JPS601857A - 半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体装置に係り、特に、１対の電極間に複数
枚のｌ）Ｎ接合牙もつシリコンベレットヲろう材で積層
接着し、周囲を絶縁材でモールドした半導体装置に関す
る。

〔発明の背景〕

この釉の半導体装置は、テレビジョン受像機の高圧整流
回路や、その他の高圧発生装置の高圧幣流用として用い
られている。

第１図は、ガラスをモールド絶縁材として用いた半導体
ｌの構造を示したものである。ＰＮ接合で同一整流方向
の複数枚のソリコンペレット２ａ。

２ｂ、・・・２ｎと、ＰＮ接合を持たないシリコンスペ
ーサ３ａ、３ｂの両端に、タングステンあるいはモリブ
デン電極４ａ、４ｂが、図示しないろう材により積層接
着されており、その周囲を一方の％極４ａから他方の電
極４ｂにかけて絶縁材であるガラス５によりモールドし
た構造となっている。電極４ａ。

４ｂには電気的機械的接紗のため、外部リード５ａ。

６ｂが溶接されている。ガラス５は、各シリコンペレツ
）２ａ、２ｂ、・・・２ｎの側聞面に露出しているＰＮ
接合端全安定化させるためと、外部応力力・らの保薩の
ためのパッケージの役割全備えている。

第１図の構造の半導体装置１ｆｆｉテレビジョン受像機
の水平偏向回路に用いた場合、１５．７５　ＫＨｚの高
周波動作が要求されるため、ＰＮ接合の各ノリコンペレ
ット２ａ、２ｂ、・・・２ｎには、ライフタイムキラー
として、金、白金その他の重金蝿が拡散される。ある種
のライフタイムキラーでは、それらの拡散温度と時間に
も依るが、順回復時間や逆回復時間が一般的に夫々５０
０ｎＳ　、　１００ｎＳ以下になっていることが確勲さ
れている。この様に、順回復時間が１（１０ｎｓ以下と
短縮されているために、順回復時の電流立上り率ｄ　ｉ
／ｄ　ｔ　と回路の誘導性インピーダンスＬとの積とし
て逆起電力ｅ＝　−Ｊ、　”／ｄｉ　がノイズとして発
生し、テレビジョン受像伎のチューナ回路に伝播し、増
幅されてテレビジョン受像機のｌＩ！！ｌ質に悪影響を
及はす。

（以下このノイズヲ専通ノイズと称す。）また、この半
導体装置は、原理的には、第２図に示す様に、ＰＮ接合
ダイオード単位整流体１１ａ。

１　ｌ　ｂ、＝４　Ｉ　ｎが、リード線１２　ａ、　１
２　ｂ、　・・１２ｎ−＋全弁して直列に接続されてい
るのと等制約である。

このため、１５．７５ＫＨｚの高周波動作をする半導体
装置内で、各単位整流体１１ａ、ｌｌｂ、・・・ｌｌｎ
間で分担する電圧に不平衡が生じる。その不平衡性の状
態例を第３図に示す。従って、第１図のＰＮ接合のシリ
コンペレット２ａ、２ｂ、・・・２ｎの夫々の分担する
電圧も、アノード側で大きく、カソード側で小さくなる
傾向を示す。アノード側に配置されたＰＮ接合のシリコ
ンペレットに、そのペレット特有の逆方向電圧以上の電
圧が分担されると、そのシリコンペレットは、アバラン
シェ降伏領域に達し、局部的に、マイクロプラズマがノ
イズとして発生する。テレビジョン受像機の水平偏向回
路で使用された場合、このノイズが、やはり、チューナ
回路に伝播され、テレビジョン受像機の画質に悪影響全
入ばず（以下このノイズをアバランシェノイズと称する
。） これらの導通ノイズとアバランシェノイズの問題を解決
するため、前者では、例えは、合音拡散しｉＰＮ接合の
シリコンペレットと、白金全拡散したＰＮ接合のシリコ
ンベレットヲ適宜組合わせて、半導体装置全体として順
回復時間を長くして導通ノイズの低減分はかる試みがな
き’ｎた。しかし、高温領域逆方向漏洩電流が増加し、
ダイオード機能喪失温度を低める問題が生じる。後者に
対しては、例えば、逆方向耐電圧を増したシリコンペレ
ット数枚全アノード側に積層することで解決しようとし
たが、マイクロプラズマによるアバランシェノイズは依
然継続され、また、工程条件のｂ調がとれないことや製
作工程の煩雑さの問題か生じた。

〔発明の目的〕

本発明の目的はテレビジョン受像機の水平偏向回路用等
として好適な高周波特性をもち、逆方向漏洩電流が小さ
く、導通ノイズとアバランシェノイズの両方を抑制でき
る半導体装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、負性抵抗のシリコンベレットヲ複叔枚
の同−幣流方向のシリコンペレットのカソード側に直列
接続したことにある。

