DE1210489B - Halbleiterbauelement mit einem in einem Gehaeuse gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement - Google Patents
Halbleiterbauelement mit einem in einem Gehaeuse gasdicht eingeschlossenen HalbleiterelementInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche KL: 21g-11/02
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
S 75252 VIII c/21g
10. August 1961
10. Februar 1966
10. August 1961
10. Februar 1966
Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung des Aufbaues eines Halbleiterbauelementes mit
einem in einem aus einem grundplattenförmigen und einem glockenförmigen Teil bestehendem Gehäuse
gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement, das aus einem Halbleiterkörper und zwei mit diesem fest
verbunden Versteifungsplatten mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der demjenigen
des Halbleiterkörpers benachbart liegt, besteht. Sie hat die Schaffung eines Aufbaues zum Ziel mit einer
gegenseitigen Kontaktgabe zwischen Halbleiterelement und solchen massiven Anschlußkörpern, für
welche nach Bedarf Körper guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit gewählt werden können und
dessen ungeachtet doch trotzdem betriebsmäßig dabei auch gute thermische und elektrische Übergänge
vom Halbleiterelement zum jeweiligen Anschlußkörper bestehen und erhalten bleiben. Auf jeden
Fall können diese nicht dadurch gestört werden, daß am Übergang zwischen den Anteilen des Halbleiterelementes
und den benachbarten Anteilen des Halbleiterbauelementes etwa wegen des Aneinanderliegens
von Teilen aus Werkstoffen verschiedener bzw. voneinander abweichender thermischer Ausdehnungskoeffizienten
thermische Spannungen und als deren Folge Schub- oder Biegespannungen zur Entstehung gelangen, die gegebenenfalls das Halbleiterelement
in ihrer nachteiligen Auswirkung sonst erreichen könnten.
Diese vorgezeichnete Aufgabe läßt sich bei dem eingangs genannten Halbleiterbauelement
erfindungsgemäß dadurch lösen, daß das Halbleiterelement von dem als Kraftspeicher wirkenden
glockenförmigen Gehäuseteil auf den grundplattenförmigen Gehäuseteil gleitfähig angedrückt
wird.
Es wird also zwischen den Endflächen des Halbleiterelementes und den benachbarten Anteilen des
Halbleiterbauelementes im elektrischen Stromlauf und im thermischen Flußweg eine gegenseitige
Druckkontaktberührung der Teile mit gleitfähiger und gleitfähig bleibender gegenseitiger Anlage hergestellt
sowie betriebsmäßig aufrechterhalten, wobei zur Übernahme der Funktion eines Kraftspeichers
für die Erzeugung und die Gewährleistung des erforderlichen Druckes an den Druckkontaktberührungsstellen
sowohl bei der Montage unter gleichzeitiger Berücksichtigung eventueller Toleranzen an
den zusammenwirkenden Teilen als auch betriebsmäßig unter Berücksichtigung thermischer Dehnungen
der in kraftschlüssiger Verbindung miteinander stehenden Teile unmittelbar der glocken-Halbleiterbauelement
mit einem in einem
Gehäuse gasdicht eingeschlossenen
Halbleiterelement
Gehäuse gasdicht eingeschlossenen
Halbleiterelement
Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
ίο Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Berlin und Erlangen,
ίο Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Gerald Klein, München-Allach;
Herbert Vogt, München
Dipl.-Ing. Gerald Klein, München-Allach;
Herbert Vogt, München
förmige Gehäuseteil des Halbleiterbauelementes benutzt wird.
Für die erforderliche elektrische Trennung der elektrischen Pole des Halbleiterelementes an den
Teilen des Halbleiterbauelementes kann der glokkenförmige Gehäuseteil als Kraftspeicher über einen
zwischengeschalteten elektrischen Isolierkörper auf das Halbleiterelement unmittelbar oder über einen
Anschlußkontakt für diesen wirken.
Der Isolierkörper kann dabei gegebenenfalls auch derart gestaltet sein, daß er zusätzlich zu seiner
Funktion als Druck übermittelnder Zwischenkörper noch die Funktion eines Zentrierungskörpers bzw.
Lagesicherungs- oder Orientierungskörpers übernimmt, indem er z. B. mit einem Randteil das eingeschlossene
Halbleiterelement im Halbleiterbauelement umschließt.
