DE1078238B

DE1078238B - Rectifier arrangement with pn junction and method for its production

Info

Publication number: DE1078238B
Application number: DES60003A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hahmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-09-26
Filing date: 1958-09-26
Publication date: 1960-03-24
Also published as: CH373472A; FR1235004A; GB860453A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bei einer Gleichrichteranordnung mit pn-übergang, welche z. B. auf der Basis eines Halbleiters aus Germanium oder Silizium oder einem anderen Halbleiter arbeitet, hat es sich als wichtig erwiesen, den pn-Übergang insbesondere bereits nach seiner Reinigung gegen äußere Einflüsse zu schützen.In a rectifier arrangement with pn junction, which z. B. on the basis of a semiconductor made of germanium or silicon or another semiconductor works, it has proven to be important to the pn junction in particular to protect against external influences already after its cleaning.

So ist es beispielsweise bei Transistoren und Halbleiterdioden zur Verbesserung der Stabilisierung der Oberflächeneigenschaften bekanntgeworden, auf der Oberfläche eine Stabilisierungsschicht aus einer Schicht des Monoxydes des Halbleiters und einem Schutzfilm aus dem Dioxyd des Halbleiters vorzusehen, die naturgemäß durch je ein besonderes Bad mit einer entsprechenden Zwischenbehandlung bzw. jeweils anschließenden Behandlung erzeugt werden müssen, was offensichtlich sehr aufwendig ist. Es ist auch bekannt, dann nach dem Auf bringen dieser Stabilisierungsschicht die Halbleiteranordnung zusätzlich in eine Kunstharzhülle oder einen thermoplastischen Kunststoff einzuschließen und gegebenenfalls zwischen dem Dioxydfilm und der Schutzhülle noch eine Lackschicht vorzusehen.So it is, for example, with transistors and semiconductor diodes to improve the stabilization of the Surface properties have become known, on the surface a stabilizing layer made of a To provide a layer of monoxide of the semiconductor and a protective film of the dioxide of the semiconductor, which naturally each have a special bathroom a corresponding intermediate treatment or respectively subsequent treatment can be generated have to, which is obviously very time-consuming. It is also known to apply this stabilization layer afterwards the semiconductor device additionally in a synthetic resin or a thermoplastic Enclose plastic and optionally a layer of lacquer between the dioxide film and the protective cover to be provided.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Erkenntnis zugrunde, daß sich ein wirksamer Schutz des pn-Übergangs an einer Gleichrichteranordnung mit einem Halbleiter auf der Basis von Germanium, Silizium oder einem anderen Halbleiter, bei der der pn-übergang des Halbleiters zum Schutz gegen atmosphä.-rische Einflüsse durch eine Schicht aus einem Isolierlack abgedeckt ist, erfindungsgemäß dadurch erreichen läßt, daß der Isolierlack einen Füllstoff aus einen feinverteilten faserigen oder blätterförmigen elektrischen Isoliermaterial enthält.In contrast, the invention is based on the knowledge that there is an effective protection of the pn junction on a rectifier arrangement with a semiconductor based on germanium, silicon or another semiconductor in which the pn junction of the semiconductor is used to protect against atmospheric Influences is covered by a layer of an insulating varnish, according to the invention thereby achieve lets that the insulating varnish a filler made of a finely divided fibrous or sheet-shaped electrical Contains insulating material.

Auf diese Weise wird erreicht, daß irgendwelche äußeren Einflüsse durch die Lackschicht hindurch nur zu dem pn-übergang gelangen könnten, nachdem sie ein entsprechendes Labyrinth in der Lackschicht durchlaufen haben, welches durch den Füllstoff bestimmt ist. Gleichzeitig bildet der eingelagerte Füllstoff auch eine gute elektrische Isolation und erhöht die mechanische Widerstandsfähigkeit. Er wird sich so in der Schicht mit seinen Teilchen übereinanderlagern, daß eine Ineinanderschachtelung vorliegt. Ein hergestellter Gleichrichter kann dann gegebenenfalls ohne ein besonderes Schutzgehäuse benutzt werden, obgleich er natürlich auch zusätzlich in ein besonderes Schutzgehäuse eingeschlossen werden kann. Auf jeden Fall ist das Gleichrichterelement bereits unmittelbar gegen äußere Einflüße geschützt, sobald es nach seiner Ätzung und seiner gegebenenfalls anschließenden vorgenommenen anodischen Oxydation an der Stelle seines pn-Überganges mit dem vorliegenden Schutzüberzug versehen worden ist. Als ein geeigneter Füllstoff faserigen Charakters kann in dem Isolierlack bei-Gleichrichteranordnung mit pn-übergang und Verfahren zu ihrer HerstellungIn this way it is achieved that any external influences through the paint layer only could get to the pn junction after creating a corresponding labyrinth in the lacquer layer have passed through, which is determined by the filler. At the same time, the embedded filler forms also good electrical insulation and increases mechanical resistance. He will look like that superimpose in the layer with its particles that a nesting is present. A manufactured The rectifier can then possibly be used without a special protective housing, although it can of course also be enclosed in a special protective housing. Definitely the rectifier element is already immediately protected against external influences as soon as it is after his Etching and its subsequent anodic oxidation, if necessary, at the point its pn junction has been provided with the present protective coating. As a suitable filler fibrous character can be found in the insulating varnish in the rectifier arrangement with pn junction and process for their production

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Rudolf Hahmann, Berlin-Haselhorst,
ist als Erfinder genannt wordenRudolf Hahmann, Berlin-Haselhorst,
has been named as the inventor

spielsweise Asbest benutzt werden, während sich als blätterförmiger Werkstoff vorzugsweise Glimmer entsprechend feiner Unterteilung eignet.For example, asbestos can be used, while the sheet-like material is preferably mica accordingly fine subdivision.

