JPS5994443A - 半導体モジユラ・アセンブリ - Google Patents
半導体モジユラ・アセンブリInfo
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- JPS5994443A JPS5994443A JP58196277A JP19627783A JPS5994443A JP S5994443 A JPS5994443 A JP S5994443A JP 58196277 A JP58196277 A JP 58196277A JP 19627783 A JP19627783 A JP 19627783A JP S5994443 A JPS5994443 A JP S5994443A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
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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】
〔発明の技術分野〕
このつl)明は、半々゛異体素子のためのアセンフリお
よびヒートシンクに関するものである。
よびヒートシンクに関するものである。
半導体素子のための圧接型アセンブリは例えば米国特許
第3.ググ7./lざ号のスタック・アセンブリオよび
ff、 ’1.3 / 3./λg号のアセンブリのよ
うに従来力1ら周知である。
第3.ググ7./lざ号のスタック・アセンブリオよび
ff、 ’1.3 / 3./λg号のアセンブリのよ
うに従来力1ら周知である。
前者のアセンフリはアセンブリとして働くだけでヒート
シンクとしては機能しない。
シンクとしては機能しない。
後者のアセンブリは41!−造がむしろ複雑でかつこの
発明のように3つの側面から冷却できない。
発明のように3つの側面から冷却できない。
米国特許第ダ、O’l’)、797号は従来周知のアセ
ンブリのうちの代表的な例である。そのようなアセンブ
リでは、金属製の名を有するプラスチック・ハウジング
中に半導体素子が収容される。
ンブリのうちの代表的な例である。そのようなアセンブ
リでは、金属製の名を有するプラスチック・ハウジング
中に半導体素子が収容される。
冷却は台の7つの側面沿いたけに行われ得る。
更に、半導体素子はハウジング内のコンタクトへ圧接で
はなくてろう着で行われるので簡単に解体できない。
はなくてろう着で行われるので簡単に解体できない。
この発明の目的は、半導体ウェーハの冷却を改善するこ
とである。
とである。
この発明は、その広い意味で、円形の断面を有して半導
体ウェーハおよび圧接手段を受は入れるための空洞を形
成する金屑体と、前記空洞内に配置された複数個の金属
製円筒状部材と、これらの円筒状部材および前記半導体
ウェーハを前記金属体から電気的に絶縁するための絶縁
体と、前記半導体ウェーハと電気的接触をなすための回
路装置とを備え、前記半導体ウェーハは前記空洞内で隣
接する円筒状部材間に配置され、前記圧接手段は前記隣
接する円筒状部材と電気的かつ熱的に伝導関係に前記半
導体ウェーハを保持する半導体モジュラ・アセンブリに
ある。
体ウェーハおよび圧接手段を受は入れるための空洞を形
成する金屑体と、前記空洞内に配置された複数個の金属
製円筒状部材と、これらの円筒状部材および前記半導体
ウェーハを前記金属体から電気的に絶縁するための絶縁
体と、前記半導体ウェーハと電気的接触をなすための回
路装置とを備え、前記半導体ウェーハは前記空洞内で隣
接する円筒状部材間に配置され、前記圧接手段は前記隣
接する円筒状部材と電気的かつ熱的に伝導関係に前記半
導体ウェーハを保持する半導体モジュラ・アセンブリに
ある。
この発明は、11面(その中央部は頂面に対して凹面状
をしている〕、底面およびλつの端面を有する全屈製台
部材と、頂面、底面(その中央部は底面に対して凹面状
をしている)および一つの端面を有する金属製はろ部材
と、前記はろ部材が前記台部材の上に置かれる時に前記
台部材の頂面の凹面状部分と前記はろ部材の底面の凹面
状部分とが空洞を形成し、この空洞が円形の断面を有し
て前記台部材および前記はろ部材の端面間に延び、更に
、前記空洞内に配置された複数個の金属製円筒状部材と
、前記空洞内で1−1接する円筒状部材間に配置された
半導体つ工−ハと、前記I隣接する円筒状部材と電気的
かつ熱的に伝導関係で前記半導体ウェーハを保持する圧
接手段と、前記円筒状部材および前記半導体ウェーハを
前記台部材および前記はろ部材から電気的tこ絶縁する
ための手段と、前記円筒状部材を介して前記半導体ウェ
ーハと電気的接触’c f、lKすための手段とを備え
た半導体モジュラ・アセンブリ兼ヒートシンクに向けら
れる。
をしている〕、底面およびλつの端面を有する全屈製台
部材と、頂面、底面(その中央部は底面に対して凹面状
をしている)および一つの端面を有する金属製はろ部材
