DE1439139C

DE1439139C - Semiconductor component

Info

Publication number: DE1439139C
Authority: DE
Inventors: Heinz Vogt Herbert 8000 München Martin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1972-09-28

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit einem in einem Gehäuse eingeschlossenen Halbleiterelement, das lediglich unter Druck an einer Zuführungselektrode anliegt, die bzw. nachgiebige Bewegungsmöglichkeit entspre- 45 einen anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienchend distanziert ist. ten aufweist, wobei die aneinanderliegenden FlächenThe present invention relates to a semiconductor device having one in a housing enclosed semiconductor element, which rests only under pressure on a supply electrode, the or flexible mobility corresponding to a different coefficient of thermal expansion is distant. th, the abutting surfaces

5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem scheibenförmigen Körper noch ein von der Einspannzone umschlossener gewellter Teil zur Steigerung der Nachgiebigkeit des scheibenförmigen Körpers vorgesehen ist.5. Semiconductor arrangement according to Claim 1 or one of the following, characterized in that that on the disk-shaped body there is also a corrugated one enclosed by the clamping zone Part is provided to increase the resilience of the disc-shaped body.

6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, des Halbleiterelementes und der Zuführungselektrode aus Werkstoffen bestehen, die keine stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen.6. Semiconductor arrangement according to Claim 1 or one of the following, characterized in that of the semiconductor element and the supply electrode are made of materials that do not have a material bond Enter into connection with each other.

Ein solches Halbleiterbauelement ist z. B. in der USA.-Patentschrift 2 956 214 beschrieben. Das Gehäuse dieses Halbleiterbauelementes ist scheibenförmig ausgebildet. Die Deckplatten des Gehäuses dienen als Zuführungselektroden und ermöglichen auch daß die Anpressung des Scheibenteiles des star- 55 ein Abführen der Verlustwärme des Halbleiterbauren Kontaktes an den Zwischenanschlußkörper elementes.Such a semiconductor component is z. As described in U.S. Patent 2,956,214. The case this semiconductor component is disk-shaped. The cover plates of the housing are used as supply electrodes and also enable the pressing of the disk part of the star 55 to dissipate the heat loss of the semiconductor component Contact to the intermediate connector element.

über einen Isolierkörper erfolgt. Für manche Zwecke sind Gehäuse erforderlich, beitakes place via an insulating body. For some purposes, enclosures are required

7. Halbleiteranordnung nach Anspruch 6, da- denen der. Strom über mindestens einem mit dem Gedurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper auf häuse fest verbundenen, starren Schaftteil zugeführt den Schaftteil des zur isolierenden Durchführung 60 wird. Im Betrieb des Halbleiterbauelementes kommt führenden Anschlußkontaktes aufgeschoben ist es zu unterschiedlicher Erwärmung und damit unter- und nach seinem entgegengesetzten Ende zu eine schiedlicher Ausdehnung von Schaftteil einerseits Becherform bildet, welche die zwischen dem und Gehäuse andererseits. Dabei können sich thermi-Kontakt und dem Halbleitergehäuse liegende sehe Spannungen ausbilden, die sich auf das an dem Halbleiterelementeanordnung umschließt, und daß 65 Schaftteil unter Druck anliegende Halbleiterelement der Isolierkörper vorzugsweise als Zentrierungs- ungünstjg auswirken.7. Semiconductor arrangement according to claim 6, of which the. Current over at least one with the thrown through characterized in that the insulating body is supplied to the housing firmly connected, rigid shaft part the shaft part of the insulating bushing 60. In operation of the semiconductor component comes leading connection contact it is to different heating and thus under- and towards its opposite end to a different extent of the shaft part on the one hand Forms cup shape, which between the and housing on the other hand. Thereby thermi-contact and the semiconductor housing see stresses that are reflected on the Semiconductor element arrangement encloses, and that 65 shaft part under pressure applied semiconductor element the insulating body preferably act as a centering disadvantage.

körper mit dem Gehäuseteil des Bauelementes Der vorliegenden Anmeldung liegt daher die Auf-body with the housing part of the component The present application is therefore based on

zus^mmenarbeitet. gäbe zugrunde, bei einem Halbleiterbauelement derworking together. would be based on the

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eingangs genannten Gattung thermische Spannungen gen Auflage liegenden Flächen so von den Einspannauch dann vom Halbleiterelement fernzuhalten, wenn körpern distanzieren, daß für den diesem Flächenteil mindestens eine der Zuführungselektroden einen mit entsprechenden Teil des scheibenförmigen Körpers dem Gehäuse fest verbundenen starren Schaftteil wieder die relative Nachgiebigkeit in Richtung auf aufweist. 5 bzw. von der Oberfläche des Zwischenanschlußkör-initially mentioned type of thermal stresses against the support surfaces so from the Einspannauch then keep away from the semiconductor element if bodies distance that for this area of the surface at least one of the supply electrodes has a corresponding part of the disk-shaped body the rigid shaft part firmly connected to the housing again the relative flexibility in the direction of having. 5 or from the surface of the intermediate connection body