Wirkt der Isolierkörper mittelbar auf das Halbleiterelement für seinen Anpreßdruck, so kann dies
so geschehen, daß er unmittelbar auf den zweiten Anschlußkontakt wirkt, der auf der anderen Endfläche
des Halbleiterelementes, vorzugsweise ebenfalls nur über eine Hilfszwischenlage, gleitfähig
zur Anlage gebracht ist. In diesem Fall kann der Isolierkörper^ dazu ausgenuzt werden, unmittelbar
den Anpreßdruck an beiden Gleitflächenanlagestellen in dem Aufbau der Halbleiteranordnung zu
schaffen. Die reine Gleitfiächenanlagestelle liegt dann an der unteren Fläche des Halbleiterelementes,
die der Grundplatte des Gehäuses benachbart liegt, und die andere zwischen der Oberfläche des HaIbleiterelementes,
die der Grundplatte abgewandt liegt, und dem elektrischen Anschlußkontakt an diese
Oberfläche, wenn sowohl zwischen der oberen und
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der unteren Fläche des Halbleiterelementes und den Auf jenen Boden bzw. die genannte Platte folgen
diesen benachbarten Körpern je eine gegenseitige in der Längsrichtung des Halbleiterbauelementes
gleitfähige Anlage geschaffen werden soll, um auf innerhalb einer elektrisch isolierenden Auskleidung
diese Weise der Entstehung von mechanischen Span- des metallischen becherförmigen Gehäuseteils aufnungen
vorzubeugen, die auf die verschiedene 5 einander ein Stapel scheibenförmiger Gleichrichterthermische
Dehnung der Werkstoffe der einander elemente, ein aus einer Platte sowie einem an ihr
benachbart liegenden Körper zurückzuführen ist. befestigten, von dieser an der dem Gleichrichter-
Die an dem Halbleiterelement an einer oder bei- plattenstapel abgewandten Oberfläche ausladenden
den Seiten benutzten Versteifungsplatten bestehen Anschlußdraht bestehender pilzförmiger Anschlußdabei
aus einem Werkstoff, der in seinem thermi- io kontakt, ein auf diesen Anschlußdraht aufgereihter,
sehen Ausdehnungskoeffizienten dem Ausdehnungs- vorzugsweise aus Silikongummi bestehender Kissenkoeffizienten
des Halbleiterkörpers möglichst be- körper und zwei starre Scheiben aus lameliiertem
nachbart liegt, also z. B. aus Molybdän, Wolfram, Phenolisoliermaterial mit einer dazwischenliegenden,
Tantal, Chrom oder einer Eisen-Nickel-Kobalt- ebenfalls aus Silikongummi bestehenden Scheibe;
Legierung. 15 hierbei setzt sich die innerste der genannten starren
Hierbei ist dieser Isolierkörper vorzugsweise an Scheiben auf das Ende des Auskleidungszylinders
seinen Stirnflächen mit einer entsprechenden Ein- auf, und der Rand der äußeren Stirnfläche der
lage, Auflage oder einem entsprechenden Überzug außenliegenden anderen starren Scheibe wird von
versehen, welche in der Lage ist, für einen dichten dem nach innen um diesen freien Rand des mit
Abschluß des Gehäuses nach außen zu sorgen. Der ao dünner Wand hergestellten, dem Rand der Becher-Isolierkörper
kann hierfür z.B. an seiner Stirn- form benachbarten liegenden Längenteil des becherfläche
auch mit einer oder mehreren Rillen versehen förmigen Gehäuseteils umfaßt,
sein, und in diese Rillen wird ein solcher geeigneter Bei einem Halbleiterbauelement von scheibennachgiebiger Stoff eingelegt, der in der Lage ist, förmigem Aufbau mit einem ringscheibenförmigen für einen gasdichten Abschluß nach außen zu 25 Isolierkörper und mit an dessen Stirnflächen anliesorgen. Ein solcher für die Zwecke der Einlage, genden und an über dessen Ringform hinaus radial Auflage oder des Überzuges geeigneter Stoff, der ausladenden Randzonen mit der Mantelfläche des insbesondere auch chemisch inert gegen das Halb- Ringkörpers gasdicht verbundenen Anschlußkontaktleitermaterial ist, würde z. B. ein Polytetrafluor- plattenkörpern besteht die Inneneinrichtung des äthylen sein. Der zweite Pol wird dann innerhalb 30 Halbleiterbauelementes aus einer weichen Metalldes Ioslierringes herausgeführt, über welchen das scheibe von relativ guter thermischer Leitfähigkeit, Halbleiterelement an der Grundplatte des Gehäuses wie aus einer Bleilegierung, aus einem Sperrschichtfestgespannt