と、前記はろ部材が前記台部材の上に置かれる時に前記
台部材の頂面の凹面状部分と前記はろ部材の底面の凹面
状部分とが空洞を形成し、この空洞が円形の断面を有し
て前記台部材および前記はろ部材の端面間に延び、更に
、前記空洞内に配置された複数個の金属製円筒状部材と
、前記空洞内で1−1接する円筒状部材間に配置された
半導体つ工−ハと、前記I隣接する円筒状部材と電気的
かつ熱的に伝導関係で前記半導体ウェーハを保持する圧
接手段と、前記円筒状部材および前記半導体ウェーハを
前記台部材および前記はろ部材から電気的tこ絶縁する
ための手段と、前記円筒状部材を介して前記半導体ウェ
ーハと電気的接触’c f、lKすための手段とを備え
た半導体モジュラ・アセンブリ兼ヒートシンクに向けら
れる。
この発明の電力用半導体モジュラ・アセンブリは、収容
した半導体ウェーハを電気的に絶縁すると共に半導体ウ
ェーハからケースオで熱的伝導路を提供し、従って普通
のアセンブリ兼ヒートシンク中に複雑な回路を装架しか
つ冷却するための手段を提供する。
した半導体ウェーハを電気的に絶縁すると共に半導体ウ
ェーハからケースオで熱的伝導路を提供し、従って普通
のアセンブリ兼ヒートシンク中に複雑な回路を装架しか
つ冷却するための手段を提供する。
使用した半導体ウェーハすなわち半導体ヒユージョン(
fusions、)はサイリスタ、トランジスタ、整流
器またはそれらの組合わせ用のもので良い。
fusions、)はサイリスタ、トランジスタ、整流
器またはそれらの組合わせ用のもので良い。
この発明の性質を良く理解するには、以下の詳しい説明
および図面を参照されたい。
および図面を参照されたい。
台部材tO(第1図9
第1図は、この発明を具体化した電力用半導体のための
アセンブリ兼ヒートシンクの台部材IOを示す。
アセンブリ兼ヒートシンクの台部材IOを示す。
この台部材lOは、底面12並びにこの底面l2と垂直
である第1の垂直縁部tqおよび第2の垂面縁部/乙を
有する。第一の垂直縁部/Aは、底面/、Iと事実上平
行である水平ステップ部分/gだけ第1の垂直縁部/l
/、から離れている。
である第1の垂直縁部tqおよび第2の垂面縁部/乙を
有する。第一の垂直縁部/Aは、底面/、Iと事実上平
行である水平ステップ部分/gだけ第1の垂直縁部/l
/、から離れている。
台部材/θの頂面コ0は、第2の垂直縁部/乙から内へ
延びるノつの水平縁部dノおよびこれらの水平縁部22
間に延びて凹面状に湾曲した部分dグから成る。水平縁
部−一は水平ステップfl<分/gおよび底面/2と事
実上平行している。
延びるノつの水平縁部dノおよびこれらの水平縁部22
間に延びて凹面状に湾曲した部分dグから成る。水平縁
部−一は水平ステップfl<分/gおよび底面/2と事
実上平行している。
一連の外側溝/26および′内側溝2乙は湾曲部分ノ°
りに形成されてこの湾曲部分ノダの全長を横切って延び
る。内側溝2乙の数はノ個からアセンブリ兼ヒートシン
クに含まれた半導体ウェーハすなわち半導体ヒユージョ
ンの数と通常等しい必要な数まで変えることができる。
りに形成されてこの湾曲部分ノダの全長を横切って延び
る。内側溝2乙の数はノ個からアセンブリ兼ヒートシン
クに含まれた半導体ウェーハすなわち半導体ヒユージョ
ンの数と通常等しい必要な数まで変えることができる。
内側濾ノ乙および外側溝/ノロの機能については後で説
明する。
明する。
台部材IOはノつの端面2gおよび3Q 7i:有する
。台部材10は、水平ステップ部分/gから底面lλま
で台部材/θの全長に亘って延び、台部材/ Or、3
1母線バー、別なヒートシンク部材などへ装架するため
の複数個の孔3.2を有する。
。台部材10は、水平ステップ部分/gから底面lλま
で台部材/θの全長に亘って延び、台部材/ Or、3
1母線バー、別なヒートシンク部材などへ装架するため
の複数個の孔3.2を有する。
第1図にはこれらの孔32を7個示すが、その数は機能
さえ達するならば重要でないことを理解されたい。孔3
2の物理的な位置も、機能さえ達するならば、重要でな
い。
さえ達するならば重要でないことを理解されたい。孔3
2の物理的な位置も、機能さえ達するならば、重要でな
い。
別な複数個の孔3fは、頂面20の水平縁部−λから台
部材10の中へ延び′る。これらの孔、?りにはネジを
きることが望咳しい。6個の孔3ダを図示したが、何個
でも良い。孔31Iの物理的位置は後述する機能が果さ
れるかぎり重要でない。
部材10の中へ延び′る。これらの孔、?りにはネジを
きることが望咳しい。6個の孔3ダを図示したが、何個
でも良い。孔31Iの物理的位置は後述する機能が果さ
れるかぎり重要でない。
台部材10はその全てが金属望ましくはアルミニウムで
作られるが、銅、鋼、陽極酸化したアルミニウム、ニッ
ケル被覆した鋼などのように電力用半導体ウェーハから
後述する放熱をさせるものなら良い。全金属製の台部材
