JPH079919B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH079919B2
JPH079919B2 JP20940785A JP20940785A JPH079919B2 JP H079919 B2 JPH079919 B2 JP H079919B2 JP 20940785 A JP20940785 A JP 20940785A JP 20940785 A JP20940785 A JP 20940785A JP H079919 B2 JPH079919 B2 JP H079919B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
electrode
semiconductor device
reinforcing plate
semiconductor chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP20940785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6269522A (ja
Inventor
浩靖 萩野
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP20940785A priority Critical patent/JPH079919B2/ja
Priority to PCT/JP1986/000145 priority patent/WO1987001866A1/en
Priority to EP86902027A priority patent/EP0238665A1/en
Priority to IT2165586A priority patent/IT1213490B/it
Publication of JPS6269522A publication Critical patent/JPS6269522A/ja
Publication of JPH079919B2 publication Critical patent/JPH079919B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/74Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
    • H01L29/744Gate-turn-off devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/71Means for bonding not being attached to, or not being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/72Detachable connecting means consisting of mechanical auxiliary parts connecting the device, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01014Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01015Phosphorus [P]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01042Molybdenum [Mo]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01074Tungsten [W]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301Thyristor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Thyristors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、大電力用として用いられる圧接構造方式の
半導体装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、大電流を制御することの要求される大電力用の
半導体装置においては、大電流通電時の熱疲労等の問題
から電極取り出し方法としては、半田付やワイヤボンデ
ィング方式は用いられず、圧接構造方式が用いられる。
第4図は圧接構造方式の従来のサイリスタの断面図で、
1はn形ベース層、2はp形ベース層、3はn形エミッ
タ層、4はp形エミッタ層、5は陽電極、6は陰電極、
7はゲート電極を示し、陽電極5は圧接時の機械的補強
の面から通常、モリブデン板やタングステン板等のシリ
コンと熱膨張率の近い金属で、半導体チップと接着層を
介して合金化が行われている。8は前記陰電極6に装着
されモリブデン板またはタングステン板等からなる電極
接続板、9,10はそれぞれパッケージに連結された陽電極
側および陰電極側の電極ブロックで、一般に矢印に示す
方向に圧接されている。また11はポリイミドワニス,シ
リコンゴム等の有機物質等からなる表面被覆材、J1,J2
はそれぞれ主耐圧を制御する接合である。
通常の圧接構造方式の半導体装置では、これらの接合
J1,J2の終端が側面に結ぶメサ構造が用いられている。
圧接構造方式の半導体装置でメサ構造が用いられる理由
としては、陽電極5を形成するための合金化時に、プレ
ーナ構造の場合にはプレーナ接合を被覆する絶縁膜が汚
染されて素子の耐圧特性が劣化することがあるか、メサ
構造では合金後に接合の表面処理が可能なとがあげられ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の圧接構造方式の半導体装置において
は、プレーナ構造の半導体チップの場合、陽電極の合金
化の際にプレーナ接合を被覆する絶縁膜の汚染により耐
圧特性が劣化し、またメサ構造の半導体チップの場合、
ポリイミドワニス,シリコンゴム等の有機物質が表面被
覆材11として用いられるため、素子の品質が安定し難
く、さらにはモリブデン板やタングステン板の電極接続
板が取付けられた状態で表面処理を実施するため、工程
が複雑になるとともに、作業性が非常に悪くなるという
問題点があつた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、素子の品質を安定させることができ、かつ製造工
程が簡単で作業性のよい圧接構造方式の半導体装置を得
ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体装置は、プレーナ構造の半導体チ