wird. Dieser zweite Anschlußpol kann nhn aus Aluminium, aus einer flachen Halbleiterunmittelbar als ein starrer Körper ausgebildet wer- scheibe, z. B. aus Silizium, auf einer metallischen den, der auch an seinem dem Halbleiterelement 35 Tragscheibe aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legiebenachbart liegenden Ende, gegebenenfalls unmittel- rung von im wesentlichen gleichem Ausdehnungsbar mit einer entsprechenden Endplatte ausgestattet koeffizienten wie die von ihr getragene Siliziumist, so daß der elektrische Anschlußleiter dann den schicht, aus einer weiteren weichen Metallscheibe Charakter einer umgestürzten, mit ihrer Endfläche von guter thermischer Leitfähigkeit von gleichem auf die Elektrode des Halbleiterelementes gleitfähig 40 Werkstoff wie die erstgenannte und aus einem pilzaufgesetzten Pilzform hat. Auf die innere Fläche förmigen Anschlußkontakt, der mit der Außenfläche des Daches dieser Pilzform kann dann der Druck des anteiligen Pilzdachkörpers von rechteckförmigem ausgeübt werden, durch welchen das Halbleiter- Querschnitt sich gegen das aufgezählte Schichtenelement mit seiner Versteifungsplatte an die Grund- system legt. Mittels des als Niet benutzten Schaftes platte des Gehäuses angepreßt wird. Hierbei wird 45 der Pilzform sind gegen die innere Fläche der Pilzsich dann um den Schaft dieser Pilzform des zwei- dachform zwei einander kreuzende, auf den Schaft ten Anschlußleiters herum noch ein gewisser freier mit Aussparungen aufgeschobene rechteckförmige, Raum ergeben. Es kann dann zweckmäßig sein, bogenförmig gestaltete Blattfedersysteme mit dem diesen Raum noch mit einer geeigneten elektrisch mittleren Teil der konvexen Teile ihrer Bogenform isolierenden Vergußmasse auszufüllen, wodurch mit 5° festgespannt. Diese Federpakete stützen sich unter den Dichtungskörpern, welche einerseits zwischen Vorspannung mit den freien Schenkelenden der dem Halbleiterelement und dem Isolierkörper und Bogenform gegen die innere Fläche der zweiten andererseits zwischen diesem und dem zweiten Ge- metallischen Deckplatte des Halbleiterbauelementehäuseteil liegen, ein weiterer Dichtungsweg gegen gehäuses ab. Sowohl im elektrischen Stromweg über den Zutritt von Fremsdtoffen in dem Kammerraum 55 das -Halbleiterelement als auch im Wärmeflußweg des Gehäuses in Reihe geschaltet ist. vom Halbleiterelement liegt somit jeweils an den Bei einem bekannten Halbleiterbauelement ist ein Blattfederenden zu dem einen metallischen Deckplat-Gehäuse vorhanden aus einer einheitlichen Becher- tenteil des Halbleiterbauelementegehäuses ein nachform oder aus einem zylindrischen Teil und aus teiliger Isthmus vor.
sein, und in diese Rillen wird ein solcher geeigneter Bei einem Halbleiterbauelement von scheibennachgiebiger Stoff eingelegt, der in der Lage ist, förmigem Aufbau mit einem ringscheibenförmigen für einen gasdichten Abschluß nach außen zu 25 Isolierkörper und mit an dessen Stirnflächen anliesorgen. Ein solcher für die Zwecke der Einlage, genden und an über dessen Ringform hinaus radial Auflage oder des Überzuges geeigneter Stoff, der ausladenden Randzonen mit der Mantelfläche des insbesondere auch chemisch inert gegen das Halb- Ringkörpers gasdicht verbundenen Anschlußkontaktleitermaterial ist, würde z. B. ein Polytetrafluor- plattenkörpern besteht die Inneneinrichtung des äthylen sein. Der zweite Pol wird dann innerhalb 30 Halbleiterbauelementes aus einer weichen Metalldes Ioslierringes herausgeführt, über welchen das scheibe von relativ guter thermischer Leitfähigkeit, Halbleiterelement an der Grundplatte des Gehäuses wie aus einer Bleilegierung, aus einem Sperrschichtfestgespannt wird. Dieser zweite Anschlußpol kann nhn aus Aluminium, aus einer flachen Halbleiterunmittelbar als ein starrer Körper ausgebildet wer- scheibe, z. B. aus Silizium, auf einer metallischen den, der auch an seinem dem Halbleiterelement 35 Tragscheibe aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legiebenachbart liegenden Ende, gegebenenfalls