Dies wird dadurch erreicht, daß die Zuführungs- pers gewährleistet bleibt. Hierbei kann es sich als elektrode aus einem mit dem Gehäuse fest verbünde- zweckmäßig erweisen, für diese Ring- bzw. Rahmennen starren Schaftteil und einem scheibenförmigen körper an den Einspannkörpern entsprechende vorKörper von größerem Durchmesser besteht, daß der bereitete Sitzflächen vorzusehen, so daß durch diese scheibenförmige Körper einen äußeren Ring oder Rah- io eine eindeutige Orientierung der Ring- bzw. Rahmen aufweist, der auf einen auf dem Halbleiterele- menkörper an den Flächen der Einspannkörper gement sitzenden Zwischenanschlußkörper gedrückt ist währleistet ist. Eine ähnliche Wirkung würde sich da- und daß der vom Ring oder Rahmen umschlossene, durch erreichen lassen, daß die Ring- bzw. Rahmenmit dem Schaftteil verbundene Teil des scheibenför- körper nahe ihrer äußeren Mantelfläche mit entspremigen Körpers in Richtung der Achse des Schafttei- 15 chenden Ausladungen oder an ihrem Umfang mit les elastisch ausgebildet ist. entsprechenden Abbiegungen oder Erhebungen ver-This is achieved by ensuring that the supply persists. This can turn out to be Electrode from a firmly connected to the housing prove expedient for this ring or frame rigid shaft part and a disk-shaped body on the clamping bodies corresponding front body of larger diameter is that the prepared seating areas are to be provided so that through this disc-shaped body an outer ring or frame io a clear orientation of the ring or frame has which on a on the semiconductor element body on the surfaces of the clamping body gement seated intermediate connection body is pressed. A similar effect would result and that the one enclosed by the ring or frame can be achieved through that the ring or frame with the part of the washer-shaped body connected to the shank part near its outer circumferential surface as well Body in the direction of the axis of the shaft-parting projections or on its circumference les is designed to be elastic. corresponding turns or elevations

Durch den benutzten Zwischenanschlußkörper sehen sind, so daß auf diese Weise eine gegenseitige wird erreicht, daß von allen Teilen der Oberfläche eindeutige lagemäßige Zuordnung zwischen den Zwider Elektrode des Halbleiterelementes ein guter schenlagen und den Einspannkörpern sowie auch für Übergang zu diesem Zwischenanschlußkörper er- 20 den scheibenförmigen Körper des Anschlußkontaktes reicht ist, so daß also das Halbleiterelement an seiner gesichert ist.Are seen through the intermediate connector body used, so that in this way a mutual it is achieved that all parts of the surface have an unambiguous positional assignment between the Zwider Electrode of the semiconductor element a good schlagen and the clamping bodies as well as for The transition to this intermediate connection body is the disk-shaped body of the connection contact is enough, so that the semiconductor element is secured on his.

Oberfläche und in dem Halbleiterkörper möglichst Es läßt sich schließlich auch eine relativ einfacheSurface and in the semiconductor body as possible. Finally, a relatively simple one can also be used

gleichmäßig elektrisch beansprucht ist. In dem Zwi- sinngemäße Aufbauform dadurch erreichen, daß der schenanschlußkörper, der ein guter elektrischer Lei- scheibenförmige Teil des starren Anschlußkörpers ter ist, kommt es dann nur noch darauf an, daß aus 25 unmittelbar eine solche Formgebung erhält, daß er in diesem der Strom über eine entsprechende Über- der Achsrichtung des starren Anschlußkontaktes an gangsfläche zulässigen elektrischen Widerstandes an demjenigen seiner Flächenteile, wo er eingespannt einen weiteren Leiter im Wege des Stromlaufes werden soll, entsprechend verstärkt ist, wodurch weitergeleitet wird. Für eine solche Ubergangsfläche dann unmittelbar an dem starren Anschlußkörper ist aber ein solcher Ring- bzw. Rahmenteil, über wel- 30 diese Auflageringe bzw. Distanzierungsringe gegenchen der scheibenförmige Körper, der zu dem An- über den Einspannkörpern gewonnen werden. Ein Schlußleiter gehört, an den Zwischenanschlußkontakt solcher starrer Anschlußkontakt in dieser Form läßt angepreßt wird, ohne weiteres ausreichend, denn sich z. B. durch einen einfachen Schlag- bzw. durch die Innen- und Außenabmessungen des Ringes Schmiedeprozeß herstellen.is evenly subjected to electrical loads. In the Zwi- achieve analogous structure in that the interconnection body, which is a good electrical pulley-shaped part of the rigid connection body ter, it is then only important that 25 is immediately given such a shape that it is in The current is applied to this via a corresponding over the axial direction of the rigid connection contact transition area permissible electrical resistance at that of its surface parts where it is clamped another conductor should be in the way of the current flow, is reinforced accordingly, whereby is forwarded. For such a transition surface then directly on the rigid connecting body but is such a ring or frame part, over which these support rings or spacer rings are counterposed the disk-shaped body that is obtained for the purpose of tightening over the clamping bodies. A End conductor belongs to the intermediate connection contact such rigid connection contact in this form is pressed, easily sufficient, because z. B. by a simple punch or produce forging process by the internal and external dimensions of the ring.

bzw. Rahmens läßt sich ohne weiteres eine Über- 35 Bei denjenigen Ausführungen, nach welchen begangsfläche von dem Querschnitt erreichen, daß die- sondere Zwischenlagenringe benutzt werden oder se hinsichtlich ihrer spezifischen elektrischen BeIa- diesen gleichwertige Ringe unmittelbar an dem scheistung innerhalb der zulässigen Grenzen liegt, so daß benförmigen Teil des starren Anschlußkontaktes eran dieser kein unzulässiger Spannungsabfall entsteht zeugt werden, braucht dann der Zwischenanschluß- bzw. keine unzulässige Joulesche Wärme entwickelt 40 kontaktkörper nur eine einfache äußere geometrische wird. Selbstverständlich kann diese Stromübergangs- Form zu erhalten.or frame can easily be an over- 35 In those designs according to which access area of the cross-section that these special spacer rings are used or These rings, which are equivalent to these in terms of their specific electrical values, are directly attached to the circuit is within the permissible limits, so that ben-shaped part of the rigid connection contact eran if there is no inadmissible voltage drop, the intermediate connection or no impermissible Joule heat developed 40 contact body only a simple outer geometric will. Of course, this current transfer form can be obtained.

stelle auch gleichzeitig dazu ausgenutzt werden, einen Es kann sich gegebenenfalls auch als zweckmäßigplace can also be used at the same time; it can also prove to be expedient

