JPS6242542Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はダイオード，トライアツク，サイリ
スタなどの平形半導体素子と冷却体とを交互に積
み重ねこれらを圧接保持して一つのユニツトを構
成するスタツク構造半導体装置に関するものであ
る。

以下、平形ダイオード素子と冷却体とを交互に
積み重ねこれらを圧接保持して一つのユニツトを
構成するスタツク構造ダイオード装置を例にとり
説明する。

第１図ａは従来のスタツク構造ダイオード装置
の一例をその一部を断面で示す側面図、第１図ｂ
は第１図ａの一点鎖線で囲むＢ部を拡大して示す
断面図である。

図において、１はセラミツク板からなり、一方
の主面の中央部に後述の位置決めピンの一方の半
分が挿入可能な位置決め穴１ａが設けられた第１
の絶縁板、２は位置決めピン、３は銅板からな
り、一方の主面の中央部に第１の絶縁板１の位置
決め穴１ａと同様の位置決め穴３ａが設けられ、
他方の主面の中央部に位置決め穴３ａと同様の位
置決め穴３ｂが設けられ、第１の絶縁板１の位置
決め穴１ａに一方の半分が挿入された位置決めピ
ン２の他の半分が位置決め穴３ａに挿入され位置
決めされて、第１の絶縁板１の主面上に載置され
た第１の冷却体、４は陽極端子面４１の中央部に
第１の冷却体３の位置決め穴３ｂと同様の位置決
め穴４ａが設けられ、陰極端子面４２の中央部に
位置決め穴４ａと同様の位置決め穴４ｂが設けら
れ、第１の冷却体３の位置決め穴３ｂに一方の半
分が挿入された位置決めピン２の他の半分が位置
決め穴４ａに挿入され位置決めされて、第１の冷
却体３の主面上に載置された第１の平形ダイオー
ド素子、５は銅板からなり、一方の主面の中央部
に第１の平形ダイオード素子４の位置決め穴４ｂ
と同様の位置決め穴５ａが設けられ、他方の主面
の中央部に位置決め穴５ａと同様の位置決め穴５
ｂが設けられ、第１の平形ダイオード素子４の陰
極端子面４２の位置決め穴４ｂに一方の半分が挿
入された位置決めピン２の他の半分が位置決め穴
５ａに挿入され位置決めされて、第１の平形ダイ
オード素子４の陰極端子面４２上に載置された第
２の冷却体、６は陽極端子面６１の中央部に第２
の冷却体５の位置決め穴５ｂと同様の位置決め穴
６ａが設けられ、陰極端子面６２の中央部に位置
決め穴６ａと同様の位置決め穴６ｂが設けられ、
第２の冷却体５の位置決め穴５ｂに一方の半分が
挿入された位置決めピン２の他の半分が位置決め
穴６ａに挿入され位置決めされて、第２の冷却体
５の主面上に載置された第２の平形ダイオード素
子、７は銅板からなり、一方の主面の中央部に第
２の平形ダイオード素子６の陰極端子面、６２の
位置決め穴６ｂと同様の位置決め穴７ａが設けら
れ、他方の主面の中央部に位置決め穴７ａと同様
の位置決め穴７ｂが設けられ、第２の平形ダイオ
ード素子６の陰極端子面６２の位置決め穴６ｂに
一方の半分が挿入された位置決めピン２の他の半
分が位置決め穴７ａに挿入され位置決めされて、
第２の平形ダイオード素子６の陰極端子面６２上
に載置された第３の冷却体、８はセラミツク板か
らなり、一方の主面の中央部に第３の冷却体７の
位置決め穴７ｂと同様の位置決め穴８ａが設けら
れ、第３の冷却体７の位置決め穴７ｂに一方の半
分が挿入された位置決めピン２の他の半分が位置
決め穴８ａに挿入され位置決めされて、第３の冷
却体７の主面上に載置された第２の絶縁板であ
る。

この従来例のスタツク構造ダイオード装置で
は、図示矢印Ｐ方向から第１の絶縁板１および第
２の絶縁板８に外力を加えて、第１の冷却体３に
第１の平形ダイオード素子４の陽極端子面４１を
加圧接触させるとともに第１の平形ダイオード素
子４の陰極端子面４２に第２の冷却体５を加圧接
触させ、同時に、第２の冷却体５に第２の平形ダ
イオード素子６の陽極端子面６１を加圧接触させ
るとともに第２の平形ダイオード素子６の陰極端
子面６２に第３の冷却体７を加圧接触させるよう
にして、一つのユニツトを構成している。