unmittel- rung von im wesentlichen gleichem Ausdehnungsbar mit einer entsprechenden Endplatte ausgestattet koeffizienten wie die von ihr getragene Siliziumist, so daß der elektrische Anschlußleiter dann den schicht, aus einer weiteren weichen Metallscheibe Charakter einer umgestürzten, mit ihrer Endfläche von guter thermischer Leitfähigkeit von gleichem auf die Elektrode des Halbleiterelementes gleitfähig 40 Werkstoff wie die erstgenannte und aus einem pilzaufgesetzten Pilzform hat. Auf die innere Fläche förmigen Anschlußkontakt, der mit der Außenfläche des Daches dieser Pilzform kann dann der Druck des anteiligen Pilzdachkörpers von rechteckförmigem ausgeübt werden, durch welchen das Halbleiter- Querschnitt sich gegen das aufgezählte Schichtenelement mit seiner Versteifungsplatte an die Grund- system legt. Mittels des als Niet benutzten Schaftes platte des Gehäuses angepreßt wird. Hierbei wird 45 der Pilzform sind gegen die innere Fläche der Pilzsich dann um den Schaft dieser Pilzform des zwei- dachform zwei einander kreuzende, auf den Schaft ten Anschlußleiters herum noch ein gewisser freier mit Aussparungen aufgeschobene rechteckförmige, Raum ergeben. Es kann dann zweckmäßig sein, bogenförmig gestaltete Blattfedersysteme mit dem diesen Raum noch mit einer geeigneten elektrisch mittleren Teil der konvexen Teile ihrer Bogenform isolierenden Vergußmasse auszufüllen, wodurch mit 5° festgespannt. Diese Federpakete stützen sich unter den Dichtungskörpern, welche einerseits zwischen Vorspannung mit den freien Schenkelenden der dem Halbleiterelement und dem Isolierkörper und Bogenform gegen die innere Fläche der zweiten andererseits zwischen diesem und dem zweiten Ge- metallischen Deckplatte des Halbleiterbauelementehäuseteil liegen, ein weiterer Dichtungsweg gegen gehäuses ab. Sowohl im elektrischen Stromweg über den Zutritt von Fremsdtoffen in dem Kammerraum 55 das -Halbleiterelement als auch im Wärmeflußweg des Gehäuses in Reihe geschaltet ist. vom Halbleiterelement liegt somit jeweils an den Bei einem bekannten Halbleiterbauelement ist ein Blattfederenden zu dem einen metallischen Deckplat-Gehäuse vorhanden aus einer einheitlichen Becher- tenteil des Halbleiterbauelementegehäuses ein nachform oder aus einem zylindrischen Teil und aus teiliger Isthmus vor.
einem planen oder einem nach innen in Richtung 60 Bei einem bekannten Transistorbauelementeaufauf
den Gehäuseraum zu gewölbten Bodenteil, die bau ist das Halbleiterelement durch eine mit isoliert
beide miteinander verlötet und wobei im letzteren hindurchgeführten Zuleitungsdrähten versehene Tran-Fall
an diesem Bodenteil außen ein elektrischer An- sistorbodenplatte über eine mit drei Füßen verschlußleiter
befestigt ist oder im ersteren. Fall an sehene Tischplatte und einen Gummiring sowie einen
der inneren Bodenfläche ein plattenförmiger Teil 65 becherförmigen Isolierkörper gegen die Innenbodenmit
seiner einen Fläche anliegt, von der gleichzeitig fläche des becherförmigen Transistorgehäuseteiles
ein an ihr befestigter elektrischer Anschlußleiter festgespannt. Es liegt also ein Gummikörper innerdurch
die Bodenfläche des Gehäuses heraustritt. halb des Halbleiterbauelementegehäuses, der Anlaß
zu für das Halbleiterelement schädlichen Ausscheidungen geben kann und bei dem das Gummi insbesondere
unter dem wechselnden Wärmeeinfluß der betriebsmäßigen Temperaturänderungen des Halbleiterbauelementes
altern und dadurch seine Elastizität und Speicherfähigkeit als Kraft- bzw. mechanischer
Energiespeicher verlieren kann. Schließlich liegt das Halbleiterelement nur über Isolierwerkstoffe anderen
Teilen benachbart, so daß die Abführung der betriebsmäßig anfallenden Jouleschen Wärme relativ
schlecht werden kann.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand eines Ausfuhrungsbeispiels wird nunmehr auf die
Figur der Zeichnung Bezug genommen, wobei sich noch weitere vorteilhaft in Verbindung mit der
grundsätzlichen Erfindung benutzbare, technisch vorteilhafte Einzelmerkmale ergeben werden.