/θを使用すると、金属と成る種の他の材料例えば金属
と樹脂から成る台部材よりも放熱が良くなる。
作られるが、銅、鋼、陽極酸化したアルミニウム、ニッ
ケル被覆した鋼などのように電力用半導体ウェーハから
後述する放熱をさせるものなら良い。全金属製の台部材
/θを使用すると、金属と成る種の他の材料例えば金属
と樹脂から成る台部材よりも放熱が良くなる。
はろ部材36(第2図)
第4図はこの発明のアセンブリ兼ヒートシンクのほろ部
材3乙を示す。
材3乙を示す。
このほろ部材36は頂面3g、垂直縁部qθ底面l/d
および端面ダ3を有する。
および端面ダ3を有する。
λつの垂直縁部lIO間でその各々の1ら内へ延びる底
面ダニは、第1の水平部分tIII、垂直部分’76、
第一の水平部分りgおよびノつの第一の水平部分78間
に延ひる凹面状に湾曲した部分so乃)ら成る。
面ダニは、第1の水平部分tIII、垂直部分’76、
第一の水平部分りgおよびノつの第一の水平部分78間
に延ひる凹面状に湾曲した部分so乃)ら成る。
第1の水平部分ダク、第2の水平部分ダgおよび頂面3
gは事実上平行である。
gは事実上平行である。
湾曲部分SOは、台部材/θの湾曲部分ノダと同一半径
を有する円の一部でありかつ端面11.3間に延びる。
を有する円の一部でありかつ端面11.3間に延びる。
湾曲部分SOは、台部材10の湾曲部分2グを延長する
ことによって形成される円と一致する。
ことによって形成される円と一致する。
台部材lOの湾曲部分2グとほろ部材36の湾曲部分S
Oとは、台部材IOとほろ部材36が一緒にされる時に
円形断面の孔を形成する。
Oとは、台部材IOとほろ部材36が一緒にされる時に
円形断面の孔を形成する。
この円形断面の孔は端面間に延びる。
はろ部材36は第1複数個例えば6個のJL52を有し
、これらの孔タコはほろ部材36を貫通して延びかつ台
部材10とほろ部材3A力S−緒にされる時に台部材1
0にあけた孔3グと垂直方向でそろう。孔Sノはほろ部
拐31.Gこさら穴をあけて作られる。
、これらの孔タコはほろ部材36を貫通して延びかつ台
部材10とほろ部材3A力S−緒にされる時に台部材1
0にあけた孔3グと垂直方向でそろう。孔Sノはほろ部
拐31.Gこさら穴をあけて作られる。
はろ部材3Aは第一複数個例えばq個の孔S<tを有し
、これらの孔54/はほろ部材36を貫通して延びかつ
台部材lθとほろ部材36カ3−緒にされる時に台部材
lθにあけた孔3コと垂直方向でそろう。
、これらの孔54/はほろ部材36を貫通して延びかつ
台部材lθとほろ部材36カ3−緒にされる時に台部材
lθにあけた孔3コと垂直方向でそろう。
孔54はほろ部材3Aにざら穴をあけて作られ、このざ
ら大部分sgはほろ部材36の垂直縁部ダθの一部浴い
に露出さイ’Lる。
ら大部分sgはほろ部材36の垂直縁部ダθの一部浴い
に露出さイ’Lる。
はろ部材36の孔5ノの数が台部材lOの孔3弘の数番
こ一致し、孔slIの数が孔32の数lこ一致すること
は明らかである。
こ一致し、孔slIの数が孔32の数lこ一致すること
は明らかである。
第3複数個例えば3個の孔60は、事実上円形であり、
はろ部材36を貫通して延びる。孔6θは事実上等間隔
にあけられ、それらの中心は頂面3gの中心軸(端面1
13間に延びる)上にある。
はろ部材36を貫通して延びる。孔6θは事実上等間隔
にあけられ、それらの中心は頂面3gの中心軸(端面1
13間に延びる)上にある。
はろ部材3乙の底面グーの湾曲部分50には複数個の溝
(図示しない〕がある。底面11.2の溝の数は台部材
10の頂面20の湾曲部分2グにおける内側溝λ乙およ
び外側溝/24の数に等しく、これらの雛はほろ部材3
6と台部材lOが一緒にされる時に連続して円を形成す
るように垂直方向で整列させられる。
(図示しない〕がある。底面11.2の溝の数は台部材
10の頂面20の湾曲部分2グにおける内側溝λ乙およ
び外側溝/24の数に等しく、これらの雛はほろ部材3
6と台部材lOが一緒にされる時に連続して円を形成す
るように垂直方向で整列させられる。
はろ部材3tは金属望ましくは台部材10と同じ金属で
作られる。
作られる。
台部材10とほろ部材36の両方に金属望ましくは陽極
酸化したアルミニウムを使用すると、。
酸化したアルミニウムを使用すると、。
アセンブリ兼ヒートシンク内に収容された半導体ウェー
ハからの放熱を確実に良くしかつアセンブリ兼ヒートシ
ンク自体をその側面または底面沿いに或はこイLらの面
のうちの3面全部沿いに他の部材へ接続させてアセンブ
リ兼ヒートシンクから熱を出させる。
ハからの放熱を確実に良くしかつアセンブリ兼ヒートシ
ンク自体をその側面または底面沿いに或はこイLらの面
のうちの3面全部沿いに他の部材へ接続させてアセンブ
リ兼ヒートシンクから熱を出させる。
台部材IOおよびほろ部材36をそれぞれの端面間で測
定したような長さは同じである。
定したような長さは同じである。