Weg für die Abführung von Joulscher Wanne, wel- erweisen, den scheibenförmigen Teil des starren Anche an dem Halbleiterelement betriebsmäßig anfällt, schlußkontaktes an seinem von der Einspannzone an weitere im Stromlauf für die Zwecke einer War- 45 umschlossenen Teil noch eine besondere Formgemeableitung geeignete Elemente zu bilden. bung für eine gute Nachgiebigkeit zu geben, indem erWay for the discharge of Joulscher tub, which- turn out to be the disk-shaped part of the rigid anche on the semiconductor element is operationally accruing, closing contact on his of the clamping zone to another part enclosed in the circuit for the purpose of a war-45 enclosed part still a special form mixture derivation to form suitable elements. exercise to give by giving good indulgence

Für die Erzielung eines solchen grundsätzlichen z. B. wellenförmig in seinem Querschnitt gestaltet ist. Aufbaues einer Halbleiteranordnung gibt es verschie- Als ein geeigneter Wert für die Bemessung desTo achieve such a basic z. B. is designed wave-shaped in its cross-section. There are different structures of a semiconductor device. As a suitable value for dimensioning the

dene Lösungswege. scheibenförmigen Teiles des starren Anschlußkontak-dene solutions. disc-shaped part of the rigid connection contact

So kann der schaftartige Teil des starren An- 50 tes hat sich z. B. einer von 0,1 bis 0,3 mm ergeben, schlußkontaktes, der an seinem dem Halbleiterele- wenn die lichte Weite der Einspannzone einen ment zugewandten Ende mit einem scheibenförmigen Durchmesser von etwa 3 bis 6 mm aufweist.
Teil versehen ist, so daß eine Art Pilzform entsteht, Die Erfindung ist naturgemäß grundsätzlich auchSo the shaft-like part of the rigid ant has z. B. one of 0.1 to 0.3 mm result, a closing contact that has at its the semiconductor element if the clear width of the clamping zone a ment facing end with a disc-shaped diameter of about 3 to 6 mm.
Part is provided so that a kind of mushroom shape arises. The invention is of course also fundamental

mit einer äußeren Randzone dieser Scheibenform an bei größeren Durchmessern des Zwischenkontakteiner Gegenfläche des Zwischenanschlußkörpers fest- 55 Stückes entsprechend größeren Halbleiterkörpern gespannt werden, wobei der Zwischenanschlußkörper sinngemäß anwendbar. Der mit der Außenfläche seiinnerhalb des inneren Umfanges der Ring- bzw. Rah- ner Scheibenform an dem auf den Anschlußpol an menzone mit einer solchen Vertiefung bzw. Ausspa- dem Halbleiterelement bzw. dessen Elektrode aufgerung versehen ist, daß dadurch der innerhalb der setzten Zwischenanschlußkörper aufgesetzte elastisch Einspannzone liegende Teil der Scheibenform des 60 bewegliche Kontakt wird dabei an der Ringzone, starren Anschlußkörpers eine ausreichende Bewe- über welche der Kontakt und der Zwischenanschlußgungsfreiheit relativ zur Oberfläche des Zwischenan- körper in Berührung sind, vorzugsweise durch einen schlußkörpers erfüllt. Isolierkörper angepreßt, der zweckmäßig mittelswith an outer edge zone of this disc shape on with larger diameters of the intermediate contact one Opposite surface of the intermediate connection body fixed 55 pieces corresponding to larger semiconductor bodies be tensioned, the intermediate connector body being applicable accordingly. The one with the outer surface is inside of the inner circumference of the ring or frame ner disk shape to the one on the connection pole Menzone with such a recess or gap the semiconductor element or its electrode aufgerung is provided that thereby the placed within the set intermediate connector body is elastic The part of the disc shape of the 60 movable contact that lies in the clamping zone is attached to the ring zone, rigid connecting body sufficient movement over which the contact and the freedom of interconnection are in contact relative to the surface of the intermediate body, preferably by a closed body met. Insulating body pressed on, which is expedient by means of

Es kann jedoch auch an beiden einander gegen- einer zentralen Aussparung auf dem Schaft des Anüberliegenden Oberflächen des scheibenförmigen 65 schlußkontaktes geführt ist. Dieser Isolierkörper Körpers je eine entsprechende ringförmige Auflage kann dabei vorzugsweise an seiner der Scheibenform vorgesehen sein, welche den scheibenförmigen Kör- des Kontaktes abgewandten Fläche mit einem Sitz per mit seinen innerhalb der ring- bzw. rahmenförmi- für mindestens eine Kraftspeicherfeder versehen sein,However, there can also be a central recess on the shaft of the opposite one on both of them Surfaces of the disc-shaped 65 circuit contact is performed. This insulating body The body can have a corresponding annular support preferably on its disk shape be provided, which surface facing away from the disk-shaped body of the contact with a seat be provided with its inside the ring or frame-shaped for at least one energy storage spring,

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welche für den gegenseitigen Anpreßdruck zwischen von Ausführungsbeispielen wird nunmehr auf die Fi-which for the mutual contact pressure between embodiments is now to the fi

dem Anschlußkontakt und dem Halbleiterelement guren der Zeichnung Bezug genommen,the connection contact and the semiconductor element are referenced in the drawing,

sorgt. Dieser Kraftspeicher ist dabei vorzugsweise Nach Fig. 1 umfaßt das Halbleiterelement einencares. According to FIG. 1, the semiconductor element comprises a

derart bemessen, daß er Schenkelteile aufweist, die becherförmigen metallischen Körper 1, z. B. ausdimensioned such that it has leg parts, the cup-shaped metallic body 1, z. B. off

einen relativ großen Federungsweg betriebsmäßig 5 Kupfer bzw. versilbertem Kupfer. Dieser becherför-a relatively large spring travel during operation 5 copper or silver-plated copper. This cup conveying