Mit 1 ist die z. B. aus Kupfer bestehende, gegebenenfalls oberflächenversilberte Grundplatte des
Gehäuses bezeichnet, welche an der einen Seite mit einem Gewindebolzen 2 für die Befestigung der
Halbleiteranordnung versehen ist. Diese Grundplatte ist an ihrer diesem Bolzen gegenüberliegenden
Fläche an einem zentralen Teil mit einer sockelartigen Erhöhung 3 versehen. Auf dieser sockelartigen
Erhöhung liegt eine Zwischenlage 4 aus duktilem Material, z. B. Silberblech, welche nach
ihrem Rand zu zunächst mit einer Erhöhung 4 α und einem an diese anschließenden abfallenden Teil versehen
ist, der dem Umfang der Sockelform 3 angepaßt ist und über diesen greift.
Auf diese Weise wird diese Zwischenlage 4 nach ihrem Auflegen auf den sockelartigen Teil unmittelbar
in einer vorbestimmten Lage gehalten bzw. gesichert. Die Erhöhung 4 a von 4 wird ausgenutzt zur
Zentrierung des auf diese Platte 4 aufgelegten Halbleiterelementes. Dieses Halbleiterelement besteht beispielsweise aus einer Versteifungsplatte 6 aus Molybdän,
einer Aluminiumelektrode 7, einer aus schwach p-leitendem Silizium bestehenden Halbleiterplatte 8,
einer einlegierten Goldantimonelektrode 9 sowie einer zweiten Platte 10 nach Art von 6. Die beiden Platten
6 und 10 bestehen somit allgemein aus einem in seinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten demjenigen
des Halbleiterkörpers 8 benachbart liegenden Werkstoff. Sie dienen also zur Versteifung des Halbleiterelementes
und sorgen dafür, daß irgendwelche äußeren mechanischen Spannungen nicht in nachteiliger
Weise auf den zwischen ihnen eingeschlossenen Halbleiterkörper übertragen werden können. Die
Teile 6 bis 10 sind unmittelbar durch einen Legierungsprozeß miteinander verbunden worden, der
gleichzeitig dazu dient, die auf die beiden Oberflächen des Halbleiterkörpers aufgebrachten Elektrodenmaterialien
für die Erzeugung der gewünschten dotierten Zonen in den Halbleiterkörper einzulegieren.
Auf die Platte 10 folgt in dem Systemaufbau wieder eine Zwischenlage 21 nach Art von 4. Auf
dieser Zwischenlage 21 sitzt als Anschlußelektrode vom zweiten Pol des Halbleiterelementes ein massiver
Anschlußbolzen 11, z. B. aus Kupfer, der aus einem Schaftteil lla und einem an diesen sich nach
unten erstreckenden pilzdachförmigen Teil 11 b besteht. Dieser pilzdachförmige Teil ist vorzugsweise
so gestaltet, daß er nicht nach Art einer einfachen ebenen Platte, gegebenenfalls mit parallel gegenüberliegenden
Flächen gestaltet ist, sondern von seinem Rand in Richtung auf den Schaftteil zu konus- bzw.
pyramidenartig ansteigt. Der Teil 11 ist nach seiner Randzone zu mit einer ringförmigen Vertiefung 12
versehen. In diese ist ein Dichtungskörper 13 eingelegt, der sich an einer Stirnfläche eines aus Isoliermaterial,
z. B. keramischem Material, bestehenden Ringes 14 befindet. Die lichte Weite der Aussparung
12 an 11 ist in bezug auf die Dicke des Isolierkörpers 14 derart gewählt, daß praktisch der Teil 14
eine Passung mit den Wänden der Aussparung 12
ίο eingeht. Darauf wird noch näher eingegangen werden.
