DE1086811B - Verfahren zur Kontaktierung und zum Zusammenbau von mittels eines Aluminiumdrahtes legierten Silizium-Gleichrichtern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontaktierung und zum Zusammenbau von mittels eines Aluminiumdrahtes legierten Silizium-Gleichrichtern, insbesondere von Siliziumleistungsgleichrichtern, bei dem die einzelnen Anschluß elemente miteinander verlötet oder verschweißt und die einzelnen Gleichrichter-Elemente durch eine mit einer Drahtdurchführung versehene Hülle abgeschlossen werden.

Wie bekannt, bestehen derartige Gleichrichterelemente aus einem Siliziumkristall, auf dessen eine Oberfläche ein Aluminiumdraht auflegiert wird, der etwa senkrecht zu dieser Oberfläche steht. Der Siliziumkristall ist mit seiner anderen großflächigen Oberfläche auf einen Kupferblock, z. B. eine Kupferschraube, aufgelötet. Diese gesamte Anordnung ist in einer Hülse untergebracht. Vorzugsweise werden hierzu Hülsen mit Glaseinschmelzung und Drahtdurchführung verwendet, die einen hermetischen Abschluß des Kristalls gewährleisten. Die Kontaktierung des Kupferblockes bietet naturgemäß keine Schwierigkeiten. Anders ist es jedoch mit der Kontaktierung des Aluminiumdrahtes, der mit der Drahtdurchführung der Hülse zu verbinden ist. Üblicherweise wurde bisher zur Kontaktierung der Aluminumdraht gemeinsam mit einem Kupferdraht durch Flachdrücken der Drahtdurchführung festgeklemmt. Diese Klemmverbindung erwies sich jedoch als störanfällig, da im Laufe der Zeit auch der hermetisch abgeschlossene Aluminiumdraht oxydiert. Dieses führte zur Unterbrechung des Kontaktes.

Die Schwierigkeiten bezüglich des Kontaktes werden nach einem anderen bekannten Verfahren vermieden, bei dem der auflegierte Aluminiumdraht mit dem durch die Drahtdurchführung in die Hülse hineinragenden starren Zuleitungsdraht verschweißt wird. Bei einer derartigen Verbindung der beiden Drähte tritt jedoch der Nachteil auf, daß eine starre Verbindung entsteht. Diese ist nicht in der Lage, Spannungen, die durch thermische Kräfte im Betrieb bei erhöhter Temperatur entstehen, auszugleichen. Es besteht daher die Gefahr, daß die Schweißstelle zerstört wird.

Das Auftreten von thermischen Spannungen beim Betrieb von Halbleiterbauelementen hat bereits früher zu Maßnahmen geführt, mit deren Hilfe die Spannungen ausgeglichen werden können. So ist es z. B. bekannt, bei mit Pillen legierten Halbleiterbauelementen eine federnde Zuleitung, beipielsweise in Form eines U-förmig gebogenen Blechstreifens, zwischenzuschalten. Die Verwendung derartiger federnder Teile hat aber den Nachteil, daß der Zusammenbau erschwert wird, insbesondere wenn die Zuleitungen in eine Drahtdurchführung der Hülse eingefädelt werden sollen. Außerdem eignen sich solche U-förmig ge-Verfahren zur Kontaktierung

und zum Zusammenbau

von mittels eines Aluminiumdrahtes

legierten Silizium-Gleichrichtern

Anmelder:

Intermetall Gesellschaft für Metallurgie

und Elektronik m.b.H.,
Freiburg (Breisgau), Hans-Bunte-Str. 19

Heinz Pipping, Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt worden

bogenen federnden Zwischenstücke nicht für Drahttransistoren.

Es ist weiterhin bekannt, als Zuleitungen für den elektrischen Anschluß von Halbleiterbauelementen flexible Kupferlitzen zu verwenden. Diese sind aber insbesondere bei kleinen Bauelementen, die häufig durch ihre Zuleitungsdrähte auch mechanisch innerhalb einer Schaltung gehalten werden, wegen ihrer geringen Steifigkeit ungeeignet.