ところが、このスタツク構造ダイオード装置の
電流容量が大きくなるに伴つて、第１の平形ダイ
オード素子４および第２の平形ダイオード素子６
の電流容量が大きくなり、第１の平形ダイオード
素子４の両端子面４１および４２、並びに第２の
平形ダイオード素子６の両端子面６１および６
２、並びに第１の冷却体３、第２の冷却体５およ
び第３の冷却体７の外径が大きくなる。例えば第
１の平形ダイオード素子４の両端子面４１および
４２、並びに第２の平形ダイオード素子６の両端
子面６１および６２の外径が100mm程度にもなる
と、第１の平形ダイオード素子４の陽極端子面４
１および陰極端子面４２に第１の冷却体３および
第２の冷却体５を良好な接触状態で加圧接触さ
せ、同時に、第２の平形ダイオード素子６の陽極
端子面６１および陰極端子面６２に第２の冷却体
５および第３の冷却体７を良好な接触状態で加圧
接触させるためには、第１の平形ダイオード素子
４の両端子面４１および４２、並びに第２の平形
ダイオード素子６の両端子面６１および６２、並
びに冷却体３，５および７の主面の仕上加工を、
特に平面度および表面粗さの点において、より一
層高精度にする必要があり、製造コストが大幅に
上昇するという問題があつた。また、平形ダイオ
ード素子４および６の電流容量が大きくなるに伴
つて、平形ダイオード素子４および６、並びに冷
却体３，５および７の形状が大きくなり、かつ重
さが重くなり、これらの取り扱いが困難になるの
で、第１の平形ダイオード素子４の陽極端子面４
１および陰極端子面４２と冷却体３および５との
位置決め、並びに第２の平形ダイオード素子６の
陽極端子面６１および陰極端子面６２と冷却体５
および７との位置決めの際に、それぞれの位置決
め穴４ａ、４ｂ、６ａ、６ｂ、３ｂ、５ａ、５ｂ
および７ａに位置決めピン２を挿入することが容
易ではなく、作業性が悪いという問題があつた。

この考案は、上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、第１および第２の主電極端子面の中央部に
位置決め穴を有する平形半導体素子の上記両主電
極端子面と、これらの両主電極端子面に加圧接触
する冷却体との間に、軟かい金属からなり中央部
に上記両主電極端子面のいずれかの上記位置決め
穴に挿入可能な突起部が設けられ外周部に上記冷
却体の一方の主面側をはめ込むことができる折り
曲げ部を有する金属板を挿入するようにすること
によつて、作業性のよく、かつ製造コストの安い
スタツク構造半導体装置を提供することを目的と
する。

第２図ａはこの考案の一実施例をその一部を断
面で示す側面図、第２図ｂは第２図ａの一点鎖線
で囲むＢ部を拡大して示す断面図である。

図において、第１図に示した従来例と同一符号
は同様のものである。１３は銅板からなり、第１
の主面の中央部に位置決めピン２の半分が挿入可
能な位置決め穴１３ａが設けられ、第１の絶縁板
１の位置決め穴１ａに位置決めピン２の一方の半
分が挿入され他方の半分が位置決め穴１３ａに挿
入され位置決めされて、第１の絶縁板１の主面上
に載置された第１の冷却体、２１は焼鈍された銅
薄板からなり、第１の冷却体１３の第２の主面上
に載置され、中央部に第１の平形ダイオード素子
４の陽極端子面４１の位置決め穴４ａに挿入可能
な突起部２１ａが設けられ、外周部に第１の冷却
体１３の第２の主面側をはめ込み可能な折り曲げ
部２１ｂを有し、突起部２１ａが第１の平形ダイ
オード素子４の位置決め穴４ａに挿入されて第１
の平形ダイオード素子４が位置決めされ載置され
た第１の金属板、２２は焼鈍された銅薄板からな
り、中央部に、第１の平形ダイオード素子４の陰
極端子面４２の位置決め穴４ｂに挿入可能な突起
部２２ａが設けられ、外周部に第１の金属板２１
の折り曲げ部２１ｂと同様の折り曲げ部２２ｂを
有し、突起部２２ａが第１の平形ダイオード素子
４の位置決め穴４ｂに挿入され位置決めされて第
１のダイオード素子４の陰極端子面４２上に載置
された第２の金属板、１５は銅板からなり、一方
の主面側が第２の金属板２２の折り曲げ部２２ｂ
にはめ込まれ位置決めされて第２の金属板２２上
に載置された第２の冷却体、２３は焼鈍された銅
薄板からなり、第２の冷却体１５の他方の主面上
に載置され、中央部に第２の平形ダイオード素子
６の陽極端子面６１の位置決め穴６ａに挿入可能
な突起部２３ａが設けられ、外周部に第２の冷却
体１５の他方の主面側をはめ込み可能な折り曲げ
部２３ｂを有し、突起部２３ａが第２の平形ダイ
オード素子６の位置決め穴６ａに挿入されて第２
の平形ダイオード素子６を位置決めして載置する
第３の金属板、２４は焼鈍された銅薄板からな
り、中央部に第２の平形ダイオード素子６の陰極
端子面６２の位置決め穴６ｂに挿入可能な突起部
２４が設けられ外周部に第２の金属板２２の折り
曲げ部２２ｂと同様の折り曲げ部２４ｂを有し、
突起部２４ａが第２の平形ダイオード素子６の位
置決め穴６ｂに挿入され位置決め穴されて第２の
平形ダイオード素子６の陰極端子面６２上に載置
された第４の金属板、１７は銅板からなり、一方
の主面の中央部に位置決めピン２の半分が挿入可
能な位置決め穴１７ａが設けられ、他方の主面側
の一部が第４の金属板２４の折り曲げ部２４ｂに
はめ込まれ位置決めされて、第４の金属板２４上
に載置された第３の冷却体である。なお、第２の
絶縁板８は第３の冷却体１７の位置決め穴１７ａ
に一方の半分が挿入された位置決めピン２の他方
の半分が位置決め穴８ａに挿入され位置決めされ
て、第３の冷却体１７の主面上に載置されてい
る。