ップの陽電極と陽電極側の電極ブロック間に陽電極と別
体に分離された陽電極補強板を介在させ、陰電極側の電
極ブロックと陽電極側の電極ブロックとで押圧し、陽電
極補強板を半導体チップに圧接させたものである。
〔作用〕
この発明においては、高温熱処理による半導体チップの
陽電極の合金化が不要となり、パッシベーション処理に
よるウエハ表面の酸化膜が金属で汚染されることがな
く、耐圧特性の劣化を防止できる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の半導体装置の一実施例を示すゲート
ターンオフサイリスタ(以下GTOという)の断面図で、2
1はn形ベース層、22はp形ベース層、23はn形エミッ
タ層、24はp形エミッタ層、25はガードリング領域、2
6,27,28はそれぞれA1等の金属からなる陽電極,ゲート
電極,陰電極であり、これらでプレーナ構造の半導体チ
ップ20が構成されている。29,30はそれぞれ陽電極側お
よび陰電極側の電極ブロック、31は前記陰電極28上に載
置したモリブデンまたはタングステン等からなる電極接
続板、32は前記陽電極26と陽電極側の電極ブロック29間
に介在させたモリブデンまたはタングステン等からなる
陽電極補強板である。
このGTOでは、陽電極26と陽電極側の電極ブロック29間
に陽電極補強板32を介在させることにより、圧接時の機
械的ストレスを緩衝することができ、従来のように陽電
極の合金化を行う必要がなくなる。特に、半導体チップ
20をプレーナ構造とすることができることにより、ウエ
ハ状態でのパッシベーションを行うことが可能となり、
従来のメサ構造の半導体装置のように陽電極の合金化後
に有機物質を用いて接合部の表面処理を行う必要がなく
なる。このため、素子の品質の安定化が図れるうえ作業
が容易となり、1枚のウエハから多数のエレメントを切
り出すマルチチップ構造の場合には特に作業が容易とな
る。
なお、このGTOは、ガードリング領域25を設けて接合の
屈曲部Aにおける電界集中を緩和し、プレーナ構造でメ
サ構造に近い耐圧を得ている。
またp形エミッタ層24とn形ベース層21とを陽電極26に
よつて短絡したアノード−エミッタ短絡構造とすること
により、n形ベース層21内の蓄積キャリアを消滅しやす
くし、動作の高速化を図っている。
第2図は順方向耐圧の向上以外に逆方向耐圧の向上を図
ったこの発明の半導体装置の実施例を示す断面図で、こ
の実施例ではガードリング領域25をアノード側のp形エ
ミッタ層24の両側に隣接するn形ベース層21内に設けた
構造としている。
また第3図も順方向耐圧の向上以外に逆方向耐圧の向上
を図ったこの発明の半導体装置のさらに他の実施例を示
す断面図で、この実施例では上記第2図に示した実施例
のようにアノード側にガードリング領域25を設けるかわ
りに、p形エミッタ層24の両側をカソード側の表面へ伸
ばした構造としている。
なお、上記各実施例でGTOを用いて説明したが、この発
明はこれに限定されるものでなく、通常のサイリスタ,
トランジスタあるいはダイオード等に応用してもよい。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、プレーナ構造の半導体
チップの陽電極と陰電極の電極ブロック間に、陽電極と
別体に分離された陽電極補強板を介在させ、陰電極側の
電極ブロックと陽電極側の電極ブロックとで押圧し、陽
電極補強板を半導体チップに圧接させたので、高温熱処
理による陽電極の合金化が不要となり、パッシベーショ
ン処理によるウエハ表面の酸化膜が汚染されることがな
く耐圧特性の劣化を防止でき、またメサ構造の半導体チ
ップのように有機物質を用いて接合部の表面処理を行う
必要がないので、素子の安定化が図れるうえ、製造工程
が簡単で作業性がよくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の半導体装置の一実施例であるGTOの
断面図、第2図はこの発明の半導体装置の他の実施例を
示す断面図、第3図はこの発明の半導体装置のさらに他
の実施例を示す断面図、第4図は圧接構造方式の従来の
サイリスタの断面図である。 図において、20はプレーナ構造の半導体チップ、26は陽
電極、28は陰電極、29は陽電極側の電極ブロック、30は
陰電極側の電極ブロック、32は陽電極補強板である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−153767(JP,A) 特開 昭57−78178(JP,A) 特開 昭59−218774(JP,A) 特開 昭58−101433(JP,A) 特開 昭56−124238(JP,A) 特開 昭57−181131(JP,A) 特開 昭58−176954(JP,A) 特開 昭55−121654(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1及び第2の主面を有し、それぞれの主
    面上に陽電極及び陰電極が配設された、プレーナ構造の
    半導体チップと、 上記陽電極と分離された別体であって、上記陽電極と接
    触して配設された陽電極補強板と、 この陽電極補強板を介して上記陽電極と対向し、また陰
    電極と対向してそれぞれの側に配設されるとともにそれ
    ぞれの側から押圧し上記陽電極補強板を上記半導体チッ
    プに圧接する電極ブロックと、 を備えた半導体装置。
JP20940785A 1985-09-20 1985-09-20 半導体装置 Expired - Lifetime JPH079919B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20940785A JPH079919B2 (ja) 1985-09-20 1985-09-20 半導体装置
PCT/JP1986/000145 WO1987001866A1 (en) 1985-09-20 1986-03-27 Semiconductor device
EP86902027A EP0238665A1 (en) 1985-09-20 1986-03-27 Semiconductor device