円筒状部材(第3図および第り図〕
第3図、第7図は、この発明のアセンブリ兼ヒートシン
クの一部を構成する円筒状部材すなわちスラグ62のそ
れぞれ正面図、頂面図である。
クの一部を構成する円筒状部材すなわちスラグ62のそ
れぞれ正面図、頂面図である。
円筒状部材62は、例えば銅で作った固い金属部材であ
りかつ例えば電気分解したニッケルのような別な金属で
メッキされ得る。
りかつ例えば電気分解したニッケルのような別な金属で
メッキされ得る。
円筒状部材6.2は前面6グおよび後面66を有する。
これらの各々は延長部分すなわちコンタクト面1.g、
70をそれぞれ有する。
70をそれぞれ有する。
前面乙ダと後面Atの間に延びる縁部72がある。
円筒状の第1の孔7グは縁部72の大体真中に設けられ
、縁部7λの表面から円筒状部杜620内部へ所定距離
だけ垂直に延びる。孔1’はさら大部分76を有し、こ
のさら大部分76は縁部クツと交叉して肩部7gを形成
する。
、縁部7λの表面から円筒状部杜620内部へ所定距離
だけ垂直に延びる。孔1’はさら大部分76を有し、こ
のさら大部分76は縁部クツと交叉して肩部7gを形成
する。
第λの相対的に小さい孔goは、肩部りgから円筒状部
材62の中へ垂直に延び、第3の孔g2と交叉して終る
。第3の孔g2は前面乙ダの延長部分すなイつちコンタ
クト面乙3から円筒状部材62の中へ延びる。第3の孔
g2は前面61Iのコンタクト面乙gの中心に設けられ
かつpr Jの°孔gθと直角に交叉することがitし
い。
材62の中へ垂直に延び、第3の孔g2と交叉して終る
。第3の孔g2は前面乙ダの延長部分すなイつちコンタ
クト面乙3から円筒状部材62の中へ延びる。第3の孔
g2は前面61Iのコンタクト面乙gの中心に設けられ
かつpr Jの°孔gθと直角に交叉することがitし
い。
キー溝gグは縁部7−から切り出されかつ第1の孔7’
lと交叉する。
lと交叉する。
円fX1状部材6dの直径“d nは、円筒状部材6ノ
が台部材/θ、はろ部材36のそれぞれn曲部分−グ、
左θと適合するようなものである。
が台部材/θ、はろ部材36のそれぞれn曲部分−グ、
左θと適合するようなものである。
端部拐gA(第S図および第6図)
第S図、dpZ l’図は金属製の端部材すなわち保持
部材gt、のそれぞれ側断面図、正面図である。
部材gt、のそれぞれ側断面図、正面図である。
端部材gt、は例えばアルミニウム、銅または鋼のよう
な任意適当な金属で作ることができかつ錫メッキした鋼
が望ましい。
な任意適当な金属で作ることができかつ錫メッキした鋼
が望ましい。
端部材gtの直径゛d″は、端部材gtのリムgtが台
部材lθの外側溝/、24およびほろ部材36の垂直に
整列した溝にはまるようなものである。端部材g乙、面
92の中央に配設されたリング状ニップル90を有する
。端部材g6、而92とリムggの間に延びる肩部91
Iを有する。
部材lθの外側溝/、24およびほろ部材36の垂直に
整列した溝にはまるようなものである。端部材g乙、面
92の中央に配設されたリング状ニップル90を有する
。端部材g6、而92とリムggの間に延びる肩部91
Iを有する。
座金96(第7図)
第7図は、例えばマイカまたは適当な樹脂含浸ファイバ
のような電気的に絶縁性の材料で作った座金96を示す
。
のような電気的に絶縁性の材料で作った座金96を示す
。
第3図は、例えば鍋で作ったベルビル(Bellevi
lle)座金9gのようなスラスト座金を示す。
lle)座金9gのようなスラスト座金を示す。
絶縁円板10θ(第9図)
第を図は、例えばマイカで作った電気的に絶縁性の円板
iooを示す。この絶縁円板io。
iooを示す。この絶縁円板io。
は、円筒状部材62のコンタクト面6gまたは70より
も大きいが、端部材g6の直径″1d′よりも小さい直
径を有する。
も大きいが、端部材g6の直径″1d′よりも小さい直
径を有する。
誘電シート1ao(第70図つ
第io図は、ファイバ例えはガラス・ファイバで強化し
たシリコン・ゴム・シート或はファイバ、充填材などで
強化しても良いししなくても良いテトラフルオロエチレ
ン、ポリテトラフルオロエチレンオたはトリフルオロク
ロロエチレンのシートのような電気的に絶縁性の材料で
作った誘電シーl−/ 30を示す。
たシリコン・ゴム・シート或はファイバ、充填材などで
強化しても良いししなくても良いテトラフルオロエチレ
ン、ポリテトラフルオロエチレンオたはトリフルオロク
ロロエチレンのシートのような電気的に絶縁性の材料で
作った誘電シーl−/ 30を示す。
この誘電シー1− / 30は、外側溝/2A間の距離
に等しい長さt Lnを有し、また円筒状部材62を完
全に囲むような幅”w”を有する。誘電シート/3θの
切り出した部分/32は円筒状部材62の第1の孔?%
のまわりに適合する。
に等しい長さt Lnを有し、また円筒状部材62を完
全に囲むような幅”w”を有する。誘電シート/3θの