Die Erfindung hat sich zum Ziele gesetzt, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden unter Beibehaltung der Vorteile jeder einzelnen Anordnung, indem erfindungsgemäß die Verbindung zwischen dem starren Legierungsdraht und einem starren Zuleitungsdraht durch eine allseitig bewegliche Kupferlitze hergestellt wird, deren eines Ende vor Aufbringung des Hülsenabschlusses mit dem Legierungsdraht verschweißt und deren anderes Ende durch die Drahtdurchführung der Hülse gezogen und nach deren Montage am äußeren Ende mit dem von außen eingeschobenen Zuleitungsdraht verlötet wird.

Die Zeichnung zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Gleichrichters. Auf dem SiIiziumkristall 1 ist ein Aluminiumdraht 2 auflegiert. Der Siliziumkristall 1 ist auf einen Kupferblock 3, z. B. eine Kupferschraube, aufgelötet, die mit einer Drahtdurchführung 4 verbunden ist. Der Kristall befindet sich in einer Hülse 5 mit Glaseinschmelzung 6

009 570/322

und Drahtdurchführung 7. Mit dem Aluminiumdraht 2 ist an der Stelle 8 z. B. unter Zuhilfenahme einer Punktschweißmaschine eine Kupferlitze 9 verschweißt. Die Kupferlitze 9 ist durch die Drahtdurchführung 7 gezogen, in die von außen ein Zuleitungsdraht 10, z. B. aus Kupfer, geschoben wird. An der Stelle 11 ist die Kupferlitze 9 mit der Drahtdurchführung 7 gemeinsam mit dem Zuleitungsdraht 10 verlötet.

Die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung •hergestellte Halbleiteranordnung weist den Vorteil auf, daß sie einerseits zum Anschluß des Bauelementes innerhalb einer Schaltung starre Zuleitungsdrähte aufweist, daß die Anschlußelemente insgesamt aber so flexibel ausgebildet sind, daß durch Temperaturerhöhungen während des Betriebes verursachte thermische Spannungen ausgeglichen werden können. Weiterhin wird durch Zwischenschalten einer Kupferlitze der Zusammenbau der Gleichrichteranordnung wesentlich erleichtert, da die Kupferlitze mühelos in die Drahtdurchführung der Hülse eingeführt werden kann. Die so hergestellten Gleichrichter besitzen gute Kontakte, die auch während des Betriebes erhalten bleiben, und sind demnach den nach bekannten Verfahren kontaktierten Gleichrichtern hinsichtlich ihrer Lebensdauer überlegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zur Kontaktierung und zum Zusammenbau von mittels eines Aluminiumdrahtes legierten Silizium-Gleichrichtern, insbesondere von Siliziumleistungsgleichrichtern, bei dem die einzelnen Anschlußelemente miteinander verlötet oder verschweißt und die einzelnen Gleichrichterelemente durch eine mit einer Drahtdurchführung versehenen Hülse abgeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem starren Legierungsdraht (2) und einem starren Zuleitungsdraht (10) durch eine allseitig bewegliche Kupferlitze (9) hergestellt wird, deren eines Ende (8) vor Aufbringung des Hülsenabschlusses mit dem Legierungsdraht (2) verschweißt und deren anderes Ende durch die Drahtzuführung (7) der Hülse (5) gezogen und nach deren Montage am äußeren Ende (11) mit dem von außen eingeschobenen Zuleitungsdraht (10) verlötet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 763 822;
   »SEG-Nachrichten«, Bd. 5, 1957, H. 1, S. 36 bis 38; »Journal of the Institution of Electrical Engineers«, Bd. 2, 1956, H,.15, S. 144 bis 150.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©009 570/322 8.60