DE1665969C - Dichte Durchfuhrung eines oder mehrerer elektrischer und/oder Wärmeleiter durch einen Isolierkörper - Google Patents

Description

2. Dichte Durchführung nach Anspruch 1, da- äußeren Einflüssen aufweist.

durch gekennzeichnet, daß die Außenflächen des Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

Sintermetallkörpers (11, 21, 31, 41, 51, 61) mit 15 löst, daß als Leiter ein poröser Sintermetallkörper

Rippen versehen sind. vorgesehen ist und daß der Sintermetallkörper von

3. Dichte Durchführung nach Anspruch 1, da- einem gleichzeitig den Isolierkörper bildenden Kunstdurch gekennzeichnet, daß der Sintermetallkörper stofi umfaßt und mindestens teilweise durchdrun-(61) drahtförmig ausgebildet ist. gen ist.

4. Dichte Durchführung nach einem der vorher- 20 Die Poren des Sintermetallkörpers müssen so weit gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, gefüllt sein, daß ein für seinen Verwendungszweck daß der Sintermetallkörper (11, 21, 31, 41, 51, ausreichend dichter Verbundkörper entsteht. Außer-61) aus Silber, Kupfer oder Aluminium besteht. dem muß die Porosität so bemessen sein, daß eine

5. Anwendung der dichten Durchführung nach genügende elektrische und Wärmeleitfähigkeit geeinem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung as sichert ist, da bekanntlich die elektrische Leitfähigelektrischer Verbindungen und/oder zur Wärme- keit und die Wärmeleitfähigkeit mit zunehmender ableitung für in Isolierkörper eingebettete oder Porosität sinken.

eingekapselte elektrische Bauelemente, insbeson- Der metallische, Kunststoff durchdrungene Sinter-

dere Halbleiterbauelemente. körper dient gleichzeitig zur Stromdurchführung und

30 zur Wärmeübertragung und bietet einen dichten Abschluß der Durchführung. Eine flächenhafte Ausbildung des Sinterkörpers ist besonders vorteilhaft für

eine gute Wärmeübertragung.

Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr können die 35 Sinterkörper auf der Außenseite eine geeignete Ausbildung, z.B. Rippen, erhalten. Die Sintermetall-

Die Erfindung bezieht sich auf eine dichte Durch- körper können z. B. aus Silber oder Kupfer bestehen,
führung eines oder mehrerer elektrischer und/oder Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen dich-

Wärmeleiter durch einen Isolierkörper. ten Durchführung zur Herstellung elektrischer Ver-

Beim Herstellen der metallischen Durchführungen 40 bindungen und/oder zur Wärmeableitung für in Isoais elektrische Verbindungen und/oder zur Wärme- tierkörper eingebettete oder eingekapselte elektrische ableitung von in Isolierkörpern eingebetteten oder Bauelemente, insbesondere Halbleiterbauelemente, eingekapselten elektrischen Bauelementen, insbeson- kann die elektrische Verbindung zwischen den Sinterdere Halbleiterbauelementen, wie z. B. Dioden, Tran- körpern, die z. B. auch drahtförmig ausgebildet sein sistoren oder Thyristoren, traten bisher wegen der 45 können, und dem elektrischen Bauelement durch mangelhaften Dichte der Durchführungen häufig Lötung, Schweißung oder auch über Druckkontakte Schwierigkeiten auf. hergestellt werden. Im zuletzt genannten Fall kann

So ist es z. B. durch die deutsche Auslegeschrift der Sinterkörper derart ausgebildet sein, daß die das 1 138165 bekannt, Dioden oder Transistoren in Halbleiterbauelement kontaktierende Seite vom einem ganz oder zum Teil aus isolierendem Material so Kunststoff nicht angefüllt und damit elastisch bleibt, bestehenden Gehäuse einzuschließen. Hierbei besteht weiter daß Druckelemente zur Herstellung des erzumindest ein in das Gehäuseinnere führender, vor- forderlichen Kontaktdruckes mit ihm verbunden wergefertigter Zuleitungsdraht, der gleichzeitig die Auf- den können.

gäbe einer Wärmeableitung aus dem Gehäuseinneren An Hand der in der Zeichnung dargestellten Aushat, aus einem Kern und einem den Kern unmittelbar 55 führungsbeispiele werden Einzelheiten der Erfindung umgebenden Mantel, dessen Materialien so gewählt näher erläutert. Es zeigen

sind, daß der Kern eine Wärmeleitfähigkeit in der F i g. 1,2 und 3 den Aufbau der Durchführung geGrößenordnung von Kupfer oder Silber aufweist. Der maß der Erfindung für ein oder zwei Durchführungen, Mantel wird vom Gehäusematerial gut benetzt, und Fig.4,5 und 6 Anwendungen der erfindungs-

die Ausdehnungskoeffizienten von Kern und Mantel 60 gemäßen Durchführung.

sind auf den des Gehäusematerials an der Durch- In F i g. 1 ist der prinzipielle Aufbau der erfin-

führungsstelle abgestimmt. Ein derartiges Gehäuse dungsgemäßen Durchführung schematisch dargestellt, erfüllt zwar die Forderung nach einer guten Wärme- Mit 11 ist der poröse Sintermetallkörper und mit 12 ableitung, jedoch nicht die Forderung einer hin- der Isolierkörper aus Kunststoff bezeichnet. Zur reichend guten Dichte der Durchführungen. 65 Dichtung des Sintermetallkörpers 11 wie auch zur