durchlaufen können. Auf diese Weise ist dann selbst mige Körper weist einen Bodenteil 2 auf. Von demcan go through. In this way, the body itself then has a base part 2. Of the

bei Toleranzen in den Abmessungen des Aufbaues Bodenteil erstreckt sich in der Achsrichtung desin the case of tolerances in the dimensions of the structure, the bottom part extends in the axial direction of the

der Einzelteile des Halbleiterelementes ohne weitge- Halbleiterelementes ein Teil kleineren Durchmes-of the individual parts of the semiconductor element without far- Semiconductor element a part of smaller diameter

hende Aufmerksamkeit beim Montageprozeß ge- sers 3, der an seiner Außenmantelfläche vorzugswei-careful attention during the assembly process like 3, which is preferably carried out on its outer

währleistet, daß stets betriebsmäßig noch eine ausrei- io se mit Rippen 4 versehen ist. An seiner Außenseiteensures that a sufficient number of ribs 4 is always provided during operation. On its outside

chende potentielle Energie in dem Federsystem bei so daß sich eine pfannenartige bzw. konkave Form 5corresponding potential energy in the spring system so that a pan-like or concave shape 5

der Montage des Halbleiterbauelementes aufgespei- ist der Bodenteil 2 bereits nach innen durchgewölbt,the assembly of the semiconductor component, the bottom part 2 is already arched inwards,

chert ist. Hierfür ist das Federsystem vorzugsweise ergibt. Diese Bauform ergibt den folgenden Vorzug:chert is. The spring system is preferably used for this. This design has the following advantage:

also derart bemessen, daß bei seiner Aufladung Wird der Gehäuseteil 1 in seinen Sitz in eine Ausspa-so dimensioned so that when it is charged, the housing part 1 is in its seat in a recess

schenkelartige Teile auf Biegung beansprucht wer- 15 rung an einem weiteren Träger mit seinem Teilkör-leg-like parts are subjected to bending stress on a further carrier with its part-body

den, wodurch dann die Möglichkeit eines größeren per 3 eingepreßt, z. B. bis zum Anschlag an dem Ab-the, which then pressed in the possibility of a larger by 3, z. B. up to the stop on the

Federungsweges gegeben ist, als wenn lediglich eine satz 1 a, und es entsteht an 3 die Neigung zu irgend-Suspension travel is given, as if only a sentence 1 a, and there is a tendency to some-

oder mehrere Tellerfedern benutzt werden, die be- welchen radial nach innen gerichteten Verformun-or several disc springs are used, which have a deformation directed radially inwards.

kanntermaßen in sich eine relativ große potentielle gen, so können diese stets nur eindeutig dazu führen,known to have a relatively large potential gene in itself, so these can always only clearly lead to

Energie aufspeichern, jedoch nur einen relativ gerin- 20 daß dieser Bodenteil 2 eine Verformung in RichtungStore energy, but only a relatively small 20 that this bottom part 2 is deformed in the direction

gen Federungsweg bzw. eine nur relativ geringe auf den Hohlraum der Becherform 1 zu erfahrengene suspension travel or only a relatively small to learn about the cavity of the cup shape 1

Durchbiegung erreichen lassen. würde. Diese können aber in vorteilhafter Weise ,Allow deflection to be achieved. would. These can, however, advantageously,

Es liegt auch im Sinne der Erfindung zur Erzie- dann nur im Sinne einer Aufladung der Kraft- ί | lung eines großen Federungsweges an dem Kraft- speicherfeder, also im Sinne der gegenseitigen Anspeichersystem, daß die an diesem auf Biegung bean- 25 pressung der zusammenarbeitenden Druckkontaktfläspruchten Hebelarme möglichst lang sind. Aus die- chen des Halbleiterbauelementes wirken. An dem sem Grunde wird zweckmäßig der äußere Abstütz- Bodenteil 2 ist ein Sockelteil 6 vorgesehen. Auf diepunkt des Federsystems möglichst weit von der sem ist das Halbleiterelement 7 gelagert bzw. befe-Achse des Halbleiterbauelementes entfernt gewählt. stigt. Dieses und/oder die mit seinen Elektroden zu-Hierfür erweist sich beispielsweise eine scheibenför- 30 sammenwirkenden Flächen der benachbarten Körper mige, elektrisch isolierende Durchführung, etwa vom können an ihren Kontaktflächen über besondere Charakter einer Druckglasdurchführung besonders duktile Hilfsplatten 8 bzw. 8 a, z. B. aus Silber, zugeeignet. Das soll aber nicht ausschließen, daß nicht sammenwirken oder an diesen Flächen mit entspreauch eine Durchführung eventuell mit keramischem chenden Überzügen versehen sein. Mit dem zweiten Isolierkörper benutzt werden kann. Bei einer solchen 35 Pol des Halbleiterelementes der dem es tragenden Druckglasdurchführung kann dann als radiale äußere Gehäuseteil abgewandt liegt, arbeitet über die duktile Abstützstelle für das Federsystem z. B. der äußere Hilfsplatte 8 α ein Zwischenanschlußkörper 9, z. B. Ring der elektrisch isolierenden Durchführung be- aus Kupfer, zusammen. Dieser liegt mit seiner vollen nutzt werden. Es kann statt dessen auch ein Stützla- unteren Fläche an der Hilfsplatte 8 a an. Diese ger unmittelbar an dem Gehäuseteil des Halbleiter- 40 könnte jedoch auch ein an 9 aufplattierter Belag sein, bauelementes gewählt werden, welcher das Halb- An seiner oberen Fläche ist der metallische Zwileiterelement trägt. schenanschlußkörper 9 mit einer Aussparung 10 ver-It is also within the meaning of the invention to educate - then only in the sense of charging the force - ί | Development of a large suspension travel on the energy storage spring, that is to say in the sense of the mutual accumulation system, that the lever arms pressed against the bending of the cooperating pressure contact surfaces are as long as possible. They act from those of the semiconductor component. For this reason, the outer supporting base part 2 is expediently provided with a base part 6. At the point of the spring system as far as possible from the sem, the semiconductor element 7 is mounted or selected befe axis of the semiconductor component removed. stigt. This and / or the one with its electrodes for this proves, for example, a scheibenför- 30 co-operating surfaces of the adjacent body mige, electrically insulating implementation, for example from can on their contact surfaces via special character of a pressure glass implementation particularly ductile auxiliary plates 8 or 8 a, z . B. made of silver, appropriately. However, this should not exclude the fact that they do not work together or that these surfaces with a corresponding implementation may be provided with ceramic-related coatings. Can be used with the second insulating body. With such a 35 pole of the semiconductor element of the pressure glass bushing carrying it is then facing away as a radial outer housing part, works on the ductile support point for the spring system z. B. the outer auxiliary plate 8 α an intermediate connector body 9, z. B. Ring of electrically insulating bushing made of copper. This is to be used to its fullest. Instead of this, a support plate can also be used on the lower surface of the auxiliary plate 8a. This ger directly on the housing part of the semiconductor 40 could, however, also be a coating clad on 9, component can be selected, which carries the semi-conductor element on its upper surface is the metallic two-conductor element. connection body 9 with a recess 10