この実施例のスタツク構造ダイオード装置で
は、図示矢印Ｐ方向から第１の絶縁板３および第
２の絶縁板８に外力を加えて、第１の冷却体１３
に第１の金属板２１を介して第１の平形ダイオー
ド素子４の陽極端子面４１を加圧接触させるとと
もに第１の平形ダイオード素子４の陰極端子面４
２に第２の金属板２２を介して第２の冷却体１５
を加圧接触させ、同時に、第２の冷却体１５に第
３の金属板２３を介して第２の平形ダイオード素
子６の陽極端子面６１を加圧接触させるとともに
第２の平形ダイオード素子６の陰極端子面６２に
第４の金属板２４を介して第３の冷却体１７を加
圧接触させるようにして、一つのユニツトを構成
している。

このように構成されたこの実施例のスタツク構
造ダイオード装置では、図示矢印Ｐ方向からの外
力によつて、第１の金属板２１、第２の金属板２
２、第３の金属板２３および第４の金属板２４を
容易に塑性変形させることができる。従つて、電
流容量の増大に伴つて、第１の平形ダイオード素
子４の両端子面４１および４２、並びに第２の平
形ダイオード素子６の両端子面６１および６２、
並びに冷却体１３，１５および１７の主面の外径
が大きくなり、これらの面の仕上加工の精度が、
平面度および表面粗さの点において、さほどよく
ない場合でも、第１の金属板２１の弾性変形によ
つて、第１の冷却体１３に第１の金属板２１を良
好な接触状態で加圧接触させるとともに第１の金
属板２１に第１の平形ダイオード素子４の陽極端
子面４１を良好な接触状態で加圧接触させること
ができる。これと同様に、第２の金属板２２の塑
性変形によつて、第１の平形ダイオード素子４の
陰極端子面４２に第２の金属板２２を良好な接触
状態で加圧接触させるとともに第２の金属板２２
に第２の冷却体１５を良好な接触状態で加圧接触
させることが可能となり、第３の金属板２３の塑
性変形によつて、第２の冷却体１５に第３の金属
板２３を、第３の金属板２３に第２の平形ダイオ
ード素子６の陽極端子面６１をそれぞれ良好な接
触状態で加圧接触させることができ、かつ第４の
金属板２４の塑性変形によつて、第２の平形ダイ
オード素子６の陰極端子面６２に第４の金属板２
４を、第４の金属板２４に第３の第３の冷却体１
７をそれぞれ良好な接触状態で加圧接触させるこ
とができる。よつて、第１の平形ダイオード素子
４の両端子面４１および４２、並びに第２の平形
ダイオード素子６の両端子面６１および６２、並
びに冷却体１３，１５および１７の主面の仕上加
工の精度をさほどよくする必要がないので、製造
コストを安くすることができる。

