JPH0724271B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0724271B2 JPH0724271B2 JP62184457A JP18445787A JPH0724271B2 JP H0724271 B2 JPH0724271 B2 JP H0724271B2 JP 62184457 A JP62184457 A JP 62184457A JP 18445787 A JP18445787 A JP 18445787A JP H0724271 B2 JPH0724271 B2 JP H0724271B2
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- Japan
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- buffer member
- internal buffer
- semiconductor device
- sintered body
- plate
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ウエハと、該ウエハと接触する電極部
材と、この電極部材と接触するインターナルバッファ部
材と、前記各部材を互いに加圧接触させるポストとを備
えた半導体装置に関する。
材と、この電極部材と接触するインターナルバッファ部
材と、前記各部材を互いに加圧接触させるポストとを備
えた半導体装置に関する。
半導体整流素子あるいは半導体制御整流素子において、
整流作用またはスイツチング作用を有する半導体ウエハ
の両側に冷却体を接触し、半導体ウエハで発熱する熱を
半導体ウエハの両側の導体または冷却体に放散させる構
造は、第１図に示す通りである。
整流作用またはスイツチング作用を有する半導体ウエハ
の両側に冷却体を接触し、半導体ウエハで発熱する熱を
半導体ウエハの両側の導体または冷却体に放散させる構
造は、第１図に示す通りである。
同図中、１は複数個のpn接合を有する半導体ウエハ、２
は該半導体ウエハ１の下側に設けられ、半導体ウエハ１
とほぼ等しい熱膨張係数を有する支持板で、Mo板または
Ｗ板が用いられ、その間はアルミニウムのろう材13で接
着されている。３は半導体ウエハ１上に設けられるAl電
極部材、６はAl電極部材３の上部に設けられ、半導体ウ
エハ１とほぼ等しい熱膨張係数を有するインターナルバ
ツフア部材で、Mo板あるいはＷ板が用いられている。４
と５は熱放散をなす銅製のアノードポストとカソードポ
スト、9,9′は両ポスト4,5に接合された可撓性金属板、
11は該可撓性金属板9,9′の間にあつて、気密に接着さ
れた円筒状絶縁環、7,8は冷却体、12は該冷却体7,8を締
め付けるボルト、10は弾性体である。
は該半導体ウエハ１の下側に設けられ、半導体ウエハ１
とほぼ等しい熱膨張係数を有する支持板で、Mo板または
Ｗ板が用いられ、その間はアルミニウムのろう材13で接
着されている。３は半導体ウエハ１上に設けられるAl電
極部材、６はAl電極部材３の上部に設けられ、半導体ウ
エハ１とほぼ等しい熱膨張係数を有するインターナルバ
ツフア部材で、Mo板あるいはＷ板が用いられている。４
と５は熱放散をなす銅製のアノードポストとカソードポ
スト、9,9′は両ポスト4,5に接合された可撓性金属板、
11は該可撓性金属板9,9′の間にあつて、気密に接着さ
れた円筒状絶縁環、7,8は冷却体、12は該冷却体7,8を締
め付けるボルト、10は弾性体である。
この種の装置において、半導体ウエハ１、該半導体ウエ
ハ１上のAl電極部材３およびインターナルバツフア部材
６の接触面は、加圧状態で半導体ウエハ１中に発生する
熱により加熱されるために溶着をおこし、装置の特性を
劣化させる欠点があつた。すなわち、半導体ウエハ１で
発生される熱のために、各ポスト4,5によつて互いに加
圧接触している半導体ウエハ１、Al電極部材３およびイ
ンターナルバツフア部材６は熱膨張するが、半導体ウエ
ハ１およびインターナルバツフア部材６の熱膨張係数に
比べて、Al電極部材３の熱膨張係数は数倍大きい。した
