JPS6235527A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS6235527A JPS6235527A JP17603885A JP17603885A JPS6235527A JP S6235527 A JPS6235527 A JP S6235527A JP 17603885 A JP17603885 A JP 17603885A JP 17603885 A JP17603885 A JP 17603885A JP S6235527 A JPS6235527 A JP S6235527A
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- JP
- Japan
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- electrode
- electrode body
- semiconductor
- semiconductor device
- cathode electrode
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- Pending
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体装置、特に圧接型半導体装置に関する
ものである。
ものである。
従来例によるこの種の圧接型半導体装置、ご覧ではゲー
トターンオフサイリスタの概要構成を第３図ないし第５
図（ａ）、（ｂ）に示す。
トターンオフサイリスタの概要構成を第３図ないし第５
図（ａ）、（ｂ）に示す。
以前の状態でのゲートターンオフサイリスタの装着組立
て態様を示す断面模式図である。この第３図において、
ゲートターンオフサイリスタエレメント１は、ｐｎ接合
を形成した半導体基体２と、その陽極側に鑞材４で鑞付
けさせた補強体３とからなっており、ゲートリード６を
取出したゲート電極５．カソード電極７を有している。
て態様を示す断面模式図である。この第３図において、
ゲートターンオフサイリスタエレメント１は、ｐｎ接合
を形成した半導体基体２と、その陽極側に鑞材４で鑞付
けさせた補強体３とからなっており、ゲートリード６を
取出したゲート電極５．カソード電極７を有している。
そしてこのニレメン）１のカソード電極７側には、軟金
属板８を介して陰極電極体９を、また半導体基体２側に
は、陽極電極体ｌＯをそれぞれに加圧接触して構成させ
たものである。
属板８を介して陰極電極体９を、また半導体基体２側に
は、陽極電極体ｌＯをそれぞれに加圧接触して構成させ
たものである。
しかして前記従来例による圧接型半導体装置にあって、
ゲートターンオフサイリスタエレメント１は、一般的に
よく知られた手段によって製造され、半導体基体２と補
強体３とは、通常の場合。
ゲートターンオフサイリスタエレメント１は、一般的に
よく知られた手段によって製造され、半導体基体２と補
強体３とは、通常の場合。
第４図に見られる通りに、鑞材４を用いた鑞付けの際の
熱膨張率の差により、半導体基体２側が凸状、補強体３
側がこれに做って凹状となるように歪み変形される。
熱膨張率の差により、半導体基体２側が凸状、補強体３
側がこれに做って凹状となるように歪み変形される。
そしてこのように変形された状態にあるゲートターンオ
フサイリスタエレメント１を、陰極電極体８および陽極
電極体１０間に挟圧々接して装着させる場合、圧接の初
期においては、第５図（ａ）に示すように、陰極電極体
Ｓ側ではエレメントｌの中央部が接し、陽極電極体ＩＯ
側ではエレメントｌの周縁部が偏って加圧接触されるこ
とになり、しかもこれらの陰極電極体９および陽極電極
体１０自体が、それぞれにＣｕ （銅）などの比較的軟
らかい金属からなるため、この圧接の初期に加えられる
偏荷重によって、陰極電極体Ｓに中央凹み部９＋１゜陽
極電極体１０に岡縁だれ部１０ａの変形を生じ、この状
態で徐々に加圧力を増してゆき、例えば、普通、８５＋
＊ｍ素子の場合、２〜４ｔｏｎ程度の圧接力で、最終的
に第５図（ｂ）に示すように、エレメントｌを平坦化さ
せて所期通りの挟圧々接による装着をなすのである。
フサイリスタエレメント１を、陰極電極体８および陽極
電極体１０間に挟圧々接して装着させる場合、圧接の初
期においては、第５図（ａ）に示すように、陰極電極体
Ｓ側ではエレメントｌの中央部が接し、陽極電極体ＩＯ
側ではエレメントｌの周縁部が偏って加圧接触されるこ
とになり、しかもこれらの陰極電極体９および陽極電極
体１０自体が、それぞれにＣｕ （銅）などの比較的軟
らかい金属からなるため、この圧接の初期に加えられる
偏荷重によって、陰極電極体Ｓに中央凹み部９＋１゜陽
極電極体１０に岡縁だれ部１０ａの変形を生じ、この状
態で徐々に加圧力を増してゆき、例えば、普通、８５＋
＊ｍ素子の場合、２〜４ｔｏｎ程度の圧接力で、最終的
に第５図（ｂ）に示すように、エレメントｌを平坦化さ
せて所期通りの挟圧々接による装着をなすのである。
こ＼でこのように陰極電極体９および陽極電極体１０間
に、ゲートターンオフサイリスタエレメント１を装着さ
せた状態では、陰極電極体８．陽極電極体１０における
中央凹み部９ａ、周縁だれ部１０ａの変形が未だ回復し