An seiner oberen Stirnfläche trägt der Ringkörper 14 wieder eine entsprechende Auflage aus einem
Werkstoff nach Art von 13, der geeignet ist, eine Abdichtung zu bilden. Dieses Dichtungsmaterial 15
taucht zusammen mit dem oberen Ende des Zylinderringes 14 wieder mit Passung in eine mit 16 bezeichnete
Rille ein, die sich an dem zentralen Rand des zweiten Gehäuseteiles 17 befindet. Dieser Gehäuseteil
17 ist glockenförmig gestaltet und aus einem solchen Material hergestellt, daß er nach seinem
Zusammenbau mit den anderen Eelementen der Halbleiteranordnung zugleich nach Art eines Federkraftspeichers
einen solchen ausreichenden Druck über den Zylinder 14 auf das Halbleiterelement
übertragen kann, daß dieses mit einem vorbestimmten Druck gegen die Zwischenlage 4 gedrückt und
damit mittelbar an der Grundplatte 1 festgespannt wird. Das Gehäuse 17 kann z. B. aus einem Chromnickelstahl
durch einen Schmiedevorgang hergestellt worden sein und dann in seiner Wandstärke an
einer oder mehreren Zonen durch geeignete Mittel derart herabgesetzt worden sein, daß es nach Art
eines Kraftspeichers eine Druckwirkung ausüben kann, nachdem es an seinem äußeren Rind mechanisch
mit der Grundplatte 1 zusammengespannt worden ist. Für dieses Zusammenspannen weist die
Grundplatte 1 z. B. nahe ihrem äußeren Rand eine entsprechende rillenförmige Vertiefung 18 auf, in
welche, solange diese ringförmige Aussparung noch Rechteckform besitzt, der Gehäuseteil 17 mit einem
Flanschteil 19 eingesetzt wird, wonach dann der die Rille 19 außen begrenzende, zunächst noch zylindrische
Teil an seinem oberen Ende derart nach innen umgebogen bzw. -gerollt oder -gebördelt wird,
daß er den Flansch 19 an der Grundplatte 1 festspannt. Um zwischen dem Flanschteil 19 von 17 und
■ der Grundplatte 1 eine dichte Verbindung zu erreichen, wird zweckmäßig eine Einlage 20 unter dem
Flansch 19 benutzt, welche vorzugsweise aus einem duktilen Material, wie z. B. Silber, bestehen kann.
Der Anschlußbolzen 11 besteht im Interesse einer guten elektrischen und thermischen Leitung vorzugsweise
aus Kupfer. Die beiden Zwischenlagen 4 bzw. 21 bestehen vorzugsweise aus Silber. Bestehen 1 und
11, wie angegeben, aus Kupfer, so wirken diese Kupferkörper sinngemäß mit einem Körper aus Silber
zusammen. Zwischen zwei solchen Körpern kann sich bei Druckbeanspruchung eine gegenseitige
mechanische Verbindung ergeben, die ähnlich einer Verschweißung ist. Nun liegt aber diese jeweilige
Platte 4 bzw. 21 aus Silber auf einer Versteifungsplatte 6 bzw. 10 auf, die, wie bereits oben geschildert
wurde, vorzugsweise aus Molybdän besteht. Silber und Molybdän gehen aber selbst dann, wenn
zwischen beiden eine Berührung unter gleichzeitiger Druckbeanspruchung stattfindet, nicht eine solche
gegenseitige mechanische Haftverbindung ein, wie sie soeben zwischen Silber und Kupfer geschildert wor-
den ist. Es bleibt nach wie vor vielmehr eine entsprechende gleitfähige gegenseitige Anlage bestehen, die
gegebenenfalls noch dadurch verbessert werden kann, daß die Endflächen von 10 bzw. 6 an ihrer Oberfläche
geschliffen bzw. geläppt werden.
Die an beiden Seiten des Halbleiterelementes benutzten End- bzw. Versteifungsplatten oder Hilfsträgerplatten,
die, wie angegeben, vorzugsweise aus Molybdän hergestellt sind, können zur Verbesserung
der Gleitfähigkeit zwischen diesem Molybdän und der Silberplatte gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
mit einem besonderen Überzug aus Nickel versehen werden. Statt dessen kann auch zwischen der
Versteifungsplatte und dem Silber eine besondere Nickeleinlage benutzt werden.
Wie bereits geschildert worden ist, sind die stirnseitigen Enden von 14 und dieDichtungsmaterialauf-
bzw. -einlagen 13 bzw. 15 in entsprechende Fassungen 12 in 11 bzw. 16 in 17 eingeführt. Ein solcher
konstruktiver Aufbau ist dann wichtig, wenn das als Dichtungsmaterial benutzte Material die Eigenart
hat, unter Druck zu erweichen bzw. breitzufließen. Im Fall einer solchen nach dem Ausführungsbeispiel
gewählten Anordnung kann dieses Dichtungsmaterial von 12 bzw. 16 auch bei der von 17 ausgeübten
Druckbeanspruchung nicht derart breitfließen, daß es seine Rolle als Stützkörper zwischen 17 und 14 verliert,
sondern findet bei seiner Verformung seine Begrenzung durch die Passung zwischen den angegebenen
Rillen 12 bzw. 16 und 14. Das ist insbesondere auch wichtig, wenn z. B. die Dichtungseinlagen aus
einem Kunststoff, wie Polytetrafluoräthylen, bestehen.
Nach dem Ausführungsbeispiel ist schließlich noch um den zentralen Teil 17 a des Teils 17 herum ein
zylindrischer Teil 22 aufgesetzt und dann noch in den Hohlraum, der durch 12, 17 a, 14 und 11 begrenzt
wird, eine Vergußmasse 23 eingefüllt worden, welche aus einem geeigneten Gießharz, wie z. B. aus
einem Epoxyharz auf Äthoxylinbasis, besteht.