なお、金属板２１，２２，２３および２４の塑
性変形を容易にするために、その硬度はビツカー
ス硬度Hv40以下で、厚さ50μｍ以上がのぞまし
い。

また、第１の絶縁板１上に位置決めピン２によ
つて位置決めして第１の冷却体１３を載置し、こ
の冷却体１３の主面側に第１の金属板２１の折り
曲げ部２１ｂをはめ込んで冷却体１３上に第１の
金属板２１を載置し、この第１の金属板２１の突
起部２１ａを第１の平形ダイオード素子４の陽極
端子面４１の位置決め穴４ａに挿入して第１の金
属板２１上に第１の平形ダイオード素子４を載置
し、この第１の平形ダイオード素子４の陰極端子
面４２の位置決め穴４ｂに第２の金属板２２の突
起部２２ａを挿入して第１の平形ダイオード素子
４上に第２の金属板２２を載置し、この第２の金
属板２２の折り曲げ部２２ｂに第２の冷却体１５
の主面側をはめ込んで第２の金属板２２上に第２
の冷却体１５を載置し、以下同様に、第２の冷却
体１５上に第３の金属板２３、第２の平形ダイオ
ード素子６、第４の金属板２４および第３の冷却
体１７を順次載置し、第３の冷却体１７上に位置
決めピン２によつて位置決めして第２の絶縁板８
を載置すると、第２図に示したこの実施例のスタ
ツク構造ダイオード装置が組立てられる。従つ
て、この実施例の構造では、すべて位置決めピン
２の位置決めによつて組立てられる第１図に示し
た従来例の構造より、簡単に組立てられるので、
作業性をよくすることができる。

なお、上記実施例ではスタツク構造ダイオード
装置を例にとり述べたが、この考案はこれに限ら
ず、その他のスタツク構造半導体装置にも適用す
ることができる。

以上、説明したように、この考案のスタツク構
造半導体装置では、第１および第２の主電極端子
面の中央部に位置決め穴を有する平形半導体素子
の上記第１および第２の主電極端子面と、これら
の両主電極端子面に加圧接触する冷却体との間
に、軟かい金属からなり中央部に上記両主電極端
子面のいずれかの上記位置決め穴に挿入可能な突
起部が設けられ外周部に上記冷却体一方の主面側
をはめ込むことができる折り曲げ部を有する金属
板を挿入するようにしたので、上記両主電極端子
面およびこれに接する上記冷却体の主面の仕上加
工の精度がさほどよくない場合においても、上記
金属板の塑性変形によつて上記両主電極端子面に
上記金属板を良好な接触状態で加圧接触させるこ
とができるとともに上記金属板に上記冷却体を良
好な接触状態で加圧接触させることが可能とな
り、製造コストを安くすることができる。また、
上記金属板の折り曲げ部に上記冷却体の主面側を
はめ込んで上記金属板を上記冷却体の主面上に載
置し、この金属板の上記突起部を上記平形半導体
素子の上記位置決め穴に挿入して上記金属板上に
上記平形半導体素子を載置して、簡単に組立てる
ことができるので、作業性をよくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来のスタツク構造ダイオード装置
の一例をその一部を断面で示す側面図、第１図ｂ
は第１図ａの一点鎖線で囲むＢ部を拡大して示す
断面図、第２図ａはこの考案の一実施例をその一
部を断面で示す側面図、第２図ｂは第２図ａの一
点鎖線で囲むＢ部を拡大して示す断面図である。 図において、４および６は第１および第２の平
形ダイオード素子（平形半導体素子）、４ａ，４
ｂ，６ａおよび６ｂは位置決め穴、１３，１５お
よび１７は第１，第２および第３の冷却体、２
１，２２，２３および２４は第１，第２，第３お
よび第４の金属板、４１および４２は第１の平形
ダイオード素子４の陽極端子面（第１の主電極端
子面）および陰極端子面（第２の主電極端子
面）、６１および６２は第２の平形ダイオード素
子６の陽極端子面（第１の主電極端子面）および
陰極端子面（第２の主電極端子面）である。な
お、図中同一符号はそれぞれ同一もしくは相当部
分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１および第２の主電極端子面の中央部に位置
   決め穴を有する平形半導体素子と冷却体とを交互
   に積み重ねこれらを圧接保持して一つのユニツト
   を構成したものにおいて、上記平形半導体素子と
   上記冷却体との間に軟かい金属からなり上記第１
   または第２の主電極端子面の上記位置決め穴に挿
   入可能な突起部が中央部に設けられ上記冷却体の
   一方の主面側をはめ込むことができる折り曲げ部
   を外周部に有する金属板を挿入するようにしたこ
   とを特徴とするスタツク構造半導体装置。