JPH0263300B2 - - Google Patents

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JPH0263300B2
JPH0263300B2 JP55176477A JP17647780A JPH0263300B2 JP H0263300 B2 JPH0263300 B2 JP H0263300B2 JP 55176477 A JP55176477 A JP 55176477A JP 17647780 A JP17647780 A JP 17647780A JP H0263300 B2 JPH0263300 B2 JP H0263300B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は圧接型半導体装置とその製造方法に
かかり、特に圧接型半導体装置について、その電
極導出部材に対する半導体素子の定位手段および
その製造方法の改良に関する。
圧接型の半導体装置の構造に例えば第１図に断
面図で示される電力用ダイオードがある。図にお
いて、１はセラミツクスで形成された絶縁筒体
で、外囲器の側壁を形成し、２，１２は前記絶縁
筒体の両端面にそれぞれ対向して封着されコバー
ル（商品名）で形成された１対の環状蓋体、３
ａ，３ｃは前記筒体と同軸に、かつ環状蓋体の開
孔に挿通し封着された１対の電極導出部材で、前
記絶縁筒体、環状蓋体および電極導出部材で気密
の外囲器が構成され、この内部に電極導出部材の
対向面間に半導体素子４が熱緩衝板を介して圧接
されている。また、この半導体素子はシリコン基
板４ｂの一方の主面（図の上側主面）にAlまた
はAuの陰極電極４ｃが設けられ、他の主面（図
の下側主面）は電極を兼ねるろう層４ａによつて
MoまたはＷで形成された熱緩衝板５ａの１主面
に固着されている。さらにこの熱緩衝板は周側面
をゴムのような絶縁物で環状に形成された定位部
材６によつて外囲器の絶縁筒体１に内壁に対し同
軸に支持され、かつ、他の主面で陽極電極導出部
材３ａに圧接している。一方、半導体素子の陰極
電極４ｃはMoまたはＷの熱緩衝板５ｃを介し陰
極電極導出部材３ｃによつて圧接されている。こ
の圧力は外囲器の封止によつて発生し、前記陽極
側の熱緩衝板と陽極電極導出部材との圧接も行な
つている。
上に述べた従来の圧接型の半導体装置の構造に
おいて、熱緩衝板が半導体素子にろう接されてい
るので、熱緩衝板にシリコンと膨張係数が近い
MoやＷを用いているが完全に消去できるもので
なく、バイメタル的構成をなし「そり」を生ず
る。そこで熱緩衝板をある厚さ以上にする必要が
ある。また、ろう接によつて半導体素子に熱歪を
生じ耐圧が低下する欠点がある。また、このろう
接は半導体装置の製造工程において手間のかかる
工程であるなどの欠点がある。
このような、ろう接型装置の不都合を解消する
ために提案された構造が両面圧接型半導体装置で
あり、米国特許第3800192号明細書に開示されて
いる。この構造は半導体電極と電極取出し板に相
当するMoやCuでできた圧接板との間に、Agの
薄板でなるカツプ状電極を挿入してこの電極で実
質的な熱緩衝作用をもたせたものであるが、カツ
プ状電極の半導体素子主面への位置決め固定の精
度が出ず、工程も複雑になるなどの不都合が避け
られなかつた。
この発明は上記従来の欠点を改良した圧接型半
導体装置とその製造方法を提供するものである。
この発明にかかる圧接型半導体装置は、半導体
基板の両主面に電極を有する半導体素子と、前記
半導体素子を前記両主面で挟み前記電極に接触す
る第１および第２の熱緩衝板と、これら熱緩衝板
を前記電極に圧接する電極導出部材とを具備する
圧接型半導体装置において、前記半導体素子の周
縁で前記両主面にまたがり各主面における内周縁
が前記第１および第２の熱緩衝板の外周に実質的
に合致するように形成されて前記熱緩衝板を可滑
動に保持する電気絶縁部材を具備して、前記電気
絶縁部材が前記熱緩衝板を前記電極の所定位置に
接触定位することを特徴とする。
また、本発明に係る圧接型半導体装置の製造方
法は、半導体基板に形成され両主面に電極を有す
る半導体素子と、前記半導体素子を前記両主面で
挟み前記電極に接触する第１および第２の熱緩衝
板と、これら熱緩衝板を前記電極に圧接する電極
導出部材とを具備する圧接型半導体装置の製造方
法において、予め前記半導体素子の周縁で前記両
主面にまたがり各主面における内周縁が前記第１
および第２の熱緩衝板の外周に実質的に合致する
ように電気絶縁部材を形成する工程と、前記環状
電気絶縁部材を基準にして前記熱緩衝板を前記両
主面の前記電極上に定位する工程とを具備するこ
とを特徴とする。
以下、この発明の実施例につき第２図ないし第
４図を参照して説明する。
第２図に圧接型半導体装置およびその製造方法
を説明するための断面図、第３および第４図に圧
接型半導体装置における半導体素子の要部の断面
図を夫々示す。
なお、半導体素子およびこれが陽極電極導出部
材に接続される部分を除いては従来の構造と変わ
らないので、図中に同一符号を附して示し説明を
省略する。まず、この半導体装置において陽極電
