第３図ａはインダクタンス測定の回
路図、第３図ｂは陰極棒13、陰極ブロツク３の最
小寸法φ、高さｔとインダクタンスｌの関係を示
すグラフである。 １…スタツド、１-1…ケース、１-2…六角部、
1-3…ネジ、２…ダイオード素子、３…陰極ブロ
ツク、３-1…ツバ部、３-2…ネジ部、３-3…溶接
リング、４…絶縁リング、５…皿バネ（加圧部
材）、６…キヤツプ、６-1…絶縁体、６-2，６-3
…フランジ。
断面図、第２図は従来によるスタツド形ダイオー
ドの断面図、第３図ａはインダクタンス測定の回
路図、第３図ｂは陰極棒13、陰極ブロツク３の最
小寸法φ、高さｔとインダクタンスｌの関係を示
すグラフである。 １…スタツド、１-1…ケース、１-2…六角部、
1-3…ネジ、２…ダイオード素子、３…陰極ブロ
ツク、３-1…ツバ部、３-2…ネジ部、３-3…溶接
リング、４…絶縁リング、５…皿バネ（加圧部
材）、６…キヤツプ、６-1…絶縁体、６-2，６-3
…フランジ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体素子を収容しかつその周側面を囲むよ
うに形成された下部電極としてのスタツドと、こ
のスタツドに収容された半導体素子の上面に載置
されてその密封容器を構成する上部電極としての
電極ブロツクを具備し、この電極ブロツクと前記
スタツド間に挾み込まれた半導体素子を、その電
極ブロツクに挿嵌された非磁性体からなる加圧部
材にて加圧接触することにより、これらスタツ
ド、電極ブロツク間の周側面を囲むべく形成され
た封止用キヤツプにより各々の両端部を封着して
前記半導体素子を密封してなることを特徴とする
スタツド形半導体装置。 ２ 下部電極となるスタツド、電極ブロツクの一
方に取付け用ネジ部を設けたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のスタツド形半導体装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129666A JPS62286258A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | スタツド形半導体装置 |
| DE19873718598 DE3718598A1 (de) | 1986-06-04 | 1987-06-03 | Halbleiteranordnung |
| US07/289,441 US4893173A (en) | 1986-06-04 | 1988-12-22 | Low-inductance semiconductor apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129666A JPS62286258A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | スタツド形半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286258A JPS62286258A (ja) | 1987-12-12 |
| JPH0469819B2 true JPH0469819B2 (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=15015147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129666A Granted JPS62286258A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | スタツド形半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62286258A (ja) |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP61129666A patent/JPS62286258A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62286258A (ja) | 1987-12-12 |
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