ておらず、これらの各部９ａ、１０ａのうち、殊に中央
凹み部８ａでの接触が不完全になり、通電々流の集中、
熱抵抗の増加を招いて、通電特性の低下を惹き起すもの
であった。
に、ゲートターンオフサイリスタエレメント１を装着さ
せた状態では、陰極電極体８．陽極電極体１０における
中央凹み部９ａ、周縁だれ部１０ａの変形が未だ回復し
ておらず、これらの各部９ａ、１０ａのうち、殊に中央
凹み部８ａでの接触が不完全になり、通電々流の集中、
熱抵抗の増加を招いて、通電特性の低下を惹き起すもの
であった。
すなわち、一層具体的に述べると、従来、厚さ８００
ｇ ｍの半導体基体２に対して、厚さ３．５ｔのＮ。
ｇ ｍの半導体基体２に対して、厚さ３．５ｔのＮ。
（モリブデン）からなる補強体３を、Ａｎ （アルミニ
ウム）により鑞付けした場合、半導体素子エレメントｌ
の反り変形はおへよそ２０ＩＬ１１程度になり、このエ
レメント１の反りを解消して平坦化装着させるのには、
約１〜２ｔｏｎ程度の圧接力が必要とされ、そしてこの
ための圧接力は、当初、特定部分への集中荷重として加
えられ、エレメント１がこれに馴んで撓むにつれ分散荷
重に移行することになり、当初に加えられる集中荷重に
よって変形した部分、特に陰極電極体９での中央凹み部
９ａは、加圧装着完了後にあっても部分的にエレメント
１に接触し難い状態になり、殊にこｋでのゲートターン
オフサイリスタのように、島状に分離された多数のエミ
ッタに対する電極接触構造をもつ装置の場合には、各エ
ミッタへの接触圧の差異に伴い、電流遮断耐量が大幅に
低減し、特性劣化を来すという問題点があった。
ウム）により鑞付けした場合、半導体素子エレメントｌ
の反り変形はおへよそ２０ＩＬ１１程度になり、このエ
レメント１の反りを解消して平坦化装着させるのには、
約１〜２ｔｏｎ程度の圧接力が必要とされ、そしてこの
ための圧接力は、当初、特定部分への集中荷重として加
えられ、エレメント１がこれに馴んで撓むにつれ分散荷
重に移行することになり、当初に加えられる集中荷重に
よって変形した部分、特に陰極電極体９での中央凹み部
９ａは、加圧装着完了後にあっても部分的にエレメント
１に接触し難い状態になり、殊にこｋでのゲートターン
オフサイリスタのように、島状に分離された多数のエミ
ッタに対する電極接触構造をもつ装置の場合には、各エ
ミッタへの接触圧の差異に伴い、電流遮断耐量が大幅に
低減し、特性劣化を来すという問題点があった。
従ってこの発明の目的とするところは、従来のこのよう
な問題点の改善を図って、陰極電極体。
な問題点の改善を図って、陰極電極体。
陽極電極体間でのゲートターンオフサイリスクエレメン
トの所定加圧力による良好な接触状態を実現した圧接型
半導体装置を得ることである。
トの所定加圧力による良好な接触状態を実現した圧接型
半導体装置を得ることである。
この発明に係る半導体装置は、半導体エレメントと陰極
電極体との間に、補強体と同金属質で、かつはζ同等厚
さの挿入板を介在挿入させたものである。
電極体との間に、補強体と同金属質で、かつはζ同等厚
さの挿入板を介在挿入させたものである。
〔作 用〕
すなわち、この発明においては、半導体エレメントと陰
極電極体との間への挿入板の介在挿入により、挟圧々接
に際しての陰極電極体での変形を解消できる。
極電極体との間への挿入板の介在挿入により、挟圧々接
に際しての陰極電極体での変形を解消できる。
以下、この発明に係る半導体装置の一実施例につき、第
１図および第２図（ａ）、（ｂ）を参照して詳細に説明
する。
１図および第２図（ａ）、（ｂ）を参照して詳細に説明
する。
第１図はこの実施例を適用したゲートターンオフサイリ
スタの装着組立て態様を示す断面模式図であり、また第
２図（ａ）、（ｂ）は陰極、陽極電極間へのゲートター
ンオフサイリスタエレメントの装着状態を順次に示す断
面説明図である。
スタの装着組立て態様を示す断面模式図であり、また第
２図（ａ）、（ｂ）は陰極、陽極電極間へのゲートター
ンオフサイリスタエレメントの装着状態を順次に示す断
面説明図である。
これらの実施例各図において前記従来例各図と同一符号
は同一または相当部分を示しており、この実施例構造で
は、前記陰極、陽極各電極体９，１０間へのゲートター
ンオフサイリスクエレメント１の挟圧々接による装着に
際し、陰極電極体９とエレメント１との間にも、前記鑞
付けした補強体３と同金属質ではぐ同等の厚さを有する
挿入板１１゜すなわちこ＼では本来、未だ反りなどを生
じていない剛直で導電性のある挿入板１１を挿入させ、
この挿入板１１を介してエレメント１への陰極電極体９
の所定加圧力による接触を行なわせるようにしたもので
ある。
は同一または相当部分を示しており、この実施例構造で
は、前記陰極、陽極各電極体９，１０間へのゲートター
ンオフサイリスクエレメント１の挟圧々接による装着に
際し、陰極電極体９とエレメント１との間にも、前記鑞
付けした補強体３と同金属質ではぐ同等の厚さを有する
挿入板１１゜すなわちこ＼では本来、未だ反りなどを生
じていない剛直で導電性のある挿入板１１を挿入させ、
この挿入板１１を介してエレメント１への陰極電極体９
の所定加圧力による接触を行なわせるようにしたもので
ある。
従ってこの実施例構造では、ゲートターンオフサイリス