Der Isolierkörper, welcher auf den Schaft des An- sehen, welche somit von einer Ringzone an der obeschlußkontaktes aufgeschoben ist und als Drucküber- ren Fläche von 9 umschlossen ist. Auf dieser Ringzo- / :| tragungskörper zwischen dem Federsystem und dem 45 ne ist der Anschlußkontakt 11 mit seinem Pilzdach- ^¹ an diesem Zwischenanschlußkontakt anliegenden körper bzw. Scheibenkörper 12 an dessen Außenflä-Teil des Anschlußkontaktes benutzt ist, wird vor- ehe aufgesetzt und angepreßt. Die Kontaktvermittzugsweise an seiner dem Halbleiterelement züge- lung zwischen 9 und 12, insbesondere für die elektriwandten Seite becherförmig gestaltet, so daß er auf sehe Stromführung, findet also über eine Ringzone diese Weise den Anschlußkontakt, das Halbleiterele- 50 statt. Diese Ringzone hat unter Berücksichtigung des ment und gegebenenfalls sogar dessen Träger teilwei- sie bestimmenden Innen- und Außendurchmessers se umschließt. Auf diese Weise wirkt der Isolierkör- aber eine relativ große Flächenausdehnung, so daß per mit seiner inneren Mantelfläche unmittelbar als keine spezifisch hohe elektrische Strombelastung der ein Lehrenkörper, der die genannten Teile relativ Übergangsstelle zwischen 12 und 9 stattfindet. Der zueinander und gegenüber der Grundplatte des Ge- 55 Scheiben- bzw. Pilzdachkörper 12 wird über den Iso- _; häuses bzw. dem Boden des becherförmigen Gehäu- lierkörper 21, der mit einer zentralen Aussparung ses in seiner Lage hält sowie bei der Montage der 21a auf den Schaftteil 11 des Kontaktes aufgescho- i Anordnung als ein Hilfskörper ausgenutzt werden ben ist, an den Teil 9 angepreßt und damit dieser kann, der nach Art einer Lehre die Möglichkeit bie- Teil 9 an den Pol des Halbleiterelementes. Für die tet, Teile in ihn einzuschichten und danach diesen 60 Erzeugung des entsprechenden Anpreßdruckes sorgt ^: mit eingeschichteten Teilen versehenen Körper mit eine Feder 26 als Kraftspeicher. Diese ist vorzugsweider isolierenden Durchführung und dem zwischenge- se so aufgebaut, z. B. als Sattelfeder, daß sie, wie anschalteten Federsystem zusammenzuführen, wonach gegeben, Schenkelteile aufweist, welche eine relativ dann eine gegenseitige Verbindung der beiden Ge- große Durchbiegung für die Aufspeicherung von ki- j häuseteile bzw. eines becherförmigen Gehäuseteiles 65 netischer Energie in ihnen erfahren können. Die Fe- und der isolierenden Durchführung an ihrem Außen- der 26, welche gegebenenfalls auch eine anteilige Fering vorgenommen werden kann. der eines Federmagazins sein kann, ist mit einer zen-Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand tralen Aussparung 24 auf einen Sitz 22 an der oberenThe insulating body, which looks onto the shaft of the pin, which is thus pushed onto the upper end contact by an annular zone and is enclosed by 9 as a pressure over the surface. On this Ringzo- /: | tragungskörper between the spring system and the 45 ne is the terminal contact 11, resting with its Pilzdach- ^ ¹ in this intermediate connection contact body or washer body 12 Außenflä part of the pad is used on its, is placed upstream before and pressed. The contact is preferably designed cup-shaped at its line to the semiconductor element between 9 and 12, in particular for the electrical side, so that it can see current, that is, the connection contact, the semiconductor element, takes place via an annular zone. This ring zone, taking into account the element and possibly even its carrier, partially encloses the inner and outer diameters which determine it. In this way, the insulating body acts over a relatively large surface area, so that with its inner jacket surface there is no specifically high electrical current load of the one gauge body, which the parts mentioned, is relatively transition point between 12 and 9. The 55 disk or mushroom roof body 12 to each other and opposite the base plate of the iso- _; housing or the bottom of the cup-shaped housing body 21, which holds it in its position with a central recess and can be used as an auxiliary body during assembly of the 21a arrangement on the shaft part 11 of the contact, to the part 9 pressed on and so this can, which bi- part 9 to the pole of the semiconductor element in the manner of a doctrine. For the tet to layer parts in it and then this ensures 60 generation of the corresponding contact pressure ^: body provided with layered parts with a spring 26 as an energy store. This is preferably an insulating bushing and the intermediate one is constructed in such a way, for example. B. as a saddle spring that they merge like connected spring system, after which given, has leg parts, which relatively then a mutual connection of the two ge large deflection for the storage of ki- j housing parts or a cup-shaped housing part 65 netic energy in them can experience. The Fe and the insulating bushing on its outside of 26, which can also be made a partial Fering if necessary. which can be a spring magazine is with a zen-For a more detailed explanation of the invention on hand tralen recess 24 on a seat 22 on the upper