切り出した部分/32は円筒状部材62の第1の孔?%
のまわりに適合する。
誘IEシート/3θは第11図では所定位置にある。
第11図)
第11図はこの発明の一部組立てたアセンブリ兼ヒート
シンクを示す。
シンクを示す。
絶縁性の座金96は端部材gbのニップル90のまわり
に配置された。コ枚以上のベルビル座金qgは座金96
の上または周囲に配置さのニップル側は内を向いている
、すなわち他方の外側溝lノ乙に面している。
に配置された。コ枚以上のベルビル座金qgは座金96
の上または周囲に配置さのニップル側は内を向いている
、すなわち他方の外側溝lノ乙に面している。
絶縁円板iooはベルビル座金9gに接触して挿入され
る。誘電シート/ 、?θは台部材/θの湾曲部分2’
lに配置され、その中心軸/3’1は湾曲部分2グの中
心軸に清って延びかつ切り出した部分13−は大体垂直
方向に延びる。誘電シーl−/ 30は外側溝/2乙間
に延びる。第1の円筒状部材62は台部材lOの湾曲部
分24を中の誘電シート/30上に置かれ、そのコンタ
クト面が絶縁円板iooに接触する。
る。誘電シート/ 、?θは台部材/θの湾曲部分2’
lに配置され、その中心軸/3’1は湾曲部分2グの中
心軸に清って延びかつ切り出した部分13−は大体垂直
方向に延びる。誘電シーl−/ 30は外側溝/2乙間
に延びる。第1の円筒状部材62は台部材lOの湾曲部
分24を中の誘電シート/30上に置かれ、そのコンタ
クト面が絶縁円板iooに接触する。
ν0えばサイリスタ用ウェーハすなわちヒユージョン1
02のような半導体ウェーハすなわち半導体ヒユージョ
ンは、第1の円筒状部材62のコンタクト面6gと物理
的かつ電気的に接触して位置決めされる。アセンブリ兼
ヒートシンクをサイリスクに関して説明するが、もぢろ
んトランジスタ、整流器またはそれらの組合わせにも使
用できる。
02のような半導体ウェーハすなわち半導体ヒユージョ
ンは、第1の円筒状部材62のコンタクト面6gと物理
的かつ電気的に接触して位置決めされる。アセンブリ兼
ヒートシンクをサイリスクに関して説明するが、もぢろ
んトランジスタ、整流器またはそれらの組合わせにも使
用できる。
、誘′屯シーt−t 30で覆われる内側溝コロには、
アセンブリ兼ヒートシンクのクレープ抵抗を増すために
例えばRT Vシリコン樹脂が充填される。
アセンブリ兼ヒートシンクのクレープ抵抗を増すために
例えばRT Vシリコン樹脂が充填される。
第1のケート・コンタクト(図示しない)は第1の円筒
状部材6dの第3の孔g2中に先に挿入され、第/のゲ
ート・コンタクトと電気的に接触する心線10グは第1
の円筒状部材62の第2の孔gθに通される。
状部材6dの第3の孔g2中に先に挿入され、第/のゲ
ート・コンタクトと電気的に接触する心線10グは第1
の円筒状部材62の第2の孔gθに通される。
第コの円筒状部材6ノは台部材10の湾曲部分2’lに
挿入され、そのコンタクト面70はサイリスタ用つェー
ハ/θコと物理的かつ電気的に接触する。
挿入され、そのコンタクト面70はサイリスタ用つェー
ハ/θコと物理的かつ電気的に接触する。
第2のゲート・コンタクト(図示しない)は第2の円筒
状部材乙コの第3の孔g2の中に挿入され、第コのゲー
ト・コンタクトと電気的に接触する導線、20ダは第ユ
の円筒状部材62の第2の孔ざθに通される。
状部材乙コの第3の孔g2の中に挿入され、第コのゲー
ト・コンタクトと電気的に接触する導線、20ダは第ユ
の円筒状部材62の第2の孔ざθに通される。
別なサイリスタ用ウェーハコθ2が挿入され、そのゲー
ト領域は第2のゲート・コンタクトと電気的かつ物理的
に接触しそしてそのエミッタ領域は第2の円筒状部材6
2のコンタクト面6gと電気的かつ物理的に接触する。
ト領域は第2のゲート・コンタクトと電気的かつ物理的
に接触しそしてそのエミッタ領域は第2の円筒状部材6
2のコンタクト面6gと電気的かつ物理的に接触する。
第3の円筒状部材62が台部材IOの湾曲部分dllに
挿入され、そのコンタクト面6gは別なサイリスク用つ
エーハノθコと物理的かつ電気的に接触する。
挿入され、そのコンタクト面6gは別なサイリスク用つ
エーハノθコと物理的かつ電気的に接触する。
サーミスタ(図示しない)を第3の円筒状部材乙コの第
3の孔ざ2に挿入しても良く、導線3θダはサーミスタ
と電気的に接触しかつ第3の円筒状部材62の第2の孔
goを通して直立している。
3の孔ざ2に挿入しても良く、導線3θダはサーミスタ
と電気的に接触しかつ第3の円筒状部材62の第2の孔
goを通して直立している。
他方の端部材g乙は座金96、ベルビル座金9gおよび
絶縁円板100と一緒に上述したように組立てられ、端
部材gAのリムggは外側溝/24へ挿入される。
絶縁円板100と一緒に上述したように組立てられ、端
部材gAのリムggは外側溝/24へ挿入される。
複数個のベルビル座金9gはコ個の端部材ざ6と一緒に