タエレメント１と陰極電極体９との間にあって、陽極電
極体１０側での補強体３に対応するところの、同効賀、
つまりこ−では同等の剛性を有する挿入板１１を介在挿
入させて、このエレメントｌを陰極電極体８．陽極電極
体１０間に挟圧々接させるため、当初の圧接時点で前記
した通りに、エレメント１の反り返った凸部側には、挿
入板１１が接触されて凸形状に基づいた集中荷重を受圧
し、ついで圧接の進行に伴なうエレメント１の平坦化と
共に分散荷重を受圧することになり、この間。
タエレメント１と陰極電極体９との間にあって、陽極電
極体１０側での補強体３に対応するところの、同効賀、
つまりこ−では同等の剛性を有する挿入板１１を介在挿
入させて、このエレメントｌを陰極電極体８．陽極電極
体１０間に挟圧々接させるため、当初の圧接時点で前記
した通りに、エレメント１の反り返った凸部側には、挿
入板１１が接触されて凸形状に基づいた集中荷重を受圧
し、ついで圧接の進行に伴なうエレメント１の平坦化と
共に分散荷重を受圧することになり、この間。
陰極電極体８の接触面に対しては、その全面に常にはぐ
平均化された接触圧が加えられて、従来例構造のように
、陰極電極体８に中央凹み部３ａのような変形を生ずる
慣れがなく、このゲートターンオフサイリスタでの各エ
ミッタが陰極に対して良好に接触され、その電流遮断耐
量を向上し得るのである。
平均化された接触圧が加えられて、従来例構造のように
、陰極電極体８に中央凹み部３ａのような変形を生ずる
慣れがなく、このゲートターンオフサイリスタでの各エ
ミッタが陰極に対して良好に接触され、その電流遮断耐
量を向上し得るのである。
すなわち、具体的な事例として、従来例構造の場合、耐
圧４５００Ｖ、最大許容遮断電流２００ＯＡであつたゲ
ートターンオフサイリスタを、この実施例構造の適用に
より、最大許容遮断電流３０００Ａまで高め得ることを
実験的に確認できた。
圧４５００Ｖ、最大許容遮断電流２００ＯＡであつたゲ
ートターンオフサイリスタを、この実施例構造の適用に
より、最大許容遮断電流３０００Ａまで高め得ることを
実験的に確認できた。
またエレメントと陽極側との間にも、Ｎｏ（モリブデン
）、Ｗ（タングステン）などの金属板を挿入させること
により、単に陰極側に挿入させた場合に比較して一層の
好結果が得られる。
）、Ｗ（タングステン）などの金属板を挿入させること
により、単に陰極側に挿入させた場合に比較して一層の
好結果が得られる。
なお、前記実施例においては、ゲートターンオフサイリ
スタに適用する場合について述べたが、例えば同等の構
造を有する大電力トランジスタなどにも適用できること
は勿論である。
スタに適用する場合について述べたが、例えば同等の構
造を有する大電力トランジスタなどにも適用できること
は勿論である。
以上詳述したようにこの発明によれば、半導体基体の一
方の面に補強体を鑞付けさせ、他方の面に電極を形成し
た半導体エレメントを設けると共に、この半導体エレメ
ントの補強体を鑞付けした一方の面側に陽極電極体、エ
レメント電極を形成した他方の面倒に陰極電極体をそれ
ぞれ圧接した半導体装置において、少なくともエレメン
ト電極と陰極との間に、補強体と同質かつはｆ同等厚さ
の挿入板を介在挿入させるようにしたので、半導体エレ
メントと各電極体とを良好に圧接々続させることができ
て、この種の半導体エレメントの特性改善、信頼性向上
に役立ち、しかも構造が簡単で容易に実施し得るなどの
優れた特長を有するものである。
方の面に補強体を鑞付けさせ、他方の面に電極を形成し
た半導体エレメントを設けると共に、この半導体エレメ
ントの補強体を鑞付けした一方の面側に陽極電極体、エ
レメント電極を形成した他方の面倒に陰極電極体をそれ
ぞれ圧接した半導体装置において、少なくともエレメン
ト電極と陰極との間に、補強体と同質かつはｆ同等厚さ
の挿入板を介在挿入させるようにしたので、半導体エレ
メントと各電極体とを良好に圧接々続させることができ
て、この種の半導体エレメントの特性改善、信頼性向上
に役立ち、しかも構造が簡単で容易に実施し得るなどの
優れた特長を有するものである。
第１図はこの発明に係る半導体装置の一実施例を適用し
たゲートターンオフサイリスタの装着組立て態様を示す
断面模式図、第２図（ａ）、（ｂ）は同上陰極、陽極電
極間へのゲートターンオフサイリスタエレメントの装着
状態を順次に示す断面説明図であり、また第３図は従来
例による陰極、陽極、各電極体を加圧接触させる以前の
状態でのゲートターンオフサイリスタの装着組立て態様
を示す断面模式図、第４図は同上エレメントを取出して
示す断面図、第５図（ａ） 、（ｂ）は同上陰極、陽極
電極間へのエレメントの装着状態を順次に示す断面説明
図である。 １・・・・ケートターンオフサイリスクエレメント（半
導体エレメント）、２・・・・半導体基体、３・・・・
補強体、４・・・・鑞材、５・・・・ゲート電極、？・
・・・カソード電極、８・・・・軟金属板、９・・・・
陰極電極体、１０・・・・陽極電極体、１１・・・・挿
入板。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 ３：樟グづ（イ本 第２図（Ｑ） 第２図（ｂ）
たゲートターンオフサイリスタの装着組立て態様を示す
断面模式図、第２図（ａ）、（ｂ）は同上陰極、陽極電