Fläche des Isolierkörpers 21 aufgeschoben, so daß sie dadurch in einer vorbestimmten Lage gehalten wird. Die Feder 26 stützt sich außen an dem äußeren Ring 16 einer elektrisch isolierenden Durchführung ab, die z. B. eine Druckglasdurchführung sein kann, deren Glaskörper mit 15 und deren innere metallische Hülse mit 13 bezeichnet sind. Der Außenring 16 der elektrisch isolierenden Durchführung sitzt auf einer Fläche 17 des becherförmigen Gehäuseteiles 1 auf. Er wird nach der Montage der Anordnung dadurch an dieser Sitzfläche 17 festgespannt, daß ein Manielteil 18 von 1, der zunächst bei der Montage eine zylindrische Form hat, wie durch die gestrichelte Darstellung angedeutet ist, nach innen radial umgelegt wird. Dieser Rand wirkt somit auf die Fläche 19 von 16, wodurch eine starre mechanische Verbindung zwischen 1 und 16 geschaffen wird, die gegebenenfalls bereits unmittelbar eine ausreichende Gasdichtigkeit, insbesondere bei eventueller Anwendung einer nicht dargestellten duktilen Zwischenlage aufweisen kann. Zusätzlich kann jedoch an der Übergangsstelle zwischen 16 und 18 noch ein entsprechender Schutzüberzug bzw. eine Abdichtungsmasse 20 aufgebracht werden, die z. B. entweder ein Kleber oder ein Lot sein kann. Nachdem die Anordnung in dieser Weise montiert worden ist, bedarf es noch bei der dargestellten Ausführung der Herstellung einer gasdichten Verbindung zwischen dem Schaft 11 des Kontaktes und der inneren metallischen Hülse 13 der elektrisch isolierenden Durchführung bzw. der Druckglasdurchführung. Diese gasdichte Verbindung kann mittels einer geeigneten Masse bzw. eines Lotes 14 hergestellt werden. Es kann jedoch auch gegebenenfalls nur eine gegenseitige Verpressung zwischen 13 und 11 benutzt werden, oder es kann zusätzlich zu dieser Verpressung noch eine solche Abdichtung mittels einer Masse 14 oder mittels eines entsprechenden Lotes durch einen Verlötungsvorgang stattfinden. Surface of the insulating body 21 pushed so that they are thereby held in a predetermined position will. The spring 26 is supported on the outside on the outer ring 16 of an electrically insulating bushing from, the z. B. can be a pressure glass bushing, the glass body with 15 and the inner metallic Sleeve with 13 are designated. The outer ring 16 of the electrically insulating bushing is seated a surface 17 of the cup-shaped housing part 1. He is thereby after the assembly of the arrangement clamped to this seat 17, that a Manielteil 18 of 1, which is initially during assembly has a cylindrical shape, as indicated by the dashed illustration, folded over radially inward will. This edge thus acts on the surface 19 of 16, creating a rigid mechanical connection between 1 and 16 is created, which may already have sufficient gas tightness, in particular if a ductile intermediate layer (not shown) is used can. In addition, however, a corresponding one can be added at the transition point between 16 and 18 Protective coating or a sealing compound 20 are applied, the z. B. either an adhesive or can be a plumb bob. After the arrangement has been assembled in this way, there is still a need for the illustrated embodiment of the production of a gas-tight connection between the shaft 11 of the Contact and the inner metallic sleeve 13 of the electrically insulating bushing or the Pressure glass feedthrough. This gas-tight connection can be made by means of a suitable compound or a solder 14 can be produced. However, if necessary, only a mutual compression between 13 and 11 can be used, or such a seal can be used in addition to this compression take place by means of a mass 14 or by means of a corresponding solder through a soldering process.

Im Rahmen der Erfindung würde es auch liegen, daß nicht mit einem Hülsenteil 13 an der isolierenden Durchführung gearbeitet wird, der nach außen offen ist, sondern daß für den Körper 13 ein nach unten, d. h. in Richtung auf den Kammerraum zu, offener becherförmiger oder kappenförmiger Körper benutzt wird, in welchen der Kontakt mit seinem Schaftteil 11 eingeführt wird, wonach dann eine gegenseitige Verpressung des Schaftteiles von 11 und eines außerhalb der isolierenden Durchführung liegenden Teiles des inneren metallischen Kappen- bzw. Becherteiles der isolierenden Durchführung durch eine Verpressung vorgenommen wird. Es braucht die Kappenform, welche den inneren metallischen Teil der elektrisch isolierenden Durchführung bildet, auch nicht lediglich aus einem Stück hergestellt zu werden. Es kann vielmehr zunächst die isolierende Durchführung innen einen Hülsenteil aufweisen, mit dessen oberer Stirnseite ein in diese eingesetzter bzw. ein- und aufgesetzter kappenförmiger Teil, z. B. durch Hartlötung, verbunden ist.In the context of the invention it would also be that not with a sleeve part 13 on the insulating Implementation is worked, which is open to the outside, but that for the body 13 a after below, d. H. in the direction of the chamber space, open cup-shaped or cap-shaped body is used, in which the contact with its shaft part 11 is introduced, after which a mutual Compression of the shaft part of 11 and one lying outside the insulating bushing Part of the inner metallic cap or cup part of the insulating bushing through a compression is carried out. It needs the cap shape, which is the inner metallic part the electrically insulating leadthrough forms, also not to be made only from one piece. Rather, it can initially have the insulating bushing inside a sleeve part with which upper end face an inserted or inserted and attached cap-shaped part, z. B. by Brazing, is connected.