がつて、熱と摩擦によつて接触面が溶着し、互いに滑動
し得なくなると、装置稼動時に発生する熱サイクルのた
めに、半導体ウエハ１に引張り、圧縮の交番荷重が加わ
り、半導体ウエハ１は遂には割れを生じる問題がある。
ハ１上のAl電極部材３およびインターナルバツフア部材
６の接触面は、加圧状態で半導体ウエハ１中に発生する
熱により加熱されるために溶着をおこし、装置の特性を
劣化させる欠点があつた。すなわち、半導体ウエハ１で
発生される熱のために、各ポスト4,5によつて互いに加
圧接触している半導体ウエハ１、Al電極部材３およびイ
ンターナルバツフア部材６は熱膨張するが、半導体ウエ
ハ１およびインターナルバツフア部材６の熱膨張係数に
比べて、Al電極部材３の熱膨張係数は数倍大きい。した
がつて、熱と摩擦によつて接触面が溶着し、互いに滑動
し得なくなると、装置稼動時に発生する熱サイクルのた
めに、半導体ウエハ１に引張り、圧縮の交番荷重が加わ
り、半導体ウエハ１は遂には割れを生じる問題がある。
従来は、半導体ウエハ側とポスト側にプラズマ溶着また
はメツキによりＷ−Ni,W−Co,Mo−Coの層を設けて溶着
を防止する方法（特公昭50−30428号公報、特開昭52−5
5862号公報）、あるいは半導体ウエハ側に鉄族元素の金
属めつきを形成し、さらに硫化処理をすることにより溶
着を防止する方法（特開昭48−21423号公報）が提案さ
れている。これらはいずれも、製造工程が複雑であり、
半導体装置の中でも最も重要であるSiウエハの表面を汚
すという欠点がある。
はメツキによりＷ−Ni,W−Co,Mo−Coの層を設けて溶着
を防止する方法（特公昭50−30428号公報、特開昭52−5
5862号公報）、あるいは半導体ウエハ側に鉄族元素の金
属めつきを形成し、さらに硫化処理をすることにより溶
着を防止する方法（特開昭48−21423号公報）が提案さ
れている。これらはいずれも、製造工程が複雑であり、
半導体装置の中でも最も重要であるSiウエハの表面を汚
すという欠点がある。
また、Al電極部材とカソードポスト間にMo,W,V,Rh,Hfな
どの金属層を介在させる方法（特開昭55−98835号公
報）、カソードポストおよびアノードポスト材として金
属−繊維複合材（Cu−Ｃ）を用いる方法（特開昭56−14
2645号公報，同59−21033号公報，同59−31034公報およ
び同59−31035号公報）等が提案されている。
どの金属層を介在させる方法（特開昭55−98835号公
報）、カソードポストおよびアノードポスト材として金
属−繊維複合材（Cu−Ｃ）を用いる方法（特開昭56−14
2645号公報，同59−21033号公報，同59−31034公報およ
び同59−31035号公報）等が提案されている。
既述したように、半導体ウエハ上に設けられたAlを主体
とする電極部材とインターナルバツフア部材間には、高
圧接触下で熱膨張収縮に伴う微少滑動が生じ、現在用い
られている材料では、電極部材とインターナルバツフア
部材間に溶着現象が発生し、該電極部材の下にある半導
体ウエハに割れが発生する問題があつた。
とする電極部材とインターナルバツフア部材間には、高
圧接触下で熱膨張収縮に伴う微少滑動が生じ、現在用い
られている材料では、電極部材とインターナルバツフア
部材間に溶着現象が発生し、該電極部材の下にある半導
体ウエハに割れが発生する問題があつた。
本発明の目的は、上記欠点をなくし、接触面での溶着を
極力なくすインターナルバツフア部材を提供することに
ある。
極力なくすインターナルバツフア部材を提供することに
ある。
本発明は、半導体ウエハと、該ウエハと接触する電極部
材と、この電極部材と接触するインターナルバツファ部
材と、前記各部材を互いに加圧接触させるポストとを備
えた半導体装置において、前記インターナルバツファ部
材はモリブデン化合物、タングステン化合物、窒化ホウ
素または窒化チタンの少なくとも一つからなる潤滑剤を
0.05〜5.0重量％含むタングステン板またはモリブデン
板からなる焼結体からなり、該焼結体の密度比が98％以
上であることを特徴とするものである。