Der elektrische Anschluß an dem starren Anschlußkontakt,
welcher isoliert durch den einen Gehäuseteil hindurchgeführt ist, kann, wenn sonst
gegebenenfalls unerwünscht mechanische Beanspruchungen auf diesen Anschlußleiter übertragen werden
könnten, über einen biegsamen Anschlußleiter erfolgen, was jedoch nicht besonders dargestellt ist.
Für diese Zwecke kann beispielsweise auf dem Ende des Anschlußleiters ein hülsenförmiger Körper befestigt
werden, in welchen'von der einen Seite der starre Anschlußkontakt und von der anderen Seite
der biegsame Anschlußkontakt eingesetzt sind und die Mantelflächenteile dann auf den von ihnen umschlossenen
Körpern z. B. durch einen Quetsch- oder Rollprozeß festgespannt sind oder die gegenseitige
Verbindung der Hülsenzonen und der umschlossenen Leiter z. B. allein oder zusätzlich durch einen Lötprozeß
vorgenommen wird.
Claims (17)
- Patentansprüche:1, Halbleiterbauelement mit einem in einem aus einem grundplattenförmigen und einem glokkenförmigen Teil bestehenden Gehäuse gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement, das aus einem Halbleiterkörper und zwei mit diesem fest verbundenen Versteifungsplatten mit einem thermisehen Ausdehnungskoeffizienten, der dem des Halbleiterkörpers benachbart liegt, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Halblei terelement von dem als Kraftspeicher wirkenden glockenförmigen Gehäuseteil auf den grundplattenförmigen Gehäuseteil gleitfähig angedrückt wird.
- 2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der glockenförmige Gehäuseteil über einen Isolierkörper auf das Halbleiterelement drückt.
- 3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper ringförmig ausgebildet ist und daß an seinen stirnseitigen Flächen besondere dichtende Einlagen, Auflagen oder Überzüge für die Einwirkung auf das Halbleiterelement vorgesehen sind.
- 4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierring an seinen Stirnflächen mit Rillen oder Erhebungen versehen ist, in bzw. auf welche ein Dichtungsring oder mehrere Dichtungsringe eingelegt bzw. aufgelegt werden können.
- 5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolier-' ring zusätzlich so gestaltet ist, daß er das Halbleiterelement mit einem besonderen Randteil für dessen Lagesicherung in der Umfangsrichtung umschließt.
- 6. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein starrer, pilzartig gestalteter Anschlußleiter mit der äußeren Dachfläche seiner Pilzform auf der oberen Fläche des Halbleiterelementes gleitfäbig aufliegt und daß auf die innere Dachfläche die Druckwirkung von dem glockenförmigen Gehäuseteil ausgeübt wird.
- 7. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Raum zwischen dem von dem zweiten Pol des Halbleiterelementes aus sich erstreckenden elektrischen Anschlußleiter und dem ringförmigen Isolierkörper mit einer besonderen Vergußmasse ausgefüllt ist.
- 8. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer sockelartigen Erhöhung des Grundplattenteils eine Zwischenlage angeordnet ist, welche innerhalb einer erhöhten Randzone einen Sitz für das Halbleiterelement bildet und mit einem weiter außen liegenden Randfedl für ihre Zentrierung mit dem Sockelteil der Grundplatte zusammengeführt ist.
- 9. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberen Endfläche des Halbleiterelementes und dem pilzartig gestalteten Anschlußleiter eine Zwischenlage angeordnet ist, die einen nach oben gezogenen Randteil aufweist, der als Zentrierungssitz für das untere Ende des auf ihr aufgesetzten Anschlußleiters dient.
- 10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsplatten des Halbleiterelementes aus Molybdän und die Zwischenlagen aus duktilem Material, wie Silber, bestehen.
- 11. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das stirnseitige Ende des Isolierringes mit den dichtenden Einlagen jeweils an dem benachbarten Körper in eine solche Fassung mit Passungiziueingesetzt ist, daß bei der Druckbeanspruchung ein Vorbeifließen des Dichtungsmaterials an den Seitenflächen des Isolierzylinders unterbunden ist.
- 12. Halbleiterbauelement nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß der pilzartig gestaltete Anschlußleiter an seinem dem Halbleiterelement zugewandten pilzdachförmigen Endteil derart gestaltet ist, daß seine Dicke vom Rand in Richtung auf den Schaft des Anschlußleiters zu ansteigt.