使用され、サイリスタ用ウエーハと円筒状部材A2の電
気的接触を確実にするのに充分な圧接を行うことができ
る。
使用され、サイリスタ用ウエーハと円筒状部材A2の電
気的接触を確実にするのに充分な圧接を行うことができ
る。
実例では、上述したアセンブリは治具の中に通常運ひ入
れられ、その後台部材IO中で位置決めされる。誘′1
1エシート/30は円筒状部材および半導体ウェーハを
台部材lOから電気的に絶縁する。
れられ、その後台部材IO中で位置決めされる。誘′1
1エシート/30は円筒状部材および半導体ウェーハを
台部材lOから電気的に絶縁する。
第1ノヅ1において、誘″屯シート130は円筒状部@
6.!のまわりに配置され、はろ部材3Aは台部拐io
の上に置かれかつ両者はほろ部材の孔5.2および台部
材の孔3ヶを通して挿入したボルト106によって接合
される。台部材10の孔34’にはボルトを受は入れる
ためにねじがきっである。ベルヒル座金10gはほろ0
桐3Aを台部材10へしっかりと締め付けるために使用
され得る。はろ部材36を台部材/θへ緊着する際に絶
縁座金/10も使用される。
6.!のまわりに配置され、はろ部材3Aは台部拐io
の上に置かれかつ両者はほろ部材の孔5.2および台部
材の孔3ヶを通して挿入したボルト106によって接合
される。台部材10の孔34’にはボルトを受は入れる
ためにねじがきっである。ベルヒル座金10gはほろ0
桐3Aを台部材10へしっかりと締め付けるために使用
され得る。はろ部材36を台部材/θへ緊着する際に絶
縁座金/10も使用される。
ねじ或は他のばね型固着具もほろ部材36を台部材/θ
へ緊着するために使用され得る。
へ緊着するために使用され得る。
誘電シート130は円筒状部材/−ノの頂部のまわりに
置かれ、これによりほろ部材36から円筒状部材Aコを
電気的に絶縁する。
置かれ、これによりほろ部材36から円筒状部材Aコを
電気的に絶縁する。
はろ部材および台部材からサイリスタ用ウェーハをそし
て周囲からほろ部材および台部材を更に確実に電気的に
絶縁するために、はろ部材および台部材の内面および外
面は、テトラフルオロエチレンが含浸された陽極酸化ア
ルミニウムであるハードコート(hardcoat)
または別な絶縁体となる絶縁材料で被覆されることが
できる。
て周囲からほろ部材および台部材を更に確実に電気的に
絶縁するために、はろ部材および台部材の内面および外
面は、テトラフルオロエチレンが含浸された陽極酸化ア
ルミニウムであるハードコート(hardcoat)
または別な絶縁体となる絶縁材料で被覆されることが
できる。
台部材/θの頂面の垂直部分および水平部分をほろ部材
36の底面の垂直部分および水平部分と一致させると、
どんな漏れ電流に対しても回り道を作る。その上、確実
lこシールして漏れ電流を防ぐために、表面にRTU化
合物、エポキシまたは他のそのような化合物を被覆する
ことができる。
36の底面の垂直部分および水平部分と一致させると、
どんな漏れ電流に対しても回り道を作る。その上、確実
lこシールして漏れ電流を防ぐために、表面にRTU化
合物、エポキシまたは他のそのような化合物を被覆する
ことができる。
プラグ//2は例えば銅、アルミニウムおよびニッケル
メッキした銅のような導電性金属で作られる。プラグ/
/2は大きい部分//’I。
メッキした銅のような導電性金属で作られる。プラグ/
/2は大きい部分//’I。
小さい部分//Aおよび肩部//gを有する。
プラク/lコの肩部//gから頂面lノコまで延びるキ
ー溝iwoがある。頂面/22から肩部//g近くまで
延びる中央孔/JIIがある。
ー溝iwoがある。頂面/22から肩部//g近くまで
延びる中央孔/JIIがある。
この中央孔/24’にはねじがきっである。
肩部//gが第1の孔?4’のまわりのさら大部分7t
と接触するように、大きい部分//’1の長さに大体等
しい深さまでプラグ//2は円筒状部材4.2の第1の
孔クダの中に抑圧、挿入される。
と接触するように、大きい部分//’1の長さに大体等
しい深さまでプラグ//2は円筒状部材4.2の第1の
孔クダの中に抑圧、挿入される。
導線1oll、2oりおよび30グはキー溝/スθの中
に引っばり込まれる。
に引っばり込まれる。
プラグ//J、は一方のサイリスク用ウェーハのための
アノード・エミッタ導線および他方のサイリスク用ウェ
ーハのためのカソード・エミッタ導線である。2枚のサ
イリスク用ウェーハは電気的に直列接続されている。
アノード・エミッタ導線および他方のサイリスク用ウェ
ーハのためのカソード・エミッタ導線である。2枚のサ
イリスク用ウェーハは電気的に直列接続されている。
電気的接続ポストlノA(これにはその全長の一部にね
じ72gがきってあり、このねじi、igはプラグ/1
2の孔/2’lのねじに整合する〕は各プラグ//2に
ねじ込まれる。
じ72gがきってあり、このねじi、igはプラグ/1
2の孔/2’lのねじに整合する〕は各プラグ//2に