極間へのゲートターンオフサイリスタエレメントの装着
状態を順次に示す断面説明図であり、また第３図は従来
例による陰極、陽極、各電極体を加圧接触させる以前の
状態でのゲートターンオフサイリスタの装着組立て態様
を示す断面模式図、第４図は同上エレメントを取出して
示す断面図、第５図（ａ） 、（ｂ）は同上陰極、陽極
電極間へのエレメントの装着状態を順次に示す断面説明
図である。 １・・・・ケートターンオフサイリスクエレメント（半
導体エレメント）、２・・・・半導体基体、３・・・・
補強体、４・・・・鑞材、５・・・・ゲート電極、？・
・・・カソード電極、８・・・・軟金属板、９・・・・
陰極電極体、１０・・・・陽極電極体、１１・・・・挿
入板。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 ３：樟グづ（イ本 第２図（Ｑ） 第２図（ｂ）
Claims (5)
- （１）少なくとも１つのｐｎ接合をもつ半導体基体を有
し、この半導体基体の一方の面に、熱膨張係数が類似す
る導電性金属の補強体を鑞付けさせ、かつ他方の面に、
高導電性金属によるエレメント電極を形成した半導体エ
レメントを設け、この半導体エレメントの補強体を鑞付
けした一方の面側に陽極電極体を、またエレメント電極
を形成した他方の面側に陰極電極体を、それぞれに圧接
して構成する半導体装置において、少なくとも前記他方
の面側のエレメント電極と陰極電極体との間に、前記補
強体と同金属質で、かつほゞ同等厚さの挿入板を介在挿
入させたことを特徴とする半導体装置。 - （２）陽極または陰極電極体の材料に銅を用い、挿入板
の材料にモリブデンまたはタングステンを用いたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 - （３）エレメント電極と挿入板との間に、導電性のある
軟質金属板を介在挿入させたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項、第２のいずれかに記載の半導体装置。 - （４）半導体エレメントが、ゲートターンオフサイリス
タであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体装置。 - （５）半導体エレメントが、大電力トランジスタである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17603885A JPS6235527A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17603885A JPS6235527A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235527A true JPS6235527A (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=16006632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17603885A Pending JPS6235527A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6235527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03114557U (ja) * | 1990-03-07 | 1991-11-25 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5578534A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | Pressure-contact type semiconductor device |
| JPS5790946A (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | Pressure contact type semiconductor device |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP17603885A patent/JPS6235527A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5578534A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | Pressure-contact type semiconductor device |
| JPS5790946A (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | Pressure contact type semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03114557U (ja) * | 1990-03-07 | 1991-11-25 |
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