- 13. Halbleiterbauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der glockenförmige Gehäuseteil an seinem zentralen Randteil mit einem besonderen aufgesetzten zylindrischen Teil versehen ist, der eine Gießform für das Einfüllen von Vergußmasse bildet.
- 14. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der glockenförmige Gehäuseteil an seinem äußeren Rand mit einem Flanschteil versehen ist, mit welchem er in einer nutförmigen Aussparung der Grundplatte mittels Formschluß gehalten ist.
- 15. Halbleiteranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Endfläche des Flansches und dem Boden der Nut der10Grundplatte eine duktile Zwischenlage, ζ. B. aus Silber oder Zinn, eingeschaltet und eingespannt ist.
- 16. Halbleiteranordnung nach Ansprach 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkontaktberührungsflächen der Versteifungsplatten geschliffen bzw. geläppt sind.
- 17. Halbleiteranordnung nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Molybdän bestehenden Versteifungsplatten des Halbleiterelementes an ihren freien Oberflächen mit einem besonderen Überzug aus Nickel versehen sind oder daß zwischen den Endflächen dieser Versteifungsplatten und den aus Silber bestehenden Zwischenlagen je eine besondere Nickeleinlage vorgesehen ist.In Betracht gezogene Druckschriften:Deutsche Auslegeschriften Nr. 1057 240,
1072323;USA.-Patentschriften Nr. 2 822 512, 2 863 105,
956 214;französische Zusatzpatentschrift Nr. 72 811;»Nachrichtentechnische Fachberichte, Beihefte der NTZ«, Bd. 1 (1955), S. 33 bis 36.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen609 507/265 2.66 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES75252A DE1210489B (de) | 1961-08-10 | 1961-08-10 | Halbleiterbauelement mit einem in einem Gehaeuse gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement |
Applications Claiming Priority (1)
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| DES75252A DE1210489B (de) | 1961-08-10 | 1961-08-10 | Halbleiterbauelement mit einem in einem Gehaeuse gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1210489B true DE1210489B (de) | 1966-02-10 |
Family
ID=7505240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES75252A Pending DE1210489B (de) | 1961-08-10 | 1961-08-10 | Halbleiterbauelement mit einem in einem Gehaeuse gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1210489B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1915042A2 (de) | 2006-10-16 | 2008-04-23 | Ferroperm-Emc ApS | Hermetisch abgedichtete Schaltung |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1072323B (de) * | 1957-04-16 | |||
| US2822512A (en) * | 1955-05-17 | 1958-02-04 | Westinghouse Brake & Signal | Rectifier assemblies |
| US2863105A (en) * | 1955-11-10 | 1958-12-02 | Hoffman Electronics Corp | Rectifying device |
| DE1057240B (de) * | 1957-11-09 | 1959-05-14 | Bosch Gmbh Robert | Hochleistungsgleichrichter der Grossflaechenbauart mit einem als Gleichrichterelement dienenden p-n-Halbleiterkristall |
| FR72811E (fr) * | 1958-01-16 | 1960-07-22 | Westinghouse Freins & Signaux | Procédé de fixation d'un capot de protection d'un organe sensible tel que redresseur sur un socle destiné à supporter ledit organe et produit industriel en résultant |
| US2956214A (en) * | 1955-11-30 | 1960-10-11 | Bogue Elec Mfg Co | Diode |
-
1961
- 1961-08-10 DE DES75252A patent/DE1210489B/de active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2822512A (en) * | 1955-05-17 | 1958-02-04 | Westinghouse Brake & Signal | Rectifier assemblies |
| US2863105A (en) * | 1955-11-10 | 1958-12-02 | Hoffman Electronics Corp | Rectifying device |
| US2956214A (en) * | 1955-11-30 | 1960-10-11 | Bogue Elec Mfg Co | Diode |
| DE1072323B (de) * | 1957-04-16 | |||
| DE1057240B (de) * | 1957-11-09 | 1959-05-14 | Bosch Gmbh Robert | Hochleistungsgleichrichter der Grossflaechenbauart mit einem als Gleichrichterelement dienenden p-n-Halbleiterkristall |
| FR72811E (fr) * | 1958-01-16 | 1960-07-22 | Westinghouse Freins & Signaux | Procédé de fixation d'un capot de protection d'un organe sensible tel que redresseur sur un socle destiné à supporter ledit organe et produit industriel en résultant |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1915042A2 (de) | 2006-10-16 | 2008-04-23 | Ferroperm-Emc ApS | Hermetisch abgedichtete Schaltung |
| EP1915042A3 (de) * | 2006-10-16 | 2009-09-02 | Ferroperm-Emc ApS | Hermetisch abgedichtete Schaltung |
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