ねじ込まれる。
接続ポスl−/ 、2 Aの付加的な長さおよび円筒状
部材乙コが回転できることは、アセンブリ兼ヒートシン
ク内のザイリスタ用つェーハ/θノに電気的接触をさせ
る際に融通性を持たせる。
部材乙コが回転できることは、アセンブリ兼ヒートシン
ク内のザイリスタ用つェーハ/θノに電気的接触をさせ
る際に融通性を持たせる。
絶縁材料で作ったプリント配線基板/11.Oはほろ部
材3乙の頂面3g上に籠かれてこれと接合される。プリ
ント配線基板lグθは例えばエポキシ接着剤のような適
当な接着剤で頂面3gへ接合することができる。
材3乙の頂面3g上に籠かれてこれと接合される。プリ
ント配線基板lグθは例えばエポキシ接着剤のような適
当な接着剤で頂面3gへ接合することができる。
プリント配線基板tグOは3つの孔lグ2を有し、これ
らの孔/’72はほろ部材3Aの孔60と重畳し、両方
の孔にプラグ//2が入る。
らの孔/’72はほろ部材3Aの孔60と重畳し、両方
の孔にプラグ//2が入る。
プリント配線基板iqoは孔Sllの上方に切り出した
部分iq3を有する。
部分iq3を有する。
プリント配線基板/lIOはその表面lダ6に金属化し
た導電路lり弘を有して、アセンブリ兼ヒートシンク内
のサイリスク用ウェーハのゲート領域およびサーミスタ
との電気的接触を容易にする。
た導電路lり弘を有して、アセンブリ兼ヒートシンク内
のサイリスク用ウェーハのゲート領域およびサーミスタ
との電気的接触を容易にする。
コンタクト部材ilIgは導電路/ダダヘ被着されてプ
リント配線基板/’10と外部部材または電源装置との
電気的接続をさせる。
リント配線基板/’10と外部部材または電源装置との
電気的接続をさせる。
この発明のアセンブリ兼ヒートシンクと一緒に使用する
のに行に適したウェーハすなわちヒユージョンは米国特
許第ダ、2 J !、Aゲタ号および第ダ、、)、)、
9.7O7号に開示されている。
のに行に適したウェーハすなわちヒユージョンは米国特
許第ダ、2 J !、Aゲタ号および第ダ、、)、)、
9.7O7号に開示されている。
ハーメチックシールした環境を必要としない他の型式の
パッシベートしたウェーハすなわちヒユージョンはこの
発明のアセンブリ兼ヒートシンクに使用するのに適する
ことにも注目されたい。
パッシベートしたウェーハすなわちヒユージョンはこの
発明のアセンブリ兼ヒートシンクに使用するのに適する
ことにも注目されたい。
この発明のアセンブリ兼ヒートシンクは、ベルビル座金
または他の適当なスラスト型座金が圧接を行う圧接(・
1・r造であることに注目されたい。
または他の適当なスラスト型座金が圧接を行う圧接(・
1・r造であることに注目されたい。
アセンブリ兼ヒートシンクはウェーハすなわちヒユージ
ョンの交換のために容易に解体できることに注目された
い。
ョンの交換のために容易に解体できることに注目された
い。
この発明は、圧接(1・¥造のため絹立作菜性や放熱に
優イtている。
優イtている。
第1図はこの発明のアセンブリ兼ヒートシンクの台部材
の斜視図、第2図はこの発明のアセンブリ兼ヒートシン
クのほろ部材の斜視図、第3図、第7図はこの発明のア
センブリ兼ヒートシンクの円筒状部材のそれぞn正面図
、頂面図、第S図、第6図はこの発明のアセンブリ兼ヒ
ートシンクの端部材のそれぞれ側断面図、正面図、第7
図はこの発明のアセンブリ兼ヒートシンクで使用した座
金の正面図 F y図はこの発明のアセンブリ兼ヒート
シンクで使用したスラスト座金の正面図、第7図はこの
発明のアセンブリ兼ヒートシンクに使用するのtこ適し
た絶縁円板の正面図、第1O図はこの発明のアセンブリ
兼ヒートシンクに使用するのに適した誘電シートの頂面
図、第1/図は一部組立てたアセンブリ兼ヒートシンク
の斜視図、第12図はプリント配線基板を頂面に配置し
たこの発明のアセンブリ兼ヒートシンクの斜視図である
。 10・・台部材、−θ・・頂面、12・・底面1.2g
と30・・端面、36・・はろ部材、3g・・頂面、ダ
一・・底面、ダ3・・端面、/θ6・・ボルト、102
とコθ2・・サイリスク用ウェーハ、62・・円筒状部
材、/30・・誘電シート、?ffと10g・・ベルビ
ル座金、?’%・・円1;1)状部材の第1の孔、//
2・・プラグ、/U&・・プラグの孔、/26・・接続
ホスト、lダO・・プリント配史基板である。
の斜視図、第2図はこの発明のアセンブリ兼ヒートシン
クのほろ部材の斜視図、第3図、第7図はこの発明のア
センブリ兼ヒートシンクの円筒状部材のそれぞn正面図
、頂面図、第S図、第6図はこの発明のアセンブリ兼ヒ
ートシンクの端部材のそれぞれ側断面図、正面図、第7
図はこの発明のアセンブリ兼ヒートシンクで使用した座
金の正面図 F y図はこの発明のアセンブリ兼ヒート
シンクで使用したスラスト座金の正面図、第7図はこの
発明のアセンブリ兼ヒートシンクに使用するのtこ適し
た絶縁円板の正面図、第1O図はこの発明のアセンブリ
