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Halbleitendes Elektrodensystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein halbleitendes Elektrodensystem, z. B. auf einen TraI1Sistoroder eine Kristalldiode, das einen halbleitenden Körper und eine Metallhülle enthält, die mittels mindestens einer Kaltschweissung vaknumdicht verschlossen ist. Eine solche Hülle ist z. B. in der franz. Patentschrift Nr. 1. 130. 175 beschrieben worden.
Dabei kann eine Kaltschweissung Anwendung finden, bei der z. B. zwei Teile des Gehäuses, insbeson- dere ein Boden und ein Deckel, vereinigt werden oder ein metallenes Pumprbrchen verschlossen wird.
Eine solche Hülle, insbesondere zur Verwendung bei Entladungsröhren, ist bereits in der brit. Patentschrift Nr. 561. 111 beschrieben worden ; diese besagt insbesondere, dass einer der Vorteile der ohne Anwendung von Wärme erhaltenen Abdichtung darin bestehe, dass diese keine Gasentwicklung herbeiführt.
Überraschenderweise hat sich nunmehr gezeigt, dass sich die elektrischen Eigenschaften der vorgenannten halbleitenden Elektrodensysteme nach einer Kaltschweissung verschlechtern. Bei Dioden : 1ahm ins- besondere der Leckstrom zu.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Erscheinungen auf eine Gasentwicklung oderauf feste Verunreinigungen beim Kaltschweissen zurückzuführen sind. Die Erfindung zielt u. a. auf die Behebung dieses Nachteiles ab.
Nach der Erfindung befindet sich in der Hülle im direkten Weg zwischen dem halbleitenden Körper und der Stelle der Kaltschweissung eine Abschirmung, die z. B. aus einer Glimmerplatte besteht. Es hat sich nämlich gezeigt, dass es in den meisten Fällen ausreicht, wenn der direkte Weg zwischen der Kaltschweissstelle und dem Elektrodensystem unterbrochen ist. Andere Ausbildungen werden im folgenden an Hand von Beispielen beschrieben.
Falls das Gehäuse mit mehr als einer Kaltschweissung abgedichtet ist, kann man mit einer Abschirmung zwischen der letzten Kaltschweissstelle und dem Elektrodensystem das Auslangen finden, sofern es möglich ist, beim Ausführen der andern Kaltschweissung (en) die erzeugten Gase oder schädlichen Verunreinigungen abzusaugen.
Es sei bemerkt, dass im allgemeinen unter Kaltschweissung eine Schweissung zu verstehen ist, die dadurch entsteht. dass zwei Metalle von etwa gleicher Härte aufeinander angeordnetwerden und anschliessend senkrecht zur Berührungsebene ein so hoher Druck ausgeübt wird, dass ein starkes Fliessen des Metalles in einer Richtung senkrecht zu der des Pressdruckes erfolgt. Durch dieses Fliessen des Metalles wird eine etwaige Oxydhaut des Metalles zerrissen, und die beiden Teile fliessen zusammen.
Im vorliegenden Fall sind unter der Bezeichnung "Kaltschweissung" aber auch Schweissungen zu verstehen, bei denen das Metall von nur einem der beiden Teile zum Fliessen gebracht wird, weil gerade bei der starken Verformung von Metallen Gase oder schädliche Verunreinigungen frei werden und das Zusammenfliessen zweier Teile an sich dabei keine Rolle spielt.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Kristalldiode im Schnitt.
Die Diode hat einen z. B. aus Kupfer bestehenden Boden. 1. An einem erhöhten Teil 2, in der Mitte des Bodens, ist ein Siliziumkristall 3 mit einem gleichrichtenden Kontakt 4 festgelötet. An diesem Kontakt ist ein Leiter 5 befestigt.
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Unweit des Randes des Bodens 1 ist eine Nut 6 vorgesehen. In dieser Nut ist eine zylindrische Kappe 7 angeordnet, die an der Unterseite mit einem Flansch 8 ausgestattet'ist. Im oberen Ende der Kappe befindet sich ein Isolator 9 aus sogenanntem Pulverglas, der mit einem Röhrchen 10 verschmolzen ist. Dieses Röhrchen kann mittels einer Zange, von der lediglich die Backen 11 dargestellt sind, zugequetscht werden, wobei eine vakuumdichte Kaltschweissung herbeigeführt wird. Dies erfolgt im letzten Herstellungsgang der Diode, nachdem der untere Rand 8 der KÅappe 7 in der Nut 6 festgedrückt worden ist.
Die Abdichtung längs dieses Randes ist durch einen Ring 12 aus Zinn gesichert, der in der Nut 6 untergebracht ist.-
Es hat sich gezeigt, dass bei einer so aufgebauten Diode der Leckstrom des wirksamen Teiles der aus dem Boden 1, dem Kristall 3, dem Kontakt 4 und der Zuleitung 5 bestehenden Diode einen sehr niedrigen, verhältnismässig konstanten Wert beibehielt, bis das Röhrchen 10 zuge quetscht wurde. Nach der Quetschung stieg der Leckstrom so stark an, dass die Diode praktisch unbrauchbar wurde. Diese Steigerung machte sich bereits bemerkbar, sobald das Röhrchen 10 verformt wurde und nachEinklemmungder Lei- tung 5.
Nach einer Ausbildung der Erfindung ist eine Glimmelscheibe IS über den Leiter5 geschoben und bildet so in der Hülle im direkten Weg zwischen dem halbleitenden Körper 3 und der Stelle der mit denBakken 11 hergestellten Kaltschweissung eine Abschirmung. Obwohl diese Scheibe am Rand 16 einen grossen Spielraum in bezug auf die Innenwand der Kappe 7 haben kann, lässt sich auf diese Weise eine Steigerung des Leckstroms verhüten.
Es wurde bereits bemerkt, dass das Zudrücken des Randes 8 der Kappe in der Nut 6 nur einen geringen Einfluss auf den Leckstrom hat, wahrscheinlich weil die Nut 6 so tief war, dass bereits hiedurch eine hinreichende Abschirmung entsteht. In Fällen, bei denen das Zudrücken des Randes den Leckstrom doch
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miger Schirm 20 rings um den erhöhten Teil geklemmt werden.
Im Rahmen der Erfindung sind natürlich viele Abwandlungen möglich, insbesondere bezüglich der verwendeten Werkstoffe und der Halterungsart der Abschirmung zwischen der. Kaltschweissstelle und dem halbleitenden Elektrodensystem. Wichtig ist es aber, dass die bei starker Materialverformung freiwerdenden
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reichen. vermögen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Halbleitendes Elektrodensystem, z. B. ein Transistor oder eine Kristalldiode, das einen halbleitenden Körper und eine Metallhülle enthält, die mittels mindestens einer Kaltschweissung vakuumdicht verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Hülle im direkten Weg zwischen dem halbleitenden Körper (3) und der Stelle der Kaltschweissung (11 bzw. 6) eine Abschirmung (15 bzw. 20) befindet.