JP2000174199A - 平型外囲器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅ディスクの平面に配置しうる最大数量以上
の数量のチップを配置する場合でも銅ディスクの外形を
変更せずに配置することを可能にする。 【解決手段】 下部銅ディスク１のチップ配置面に複数
の凹部形状、例えばＶ字形傾斜面６を一体形成し、その
各Ｖ字形傾斜面６に配置した２個のチップ５に対して１
個のＶ字形モリブデンブロック３を個々に配置し、それ
ぞれのモリブデンブロック３をその上方から上部銅ディ
スク２にて同時に押圧し圧接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＥＧＴ等のチッ
プを下部銅ディスクの面に複数配置し前記チップの上面
をモリブデンディスクにて圧接するのに用いる大電力素
子の平型外囲器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から圧接を用いる大電力素子の外囲
器として円形のマルチチップ型の平型外囲器が用いられ
ていることは公知である。この平型外囲器は、図５の側
面図及びそのＢ−Ｂ線矢視図である図６（ａ），（ｂ）
に示すように、その外径が通常は一定の寸法に設定され
た円板状の下部銅ディスク２１における一方の面に一体
形成された複数の突起体２２上面に半導体チップ２３が
配置され、この半導体チップ２３の上面に円板状のモリ
ブデンディスク２４が、さらにその上面に円板状の銅キ
ャップ２５が矢印にて示すように順に重ねられた構成と
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の平型外囲器は、一定の外径を有する下部銅ディスク
２１の面に対して最大配置数量以上の枚数のチップを配
置する必要が生じた場合に、下部銅ディスク２１の外形
を大きくしなければならないことになり、外囲器全体が
大きくなるとともに、平型外囲器を構成するセラミック
部品等が新規製作になる。これにより、コストや製造の
リードタイムが増大するという問題があった。

【０００４】よって本発明は前記問題点に鑑みてなされ
たものであり、銅ディスクの面に対して最大配置数量以
上の枚数のチップを配置する場合に、銅ディスクの外形
を変更せずに配置することが可能な平型外囲器の提供を
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の本発明は、ＩＥＧＴ等のチップ（以下チップ
と言う）を下部銅ディスクの面に複数配置し前記チップ
の上面をモリブデンディスクにて圧接するマルチチップ
型の平型外囲器において、前記下部銅ディスクのチップ
配置面に複数の凹部形状の傾斜面を形成するとともに前
記モリブデンディスクを前記凹部形状の傾斜面に対応し
た傾斜面を有する凹部形状のモリブデンブロックに形成
したことを特徴とするものである。

【０００６】請求項１によれば、下部銅ディスクのチッ
プ配置面に凹部形状の傾斜面を形成し、その傾斜面にチ
ップを配置することにより、従来のような平らな面に対
して配置しうるチップの最大数量より多くのチップを配
置することが可能になる。また、チップの面を凹部形状
のモリブデンブロックの傾斜面にて押圧する構成にした
ことにより、チップ２個に対して１個のモリブデンブロ
ックにて均等に圧接することが可能となる。

【０００７】請求項２の発明は、前記凹部形状の傾斜面
は、Ｖ字形傾斜面であることを特徴とするものである。

【０００８】請求項２によれば、前記請求項１と同様
に、傾斜面にチップを配置することにより、従来のよう
な平らな面に対して配置しうるチップの最大数量より多
くのチップを配置することが可能になる。また、チップ
の面を凹部形状のモリブデンブロックの傾斜面にて押圧
する構成にしたことにより、チップ２個に対して１個の
モリブデンブロックにて均等に圧接することが可能とな
る。

【０００９】請求項３の発明は、前記下部銅ディスクの
面に複数の並列突起体を一体形成するとともに前記突起
体に複数の凹部形状の傾斜面を連続的に形成したことを
特徴とするものである。

【００１０】請求項３によれば、下部銅ディスクの面に
複数の並列突起体を一体形成したことにより傾斜面の剛
性が高まり、凹部形状の傾斜面に対して斜め方向に押圧
力が作用しても傾斜面に変形が生じない。

【００１１】請求項４の発明は、前記凹部形状のモリブ
デンブロックを前記下部銅ディスクの凹部形状の傾斜面
それぞれに対して個々に配置したことを特徴とするもの
である。

【００１２】請求項４によれば、凹部形状のモリブデン
ブロックが下部銅ディスクに形成した複数の凹部形状の
傾斜面のそれぞれに対して個々に配置したことにより、
各凹部形状のモリブデンブロックがチップ面に沿って最
も安定した位置に移動することが可能となり、対向する
チップ面に対して均等な押圧力を作用させることが可能
となる。

【００１３】請求項５の発明は、前記下部銅ディスクに
おける凹部形状の傾斜面の一部にゲート信号線よけ溝を
形成したことを特徴とするものである。

【００１４】請求項５によれば、凹部形状の傾斜面の一
部にゲート信号線よけ溝を形成して信号線をその溝に落
とし込むことにより、チップの圧接時にゲート信号線に
支障が生じない。