材と、この電極部材と接触するインターナルバツファ部
材と、前記各部材を互いに加圧接触させるポストとを備
えた半導体装置において、前記インターナルバツファ部
材はモリブデン化合物、タングステン化合物、窒化ホウ
素または窒化チタンの少なくとも一つからなる潤滑剤を
0.05〜5.0重量％含むタングステン板またはモリブデン
板からなる焼結体からなり、該焼結体の密度比が98％以
上であることを特徴とするものである。
ここで、モリブデン化合物はMoS2，MoSe2またはMoTe2で
あり、タングステン化合物はWS2，WSe2またはWTe2であ
るものがよい。
あり、タングステン化合物はWS2，WSe2またはWTe2であ
るものがよい。
またタングステン板またはモリブデン板は各成分の粒子
径が0.5〜40μｍのものを成型しHIP（熱間静水圧プレ
ス）焼結したものであるのがよい。ここで、焼結助剤と
してCr,Co,Niの少なくとも一つを１重量％以下の割合で
含ませたものがよい。
径が0.5〜40μｍのものを成型しHIP（熱間静水圧プレ
ス）焼結したものであるのがよい。ここで、焼結助剤と
してCr,Co,Niの少なくとも一つを１重量％以下の割合で
含ませたものがよい。
インターナルバツフア部材として、Mo材またはＷ材を単
一素材で用いた場合に比して、Mo化合物,W化合物,BNま
たはTiNを混入させると、潤滑性が向上するという事実
の発見が前提となるものである。すなわち、Mo化合物等
の潤滑剤を0.05〜5.0重量％混入したMo板またはＷ板か
らなる焼結体から成り、該焼結体の密度比が98％以上で
あるインターナルバッファ部材を形成することにより、
Al電極部材との微少滑動が円滑になされるようになり、
もつて溶着現像が防止される。
一素材で用いた場合に比して、Mo化合物,W化合物,BNま
たはTiNを混入させると、潤滑性が向上するという事実
の発見が前提となるものである。すなわち、Mo化合物等
の潤滑剤を0.05〜5.0重量％混入したMo板またはＷ板か
らなる焼結体から成り、該焼結体の密度比が98％以上で
あるインターナルバッファ部材を形成することにより、
Al電極部材との微少滑動が円滑になされるようになり、
もつて溶着現像が防止される。
焼結体中の空孔は、インターナルバッファ部材は半導
体素子に押圧しながら使用するが、この場合、孔の周辺
に応力集中が生じ、破壊起点となる可能性が高い。微
小摺動の場合は、半導体素子に均一な荷重がかかること
が望ましいが、空孔が存在すると荷重が不均一となり溶
着が発生しやすくなる。そこで、本願発明は、空孔をで
きるだけ少なくするためにHIP（熱間静水圧プレス）を
用いて焼結体を作成することを特徴とする。
体素子に押圧しながら使用するが、この場合、孔の周辺
に応力集中が生じ、破壊起点となる可能性が高い。微
小摺動の場合は、半導体素子に均一な荷重がかかること
が望ましいが、空孔が存在すると荷重が不均一となり溶
着が発生しやすくなる。そこで、本願発明は、空孔をで
きるだけ少なくするためにHIP（熱間静水圧プレス）を
用いて焼結体を作成することを特徴とする。
インターナルバツフア部材の滑動化成分として、Mo化合
物、Ｗ化合物あるいは窒化物としてBNまたはTiNを用い
る。この含有分散されたMo板またはＷ板を用いることに
より、上記微少滑動は円滑に行われるようになる。詳細
に説明すると、Mo−0.05〜５重量％MoS2、Mo−0.05〜５
重量％MoSe2、Mo−0.05〜５重量％MoTe2、Mo−0.05〜５
重量％BNあるいはＷ−0.05〜５重量％WS2、Ｗ−0.05〜
５重量％WSe2、Ｗ−0.05〜５重量％WTe2、Ｗ−0.05〜５
重量％BN、またはＷ−0.05〜５重量％TiN等Mo−Ｗ化合
物、Ｗ−Mo化合物の組み合わせおよび複数の潤滑剤の含
有分散材でも目的を達成することができる。
物、Ｗ化合物あるいは窒化物としてBNまたはTiNを用い
る。この含有分散されたMo板またはＷ板を用いることに
より、上記微少滑動は円滑に行われるようになる。詳細
に説明すると、Mo−0.05〜５重量％MoS2、Mo−0.05〜５
重量％MoSe2、Mo−0.05〜５重量％MoTe2、Mo−0.05〜５
