JPS6032331A - 油封均圧形半導体装置 - Google Patents
油封均圧形半導体装置Info
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- JPS6032331A JPS6032331A JP58141193A JP14119383A JPS6032331A JP S6032331 A JPS6032331 A JP S6032331A JP 58141193 A JP58141193 A JP 58141193A JP 14119383 A JP14119383 A JP 14119383A JP S6032331 A JPS6032331 A JP S6032331A
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- JP
- Japan
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- external electrode
- flange
- pressure
- semiconductor element
- sealed
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
- H10W72/07331—Connecting techniques
- H10W72/07337—Connecting techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone or epoxy
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、油封均圧形半導体装置に係り、特に外部雰囲
気圧の^い状況下での使用に適した構造を有する?lI
I封均圧形半導体装置に関するものである03000〜
10000m 級の大深度海中で使用する潜水船、無人
機等は、その電源を効率的に制御するためにインパーク
、コンバータ、チョッパー等の電力制御装置を必要とす
る。これらの装置をこのような深海中で使用するには、
耐圧容器中に収納する必要がある。大深度の水圧に耐え
る耐圧容器は、その重置が大きくなり、潜水船、無人機
等を重くする。このため浮力を大きくしようとすると、
耐圧容器自体が大きくなり、所定の大きさの潜水船等を
組立てられなくなる。そこで、この様な条件下使用され
る半導体装置は、大圧力に耐えると同時に、小型軽量で
あることが強く要求される。従来一般に製造されている
半導体装置では、300kf;/f/Cm2〜100
o#tfy侃程度の外部圧力下で使用に耐えるものはな
かった。
気圧の^い状況下での使用に適した構造を有する?lI
I封均圧形半導体装置に関するものである03000〜
10000m 級の大深度海中で使用する潜水船、無人
機等は、その電源を効率的に制御するためにインパーク
、コンバータ、チョッパー等の電力制御装置を必要とす
る。これらの装置をこのような深海中で使用するには、
耐圧容器中に収納する必要がある。大深度の水圧に耐え
る耐圧容器は、その重置が大きくなり、潜水船、無人機
等を重くする。このため浮力を大きくしようとすると、
耐圧容器自体が大きくなり、所定の大きさの潜水船等を
組立てられなくなる。そこで、この様な条件下使用され
る半導体装置は、大圧力に耐えると同時に、小型軽量で
あることが強く要求される。従来一般に製造されている
半導体装置では、300kf;/f/Cm2〜100
o#tfy侃程度の外部圧力下で使用に耐えるものはな
かった。
第1図は従来の平形半導体装1紅のシr面描造図であり
、心中、ノは、七2ミック等からなる絶縁体筒である。
、心中、ノは、七2ミック等からなる絶縁体筒である。
絶縁体筒l内には、所定の手Mj体素子2が収容されて
いる。半導体素子2は、その周側面と絶縁体筒lの内壁
面間に位置決めリング3を介して固定されている。半導
体素子2の上下の両主面には、外部電極4.4が圧接さ
れている〇外部電極4,4と絶縁体筒1間には、上部フ
ランジ5a及び下部フランジ5bが夫々ろう付され、半
導体素子2の収納容器6を構成している◎このようにし
て半導体素子2を気密状態で収納した収納容器6内には
、不活性ガス7が勤人されている。
いる。半導体素子2は、その周側面と絶縁体筒lの内壁
面間に位置決めリング3を介して固定されている。半導
体素子2の上下の両主面には、外部電極4.4が圧接さ
れている〇外部電極4,4と絶縁体筒1間には、上部フ
ランジ5a及び下部フランジ5bが夫々ろう付され、半
導体素子2の収納容器6を構成している◎このようにし
て半導体素子2を気密状態で収納した収納容器6内には
、不活性ガス7が勤人されている。
この様な半導体装置では、高い外部圧力が加わった場合
、装置外装を構成する材料の調性が低いために、外部圧
力に耐えることができず。
、装置外装を構成する材料の調性が低いために、外部圧
力に耐えることができず。
例えばフランジ部分などが変形破断し、装置の気密が損
なわれて初期の電気的特性が劣化する。
なわれて初期の電気的特性が劣化する。
即ちこの様な半導体装置は、烏い外部雰囲気圧の下で使
用することはできない。第2図は、従来の半導体装置内
部に、電気絶縁油を封入した改良形の半導体装置を示す
。図中8は′電気絶縁油である。又、第1図と同−査号
