DE1248171B - Halbleiterverbundelementanordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES WTTWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 21g-11/02

Nummer: 1 248 171

Aktenzeichen: St 19667 VIII c/21 g

j[ 248 171 Anmeldetag: 4. September 1962

Auslegetag: 24. August 1967

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Halbleiteranordnungen, insbesondere Leistungsgleichrichteranordnungen.

Nach der deutschen Patentschrift 950 491 ist ein Gleichrichterelement bekannt, das aus zwei Platten besteht, die nicht miteinander verbunden sind und einen Hohlraum umschließen. Ein Isolierring wird zwischen die Ränder der beiden Platten gelegt und ein zweiter Isolierring aus nachgiebigem Material auf die andere Seite des Randes der einen Platte aufgelegt, danach wird der andere Rand nach dem Umbördeln eingedrückt. Die Platten sind so ausgebildet, daß sie einen becherförmigen Teil besitzen, um die Halbleiterstücke aufzunehmen. Weiterhin hat die eine Platte einen Vorsprung und die andere eine entsprechende Vertiefung aufzuweisen, so daß bei Anordnung zu einer Serienschaltung jeder Vorsprung in die Vertiefung eingreift. Diese Germanium- oder Siliciumgleichrichterelemente lassen sich aber nicht wie Selenplatten stapeln, da sie zu klein sind und sich demzufolge keine zentralen Bohrungen anbringen lassen. Es war bisher immer schwierig, die kleinen Gleichrichterelemente zu einer säulenförmigen Anordnung einfach und wirtschaftlich aufzubauen.

Diese angeführten Nachteile werden auf Grund der vorliegenden Erfindung vermieden.

In Vorarbeiten wurde bereits vorgeschlagen, eine Halbleiteranordnung der vorstehenden Art als Verbundelement in der Weise auszubilden, daß ein System von metallischen und/oder isolierenden Platten, insbesondere ringförmigen Scheiben, zu einer den Leistungsgleichrichter einschließenden Baueinheit miteinander verbunden sind. Der Leistungsgleichrichter ist z. B. in einer Bohrung einer dieser Platten bzw. Scheiben untergebracht. Die zentrale öffnung der Scheiben dient zum Aufreihen der Verbundelemente auf einen Trägerbolzen zum Herstellen einer Säule, wie dies von Selengleichrichtera her bekannt ist.

Die Erfindung knüpft an diese Entwicklung an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung, insbesondere Leistungsgleichrichteranordnung, zu schaffen, bei der das Verbundelement aus Scheiben und/oder Ringen besteht, die jeweils an der Mantelfläche aneinandergrenzen und den bzw. die Gleichrichter oder andere Halbleiterbauelemente umschließen.

Erfindungsgemäß zeichnet sich die Halbleiteranordnung dadurch aus, daß Gleichrichter- oder Halbleiterbauelemente an der Innenseite einer Scheibe in Vertiefungen oder Aussparungen ein-Halbleiterverbundelementanordnung

Anmelder:

Deutsche ITT Industries
Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Freiburg (Breisgau), Hans-Bunte-Str. 19

Als Erfinder benannt:

Dr. rer. nat. Heinrich A. Bartels, Wetzlar

gekapselt sind, daß die als Elektrode dienende Scheibe am äußeren Rand mit einer anderen Elektrode mittels eines Isolierringes verbunden ist und daß eine zentrale Bohrung in der Scheibe für die Kapselung vorgesehen ist.

Bei einer weiteren Ausbildung dieser Halbleiteranordnung sind die Gleichrichter oder Halbleiterbauelemente in der Vertiefung einer die eine Elektrode bildenden ringförmigen metallischen Scheibe angebracht, während die andere Elektrode durch einen äußeren, von der Scheibe isolierten metallischen Ring gebildet ist. Die Scheiben und Ringe sind miteinander verlötet. Der Raum, der zur Aufnahme der Gleichrichter dient, wird durch Zusammenwirken der metallischen Scheibe, des Isolierringes und des äußeren Metallringes gebildet. Die metallischen Scheiben bzw. Ringe können aus Metallschichten, die auf isolierenden Bauteilen aufmetallisiert sind, bestehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. In diesen ist mit R die innere Scheibe des Verbundelementes bezeichnet, die als dickes massives metallisches Bauteil ausgebildet und mit einer zentralen Bohrung B versehen ist. Diese Scheibe R enthält in Aussparungen oder Vertiefungen, die von der Mantelfläche der Scheibe aus nach innen hin angebracht sind, Leistungsgleichrichter G. Jede Scheibe R kann einen oder mehrere Gleichrichter in entsprechenden Vertiefungen enthalten. Die Scheibe/? bildet gleichzeitig die eine Elektrode der Gleichrichter G. Die andere Elektrode wird durch den äußeren metallischen RingM gebildet, der von der Scheibe R durch den isolierenden Ring / getrennt ist. Die Gleichrichter G sind mittels einer biegsamen elektrischen Leitung od. dgl., die durch den Isolierring / hindurchgeführt ist, mit dem