〔発明の実施例〕

第４図は本発明の一実施例の半導体装置２１を示す。ア
ノード側からカソード側に向けて順方向のＰＮＮ付会複
数枚のシリコンペレッ）２２ａ。

２２ｂ、・・・２２ｎのカソード側に負性抵抗のペレッ
ト（例えばショックレイダイオード）２７が順方向に配
置され、シリコンスペーサ２３ａ、２３ｂ’に介して１
対の電極２４ａ、２４ｂ間にろう材で積層接着されてい
る。一方の電極２４ａから他方の電極２４ｂにかけて絶
縁材としてのガラス２５で被憶された構造となっている
。電極２４ａ、２４ｂには外部接続のためのリード２６
ａ、２６ｂが溶接されている。

シリコンペレット２２ａ、２２ｂ、・・・２２ｎの各々
には、所定の高周波特性を得るための白金がライフタイ
ムキラーとして拡散されている。

電極２４ａ側がアノード側、電極２４ｂ側がカソード側
である。第５図は第４図に示す半導体装置２１の等価回
路で、各シリコンペレット２２へ２２ｂ、・・・２２ｎ
、負性抵抗のシリコンペレット（例えば、ショックレイ
ダイオード）２７を各々３１ａ、３１ｂ、＝３１ｎ、３
３で衣わし、相互間をリード線３２ａ、３２ｂ、・・・
３２ｎ、で接続している。

各シリコンペレット２２ａ、２２ｂ、・・・２２ｎ　Ｉ
第５図では３１　ａ、　３　ｌ　ｂ、　−・−３１ｙ）
で発生ず・る導通ノイズやアバランシェノイズは、ノリ
コンベレッ）２７＋２に５図では３３ンの順方向ブレー
クオーバまでの高インピーダンスにより抑制されて、カ
ソード１１１１１電１傘２４ｂやリード線２６ｂにノイ
ズレベルとして現われない。従ってこのような半導体装
置をテレビジョン受像機に使用した場合、両ノイズがチ
ューナ回路に伝播することはない。

前述の実施例では負性抵抗をもつ１個のソリコンベレッ
ト２７が用いられているが、複数のシリコンベレットに
より、総合的に所定の負性抵抗特性？もたせても良い。

また、シリコンスペーサは絶縁材であるガラスと、積層
接着体の熱膨張係数を合わせるために用いられたもので
あり、シリコンスペーサの有無は本発明にとって重要性
を持たない。

負性抵抗をもつ半導体装置の基本電圧−電流特性を第６
図に示す。

４１−４２の順方向ブレークオーバまでの領域は高イン
ピーダンスである。この４２の点、即ちｃｔＶ、’ｃｔ
ｉ＝ｏの点の電流値をスイッチング電流■８と定義する
。半導体装置にこのスイッチング電流Ｉｓ以上の電流を
流すと、４２−４３の負性抵抗領域全通り、４３−４４
の順方向導電領域に達する。４１−４５は逆方向ブロッ
キング領域であり、４５−４６は逆方向降服領域である
。

本発明は、この負性抵抗をもつベレットの４１−４２の
順方向ブレークオーバまでの高インピーダンスで導通ノ
イズ及びアバランシェノイズの両方を抑制できるもので
あり、また、付加的な効果は、ＴＶ受像機でフラウン管
内に僅かにある極微な塵等によって管内放電等が起＠た
場合、半導体装置に過電流が流れるが、スイッチング電
流１ｓを所定の値に設定しておけば、そのＪ’ｌｌｌ流
を電圧降下の小さい４３−４４の順方向導電領域で流す
ことになり、従って、発生損失を小さく抑えることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高周波特性ケもち、連方向漏洩電流が
小さく、導通ノイズとアバランシェノイズを抑制できる
半導体装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体装置の縦断面図、第２図は第１図
に示す半導体装置の等価回路図、第３図は第１図に示す
半導体装置に逆電圧を印加した時の電圧分担率を示す図
、第４図は本発明の一実施例？示す半導体装置の縦断面
図、第５図は第４図に示す半導体装置の等価回路図、第
６図は負性抵抗を有する半導体装置の典型的な基本電圧
−電流特性である。 ２１・・・半導体装置、２２ａ、２２ｂ、・・・２２ｎ
・・・シリ：ｒ　７　ヘ１７ツト、２３ａ、２３ｂ・・
・シリコンスペーサ、２４ａ、２４ｂ川！極、２５−・
・ガラス、２６ａ、２６ｂ・・・ＩＪ　−）”線、２７
・・・負性抵抗を有するシリコンペ第　ｌ　囚 奉　３　口 アノード僧ツ　−防コンペレット債夏−カソート側第４
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　１対の電極間にその電極のアノード側からカソー
   ド側に向かう方向を順方向として、複数枚のＰＮ接合の
   シリコンベレットとカソード側に負性抵抗をもつシリコ
   ンペレットがろう材によｆ）積層接着されることを特徴
   とする半導体装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記順方向の複ａ
   ＆の７リコンペレソトには同種のライフルイムキラーが
   拡散されていることを特徴とする半導体装置。