JPS6032331A - 油封均圧形半導体装置 - Google Patents

油封均圧形半導体装置

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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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
external electrode
flange
pressure
semiconductor element
sealed
Prior art date
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Pending
Application number
JP58141193A
Other languages
English (en)
Inventor
Futoshi Tokuno
徳能 太
Eiji Miyoshi
三好 永司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6032331A publication Critical patent/JPS6032331A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/30Die-attach connectors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/073Connecting or disconnecting of die-attach connectors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/073Connecting or disconnecting of die-attach connectors
    • H10W72/07331Connecting techniques
    • H10W72/07337Connecting techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone or epoxy

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  • 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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下、本発明の実施例について図面を参照し“〔説明す
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。
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。
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
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。
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。
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
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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
JP58141193A 1983-08-03 1983-08-03 油封均圧形半導体装置 Pending JPS6032331A (ja)

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JP58141193A JPS6032331A (ja) 1983-08-03 1983-08-03 油封均圧形半導体装置

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JP58141193A JPS6032331A (ja) 1983-08-03 1983-08-03 油封均圧形半導体装置

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JPS6032331A true JPS6032331A (ja) 1985-02-19

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JP58141193A Pending JPS6032331A (ja) 1983-08-03 1983-08-03 油封均圧形半導体装置

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49108976A (ja) * 1972-05-15 1974-10-16
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