AT206993B - Halbleiterelement für elektrische Lichtanlagen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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  Halbleiterelement für elektrische Lichtanlagen von Kraftfahrzeugen   Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterelement für hohe Stromstärken von mindestens 1A, insbesondere zur Verwendung in Lichtanlagen von Kraftfahrzeugen mit wenigstens einer durch p-n-Übergänge gebildeten Sperrzone, auf die ein im Querschnitt dicker metallischer Anschlussbolzen aufgesetzt ist, der zur Ableitung der beim Betrieb des Halbleiterelements entstehenden Wärme dient. 



  Die Verwendung derartiger Halbleiterelemente an Stelle von mechanischen Rückstromschaltern in Lichtanlagen von Kraftfahrzeugen ist ausser durch die erforderlichen hohen Stromstärken, die beim Anschluss niederohmiger Verbraucher an die Lichtmaschinen auftreten, auch noch dadurch erschwert, dass die Halbleiterelemente durch die von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs entwickelte Wärme aufgeheizt werden und ausserdem zum Schutz gegen Verschmutzung und Zerstörung in Gehäusen untergebracht werden müssen, die eine Abstrahlung der Wärme erschweren. Sowohl bei Halbleitergleichrichtern als auch bei Halbleitertransistoren besteht nämlich die Gefahr von Durchschlägen in den Sperrzone, wenn die für zulässig angesehene Grenztemperatur von etwa 800 C bei Germanium-Halbleitern und von etwa 1000 C bei Silizium-Halbleitern überschritten wird. 



  Die zulässige Höchststromstärke in einem Halbleiterelement dieser Art kann wesentlich erhöht werden, wenn gemäss der Erfindung der zur Wärmeableitung von den Sperrzonen dienende Anschlussbolzen in der Nähe seines freien Endes mit einem vom Durchlassstrom des Halbleiterelements durchflossenen Ansatzstück verbunden ist, das zusammen mit dem Anschlussbolzen ein Peltier-Element bildet. 



  In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Halbleitergleichrichter im Längsschnitt dargestellt. 



  Der Halbleitergleichrichter hat einen topfförmigen Grundkörper 10 aus Kupfer, der an seiner äusseren Bodenseite 11 einen mit einem Innengewinde 12 versehenen Ansatz 13 trägt. Das Gewinde ist zur Aufnahme einer nicht gezeichnetenKlemmschraube zum Anschliessen eines ebenfalls nicht dargestellten Zuleitungskabels bestimmt. An der inneren Bodenfläche des Grundkörpers ist mit einer Zinnschicht 14 eine Scheibe 15 aus n-Germanium durch Lötung befestigt. Auf dieser sitzt ein als Zuleitungselektrode dienender Kupferbolzen 16, der mit seiner einen Stirnseite durch eine Zwischenlage 18 aus Indium, das gleichzeitig als Legierungsmetall dient, auf der Germaniumscheibe festgelötet ist. Auf seiner andern Stirnseite trägt er ein mit einer Lötschicht 19 befestigtes Ansatzstück 20 aus Wismut-Tellurit, das zusammen mit dem Kupferbolzen 16 ein Peltier-Element bildet. 



  Wenn in der angegebenen Pfeilrichtung Strom durch das Anschlussstück 20 und den Kupferbolzen 16 zum Grundkörper 10 fliesst, wird dem Germaniumplättchen 15 Wärme entzogen, die am Ansatzstück 20 durch aufgepresste Kühlscheiben 21 abgeführt werden kann. Es ist deshalb möglich, den Gleichrichter zusammen mit nicht dargestellten weiteren Schaltelementen in ein mit unterbrochenen Linien angedeutetes Gehäuse 23 einzubauen und die entstehende Wärme nach aussen abzuleiten. Um den Anschluss von weiteren Schaltelementen, beispielsweise von zu einer nicht näher dargestellten Regeleinrichtung gehörigen Schaltelementen zu erleichtern, ist der Kupferbolzen 16 mit einer angepressten Abplattung 24 versehen, die eine geeignete Sitzfläche für die erforderlichen, in der Zeichnung jedoch nicht dargestellten Anschlussmittel ergibt.

   Der abgeplattete Abschnitt wird in diesem Falle zweckmässigerweise mit einer quer zur Bolzenachse verlaufenden Gewindebohrung 25 versehen. Dann kann man den Leitungswiderstand des   

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 Ansatzstückes als elektrisches Schaltelement ausnützen. Da man es ohne weiteres in der Hand hat, den elektrischen Leitungswiderstand des Ansatzstücks 20 durch geeignet gewählte Längen-und Dickenabmessungen zu beeinflussen, kann man die dargestellte Anordnung ihrem jeweiligen Verwendungszweck anpassen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Halbleiterelement für hohe Stromstärken von mindestens 1 A, insbesondere zur Verwendung in Lichtanlagen von Kraftfahrzeugen mit wenigstens einer durch p-n-Übergänge gebildeten Sperrzone, auf die ein im Querschnitt dicker metallischer Anschlussbolzen aufgesetzt ist, der zur Ableitung der beim Betrieb des Halbleiterelements entstehenden Wärme dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbolzen (16) in der Nähe seines der Sperrzone (15) abgewandten freien Endes mit einem vom Durchlassstrom des Halbleiterelements durchflossenen Ansatzstück (20) verbunden ist, das zusammen mit dem Anschlussbolzen ein Peltier-Element bildet.