Der Isolierkörper 21, der z. B. aus Glas oder Keramik bestehen kann, ist, wie das Ausführungsbeispiel zeigt, vorzugsweise derart gestaltet, daß er eine nach unten offene Becherform aufweist, mit welcher er die Kontaktstelle zwischen 11 und 9 sowie gegebenenfalls auch das Halbleiterelement 7 und dessen Sitz an dem Sockelteil 6 umschließt. Der Körper 21 erfüllt auf diese Weise gleichzeitig die Funktion, daß er im Innenraum von 1 die entsprechenden Teile in einer gegenseitigen ordnungsgemäßen Lage hält bzw. aufrechterhält, insbesondere, wenn 21 außerdem noch als Zentrierungskörper über seine Außenmantelfläehe mit der Innenmantelfläche des Teiles 3 von 1 zusammenarbeitet. The insulating body 21, the z. B. can be made of glass or ceramic, is how the embodiment shows, preferably designed such that it has a downwardly open cup shape with which he the Contact point between 11 and 9 as well as, if applicable also encloses the semiconductor element 7 and its seat on the base part 6. The body 21 fulfills In this way at the same time the function that he in the interior of 1 the corresponding parts in a maintains or maintains mutual proper situation, especially if 21 also still cooperates as a centering body over its outer jacket surface with the inner jacket surface of part 3 of FIG.

Ein wesentliches Merkmal für den Anmeldungsgegenstand ist gemäß der eingangs gegebenen Begründung, daß bei der thermischen Beanspruchung desAn essential feature for the subject of the application is, according to the reason given at the beginning, that with the thermal stress of the

ίο Halbleiterbauelementes keine unerwünschten Spannungen dadurch in dem System auftreten können, daß zwischen dem Zwischenanschlußkörper 9 und dem äußeren elektrischen Anschluß ein starrer Anschlußkontakt benutzt ist, indem erfindungsgemäß die Pilzdachform bzw. Scheibenform 12 des an das Halbleiterelement angepreßten Anschlußkontaktes betriebsmäßig die Möglichkeit hat, um ihre Einspannstelle zwischen 21 und 9 sich in beiden Richtungen der Achse von 11 um entsprechende geringe Beträge auszubiegen. Hierfür darf 12 naturgemäß unter Berücksichtigung des Durchmessers eine gewisse leicht durch Versuche zu ermittelnde Dicke nicht überschreiten.ίο semiconductor component no undesired voltages can thereby occur in the system that between the intermediate connector body 9 and the external electrical connection a rigid connection contact is used by the invention the mushroom roof shape or disk shape 12 of the terminal contact pressed against the semiconductor element operationally has the option to adjust its clamping point between 21 and 9 in both directions the axis of 11 to bend corresponding small amounts. For this, 12 may of course taking into account the diameter, a certain thickness that can easily be determined by experiments is not possible exceed.

Die F i g. 2 zeigt eine solche Abwandlung einer erfindungsgemäßen Anordnung, wonach der starre Anschlußkontakt aus einem schaftförmigen Teil 11' besteht, an welchem bei Ausbildung des Zwischenanschlußkontaktes 9' mit einer einfachen geometrischen, z. B. quaderförmigen oder zylinderförmigen Grundform am unteren Ende des schaftförmigen Teiles 11' des starren Anschlußkontaktes ein scheibenförmiger Teil 12' unmittelbar durch einen Schlagoder Schmiedeprozeß in der Form erzeugt ist, daß an diesem scheibenförmigen Teil eine innere Zone geringer Dicke 12'a und eine äußere Ring- bzw. Randzone 12' b von derart größerer Dicke erzeugt ist, daß dadurch von den durch die Ebenen der Oberflächen von 12'a ausladende Teile entstehen, auf welche als Einspannkörper einerseits der Zwischenanschlußkörper 9' und andererseits der Isolierkörper 21 wirken. Hierdurch ist der starre Anschlußkontakt an seinem scheibenförmigen Teil wieder derart sinngemäß eingespannt, daß sich sein von der Einspannzone umschlossener scheibenförmiger Teil gemäß der angestrebten Zielsetzung zur Vermeidung des Auftretens thermischer Spannungen relativ zur Oberfläche von 9' ausbiegen kann.The F i g. 2 shows such a modification of an arrangement according to the invention, according to which the rigid connection contact consists of a shaft-shaped part 11 'on which, when the intermediate connection contact 9' is formed, with a simple geometric, e.g. B. cuboid or cylindrical basic shape at the lower end of the shaft-shaped part 11 'of the rigid connection contact a disc-shaped part 12' is produced directly by a hammering or forging process in the form that an inner zone of small thickness 12'a and an outer ring on this disc-shaped part 'b is of such increased thickness created thereby caused by the sweeping by the planes of the surfaces of parts 12'a on which the chuck body on the one hand the intermediate terminal body 9' and the edge zone 12 and on the other hand, the insulating body 21 act -. As a result, the rigid connection contact is again clamped in its disk-shaped part in such a way that its disk-shaped part enclosed by the clamping zone can bend relative to the surface of 9 'in accordance with the intended objective of avoiding the occurrence of thermal stresses.