Das Aufbringen der Schutzschicht auf den pn-übergang kann in verschiedener Weise erfolgen. So^ kann hierfür ein Aufstreichen oder ein Aufspritzen des Lackes benutzt werden. Statt dessen kann der Lacküberzug auch durch einen Tauchprozeß des Gleichrichterelementes aufgebracht werden. Vorzugsweise bei Benutzung eines Tauch- bzw. Spritzprozesses wird es sich dabei empfehlen, diejenigen Stellen besonders abzudecken, die später für die Vornahme eines elektrischen Anschlusses an dem Gleichrichterelement benötigt werden. Hierfür können beispielsweise entsprechende Schablonen benutzt werden.The protective layer can be applied to the pn junction in various ways. So ^ can a brushing or spraying of the paint can be used for this. Instead, the lacquer coating can also be applied by a dipping process of the rectifier element. Preferably when using a dipping or spraying process, it is advisable to pay particular attention to those areas to cover that later for making an electrical connection to the rectifier element are needed. Appropriate templates can be used for this, for example.

In Verbindung mit dieser im vorstehenden beschriebenen Erfindung kann es sich gegebenenfalls als zweckmäßig erweisen, auf dieser Lackschicht zusätzlich noch eine Schicht aus einem plastischen Werkstoff aufzubringen, um auf diese Weise Vorsorge zu treffen, daß bei einer wider Erwarten eintretenden Rissebildung in der Lackschicht trotzdem noch ein Schutz für den pn-übergang auch an diesen Stellen gewährleistet ist, indem diese Stellen dann durch den plastischen Werkstoff überdeckt bleiben bzw. dieser sich an diesen Stellen einlagert. Für diese Schutzschicht plastischen Charakters kann als Werkstoff beispielsweise Hochvakuumfett oder Siliconfett benutzt werden.In connection with the above-described invention, it may optionally apply as It should prove expedient to additionally apply a layer of a plastic material to this lacquer layer, in order to take precautions against unexpected crack formation In the lacquer layer, protection for the pn junction is still guaranteed at these points is in that these places then remain covered by the plastic material or this is on stores these places. For this protective layer of plastic character, the material can be, for example High vacuum grease or silicone grease can be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt in einem zur Veranschaulichung gewählten Maßstab die Zeichnung. In dieser ist ein Gleichrichterelement dargestellt, welches eine Molybdäntragplatte 1 aufweist. Diese ist mit dem Halbleiterkörper 2 aus schwach p-leitendem Silizium über eine Schicht 3 aus Aluminium verbunden, welche gleichzeitig die eine Elek-An embodiment of the invention shows on a scale chosen for illustration purposes Drawing. This shows a rectifier element which has a molybdenum support plate 1. This is with the semiconductor body 2 made of weakly p-conductive silicon via a layer 3 made of aluminum connected, which at the same time

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trode bildet bzw. das Dotierungsmaterial für die Legierung des Halbleiterkörpers an der einen Oberfläche liefert. Auf dem Halbleiterkörper 2 ist eine Elektrode 4 aus Gold—Antimon aufgebracht, durch welche bei dem Legierungsprozeß mit dem Halbleiterkörper 2 in diesem der pn-übergang gebildet wird, der an der Randzone der Elektrode 4 an die Oberfläche des Halbleiterkörpers 2 heraustritt. 5 bezeichnet die aufgebrachte Schicht aus einem "Lack mit einem Füllstoff aus feinverteiltem blätterförmigern elektrischem Isoliermaterial in Form von Glimmer. Auf diese Lackschicht ist noch eine weitere Schutzschicht 6 aus Siliconfett aufgebracht.Trode forms or the doping material for the alloy of the semiconductor body on one surface supplies. An electrode 4 made of gold-antimony is applied to the semiconductor body 2 by which in the alloying process with the semiconductor body 2 in this the pn junction is formed, the emerges at the edge zone of the electrode 4 on the surface of the semiconductor body 2. 5 denotes the applied layer of a "lacquer with a filler of finely divided sheet-like electrical Insulating material in the form of mica. Another protective layer 6 made of silicone grease is on top of this lacquer layer upset.

Claims

Patent claims:

1. Rectifier arrangement with pn junction and a semiconductor based on germanium, Silicon or another semiconductor in which the pn junction of the semiconductor is used for protection is covered against atmospheric influences by a layer of an insulating varnish, characterized in that that the insulating varnish is a filler made of a finely divided fibrous or leaf-shaped contains electrical insulating material.

2. rectifier arrangement according to claim 1, characterized in that the fibrous filler consists of asbestos.

3. rectifier arrangement according to claim 1, characterized characterized in that the sheet-like filler consists of mica.

4. Rectifier arrangement according to claim 1 or one of the following, characterized in that on the insulating lacquer layer an additional insulating layer made of a substance of plastic character is applied.

5. Rectifier arrangement according to claim 4, characterized in that the substance is high vacuum grease or silicone grease is used.

6. A method for producing a rectifier arrangement according to claim 1, characterized in that that the lacquer layer is painted on or sprayed on.

7. The method for producing a rectifier arrangement according to claim 1, characterized in that that the lacquer coating is applied by a dipping process.

8. A method for producing a rectifier arrangement according to claim 6 or 7, characterized characterized that when diving or. Injection process later for an electrical connection required places are specially covered.

Considered publications:
German interpretation document No. 1 037 016.

1 sheet of drawings