極導出部材１３ａに熱緩衝板１５ａが嵌まる凹部
１３ｂが設けられており、この凹部に熱緩衝板１
５ａがその周縁で凹部側面に接触定位される。
次に、半導体素子１４にはその陽極側主面（図
の下側主面）にAlまたはAuの陽極電極１４ａが
設けられるとともに、半導体基板１４ｂの主面の
周縁に一例のシリコンゴムで形成された耐圧を兼
ねる環状の電気絶縁部材１０が第３図、また第４
図に示されるように被着されている。この電気絶
縁部材１０はその内周が上記熱緩衝板１５ａの外
周に合致するように第３図に示す如く形成され、
半導体素子１４の電極１４ａ，４ｃに熱緩衝板１
５ａが定位に配置される。すなわち、半導体素子
周縁に予め形成した電気絶縁部材が熱緩衝板を滑
動可能に保持するため、従来の装置のような半導
体基板の両主面に形成される陽極電極および陰極
電極と、これに対接する熱緩衝板とを組立てたあ
とで電気絶縁部材１０を被着した時に生じ不所望
の流れにより電極内に流入して接触不良になるの
を防止する。電気絶縁部材１０の被着を確実に行
なう手段として、第４図に示すように電極の外側
にこれと若干離して熱緩衝板の外周に合わせた環
状部材２４ａ，２４ｃを設け、ここまで電気絶縁
部材構成材を流すとともに、これを内周の限界と
してさらに内方への流れを阻止するようにしても
よい。
次に、この発明にかかる圧接型半導体装置の製
造方法の実施例につき第２図なしい第４図を参照
して説明する。
上記陽極電極導出部材１３ａの凹部１３ｂに熱
緩衝板１５ａを嵌め定位させる。
次に、半導体素子１４には予めその陽極側主面
（図の下側主面）にAlまたはAuの陽極電極１４
ａが設けられるとともに、半導体基板１４ｂの主
面の周縁に一例のシリコンゴムで形成された電気
絶縁部材１０を第３図、または第４図に示すよう
に被着する。この電気絶縁部材１０はその内周が
上記熱緩衝板１５ａの外周に対向するように、実
質的に合致するように第３図に示す如く形成し、
その内周によつて半導体素子１４を熱緩衝板１５
ａに対し定位に配置する。
この発明にかかる圧接型半導体装置は叙上の構
造、および製造方法により、ろう接を施さない構
造上の特徴とそれを実現する新規な製造方法を提
供できる。すなわち、製造に際し、固定されてな
い半導体素子をその両主面に熱緩衝板を定位に対
接させるという困難な技術問題を含み、かつ、膨
大な手間を要するろう接工程をなくして問題点を
解決するものである。このろう接がないために、
半導体素子に熱歪を生じないのでその電気的特性
が低下せず、また、半導体素子と熱緩衝板との熱
膨張差に基づき温度差により不可避のバイメタル
的な「そり」を生じない顕著な利点がある。従つ
て熱緩衝板を薄くできる経済上の利点がある。ま
た、特別に緩衝用の薄板カツプ状電極を用意する
必要もなく半導体素子に熱緩衝板を定位させるた
めの治具、部材が不要であるとともに、構造が簡
単に製造できる利点もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の圧接型の半導体装置の断面図、
第２図はこの発明の１実施例の圧接型半導体装置
の構造とその製造方法を説明するための圧接型半
導体装置の断面図、第３図および第４図はいずれ
も１実施例における半導体基板の周縁における電
気絶縁部材の被着形状を示す断面図である。 １……絶縁筒体、２，１２……環状蓋体、３
ｃ，３ａ，１３ａ……電極導出部材、４，１４…
…半導体素子、４ｂ，１４ｂ……半導体基板、４
ｃ，４ａ，１４ａ……電極、５ｃ，５ａ，１５ａ
……熱緩衝板、１０……電気絶縁部材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板の両主面に電極を有する半導体素
    子と、前記半導体素子を前記両主面で挟み前記電
    極に接触する第１および第２の熱緩衝板と、これ
    ら熱緩衝板を前記電極に圧接する電極導出部材と
    を具備する圧接型半導体装置において、前記半導
    体素子の周縁で前記両主面にまたがり各主面にお
    ける内周縁が前記第１および第２の熱緩衝板の外
    周に実質的に合致するように形成されて前記熱緩
    衝板を可滑動に保持する電気絶縁部材を具備し
    て、前記電気絶縁部材が前記熱緩衝板を前記電極
    の所定位置に接触定位することを特徴とする圧接
    型半導体装置。 ２ 半導体基板に形成され両主面に電極を有する
    半導体素子と、前記半導体素子を前記両主面で挟
    み前記電極に接触する第１および第２の熱緩衝板
    と、これら熱緩衝板を前記電極に圧接する電極導
    出部材とを具備する圧接型半導体装置の製造方法
    において、予め前記半導体素子の周縁で前記両主
    面にまたがり各主面における内周縁が前記第１お
    よび第２の熱緩衝板の外周に実質的に合致するよ
    うに電気絶縁部材を形成する工程と、前記環状電
    気絶縁部材を基準にして前記熱緩衝板を前記両主
    面の前記電極上に定位する工程とを具備すること
    を特徴とする圧接型半導体装置の製造方法。
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