In der Abwandlung nach F i g. 3, welche eine teilweise Darstellung einer Seite der Einspannung des scheibenförmigen Körpers 12" des starren Anschlußkontaktes enthält, ist wieder ein Zwischenanschlußkörper 9' einfacher geometrischer Formgebung benutzt, mit welchem wieder sinngemäß als zweiter Einspannkörper der Isolierkörper 21 zusammenwirkt. Bei dieser Ausführung ist zunächst auf den Zwischenanschlußkörper ein Ring 27 aufgelegt, der an seinem äußeren Umfang so gestaltet sein kann, daß er einerseits sich in seiner Lage gegenüber dem Zwischenanschlußkörper 9' orientiert, gleichzeitig aber auch lagebestimmend für den äußeren Rand des scheibenförmigen Teiles 12" des starren Anschlußkontaktes ist. An der Einspannzone ist auf die obere Fläche ein weiterer Ring 28 aufgelegt, der wiederum an seinem äußeren Umfang derart gestaltet sein kann, daß er sich unmittelbar in seiner Lage gegenüber dem scheibenförmigen Körper 12' orientiert. Der scheibenförmige Körper 12" des starren Anschlußkontaktes ist in diesem Falle mit einer wellen-In the modification according to FIG. 3, which is a partial representation of one side of the restraint of the contains disk-shaped body 12 "of the rigid connection contact is again an intermediate connection body 9 'simple geometric shape used, with which again analogously as the second Clamping body of the insulating body 21 cooperates. In this version is first on the Intermediate connection body placed a ring 27, which can be designed on its outer circumference so that on the one hand it is oriented in its position in relation to the intermediate connection body 9 ', at the same time but also determining the position of the outer edge of the disk-shaped part 12 "of the rigid connection contact is. At the clamping zone, another ring 28 is placed on the upper surface, which in turn can be designed on its outer periphery in such a way that it is directly opposite in its position the disk-shaped body 12 'oriented. The disk-shaped body 12 "of the rigid terminal contact is in this case with a wave

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förmigen Zone innerhalb der Einspannstelle zwischen 27 und 28 gestaltet, so daß auf diese Weise die Nachgiebigkeit des starren Anschlußkontaktes an diesem scheibenförmigen Teil noch gefördert ist.shaped zone within the clamping point between 27 and 28 designed, so that in this way the Resilience of the rigid connection contact on this disk-shaped part is still promoted.

Die beiden Teile 11 und 12 können im Rahmen der Erfindung unmittelbar als ein einheitlicher Körper oder aber auch aus mehreren zunächst an sich selbständigen Teilen hergestellt werden. So kann z. B. der schaftartige Teil 11 mit dem plattenförmigen Teil 12 durch Hartlötung verbunden sein. DerThe two parts 11 and 12 can within the scope of the invention directly as a single body or they can also be made from several initially independent parts. So can z. B. the shaft-like part 11 can be connected to the plate-shaped part 12 by brazing. the

Schaftteil 11 kann für eine vereinfachte Zusammenführung mit 12 auch an seiner unteren Fläche mit einem entsprechenden Zapfenteil versehen werden, der in eine entsprechende Aussparung an 12 eingeführt und dann an einem hervortretenden Teil eventuell als Nietkörper für die Verbindung zwischen 12 und 11 benutzt werden kann. Der Schaftteil und der Scheibenteil des starren Anschlußkontaktes könnten auch durch eine Stumpfschweißung von 11 an 12 miteinander zu einer Einheit verbunden werden.For a simplified merging with 12, the shaft part 11 can also have on its lower surface a corresponding pin part can be provided, which is inserted into a corresponding recess at 12 and then on a protruding part, possibly as a rivet body for the connection between 12 and 11 can be used. The shaft part and the disk part of the rigid connection contact could can also be connected to one another by a butt weld from 11 to 12 to form a unit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Semiconductor component with a semiconductor element enclosed in a housing, which rests only under pressure on a supply electrode which has a different thermal expansion coefficient, wherein the abutting surfaces of the semiconductor element and the supply electrode consist of materials that do not form a material bond with one another, characterized that the supply electrode consists of a rigid shaft part firmly connected to the housing and a disk-shaped body of larger diameter, that the disk-shaped body has an outer ring or frame which is pressed onto an intermediate connection body seated on the semiconductor element and that of the ring or the frame-enclosed part of the disk-shaped body connected to the shaft part is designed to be elastic in the direction of the axis of the shaft part.

2. Semiconductor arrangement according to claim 1, characterized in that on the disk-shaped Body on one or both surfaces of its clamped edge zone, the clamping body act via special ring or frame-shaped intermediate layers.

3. Semiconductor arrangement according to claim 1, characterized in that the intermediate connection body is provided on its surface facing the disk body of the connection conductor with such a recess that as a this enclosing zone and elevation on the intermediate connection body an outer zone for the restraint on the ring or frame zone of the disc body remains.

4. Semiconductor arrangement according to claim 1, characterized in that the disk-shaped Provide the body with appropriate elevations directly on the surfaces of the clamping zone is by which he is removed from the surfaces of the bodies clamping him for his elastic

8. Semiconductor arrangement according to claims 6 and 7, characterized in that on the end face facing away from the semiconductor element of the insulating body with a seat for the Spring force storage is provided.

9. A semiconductor device according to claim 8, characterized in that when using a disk-shaped electrically insulating bushing, preferably a pressure glass bushing, the spring force accumulator acting on the insulating body, on the other hand, preferably adjoins each other the outer ring of the electrically insulating bushing, but also on which the Can support semiconductor element carrying housing part.

10. Semiconductor arrangement according to claim 9, characterized in that the spring force accumulator is provided with resilient leg particles.

11. Semiconductor arrangement according to claim 1 or one of the following, characterized in that the mechanical and gas-tight connection between the outer ring of the electrically insulating bushing and a cup-shaped Housing part preferably by deforming an edge part of the cup-shaped housing takes place through which the outer ring of the electrically insulating bushing on one inner paragraph of the cup shape is clamped.

12. Semiconductor arrangement according to claim 11, characterized in that at the transition point between the cup-shaped housing part and the electrically insulating bushing, a sealing compound is also applied or soldering has been carried out.