重量％BNあるいはＷ−0.05〜５重量％WS2、Ｗ−0.05〜
５重量％WSe2、Ｗ−0.05〜５重量％WTe2、Ｗ−0.05〜５
重量％BN、またはＷ−0.05〜５重量％TiN等Mo−Ｗ化合
物、Ｗ−Mo化合物の組み合わせおよび複数の潤滑剤の含
有分散材でも目的を達成することができる。
これらの金属板すなわちインターナルバッファ部材は、
より高密度化するために、焼結体をHIP（熱間静水圧プ
レス）処理することにより、密度比100％に近い98％以
上の金属板が得られる。
より高密度化するために、焼結体をHIP（熱間静水圧プ
レス）処理することにより、密度比100％に近い98％以
上の金属板が得られる。
焼結体の製造方法は、まず所定量のMoあるいはＷ粉末と
Mo化合物粉末,W化合物粉末またはBN,TiNを混合する。こ
のとき、混合する粉末の密度が異なることから、湿式混
合を用い不均一混合が生じないようにする。混合したの
ちの成型体の成型圧力は、0.5〜4ton/cm2が有効であ
る。0.5ton/cm2以下では成型が不安定となり、4ton/cm2
以上では焼結体に割れを生じる。
Mo化合物粉末,W化合物粉末またはBN,TiNを混合する。こ
のとき、混合する粉末の密度が異なることから、湿式混
合を用い不均一混合が生じないようにする。混合したの
ちの成型体の成型圧力は、0.5〜4ton/cm2が有効であ
る。0.5ton/cm2以下では成型が不安定となり、4ton/cm2
以上では焼結体に割れを生じる。
Ｗ粉末またはMo粉末に対するMo化合物の粉末、Ｗ化合物
の粉末あるいはBN,TiN粉末の含有量は0.05〜５重量％と
する。含有量が0.05重量％以下であると、電極部材ある
いはポストとの微少滑動を円滑に行う効果がほとんど現
われず、半導体ウエハに割れが生じる。一方、微少滑動
を円滑に行うためには、Mo化合物,W化合物あるいはBN,T
iN等の潤滑化成分の含有量は多い方が効果的であるが、
半導体装置の部品としては、上限は５重量％とする。そ
の理由は、５重量％以上を含有すると、電気伝導率（Ｉ
・Ａ・Ｃ・Ｓ％）はMoあるいはＷ単一素材の電気伝導率
30〜35％に対し10％以下に低下し、電気抵抗の増大ある
いは装置内部の温度上昇の原因となる。また、熱膨張率
についても、５重量％以上の含有量では、15％以上上昇
し、微少滑動距離の増大につながり、半導体部品として
は不向きとなる。また潤滑化成分を５重量％以上含有す
る混合物は、成型性が悪く、成型圧力に関係なく成形さ
れず、くずれてしまう。
の粉末あるいはBN,TiN粉末の含有量は0.05〜５重量％と
する。含有量が0.05重量％以下であると、電極部材ある
いはポストとの微少滑動を円滑に行う効果がほとんど現
われず、半導体ウエハに割れが生じる。一方、微少滑動
を円滑に行うためには、Mo化合物,W化合物あるいはBN,T
iN等の潤滑化成分の含有量は多い方が効果的であるが、
半導体装置の部品としては、上限は５重量％とする。そ
の理由は、５重量％以上を含有すると、電気伝導率（Ｉ
・Ａ・Ｃ・Ｓ％）はMoあるいはＷ単一素材の電気伝導率
30〜35％に対し10％以下に低下し、電気抵抗の増大ある
いは装置内部の温度上昇の原因となる。また、熱膨張率
についても、５重量％以上の含有量では、15％以上上昇
し、微少滑動距離の増大につながり、半導体部品として
は不向きとなる。また潤滑化成分を５重量％以上含有す
る混合物は、成型性が悪く、成型圧力に関係なく成形さ
れず、くずれてしまう。
本発明に係るインターナルバツフア部材の各成分となる
粉末の粒径は、均一混合あるいは成型性の観点から、0.
5〜40μｍが最適である。この粒径が0.5μｍ以下である
と、粒子の凝集体が発生し、長時間混合しても均一混合
は不可能に近い。また、摩擦試験の結果から、分散粒子
粒が0.5μｍ以下であると、摩擦による素地の流動層に
より分散粒子が覆われてしまい、分散効果が発揮されな
いことを確認した。一方、粒径が40μｍ以上の粗粒の場
合には、焼結体の密度比が90％以上には上らず、インタ
ーナルバツフア部材としては強度不足となる。
粉末の粒径は、均一混合あるいは成型性の観点から、0.