は、同等の構成部分を示す。この様な半導体装置におい
ては、外部圧力の増加に伴って内部の電気絶縁油の圧力
も増加するので、外装の変形が緩和される均圧形パッケ
ージを得ることができる。しかし。
用することはできない。第2図は、従来の半導体装置内
部に、電気絶縁油を封入した改良形の半導体装置を示す
。図中8は′電気絶縁油である。又、第1図と同−査号
は、同等の構成部分を示す。この様な半導体装置におい
ては、外部圧力の増加に伴って内部の電気絶縁油の圧力
も増加するので、外装の変形が緩和される均圧形パッケ
ージを得ることができる。しかし。
絶縁油であっても圧力による体積変化や、温度による体
積変化を起こすので、ある程1(以上の外部圧力の下で
は単に油を充てんしたのみの構造では圧力の急激な変化
に対して劇え得ないことがわかった。即ち、高い夕1部
雰囲気圧の下でに変形し、収納容器6が破損する。その
結果、半導体素子2の電気的特性を損う問題があった。
積変化を起こすので、ある程1(以上の外部圧力の下で
は単に油を充てんしたのみの構造では圧力の急激な変化
に対して劇え得ないことがわかった。即ち、高い夕1部
雰囲気圧の下でに変形し、収納容器6が破損する。その
結果、半導体素子2の電気的特性を損う問題があった。
装置の外部にベローズを伺加して、圧力変化に対する絶
縁油の体積変化を吸収しようとする試みは例えは第4図
の様に油料式均圧形モーターなどで実用化されている。
縁油の体積変化を吸収しようとする試みは例えは第4図
の様に油料式均圧形モーターなどで実用化されている。
図中21はロータであり、その回転軸22を軸受け23
を介して7L/−ム24から外部に導出している。フレ
ーム24の内周面には、ロータ21 VC対向1′るよ
うにしてステーター25が取付けられている。
を介して7L/−ム24から外部に導出している。フレ
ーム24の内周面には、ロータ21 VC対向1′るよ
うにしてステーター25が取付けられている。
フレーム24の後端部に回転軸22の端部は、均圧ベロ
ーズ26で囲まれている。均圧ベローズ26及びフレー
ム24に囲まれた内部には。
ーズ26で囲まれている。均圧ベローズ26及びフレー
ム24に囲まれた内部には。
均圧油27が封入されている。前述の油封式均圧形モー
ターにおいてはベローズとして1例えばゴム等のやわら
かい材質のベローズを取り伺けることも可能であるが、
半導体装置の場合には、容器内に収納される半導体素子
が、非雷に構造敏感性であるために、極めて高い密封度
と不活性な内部雰囲気が要求される。従って一般に金属
およびセラミック壁による気密封止がなされている。又
、耐腐食性を考慮1−るとあまり薄い金属壁を使用する
ことも困難である。従って第5図の様に外部にベローズ
を伺加しようとした場合装置の内容積が大きくなりすぎ
て、逆に刺入オイルの量を増やさねばならなくなり。
ターにおいてはベローズとして1例えばゴム等のやわら
かい材質のベローズを取り伺けることも可能であるが、
半導体装置の場合には、容器内に収納される半導体素子
が、非雷に構造敏感性であるために、極めて高い密封度
と不活性な内部雰囲気が要求される。従って一般に金属
およびセラミック壁による気密封止がなされている。又
、耐腐食性を考慮1−るとあまり薄い金属壁を使用する
ことも困難である。従って第5図の様に外部にベローズ
を伺加しようとした場合装置の内容積が大きくなりすぎ
て、逆に刺入オイルの量を増やさねばならなくなり。
従って体積変化振が増大するので、大型のベローズを必
要とする。この様な構造は先に述べたシステム全体から
の大きさの制約や取り扱い上の問題、さらには製造コス
トの観点がら見ても実現性が低い。
要とする。この様な構造は先に述べたシステム全体から
の大きさの制約や取り扱い上の問題、さらには製造コス
トの観点がら見ても実現性が低い。
本発明は、かがる点に鑑みてなされたものでありt電気
絶縁油の容槓没化をフランジ部の弾性変形及びそのU′
4−形溝によって吸収せしめて。
絶縁油の容槓没化をフランジ部の弾性変形及びそのU′
4−形溝によって吸収せしめて。
半導体素子の優れた%性をツシむIIさせると共V(5
、簡単なイイゼ造で高耐圧を有1−る油封均圧形牛41
2体装置と提供するものである。
、簡単なイイゼ造で高耐圧を有1−る油封均圧形牛41
2体装置と提供するものである。
即ち、本発明は、少7Lりとも2つの土面を持つ半導体
素子と、該半梶体訟子をその1IIoSIuliiJ′
IIて支持して収容した絶縁体筒と、@:j配王[Uの
夫々に接触して設置られた外部1i;; nメと、F’
J’lJ記牛魯体素子を夕本気から遮〜1密日”−jす
るようVC前記外も15tシ極と前記絶縁体筒間に取伺
けられ、がっ、OiJ記外部電極を囲む付根郡に藺顛略
(J字形6′t・をイ」−3ると共に、夕を部の雰囲気
の圧力変化に追従して弾性変形するフランジ部と、該フ
ランジ部、前記外部電極及び前記絶縁体筒で囲まれたP
J部に前記半畳体累子を封止するようVL鮎人された電
気絶縁油とを具備する藺的均圧形半導体装置である。
素子と、該半梶体訟子をその1IIoSIuliiJ′
IIて支持して収容した絶縁体筒と、@:j配王[Uの
夫々に接触して設置られた外部1i;; nメと、F’
J’lJ記牛魯体素子を夕本気から遮〜1密日”−jす
るようVC前記外も15tシ極と前記絶縁体筒間に取伺
