AT202599B - Transistor für hohe Stromstärken - Google Patents

Description

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  Transistor für hohe Stromstärken 
Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungtransistor, dessen Halbleiterelement als dünne Scheibe ausgebildet ist, die entlang ihrer Randzone mit einem als Basiselektrode dienenden Metallrohr fest verbunden ist und in der Mittelzone ihrer ebenen Stirnflächen je einen von zwei als Emitter und Kollektor dienenden metallischen Anschlüssen trägt, die sich wenigstens annähernd gleichachsig zueinander und zum Metallrohr erstrecken. 



   Bei bekannten Transistoren dieser Art sind als Emitter und Kollektor verhältnismässig dünne Kupferdrähte verwendet, die mit kleinen Übergangsflächen auf dem Halbleiterelement aufsitzen. Derartige Transistoren sind zum Betrieb mit hohen Stromstärken nicht geeignet, da die genannten Zuleitungen so dünn sind, dass nicht nur die in den p-n-Übergangszonen entstehende Wärme schlecht abgeführt werden kann, sondern sogar zusätzlich Wärme erzeugt wird, wenn über diese Zuleitungen ein Strom von nennenswerter Grösse fliesst, der an derjenigen Stelle, an der die Zuleitungen auf der Gleichrichterscheibe aufsitzen, eine hohe Stromdichte erzeugt. 



   Zur Erzielung einer möglichst guten Wärmeableitung wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die Anschlüsse als Bolzen ausgebildet sind, die mit ihrer im Durchmesser etwa die Hälfte des Scheibendurchmessers betragenden Stirnfläche unter Verwendung von als Legierungswerkstoff dienendes Lötmetall auf der Gleichrichterscheibe befestigt sind. 



   In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ein Transistor dargestellt. Es zeigt :
Fig.   l   den Transistor im Längsschnitt und Fig. 2 in der Draufsicht. 



   Der Transistor weist einen als Basis dienenden Rohrabschnitt 10 aus Kupfer auf, der innen einen ringförmigen Bund 11 hat. Auf die Mantelfläche des Rohrabschnittes sind Kühlrippen aufgesetzt, die von einem mehrfach gefalteten Blechband 12 gebildet werden. Als Anschlussstück für die Basiszuleitung dient ein angelöteter Ansatz 13 mit einem Innengewinde 14. 



   Das Halbleiterelement des Transistors besteht aus n-Germanium und ist als dünne kreis- förmige Scheibe 15 ausgebildet. Diese liegt mit ihrer Randzone auf dem Bund 11 auf und ist dort mit Zinn festgelötet. Gegen die Mittelzone der Scheibe 15 ist von der einen Seite her ein aus Aluminium bestehender Bolzen 16, von der andern Seite her ein ebenfalls aus Aluminium bestehender Bolzen 17 festgelötet. Zwischen den Stirnseiten dieser Bolzen und der Halbleiterscheibe 15 befindet sich jeweils eine Schicht 18 und 19 aus Indium, die durch eine Wärmebehandlung an ihren Berührungsflächen mit dem Germanium legiert ist und dort die für die Transistorwirkung erforderlichen Sperrschichten bildet.

   Damit sich die Metallbolzen bei dem gleichzeitig mit der Lötung erfolgenden Legierungsvorgang gut mit dem Indium verbinden, werden sie vorher mit einer   HN03 + HF-   Lösung geätzt oder an ihrer Berührungsfläche mittels Ultraschall mit einem Überzug aus Indium versehen. Die erwähnten Einzelteile werden dann in einer Graphitform zusammengesetzt und in einer Wasserstoff-Schutzatmosphäre einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von etwa 400 bis   5000 C   unterworfen. Die Anschlussbolzen 16 und 17 sind an ihrem aus dem Rohrabschnitt 10 herausragenden Ende jeweils mit einem Muttergewinde 21 versehen, das zur Befestigung von in der Zeichnung nicht dargestellten Anschlussleitungen dient. 



   Der als Kollektor-Elektrode dienende Bolzen 17 ist ausserdem mit einem Kühlblech 20 zur besseren Wärmeableitung versehen. An Stelle eines Kühlblechs können auch Kühlrippen vorgesehen sein. Die beschriebene Anordnung mit einem die Basis bildenden, als Kühlkörper wirkenden Rohrabschnitt ermöglicht es, den Emitter mit besonders grossem Querschnitt auszuführen. Dies ist deswegen besonders wichtig, damit hohe Emitterströme zugelassen werden können. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Leistungstransistor, dessen Halbleiterelement als dünne Scheibe ausgebildet ist, die entlang ihrer Randzone mit einem als Basiselektrode dienenden Metallrohr fest verbunden ist und in der Mittelzone ihrer ebenen Stirnflächen je einen von zwei als Emitter und Kollektor <Desc/Clms Page number 2> dienenden metallischen Anschlüssen trägt, die sich wenigstens annähernd gleichachsig zueinander und zum Metallrohr erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse als Bolzen (16, 17) ausgebildet sind, die mit ihrer im Durchmesser etwa die Hälfte des Scheibendurchmessers betragenden Stirnfläche unter Verwendung von als Legierungswerkstoff dienendem Lötmetall auf der Gleichrichterscheibe befestigt sind. EMI2.1 an seiner Mantelfläche Kühlrippen (12) trägt.

   3. Transistor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Metallboken ss, vorzugsweise der als Kollektorelektrode dienende, an seinem aus dem Metallrohr (10) herausragenden freien Ende eine aufgesetzte Kühlscheibe (20) oder Kühlrippen trägt.