5〜40μｍが最適である。この粒径が0.5μｍ以下である
と、粒子の凝集体が発生し、長時間混合しても均一混合
は不可能に近い。また、摩擦試験の結果から、分散粒子
粒が0.5μｍ以下であると、摩擦による素地の流動層に
より分散粒子が覆われてしまい、分散効果が発揮されな
いことを確認した。一方、粒径が40μｍ以上の粗粒の場
合には、焼結体の密度比が90％以上には上らず、インタ
ーナルバツフア部材としては強度不足となる。
焼結性を良好にするためには、焼結助剤としてNi,Crあ
るいはCoを１重量％以下の量を添加することが有効であ
る。焼結助剤の添加により、焼結温度の低下およびち密
かつ高強度の焼結体が得られる。添加量が１重量％以上
となると、マトリツクス元素との化合物が生成し、電気
特性の低下および機械的強度の低下を誘発し、有効でな
くなる。
るいはCoを１重量％以下の量を添加することが有効であ
る。焼結助剤の添加により、焼結温度の低下およびち密
かつ高強度の焼結体が得られる。添加量が１重量％以上
となると、マトリツクス元素との化合物が生成し、電気
特性の低下および機械的強度の低下を誘発し、有効でな
くなる。
実施例１ 本発明のインターナルバッファ部材に用いる焼結体の製
造方法について以下説明する。まず、成型体の焼結は、
H2雰囲気中、温度1200〜1450℃で行つた。
造方法について以下説明する。まず、成型体の焼結は、
H2雰囲気中、温度1200〜1450℃で行つた。
このようにして得た焼結体の密度比は、Mo化合物、Ｗ化
合物あるいはBN,TiNの含有量が多くなるほど低下する
が、５重量％含有分散の焼結体で92％であり、混合組成
による変化は認められなかつた。次にこれらの焼結体を
HIP処理することにより、さらに密度比は上昇する。上
記焼結体を肉厚3mmの軟鋼（SS41材）製のHIP処理カプセ
ルに入れ加熱しながら真空排気脱ガスを施し真空封止し
た。上記HIP処理カプセルをHIP処理装置の圧力容器にセ
ットし、圧力容器内部を真空脱気後、高圧ガス導入口か
らArガスを通して等方加圧すると同時にヒータにより圧
力容器内の温度を上昇させる。温度1200、圧力1500kg/c
m2の条件下でHIP処理した結果、５重量％含有分散の焼
結体の密度比は、98〜99％に達し、ほぼ100％に近い値
を示した。また、組成による密度比の差は認められなか
つた。
合物あるいはBN,TiNの含有量が多くなるほど低下する
が、５重量％含有分散の焼結体で92％であり、混合組成
による変化は認められなかつた。次にこれらの焼結体を
HIP処理することにより、さらに密度比は上昇する。上
記焼結体を肉厚3mmの軟鋼（SS41材）製のHIP処理カプセ
ルに入れ加熱しながら真空排気脱ガスを施し真空封止し
た。上記HIP処理カプセルをHIP処理装置の圧力容器にセ
ットし、圧力容器内部を真空脱気後、高圧ガス導入口か
らArガスを通して等方加圧すると同時にヒータにより圧
力容器内の温度を上昇させる。温度1200、圧力1500kg/c
m2の条件下でHIP処理した結果、５重量％含有分散の焼
結体の密度比は、98〜99％に達し、ほぼ100％に近い値
を示した。また、組成による密度比の差は認められなか
つた。
第２図は、本発明で得られたインターナルバツフア部材
と従来使用されているインターナルバツフア部材（Moの
単一素材）の溶着限界面圧を、摩擦試験により検討した
結果を示したものである。相手材として用いたAl電極部
材の試験片は、直径21mm、板厚5mmのＷ板にSiウエハをA
lろう材で接着し、このSiウエハ表面へAlを10〜15μｍ
の厚さに蒸着したものである。摩擦方法は、円柱状の可
動試験片、、固定試験片の端面同士をつき合わせて、接
触回転摩擦させるものである。摩擦速度は75μm/s、摩
擦雰囲気はN2ガスである。荷重の加圧方法は、初期荷重
1kgから以後30分間毎に1kgずつ増加させて摩擦係数を測
定し、摩擦係数が急増するまで続行した。
と従来使用されているインターナルバツフア部材（Moの
単一素材）の溶着限界面圧を、摩擦試験により検討した
結果を示したものである。相手材として用いたAl電極部
材の試験片は、直径21mm、板厚5mmのＷ板にSiウエハをA
lろう材で接着し、このSiウエハ表面へAlを10〜15μｍ
の厚さに蒸着したものである。摩擦方法は、円柱状の可
動試験片、、固定試験片の端面同士をつき合わせて、接
触回転摩擦させるものである。摩擦速度は75μm/s、摩
擦雰囲気はN2ガスである。荷重の加圧方法は、初期荷重
1kgから以後30分間毎に1kgずつ増加させて摩擦係数を測
定し、摩擦係数が急増するまで続行した。
同図に示すように、従来のインターナルバツフア部材
は、荷重2kg程度から摩擦係数が上昇し始め、荷重4kgで
は摩擦係数0.3〜0.35と増大し、摩擦面は完全に溶着し
ている。一方、本発明に係るインターナルバツフア部材
Mo−0.1重量％BN21およびＷ−0.1重量％BN22材は、荷重
5kgまで溶着もなく、摩擦係数は0.2以下と低い。さら