けられ、がっ、OiJ記外部電極を囲む付根郡に藺顛略
(J字形6′t・をイ」−3ると共に、夕を部の雰囲気
の圧力変化に追従して弾性変形するフランジ部と、該フ
ランジ部、前記外部電極及び前記絶縁体筒で囲まれたP
J部に前記半畳体累子を封止するようVL鮎人された電
気絶縁油とを具備する藺的均圧形半導体装置である。
以下、本発明の実施例について図面を参照し“〔説明す
る。
る。
第6図は、本発明の一実施例の断面図である。
図中30は、半導体素子である。半導体素子30は、セ
ラミック等からなる絶縁体筒3)内に耐容されている。
ラミック等からなる絶縁体筒3)内に耐容されている。
半導体素子30は、七〇側端面と絶縁体筒31の内壁面
間に介在された位置決めリング32によって固定されて
いる。半導体素子30の表裏面主面には、外部電極33
a。
間に介在された位置決めリング32によって固定されて
いる。半導体素子30の表裏面主面には、外部電極33
a。
33bが取付けられている。絶縁体筒3ノの下端部と裏
面側の外部電極33b間には、下部フランジ34 bが
取付けられている。絶縁体筒3ノの上端部と表面側の外
部電極33a間には、上部フランジ342が取付けられ
ている。上部フランジ34aは、外部電極33aと絶縁
体筒3ノの間で折曲し、この折曲部によって半導体素子
30を囲む領域と連通ずる中空部33Cを形成している
。更に、上部フランジ34aの外部T4極33aの付根
部には、外部電極33aを囲むようにして断面略U字形
S 34 cが形成されている。上部フランジ34aは
、このU字形婢S 4C及び中空部33Cによって、外
力を受けた際に弾性変形するようになっている。外部電
極33aと絶縁体筒31及びこれらに取付けられた上部
フランジ34a1下部フランジ34b(以下、単にフラ
ンジ部34と記す。)によって、収納容器35が構成さ
れている。収納容器35内には、半導体素子30を密封
して刺止するように、電気絶縁油36が封入されている
。
面側の外部電極33b間には、下部フランジ34 bが
取付けられている。絶縁体筒3ノの上端部と表面側の外
部電極33a間には、上部フランジ342が取付けられ
ている。上部フランジ34aは、外部電極33aと絶縁
体筒3ノの間で折曲し、この折曲部によって半導体素子
30を囲む領域と連通ずる中空部33Cを形成している
。更に、上部フランジ34aの外部T4極33aの付根
部には、外部電極33aを囲むようにして断面略U字形
S 34 cが形成されている。上部フランジ34aは
、このU字形婢S 4C及び中空部33Cによって、外
力を受けた際に弾性変形するようになっている。外部電
極33aと絶縁体筒31及びこれらに取付けられた上部
フランジ34a1下部フランジ34b(以下、単にフラ
ンジ部34と記す。)によって、収納容器35が構成さ
れている。収納容器35内には、半導体素子30を密封
して刺止するように、電気絶縁油36が封入されている
。
電気絶縁油36としては、例えはシリコン油が使用され
ている。絶縁体筒31の側部には、電気絶縁油36の封
入管37が導出されており、その先端部は封口されてい
る。
ている。絶縁体筒31の側部には、電気絶縁油36の封
入管37が導出されており、その先端部は封口されてい
る。
このように構成された油封均圧形半導体装置40によれ
ば、特に上部72ンジ34aの部分に0字形溝34Cが
形成されていると共に、上部フランジ34Hによって中
空部33Cが形成されているので、外部から高圧力が加
っても上部フランジ34aが%身27図に二点鎖線41
で示す如く弾性変形してその圧力を吸収する。同様に電
気絶縁油36の容積が温度変化或は圧力変化によって変
化しても上部フランジ34aによって吸収される。その
結果、半導体素子30に不均一な出力が加わるのを阻止
して、優れた素子特性を発揮させることができる。しか
も、収納容器35は、内部に電気絶縁油36を封入した
状態になっているので、耐圧の向上を達成できる。
ば、特に上部72ンジ34aの部分に0字形溝34Cが
形成されていると共に、上部フランジ34Hによって中
空部33Cが形成されているので、外部から高圧力が加
っても上部フランジ34aが%身27図に二点鎖線41
で示す如く弾性変形してその圧力を吸収する。同様に電
気絶縁油36の容積が温度変化或は圧力変化によって変
化しても上部フランジ34aによって吸収される。その
結果、半導体素子30に不均一な出力が加わるのを阻止
して、優れた素子特性を発揮させることができる。しか
も、収納容器35は、内部に電気絶縁油36を封入した
状態になっているので、耐圧の向上を達成できる。
なお、スタック構造の電力制御装置を組立てる場合には
、第8図に示す如く、油封均圧形半導体装置40の外部
電極33a、33bにスタック板42を数百〜数千ky
fで圧接することにより、容易に構成することができる
。
、第8図に示す如く、油封均圧形半導体装置40の外部
電極33a、33bにスタック板42を数百〜数千ky
fで圧接することにより、容易に構成することができる
。
以上説明した如く、本発明に係る油封均圧形半導体装置
によれは、電気絶縁油の容積変化をフランジ部の弾性変
形及びそのU字形溝によって吸収せしめて、半導体素子
の優れた特性を発揮させると共に、簡単な構造で高耐圧
を有するものである。
