DE1231811B - Halbleiteranordnung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIl

Deutsche Kl.: 21 g -11/02

Nummer: 1231811

Aktenzeichen: B 66685 VIII c/21 g

Anmeldetag: 6. April 1962

Auslegetag: 5. Januar 1967

Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung mit einem auf dem Boden eines becherförmigen, mit Gießharz ausgegossenen Gehäuses befestigten scheibenförmigen Halbleiterkörper, auf dessen vom Boden des Gehäuses abgewandter Seite mittels einer einen pn-Ubergang in dem Halbleiterkörper erzeugenden Zwischenschicht aus Dotierungsmetall eine Elektrodenplatte befestigt ist, deren Durchmesser kleiner ist als der des Halbleiterkörpers.

Halbleiteranordnungen müssen nach außen stets so verschlossen werden, daß die Gefahr einer Änderung der elektrischen Eigenschaften des Halbleiterkörpers durch von außen in die Halbleiteranordnung eindringende Verschmutzung oder Feuchtigkeit ausgeschlossen ist.

Es sind deshalb Halbleiteranordnungen bekanntgeworden, bei welchen der Halbleiterkörper samt der aufgesetzten Elektrodenplatte und einer der Elektrodenplatte gegenüberliegenden drahtförmigen Zu- oder Ableitungselektrode in einem Glaskörper eingebettet ist, der diese Teile allseitig umschließt. Solche Glaskörper lassen sich zwar verhältnismäßig leicht bei Halbleiteranordnungen mit kleinen Abmessungen herstellen, bei denen der Halbleiterkörper samt seinen Elektroden für die Glasflußmasse von allen Seiten frei zugänglich ist. Wenn jedoch der Halbleiterkörper zum Zweck der Kühlung in ein becherförmiges Gehäuse eingebettet ist, macht es Schwierigkeiten, eine ausreichend sichere Abdichtung zwischen dem Glaskörper und der Innenwand des becherförmigen Gehäuses zu erzielen. Verschlüsse aus Glas sind daher bei derartigen Halbleiteranordnungen verhältnismäßig teuer in der Herstellung gegenüber den ebenfalls bekannten Gießharzverschlüssen.

Bei den Gießharzverschlüssen besteht aber die Gefahr, daß sich beim Betrieb mit häufigen Temperaturwechseln, die vor allem bei Siliziumhalbleitern mit zulässigen Betriebstemperaturen von mehr als 120° C auftreten, Haarrisse bilden, die von außen schwer erkennbar sind, jedoch zu einer raschen Zerstörung der Halbleiteranordnungen führen können.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Halbleiteranordnung der eingangs genannten Art einen kombinierten Gießharz-Glas-Verschluß zu entwickeln, der sich billig herstellen läßt und auch dann einen gasdichten Abschluß der gefährdeten Stellen des Halbleiterkörpers bildet, wenn zwischen dem becherförmigen Gehäuse und der Gießharzmasse Risse entstehen.

Eine besonders einfache und wirkungsvolle Lösung dieser Aufgabe ergibt sich, wenn gemäß der Er-Halbleiteranordnung

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,

Stuttgart 1, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Gotthold Zielasek, Stuttgart-Botnang; Dipl.-Phys. Eberhard Sautter, Heimerdingen --

findung zur gasdichten Abdeckung der Randzone des pn-Übergangs außer der Gießharzmasse eine Glasschicht vorgesehen ist, die sich über die Mantelfläche der Elektrodenplatte und über die freie Ringzone an der Stirnseite des Halbleiterkörpers erstreckt. Eine besonders gute Wirkung wird erzielt, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Schmelzpunkt der Glasschicht nicht höher als 400 ° C ist.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Halbleiteranordnung im Schnitt dargestellt.

Die Halbleiteranordnung besteht aus einem becherförmigen Gehäuse 10 aus Kupfer, an dessen Innenboden mittels einer Silberschicht 11 eine auf der Unterseite verkupferte Elektrodenplatte 12 aus Molybdän festgelötet ist. Diese Elektrodenplatte 12 dient als Träger für einen Halbleiterkörper 14 aus Silizium, der mit der Elektrodenplatte 12 durch ein Ag-Cu-Sn-Lotl3 verlötet ist. Auf der Oberseite des Halbleiterkörpers 14 ist eine zweite, im Durchmesser kleinere Elektrodenplatte 16 aus Molybdän mit Hilfe einer Zwischenschicht 15 aus Aluminiumfolie befestigt. Die Aluminiumfolie dient als Kontakt- und gleichzeitig als Dotierungsmetall für den Halbleiterkörper 14. An die verkupferte Oberseite der Elektrodenplatte 16 ist mittels einer Zinnschicht 18 eine Zuleitungselektrode 19 aus Kupfer angelötet. Der zwischen den beschriebenen Teilen der Halbleiteranordnung und der Wand des Gehäuses 10 verbleibende Hohlraum ist mit einer nach dem Erhärten einen Verschlußstopfen ergebenden Gießharzmasse 20 ausgegossen. Da die Gießharzmasse jedoch aus den eingangs erwähnten Gründen zur Rißbildung neigt, ist erfindungsgemäß eine Glasschicht 17 vorgesehen, die sich über die Mantelfläche der Elektrodenplatte 16 und über die von der Elektrodenplatte 16 nicht bedeckte Ringzone an der Stirnseite

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des Halbleiterkörpers 14 erstreckt. Diese Glasschicht schützt die Halbleiteroberfläche und die Randzone des pn-Ubergangsbereiches vor atmosphärischen Einflüssen, wenn der Verschlußstopf en 20 rissig werden sollte.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Halbleiteranordnung mit einem auf dem Boden eines becherförmigen, mit Gießharz ausgegossenen Gehäuses befestigten scheibenförmigen Halbleiterkörper, auf dessen von dem Boden des Gehäuses abgewandter Seite mittels einer einen pn-übergang in dem Halbleiterkörper erzeugenden Zwischenschicht aus Dotierungsmetall eine Elektrodenplatte befestigt ist, deren Durchmesser kleiner ist als der des Halbleiterkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß zur gasdichten Abdeckung der Randzone des pn-Überganges außer der Gießharzmasse (20) eine Glasschicht (17) vorgesehen ist, die sich über die Mantelfläche der Elektrodenplatte (16) und über die freie Ringzone an der Stirnseite des Halbleiterkörpers (14) erstreckt.

2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der Glasschicht (17) nicht höher als 400° C ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 267 686;
USA.-Patentschriften Nr. 2 827 597, 2 998 558.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 750/319 12.66 © Bundesdruckerei Berlin