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In ein Gehäuse eingeschlossenes Halbleiter-Bauelement
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Beim Verschliessen eines derartigen Gehäuses bestehen nun Schwierigkeiten insofern, als nach dem Einlegen des aus den Teilen 2-4 bestehendenHalbleiter-Bauelements zumindest noch eine der Deckel- platten 6 oder 7 an dem Isolierring 5 befestigt werden muss. Dies geschieht vorzugsweise durch Weichlötung an einem metallisierten Rand des Isolierstoffteils 5.
Die erfindungsgemässe Ausführungsform gemäss Fig. 2 umgeht die bei dem Verschliessen des Gehäuses entstehenden Schwierigkeiten durch einen zweckentsprechenden Aufbau dieses Gehäuses. Der Isoliezrahmen ist in zwei Teile 11 und 12 aufgeteilt, welche vorzugsweise die Form von Hohlzylindern haben. An jedem der beiden Isolierstoffteile 11 und 12, welche vorzugsweise aus gesintertem Aluminiumoxyd bestehen, ist eine Deckelplatte 13 bzw. 16 an jedem der beiden Isolierstoffteile 11 und 12 befestigt, welche beim Zusammenbau aufeinander zu liegen kommen und leicht miteinander verbunden werden können.
In Fig.. 3 ist die Endphase eines derartigen Zusammenbaus dargestellt. Das aus den Teilen 2-4 bestehende Halbleiter-Bauelement ruht auf dem Boden des aus den Teilen 12,14 und 16 bestehenden Gehäuseteils. Der aus den Teilen 11,13 und 15 bestehende Gehäuseteil wird von oben aufgelegt, worauf mit Hilfe von stempelförmigen Werkzeugen 17 und 18 die beiden Anschlussteile 15 und 16 zusammengepresst werden. Der überstehende Rand der Teile 15 und 16 kann nun leicht durch Hartlötung, Schweissung, insbesondere eine sogenannte Argon-Arc-Schweissung, verbunden werden. Die Teile 15 und 16 bestehen vorzugsweise aus einem hiefür besonders geeigneten Werkstoff, insbesondere aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung.
Bei der Lötung oder Schweissung können die Stempel 17 und 18 zur Wärmeabfuhr dienen, so dass das aus den Teilen 2-4 bestehende Halbleiter-Bauelement im Innern des Gehäuses keinerlei schädlichen Einflüssen des Löt- oder Schweissvorganges ausgesetzt ist. Die stempelförmigen Teile 17 und 18 können beispielsweise aus Kupfer bestehen. Gegebenenfalls können auch die überstehenden Ränder der Anschlussteile 15 und 16 durch eine mechanische Verformung, z. B. Umbördelung, miteinander verbunden werden.
Aus den gemäss Fig. 2 aufgebauten Halbleiterzellen können in entsprechender Stapelung gemäss der Erfindung aus mehreren Elementen bestehende Halbleiteranordnungen aufgebaut werden, indem die beschriebenen Kühlplatten eingelegt werden, worauf der gesamte Stapel mit Hilfe von Tellerfedern oder Schraubenfedern verspannt wird.
Der erfindungsgemässe Aufbau der Halbleiterzelle ermöglicht es nicht nur, Halbleiter-Gleichrichterelemente in dieser Weise zu kapseln, sondern auch steuerbare Halbleiter-Bauelemente, wie Transistoren oder Vierschichtanordnungen vom Stromtorcharakter. Die Ober- und Unterseite des Halbleiter-Bauelementes, welche mit den metallenen Deckelplatten 13 und 14 in Berührung stehen, dienen in diesem Falle zur Zuführung des Laststromes, während die dritte Steuerelektrode mit einem Stromanschluss versehen sein kann, der seitlich zwischen den metallenen Anschlussteilen 15 und 16 aus dem Gehäuse geführt ist. Z. B. kann eine der Trägerplatten 3 oder 4 kleiner als die Halbleiterscheibe 2 ausgebildet sein und die Steuerelektrode ringförmig diese Trägerplatte umschliessen.
Von dieser ringförmigen Elektrode kann dann ein angelöteter Draht beim Verschliessen bis zu den Anschlussteilen 15 und 16 geführt sein. Der äussere Anschluss wird dann an diesen ringförmigen Anschlussteilen angebracht. Weiter besteht die Möglichkeit, in einer der Trägerplatten eine seitliche Ausnehmung vorzusehen, in welcher z. B. die Zündelektrode eines Vierschicht-Halbleiter-Bauelementes angeordnet werden kann, von der aus dann seitlich ein Stromanschluss herausgeführt werden kann, z. B. in einer Ausführungsform ähnlich der Fig. 4 der deutschen Auslegeschrift 1132 247.
PATENTANSPRÜCHE :
1. In ein Gehäuse eingeschlossenes Halbleiter-Bauelement, bei dem das Halbleiter-Bauelement aus einer Halbleiterscheibe mit einlegierten Elektroden und auf beiden Flachseiten aufgebrachten Trägerkörpern aus einem Material besteht, das einen von dem Wärmedehnungskoeffizienten des Halbleitermaterials nur wenig abweichenden Wärmedehnungskoeffizienten hat, und bei dem das Gehäuse aus einem den Umfang des Halbleiter-Bauelementes umschliessenden Isolierrahmen sowie zwei an ihm befestigten Dekkelplatten aus vorzugsweise duktilem Werkstoff besteht, zwischen denen das Halbleiter-Bauelement durch Erhebungen in seiner Lage gesichert gleitfähig eingelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierrahmen aus zwei Teilen besteht, die jeweils mit nur einer der Deckelplatten verbunden sind,
und die mit metallenen Anschlussteilen versehen sind, mit denen sie miteinander verbunden sind.