Weiterhin ist es durch die deutsche Auslegeschrift gleichzeitigen Herstellung des mit dem Sinterkörper 1212 639 bekannt, halbleitende Bauelemente auf fest verbundenen Isolierkörpers 12 aus Kunststoff einer wärmeableitenden Tragplatte festzulöten, wobei wird ein in plastischer oder flüssiger Form verarbeit-

barer Kunststoff verwendet. Mit diesem wird der Schichten können gleichzeitig dazu benutzt
Sinterkörper offen oder in einer geschlossenen Form die noch offenen Poren des Sinterkörper zu
bei geeigneter Temperatur, eventual! unter Anwen- Diese Ausführungsform der erfmdungsgemauen dung eines vom Atmosphärendruck abweichenden Durchführung hat den Vorteil, dab Deim umpreD-Druckes, vergossen bzw. umpreßt. Hierbei werden die 5 Vorgang mit Kunststoff keine besondere borgtait oar-Poren des Sintermetallkörpers 11 mit dem Kunst- auf verwendet zu werden braucht, aaüeine £uuung stoff zumindest teilweise gefüllt. Dabei entsteht ein der Poren der Sintermetallkörper mit bicnerneit ms den SintermetaUkörper umfassender Isolierkörper. zum völligen Dichtschließen erfolgt. Bei der nacn-Nach Verfestigen des Kunststoffes ergibt sich eine folgenden Verzinnung oder Verbleiung ist dies senr feste und dichte Verbindung zwischen dem Isolier- io einfach und sicher zu erreichen. .
körper 12 aus Kunststoff und der vom Kunststoff um- In F i g. 4 ist schematisch dargestellt, wie ein naioschlossenen Durchführung aus dem kunststoffgefüll- leiterbauelement zum Einkapseln zwiscnen zwei ten Sintermetallkörper 11. Durchführungen gemäß Fig. 1 gebracht werden In Fig. 2 ist in schematischer Darstellung gezeigt, kann. Mit 41 und 44 sind zwei Sintermetall Korper, wie die erfindungsmäße Durchführung für einzelne 15 mit 42 und 45 Isolierkörper und mit 43 aas Harn-Bauelemente mit zwei oder mehr Anschlüssen aus- leiterbauelement bezeichnet. Die Isolierkörper 4zuna geführt sein kann. Mit 21 sind zwei voneinander ge- 45 sind an den Stellen 46 durch Verkleben oder vertrennte Sintermetallkörper bezeichnet, die in dem aus schweißen an den Rändern dicht geschlossen.
Kunststoff bestehenden Isolierkörper 22 eingebettet In den Fig. 5 und 6-ist eine besonders eimacne und zumindest t: Hweise von dessen Material durch- 20 Ausführung für die Einbettung eines HalDieiterdrungensind. bauelementes unter Verwendung 'der erfindungs-

In F i g. 3 ist eine Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Durchführung dargestellt,
gemäßen Durchführung schematisch dargestellt, die - In Fig. 5 sind mit 51 zwei Sintermetallkorper, mit

sich insbesondere für Durchführungen bei Halbleiter- 52 der Isolierkörper aus Kunststoff und mit 5J das

elementen, die nicht in Druckkontakttechnik, sondern a₅ Halbleiterbauelement bezeichnet. In Fig. ö sind mit

mit Lötkontaktierung ausgeführt sind, eignet. Bei die- 61 Leiter aus porösen Sinterdrahten, mit öZ der

ser Ausführung sind die porösen Sintermetallköiper Isolierkörper und mit 63 das Halbleiterbauelement

31 in Kunststoff 32 eingepreßt. Der Kunststoff 32 bezeichnet. In einer solchen Kapselung können aucn

dringt seitlich in die Poren der Sintermetallkörper mehrere Halbleiterbauelemente zusammengetalit wer-

31 ein und bildet dort eine feste und dichte Ver- 30 den. Befinden sich mehrere dieser Elemente einseitig

bindung. Zur Aufbringung des Halbleiterkörpers auf gemeinsamem Potential, so ist durch Auitnm der

durch Lötung wird der Sintermetallkörper mit dün- Elemente auf einer gemeinsamen Sinterscheibe eine

nen Zinn- oder Bleischichten 33 versehen. Diese vorteilhafte thermische Kopplung möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

die Tragplatte aus Molybdän, Wolfram oder Chrom Patentansprüche: besteht und porös ist und deren Poren mit einem anderen Metall gefüllt sind. Eine derartige Anord-

1. Dichte Durchführung eines oder mehrerer nung ermöglicht zwar eine hinreichende Kühlung soelektrischer und/oder Wärmeteiter durch einen 5 wie eine genügende Ätzbeständigkeit gegenüber Ätzisolierkörper, dadurch gekennzeichnet, flüssigkeiten, jedoch keinen hinreichenden dichten daß als Leiter ein poröser SintermetalLkörper (11, " Verschluß gegenüber äußeren Einflüssen.

21, 31, 41, 51, 61) vorgesehen ist und daß der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für

Sintermetallkörper (H₁ 21, 31, 41, 51, 61) von elektrische und/oder Wärmeleiter, die in einen

einem gleichzeitig den Isolierkörper (12, 22, 32, io Isolierkörper gekapselt sind, eine Durchführung zu

42, 52, 62) bildenden Kunststoff umfaßt und schaffen, die neben einer guten Wärmeableitung

mindestens teilweise durchdrungen ist. auch eine hinreichend gute Dichtigkeit gegenüber