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Claims (5)

äußeren Ring M verbunden. Die entsprechenden Lötstellen sind mit L bezeichnet. Die Ringe R, I und M werden miteinander verkittet, verlötet oder in anderer Weise verbunden. Der Isolierring I kann nach der Erfindung auch durch eine Kittschicht ersetzt werden, die notwendig ist, um den metallischen Ring M von der inneren ringförmigen Scheibe R längs der Mantelfläche zu isolieren und auf dieser zu befestigen. Wenn die Scheiben bzw. Ringe R, I, M die gleiche Höhe besitzen, entsteht eine Baueinheit, die mittels der Bohrung B in der aus F i g. 2 ersichtlichen Weise zu einer Säule gestapelt werden kann. Es sind aus Gründen der Veranschaulichung nur zwei Verbundelemente Rv Iv M1 und R2, I2, M2 dargestellt, die gemäß der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise aufgebaut sind. Der in der inneren metallischen Scheibeii1 bzw. R2 befindliche Gleichrichter G ist mittels einer elektrischen Leitung od. dgl., die durch die Isolierringe Iv I2 oder entsprechende Kittschichten hindurchgeführt ist, mit dem äußeren metallischen RingM1 bzw. M2 elektrisch verbunden, was durch den schwarzen Punkt angedeutet ist. Der elektrische Kontakt zwischen benachbarten Verbundelementen wird durch den metallischen RingiV1, die KtihlplatteisC1 und den AbstandsringD bzw. durch die entsprechenden Teile N2, K2, D hergestellt. Die Isolierscheiben S1 und S2 dienen zur Zentrierung der metallischen Ringe N1 und N2. Die Gleichrichter G des Verbundelementes Rv Iv M1 sind auf diese Weise mit den Gleichrichtern des Verbundelementes R2, I2, M2 elektrisch in Serie geschaltet. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es z. B. möglich, die Erfindung in der Weise zu verwirklichen, daß der äußere metallische RingM als Scheibe ausgebildet ist und die Gleichrichter bzw. Halbleiterbauelemente aufnimmt, während ein innerer Ringi? als zweite Elektrode dient. Die elektrischen Verbindungsleitungen zwischen Gleichrichter und Elektrode können aus Stäben, Federn od. dgl. bestehen, wie auch an Stelle von Durchbohrungen für diese Leitungen offene Schlitze im Isolierringi benutzt werden können. Im Sinne der Erfindung liegt es ferner, die metallischen RingeAT1, N2 usw. mit den metallischen Ringen Mv M2 usw. der Verbundelemente durch Nut und Feder, durch Nocken und entsprechende Vertiefungen od. dgl. zu verbinden und in ihrer gegenseitigen Lage zu sichern. Der Säulenaufbau nach der Erfindung ist nicht an die Verwendung eines Trägerbolzens gebunden. Die Erfindung soll auch Halterungen umfassen, wie Rohre, Rahmen od. dgl., in denen bzw. zwischen denen die Verbundelemente nach der Erfindung unter geeignetem Druck übereinandergestapelt sind. Das Verbundelement nach der Erfindung ist besonders zur Parallelschaltung geeignet, die selbsttätig erfolgt, wenn die Verbundelemente ohne besondere Zwischenglieder übereinandergestapelt werden. Patentansprüche:

1. Halbleiteranordnung, insbesondere Leistungsgleichrichteranordnung, bei der das Verbundelement aus Scheiben und/oder Ringen besteht, die jeweils an der Mantelfläche aneinandergrenzen und den bzw. die Gleichrichter oder andere Halbleiterbauelemente umschließen, dadurchgekennzeichnet, daß Gleichrichteroder Halbleiterbauelemente (G) an der Innenseite einer Scheibe (R) in Vertiefungen oder Aussparungen eingekapselt sind, daß die als Elektrode dienende Scheibe (R) am äußeren Rand mit einer anderen Elektrode (M) mittels eines Isolierringes (I) verbunden ist und daß eine zentrale Bohrung (B) in der Scheibe (R) für die Kapselung vorgesehen ist.

2. Halbleiteranordnung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter oder Halbleiterbauelemente in der Vertiefung einer die eine Elektrode bildenden ringförmigen metallischen Scheibe angebracht sind, während die andere Elektrode durch einen äußeren, von der Scheibe isolierten metallischen Ring gebildet ist

3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben und Ringe miteinander verlötet sind.

4. Halbleiteranordnung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zur Aufnahme der Gleichrichter durch Zusammenwirken der metallischen Scheibe, des Isolierringes und des äußeren Metallringes gebildet wird.

5. Halbleiteranordnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß metallische Scheiben bzw. Ringe aus Metallschichten bestehen, die auf isolierenden Bauteilen aufmetallisiert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 950 491.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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