【００１５】請求項６の発明は、前記下部銅ディスクに
おける凹部形状の傾斜面の谷底部に、チップの位置決め
及び下部銅ディスクとモリブデンブロックとの間の放電
を防止する絶縁スペーサーを設けたことを特徴とするも
のである。

【００１６】請求項６によれば、下部銅ディスクにおけ
る凹部形状の傾斜面にチップを配置した際に絶縁スペー
サーに当接させることによりその位置が決められ、また
モリブデンブロックに形成した凹部形状の傾斜面の先端
部分と下部銅ディスクとの間の放電が絶縁スペーサーに
て防止することが可能となる。

【００１７】請求項７の発明は、前記モリブデンブロッ
ク及びチップの横ずれを防止するガイドを前記下部銅デ
ィスクの凹部形状の傾斜面における側面に設けたことを
特徴とするものである。

【００１８】請求項７によれば、チップの圧接時にモリ
ブデンブロック及びチップの横ずれを防止することが可
能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１から図４は本発明の実施の形
態の一例を示すものである。図１は本発明に係る平型外
囲器の構成を示す側面図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ矢
示線平面図、同（ｂ）はその側面図、図３は平型外囲器
の要部拡大側面図、図４は平型外囲器の下部銅ディスク
側の拡大平面図である。

【００２０】本発明の平型外囲器の概略構成は、図１及
び図２に示すように、円板状の下部銅ディスク１はその
面上に傾斜面６を備えた突起体１ａを複数列形成し、か
つその突起体１ａが凹部形状、例えばＶ字形に傾斜面６
を対峙させた状態に形成したものである。その突起体１
ａ，１ａの傾斜面６，６に沿ってチップ５（モリブデン
板を含む）を対向配置する。チップ５の面に対してＶ字
形モリブデンブロック３の傾斜面７ａを当接させ、その
上方に上部銅ディスク２を掲置し、この上部銅ディスク
２の上方に配置された銅キャップ４にて押圧することに
よりチップ５が圧接される構成となっている。

【００２１】次にこの構成の詳細を図３及び図４を用い
て説明する。図３及び図４は説明用として、円形の下部
銅ディスク１の面に１列の突起体１ａを一体形成し、こ
の突起体１ａ，１ａに傾斜面６ａ，６ｂから成るＶ字形
傾斜面６を２箇所に連続形成した例を拡大して示したも
のである。

【００２２】図において，Ｖ字形傾斜面６にて形成する
山形の頂部側面にゲート信号線よけ溝９を形成し、Ｖ字
形傾斜面６の谷底には、四角形の１角を部分的に削除し
た断面形状を有する絶縁体からなる棒状の絶縁スペーサ
ー８が配設されている。そしてこの絶縁スペーサー８は
チップ５の一辺を当接させてその位置決めをするととも
にモリブデンブロック３のＶ字形先端と銅ディスク１と
の間の放電を防止している。

【００２３】一方、下部銅ディスク１の上方に配置され
たモリブデンブロック３は、下部銅ディスク１のＶ字形
傾斜面６に対向配置された２個のチップ５，５の面に対
して当接し得るＶ字形傾斜面７を形成しており、チップ
５，５の２個に対して１個づつが個々に配置されてい
る。そしてモリブデンブロック３のＶ字形傾斜面７はチ
ップ５の面に当接し、その相互間にずれが生じた際の摩
擦抵抗が極力小さくなるように鏡面仕上げされている。

【００２４】また、下部銅ディスク１のＶ字形傾斜面６
の側面には、図４の２点鎖線にて示すように、樹脂製
（ポリイミド製等）の帯状ガイド１０が配置され、チッ
プ５の圧接時にモリブデンブロック３やチップ５が位置
ずれしないように側面側から抑えられる。

【００２５】なお、前記構成において上部銅ディスク２
は複数のモリブデンブロック３を上方から同時に押圧す
るものであるが、この上部銅ディスク２はキャップ４に
て共用することも可能である。

【００２６】次に、この構成の平型外囲器の作用につい
て説明する。先ず、下部銅ディスク１に形成したＶ字形
傾斜面６の谷底に絶縁スペーサー８を配置し、チップ
５，５を傾斜面６ａ，６ｂに配置する。この時にチップ
５，５はその傾斜先端が絶縁スペーサー８に当たって置
決めされる。また、信号線（図示せず）は信号線よけ溝
に入れておく。

【００２７】次にＶ字形傾斜面６に配置したチップ２個
に対して１個のモリブデンブロック３を配置し、モリブ
デンブロック３のＶ字形傾斜面７をチップ５，５の面に
密接させて設置する。さらに、その上方に上部銅ディス
ク２及びキャップ４を順次重ね合わせ、この状態で上方
から下部銅ディスク１とキャップ４との間に圧力をかけ
ることにより、各モリブデンブロック３，３はＶ字形傾
斜面７にて、チップ５，５の面を左右に押し開くように
押圧する。この時、モリブデンブロック３はチップ５，
５の面に馴染む方向に移動して谷の最深部まで行き届
き、チップ５，５に対して均等な圧力がかかる。