によれは、電気絶縁油の容積変化をフランジ部の弾性変
形及びそのU字形溝によって吸収せしめて、半導体素子
の優れた特性を発揮させると共に、簡単な構造で高耐圧
を有するものである。
第1図及び第2図は、それぞれ従来の均圧形半導体装置
の断面図、第3図は5泥2図にンバす半導体装置のフラ
ンジ部が外部圧力によって変形している状態を示す説明
図、第5図は、従来の油封均圧形半導体装置の断面図、
第4図は、油封式均圧形モータの断面図、挑6図は、本
発明の一実施例の断面図、第7図は、同実施例の油封均
圧形半導体装置のフランジ部の変形状態を示す説明図、
第8図は、同実施例の油封均圧形半導体装置を組込んだ
スタック構造のものを示す説明図である。 30・・・半導体素子、31・・・絶縁体筒、32 ・
位置決めリング、33a、3sb・・・外部電極、33
C・・・中望部、34a・・・上部フランジ、34b・
・・下部フランジ534C・・・U字形面、35・・・
収納容器、36・・電気絶縁油、37・・・剣入管、4
0・・・油封均圧形半導体装置、42・・スタック板。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第3図 n 第4 図 7 第5 図 オ6図 矛8図 41 jjD j4D
の断面図、第3図は5泥2図にンバす半導体装置のフラ
ンジ部が外部圧力によって変形している状態を示す説明
図、第5図は、従来の油封均圧形半導体装置の断面図、
第4図は、油封式均圧形モータの断面図、挑6図は、本
発明の一実施例の断面図、第7図は、同実施例の油封均
圧形半導体装置のフランジ部の変形状態を示す説明図、
第8図は、同実施例の油封均圧形半導体装置を組込んだ
スタック構造のものを示す説明図である。 30・・・半導体素子、31・・・絶縁体筒、32 ・
位置決めリング、33a、3sb・・・外部電極、33
C・・・中望部、34a・・・上部フランジ、34b・
・・下部フランジ534C・・・U字形面、35・・・
収納容器、36・・電気絶縁油、37・・・剣入管、4
0・・・油封均圧形半導体装置、42・・スタック板。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第3図 n 第4 図 7 第5 図 オ6図 矛8図 41 jjD j4D
Claims (1)
- 少なくとも2つの主面を持つ半導体素子と、該半導体素
子をそり側端面で支持して収容した絶縁体筒と、前記主
面の夫々に接触して設けられた外部電極と、前記半導体
素子を外気から遮断密閉するように繭記外部電極と前記
絶縁体筒間に取付けられ、かつ、前記外部電極を囲む付
根部に断面略U字形溝を有すると共に、外部の雰囲気の
圧力変化に追従して弾性変形するフランジ部と・該フラ
ンジ部、前記外部電極及び前記絶縁体筒で囲まれた内部
に前記半導体素子を封止するように封入された電気絶縁
油とを具備することを特徴とする油封均圧形半導体装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141193A JPS6032331A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 油封均圧形半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141193A JPS6032331A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 油封均圧形半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032331A true JPS6032331A (ja) | 1985-02-19 |
Family
ID=15286320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58141193A Pending JPS6032331A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 油封均圧形半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032331A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49108976A (ja) * | 1972-05-15 | 1974-10-16 | ||
| JPS5621352A (en) * | 1979-07-28 | 1981-02-27 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP58141193A patent/JPS6032331A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49108976A (ja) * | 1972-05-15 | 1974-10-16 | ||
| JPS5621352A (en) * | 1979-07-28 | 1981-02-27 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
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