に、Mo−0.1重量％MoS223およびＷ−0.1重量％MoS224に
至つては、荷重10kgにおいても溶着は認められず、摩擦
係数も0.08と非常に低いことがわかる。なお、本発明に
係るインターナルバツフア部材は、粒径40μｍの粉末成
分を用い、焼結助剤にNiを0.5重量％添加し、板厚0.8mm
の板に焼結し、成形した。その表面は、粗さ0.8S鏡面研
磨を施した。
は、荷重2kg程度から摩擦係数が上昇し始め、荷重4kgで
は摩擦係数0.3〜0.35と増大し、摩擦面は完全に溶着し
ている。一方、本発明に係るインターナルバツフア部材
Mo−0.1重量％BN21およびＷ−0.1重量％BN22材は、荷重
5kgまで溶着もなく、摩擦係数は0.2以下と低い。さら
に、Mo−0.1重量％MoS223およびＷ−0.1重量％MoS224に
至つては、荷重10kgにおいても溶着は認められず、摩擦
係数も0.08と非常に低いことがわかる。なお、本発明に
係るインターナルバツフア部材は、粒径40μｍの粉末成
分を用い、焼結助剤にNiを0.5重量％添加し、板厚0.8mm
の板に焼結し、成形した。その表面は、粗さ0.8S鏡面研
磨を施した。
実施例２ 第３図は、本発明に係るインターナルバツフア部材およ
び従来のインターナルバツフア部材（Mo単一素材）につ
いて、一定荷重，長時間の摩擦試験結果を示したもので
ある。相手材として用いたAl電極部材および摩擦方法，
摩擦速度，摩擦雰囲気等は、実施例１と同様である。荷
重5kgで一定とした。
び従来のインターナルバツフア部材（Mo単一素材）につ
いて、一定荷重，長時間の摩擦試験結果を示したもので
ある。相手材として用いたAl電極部材および摩擦方法，
摩擦速度，摩擦雰囲気等は、実施例１と同様である。荷
重5kgで一定とした。
同図に示すように、従来のインターナルバツフア部材
は、摩擦距離20mmにおいて摩擦係数が0.3以上となり、
摩擦面は溶着を起こしている。一方、本発明に係るイン
ターナルバツフア部材Mo−0.1重量％BN21,W−0.1重量％
BN22,Mo−0.1重量％MoSe223およびＷ−0.1重量％MoSe22
4は、摩擦距離700mm、実機微小滑動に換算して、約８万
回のサイクル数においても摩擦係数は0.1以下と低く、
摩擦面にほとんど溶着は認められなかつた。
は、摩擦距離20mmにおいて摩擦係数が0.3以上となり、
摩擦面は溶着を起こしている。一方、本発明に係るイン
ターナルバツフア部材Mo−0.1重量％BN21,W−0.1重量％
BN22,Mo−0.1重量％MoSe223およびＷ−0.1重量％MoSe22
4は、摩擦距離700mm、実機微小滑動に換算して、約８万
回のサイクル数においても摩擦係数は0.1以下と低く、
摩擦面にほとんど溶着は認められなかつた。
実施例３ 本発明に係るインターナルバツフア部材を接触面積28.2
cm2の整流素子に組み込み、500Aの電流をon−offを繰り
返して、半導体基体の温度変化の差が150℃になるよう
に通電および冷却を繰り返した場合のインターナルバツ
フア部材表面を観察した結果、従来のインターナルバツ
フア部材は、30,000〜40,000回で溶着が認められた。一
方、本発明に係るインターナルバツフア部材は50,000サ
イクル以上でも溶着は生せず、また特性の劣化もなかつ
た。
cm2の整流素子に組み込み、500Aの電流をon−offを繰り
返して、半導体基体の温度変化の差が150℃になるよう
に通電および冷却を繰り返した場合のインターナルバツ
フア部材表面を観察した結果、従来のインターナルバツ
フア部材は、30,000〜40,000回で溶着が認められた。一
方、本発明に係るインターナルバツフア部材は50,000サ
イクル以上でも溶着は生せず、また特性の劣化もなかつ
た。
本発明によれば、潤滑剤を混入したMo板またはＷ板にて
インターナルバツフア部材を形成したので、その潤滑剤
により熱膨張および収縮に伴う電極部材との接触面の微
少滑動を円滑に行うことができ、また、焼結体の密度比
が高く、焼結体表面の穴が非常に少ないため、使用時焼
結体表面の穴を起点とした割れが発生しにくく、長時間
繰り返し熱サイクルに耐えうる寿命の長い半導体装置が
得られる。
インターナルバツフア部材を形成したので、その潤滑剤
により熱膨張および収縮に伴う電極部材との接触面の微
少滑動を円滑に行うことができ、また、焼結体の密度比
が高く、焼結体表面の穴が非常に少ないため、使用時焼
結体表面の穴を起点とした割れが発生しにくく、長時間
繰り返し熱サイクルに耐えうる寿命の長い半導体装置が
得られる。
第１図は半導体装置の断面図、第２図は溶着限界測定結
果を示す図、第３図は長時間の摩擦試験結果を示す図で
ある。 １……半導体ウエハ、３……電極部材、4,5……ポス
ト、６……インターナルバツフア部材。
果を示す図、第３図は長時間の摩擦試験結果を示す図で
ある。 １……半導体ウエハ、３……電極部材、4,5……ポス