IT2165586A IT1213490B (it) 1985-09-20 1986-09-09 Dispositivo a semiconduttori avente una struttura di contatti apressione per l'impiego in applicazioni di alta potenza.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20940785A JPH079919B2 (ja) 1985-09-20 1985-09-20 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6269522A JPS6269522A (ja) 1987-03-30
JPH079919B2 true JPH079919B2 (ja) 1995-02-01

Family

ID=16572372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20940785A Expired - Lifetime JPH079919B2 (ja) 1985-09-20 1985-09-20 半導体装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0238665A1 (ja)
JP (1) JPH079919B2 (ja)
IT (1) IT1213490B (ja)
WO (1) WO1987001866A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040051A (en) * 1988-12-05 1991-08-13 Sundstrand Corporation Hydrostatic clamp and method for compression type power semiconductors
DE58905844D1 (de) * 1989-02-02 1993-11-11 Asea Brown Boveri Druckkontaktiertes Halbleiterbauelement.
US5210601A (en) * 1989-10-31 1993-05-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Compression contacted semiconductor device and method for making of the same
JPH0744264B2 (ja) * 1989-10-31 1995-05-15 株式会社東芝 圧接型半導体装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099201A (en) * 1977-04-11 1978-07-04 General Electric Company Semiconductor rectifier assembly having an insulating material therein that evolves gases when exposed to an arc
JPS56153767A (en) * 1980-04-28 1981-11-27 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of planar type thyristor
JPS5778178A (en) * 1980-11-04 1982-05-15 Toshiba Corp Input protective circuit
FR2517471B1 (fr) * 1981-12-02 1985-08-02 Silicium Semiconducteur Ssc Montage en boitier presse de composants de puissance a structure d'electrodes ramifiee
JPS59218774A (ja) * 1983-05-26 1984-12-10 Nec Corp サイリスタ

Also Published As

Publication number Publication date
WO1987001866A1 (en) 1987-03-26
IT8621655A0 (it) 1986-09-09
EP0238665A1 (en) 1987-09-30
JPS6269522A (ja) 1987-03-30
IT1213490B (it) 1989-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6803667B2 (en) Semiconductor device having a protective film
US4996586A (en) Crimp-type semiconductor device having non-alloy structure
JPH06318708A (ja) 高出力mosfet
JPH0671062B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置
JP2003332576A (ja) 半導体装置
US7663220B2 (en) Semiconductor device module structure
JP4073876B2 (ja) 半導体装置
JPWO2017183580A1 (ja) 半導体装置、パワーモジュール及びその製造方法
EP1041643A1 (en) Semiconductor device, a method of manufacturing the same, and a semiconductor device protective circuit
US5210601A (en) Compression contacted semiconductor device and method for making of the same
JPH079919B2 (ja) 半導体装置
JPH1154747A (ja) 半導体装置と半導体モジュール
JP3207559B2 (ja) Mos駆動型半導体装置
WO2021235020A1 (ja) パワー半導体素子
US10727228B2 (en) Stacked integrated circuit
CN112786550A (zh) 半导体装置
JPH05275688A (ja) プレーナ型電力用半導体素子
JPS63166273A (ja) 縦形半導体装置
US20230074352A1 (en) Semiconductor device
JPH08125181A (ja) 半導体装置
JPH0533546U (ja) 絶縁ゲート型半導体素子
JPS59163865A (ja) ゲ−トタ−ンオフサイリスタ
WO2024084899A1 (ja) 半導体装置
JPH03105977A (ja) 半導体装置
JP7415413B2 (ja) 半導体装置