【００２８】しかるに、この押圧操作において、下部銅
ディスク１のＶ字形傾斜面６が押し開かれる方向の力を
受けても、下部銅ディスク１と突起１ａとが一体形成し
ていることにより剛性が高く、変形が生じない。これに
よりチップ面に対する押圧力を均等に保持することが可
能になる。

【００２９】さらに、圧接時にモリブデンブロック３が
チップ５の面に馴染む方向に摺動して摩擦が生じても、
モリブデンブロック３のＶ字形傾斜面７が鏡面になって
いることにより摩擦抵抗は微小となる。これによりチッ
プ５の面に剪断的なダメージが生じない。またチップ５
及びモリブデンブロック３は側面がガイド１０にて抑え
られていて位置ずれが生じないことにより所定の位置に
て圧接が行われる。

【００３０】また、モリブデンブロック３が形成するＶ
字形傾斜面７の先端部分と下部銅ディスク１との間には
放電が生じやすいが、この部分に絶縁スペーサー８が配
置されていることにより放電が阻止される。上記の実施
例では、Ｖ字形傾斜面で説明したがこれ以外に、例えば
略Ｖ字形、すなわち少々Ｕ字形に近い略曲面的な傾斜面
でもよい。また、この傾斜面はなだらかでなく、少々微
細な凹凸などがついていてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、平型外囲器における銅
ディスクの平面内に配置しうる最大数量以上の多くの枚
数のチップを配置する必要が生じた場合でも、銅ディス
クの面に凹部形状、例えばＶ字形傾斜面を形成してその
傾斜面にチップを配置することにより平型外囲器の外形
を変更することなく前記最大数量以上のチップを配置す
ることが可能となる。また、逆にチップの枚数が前記最
大数量以下の場合には外囲器の外形を小さくすることが
可能となる。

【００３２】これにより、従来から用いられている平型
外囲器用セラミック部品等の形状寸法を変更することな
く使用することが可能となり、コストの削減及び製造の
リードタイムの短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る平型外囲器の側面
図。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ矢示線平面図、（ｂ）は
同側面図。

【図３】平型外囲器の要部拡大側面図。

【図４】下部銅ディスクの平面図。

【図５】従来の平型外囲器の側面図。

【図６】（ａ）は図５のＢ−Ｂ矢示平面図、（ｂ）は同
側面図。

【符号の説明】

１……下部銅ディスク ２……上部銅ディスク ３……モリブデンブロック ４……キャップ ５……チップ ６，７…Ｖ字形傾斜面 ８……絶縁スペーサー ９……ゲート信号線よけ溝 １０……位置ずれ防止ガイド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＥＧＴ等のチップを下部銅ディスクの
   面に複数配置し前記チップの上面をモリブデンディスク
   にて圧接するマルチチップ型の平型外囲器において、 前記下部銅ディスクのチップ配置面に複数の凹部形状の
   傾斜面を形成するとともに前記モリブデンディスクを前
   記凹部形状の傾斜面に対応した傾斜面を有する凹部形状
   のモリブデンブロックに形成したことを特徴とする平型
   外囲器。
2. 【請求項２】 前記凹部形状の傾斜面は、Ｖ字形傾斜面
   であることを特徴とする請求項１記載の平型外囲器。
3. 【請求項３】 前記下部銅ディスクの面に複数の並列突
   起体を一体形成するとともに前記突起体に複数の凹部形
   状の傾斜面を連続的に形成したことを特徴とする請求項
   １又は２記載の平型外囲器。
4. 【請求項４】 前記凹部形状のモリブデンブロックを前
   記下部銅ディスクの凹部形状の傾斜面それぞれに対して
   個々に配置したことを特徴とする請求項１，２又は３記
   載の平型外囲器。
5. 【請求項５】 前記下部銅ディスクにおける凹部形状の
   傾斜面の一部にゲート信号線よけ溝を形成したことを特
   徴とする請求項１，２，３又は４記載の平型外囲器。
6. 【請求項６】 前記下部銅ディスクにおける凹部形状の
   傾斜面の谷底部に、チップの位置決め及び下部銅ディス
   クとモリブデンブロックとの間の放電を防止する絶縁ス
   ペーサーを設けたことを特徴とする請求項１，２，３，
   ４又は５記載の平型外囲器。
7. 【請求項７】 前記モリブデンブロック及びチップの横
   ずれを防止するガイドを前記下部銅ディスクの凹部形状
   の傾斜面における側面に設けたことを特徴とする請求項
   １，２，３，４，５又は５記載の平型外囲器。