ト、６……インターナルバツフア部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜田 修六 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭52−119167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−68777（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−157903（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−93153（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−9013（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭43−8377（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (4)
- 【請求項１】半導体ウエハと、該ウエハと接触する電極
部材と、この電極部材と接触するインターナルバッファ
部材と、前記各部材を互いに加圧接触させるポストとを
備えた半導体装置において、前記インターナルバッファ
部材はモリブデン化合物、タングステン化合物、窒化ホ
ウ素または窒化チタンの少なくとも一つからなる潤滑剤
を0.05〜5.0重量％含むタングステン板またはモリブデ
ン板からなる焼結体からなり、該焼結体の密度比が98％
以上であることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、モリブデ
ン化合物はMoS2，MoSe2またはMoTe2であり、タングステ
ン化合物はWS2，WSe2またはWTe2である半導体装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、タングス
テン板またはモリブデン板は各成分の粒子径が0.5〜40
μｍのものを成型しHIP（熱間静水圧プレス）焼結した
ものである半導体装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項において、焼結助剤
としてCr,Co,Niの少なくとも一つを１重量％以下の割合
で含ませたものである半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62184457A JPH0724271B2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62184457A JPH0724271B2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6428832A JPS6428832A (en) | 1989-01-31 |
| JPH0724271B2 true JPH0724271B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=16153485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62184457A Expired - Lifetime JPH0724271B2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724271B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7534979B2 (en) * | 2004-05-14 | 2009-05-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pressure-contact type rectifier with contact friction reducer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5068777A (ja) * | 1973-10-23 | 1975-06-09 | ||
| JPS52119167A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-06 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS5793153U (ja) * | 1980-11-27 | 1982-06-08 |
-
1987
- 1987-07-23 JP JP62184457A patent/JPH0724271B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6428832A (en) | 1989-01-31 |
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