兼ヒートシンクに使用するのに適した誘電シートの頂面
図、第1/図は一部組立てたアセンブリ兼ヒートシンク
の斜視図、第12図はプリント配線基板を頂面に配置し
たこの発明のアセンブリ兼ヒートシンクの斜視図である
。 10・・台部材、−θ・・頂面、12・・底面1.2g
と30・・端面、36・・はろ部材、3g・・頂面、ダ
一・・底面、ダ3・・端面、/θ6・・ボルト、102
とコθ2・・サイリスク用ウェーハ、62・・円筒状部
材、/30・・誘電シート、?ffと10g・・ベルビ
ル座金、?’%・・円1;1)状部材の第1の孔、//
2・・プラグ、/U&・・プラグの孔、/26・・接続
ホスト、lダO・・プリント配史基板である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l 円形の断面を有して半導体ウエーノ1および圧接手
段を受は入れるための空洞を形成する金属体と、前記空
洞内に配置された複数個の金属製円筒状部材と、これら
の円筒状部材および前記半導体ウェーハを前記金属体か
ら電気的に絶縁するための絶縁体と、前記半導体ウェー
ハと・4ヱ気的接触をなすための回路装置とを備え、前
記半導体ウェーハは前記空洞内で勝接する円筒状部材間
に配置され、前記圧接手段は前記隣接する円筒状部材と
電気的かつ熱的に伝導関係に前記半導体ウェーハを保持
する半導体モジュラ・アセンブリ。 ユ 圧接手段はスラスト座金から成る特許請求の範囲第
1項記載の半導体モジュラ・アセンブリ。 3、半導体ウェーハと電気的接触をなすだめの回路装置
は、円筒状部材の孔にプレスはめ込みされた導電性のプ
ラグと、このプラグの孔の中にある導電性のポストと、
金属体の一部を形成する金属製はる部材の頂面に被着さ
れたプリント配線基板とから成る特許請求の範囲第1項
記載の半導体モジュラ・アセンブリ。 q 金属体は金属製台部材および金夙製はろ部材から成
り、前記台部材は頂面、底面およびλつの端面を有し、
前記はろ部材は頂面、底面および2つの端面を有し、前
記台部材の頂面の中央部は前記頂面に対して凹面状であ
り、前記はろ部材の底面の中央部は前記底面に対して凹
面状であり、これにより前記はろ部材が前記台部材の上
に置かれてボルトで留められる時に、前記台部材と前記
はろ部材の凹面状部分は前記台部材および前記はろ部材
の端ブリ。 S はろ部材および台部材の凹面の台壁は各端面の近(
で溝を形成し、前記はろ部材が前記台部材の上に置かれ
る時に前記はろ部材の底面の溝は前記台部材の頂面の溝
と垂直方向で肥効する特、?!1;請求の範囲第ダ項記
載の半導体モジュラ・アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/436,104 US4518983A (en) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | Assembly-heat sink for semiconductor devices |
US436104 | 1982-10-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5994443A true JPS5994443A (ja) | 1984-05-31 |
JPS6334625B2 JPS6334625B2 (ja) | 1988-07-11 |
Family
ID=23731127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58196277A Granted JPS5994443A (ja) | 1982-10-22 | 1983-10-21 | 半導体モジユラ・アセンブリ |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4518983A (ja) |
JP (1) | JPS5994443A (ja) |
BE (1) | BE898061A (ja) |
BR (1) | BR8305693A (ja) |
CA (1) | CA1214574A (ja) |
DE (1) | DE3338165C2 (ja) |
FR (1) | FR2535111B1 (ja) |
GB (1) | GB2129215B (ja) |
IE (1) | IE54847B1 (ja) |
IN (1) | IN161712B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0100626A3 (en) * | 1982-07-29 | 1985-11-06 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Semi-conductor assembly |
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