DE1829759U

DE1829759U - Auf einem gut waermeleitenden, beispielsweise aus kupfer bestehenden traeger, befestigte halbleiteranordnung.

Info

Publication number: DE1829759U
Application number: DEP10160U
Authority: DE
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1956-07-04
Filing date: 1956-07-04
Publication date: 1961-04-20

Description

Philips Patentverwaltung GmbH., Hamburg 1, Mönckebergstr. 7 Auf einem gut wärmeleitenden, beispielsweise aus Kupfer bestehenden Träger, befestigte Halbleiteranordnung.
Die Neuerung betrifft eine auf einem gut wärmeleitenden Träger beispielsweise aus Kupfer bestehenden Träger, befestigte Halbleiteranordnung. Bei der Anordnung wird in einfacher Weise ein gut wärmeleitender Kontakt zwischen dem beispielsweise aus Germanium bestehenden Halbleiterkörper und dem Träger des Systems erreicht.

Bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen für höhere Leistungen liegt die Aufgabe vor, die im Betrieb erzeugte Wärme aus dem Halbleiterkörper abzuführen. Hierzu ist bereits vorgeschlagen worden, einen guten thermischen Kontakt mit dem Systemträger, z. B. mit der Chassisplatte eines Funkempfängers,

herzustellen. Die Befestigung des Halbleiterkörpers auf einer

CD

vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Platte erfolgt dabei durch

Löten. Beim Löten schlagen sich aber Verunreinigungen auf dem

CD

Kristall nieder, wodurch seine auch von einer sauberen Oberfläche abhängigen elektrischen Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden. Wenn man aber nach dem Löten die Oberfläche des Halbleiterkristalls durch Ätzen reinigen will, so ergibt sich die Schwierigkeit, daß die Trägerplatte einwandfrei abgedeckt und gegen Säureangriff geschützt werden muß, damit keine schädlichen Metallionen in die Ätzflüssigkeit und auf die Oberfläche des Halbleiterkristalles gelangen. Bisher ist dies in befriedigender Weise nicht gelungen.

Die geschilderten Nachteile werden bei einer auf einem gut wärmeleitenden, beispielsweise aus Kupfer bestehenden Träger, befestigten Halbleiteranordnung gemäß der Neuerung dadurch vermieden, daß der die Halbleiteranordnung wenigstens teilweise umgebende Träger auf die Halbleiteranordnung oder ein besonderer Befestigungsstück dieser Anordnung aufgeschrumpft ist.
Die Neuerung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Der in Fig. 1 dargestellte Transistor weist einen Halbleiterkörper 1 aus n-leitendem Germanium auf mit einem Emitter 4, einem Kollektor 6 und einem ringförmigen Basiskontakt 5. Der Kollektor 6 besteht aus einer Indiumschicht ; an ihr ist durch Löten ein vergoldeter Molybdänteil 2 befestigt. Molybdän hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der etwa gleich dem des Germaniumkörpers 1 ist. Das Anlöten des vergoldeten Molybdänteiles 2 und das nachfolgende Ätzen bereiten keinerlei Schwierigkeiten. In dem Kupferblock 3 ist eine Bohrung mit dem Durchmesser D angebracht, der etwas kleiner ist als der Durchmesser S des Molybdänteiles 2. Der Teil 2 ist in die Bohrung eingesetzt, nachdem entweder der Block 3 erhitzt oder die Halbleiteranordnung mit dem Molybdänanteil 2, z. B. in flüssiger Luft, gekühlt wurde. Man kann naturgemäß beide Maßnahmen gleichzeitig anwenden. Erfahrungsgemäß ist die Behandlung von Halbleitern in flüssiger Luft eher förderlich als nachteilig.
Der auf das Teil 2 aufgesetzte Kupferblock 3 ist mit dem Teil 2 fest verbunden, wenn nach der Temperaturbehandlung sich das Temperaturgleichgewicht der beiden zusammengefügten Teile wieder eingestellt hat.

Um zu erreichen, daß die Berührungsfläche zwischen dem Molybdän teil 2 und dem Kupferblock 3 möglichst groß ist, empfiehlt es sich, dem Teil 2 eine von der Zylinderform abweichende Gestalt zu geben. Wie die Fig. 2 erkennen läßt, kann der Molybdänteil 2 beispielsweise so gestaltet sein, daß sein Querschnitt gemäß Fig. 2a sternförmig o. dgl. ist. Es hat sich gezeigt, daß

es zweckmäßig ist, vor dem Einsetzen des Molybdänteiles in

die Bohrung der Platte 3 zwischen beiden Teilen 2 und 3 eine

Temperaturdifferenz von etwa 15000 zu erzeugen. Der Wärmeaus-

dehnungskoeffizient von Kupfer ist

Cu = ''10"/°C,

vonMolybdän a"593. 10-6/oc

Der Unterschied beträgt also

A i i in**5 nim

- 5 mm

D.. = 1,1.1 0 mmoC

Wenn angenommen wird, daß der Durchmesser S des Molybdänteiles

S = 3,005 mm und der Durchmesser D der Bohrung der Platte 3 D

= 3, 000 mm ist, erhält man als Temperaturdifferenz

s-D 5-10-30

T =---=------r-°C150°C

D.a 3. 1, 1. 10

Schutzansprüche :

Claims

Schutzansprüche : 1. Auf einem gut wärmeleitenden, beispielsweise aus Kupfer bestehenden Träger, befestigte Halbleiteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der die Halbleiteranordnung wenigstens teilweise umgebende Träger (3) auf die Halbleiteranordnung oder ein besonderes Befestigungsstück dieser Anordnung aufgeschrumpft ist.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beispielsweise aus Germanium bestehende Halbleiterkristall (1) auf ein vergoldetes Molybdänstück (2) gelötet und mit dem Molybdänstück (2) in eine Bohrung des gegenüber dem Molybdänstück (2) auf höherer Temperatur befindlichen Trägers (3) einsetzbar ist. 3. Halbleiteranordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch/einen sternförmigen oder ähnlich gestal- teten Querschnitt aufweisendes Molybdänstück (2).