<B>Verfahren zum Anbringen von Spitzenkontakten an einem Halbleiterkristall und nach diesem</B> Verfahren hergestellte Halbleiteranordnung Diese Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Anbringen von Spitzenkontakten an einem Halbleiterkristall, wobei ein Stütz glied verwendet wird, auf welchem eine Mehr zahl metallischer, elektrisch voneinander iso lierter Glieder montiert ist und eine Mehr zahl von Kontaktgliedern vorgesehen sind, von welchen jedes die Form eines Drahtes hat, welcher einen geraden, am einen Ende zugespitzten Teil und einen gegenüber diesem abgebogenen Teil aufweist, wobei die Drähte an den metallischen Gliedern in solchen Stel lungen befestigt werden, dass die geraden zu gespitzten Teile aller dieser Drähte praktisch parallel zueinander verlaufen.
Bei solchen Vorrichtungen, wie beispiels weise Kristalltrioden, ist es gewöhnlich wich tig, dass die Abstände zwischen den verschie denen Kontaktpunkten genau festgelegt wer den können.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist da durch gekennzeichnet, dass jeder Draht zu- i)äehst in eine Stellung gebracht wird, in wel cher sein zugespitztes Ende in einem vorge- sehriebenen Abstand vom Stützglied liegt und sein abgebogener Teil mit dem zugeordneten metallischen Glied in Berührung steht, worauf der abgebogene Teil des Drahtes am metalli- sehen Glied befestigt wird, wobei der Draht so gehalten wird, dass er sieh frei um die Längsaxe seines geraden zugespitzten Teils drehen kann, und dass die einzige, durch das metallische Glied auf ihn ausgeübte Wirkung entlang einer Linie,
welche senkrecht zu ge nannter Axe steht, dieselbe jedoch nicht schneidet, gerichtet ist.
Zwei Ausführungsbeispiele von nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Halbleiteranordnungen sind auf beiliegender Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigen Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausbildungsform einer Kristalltriode. Fig. 2 zeigt eine Stufe der Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Kristalltriode.
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit der in Fig. 2 dargestellten Anordnung, und zwar in der in Fig. 2 durch den Pfeil A angedeuteten Rich tung betrachtet.
<B><I>Mg.</I></B> 4 stellt eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Kristall triode dar, und zwar teilweise im Schnitt, um innere Einzelheiten zu zeigen.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, welche eine Stufe dem Herstellung der in Fig. 4 gezeigten Kristalltriode veranschaulicht.
Fig. 6 zeigt eine Einzelheit der in Fig. 5 dargestellten Anordnung, und zwar in der in Fig. 5 durch den Pfeil B angedeuteten Rich tung betrachtet. Die Kristalltriode nach Fig.1 weist ein Messingstützglied 1 auf, welches aus einem zylindrischen Block durch Wegschneiden eines Teils desselben hergestellt ist. Auf dem Stütz glied 1 sind zwei Metallröhrchen 2 und 3 mon tiert, welche an als Stromzuführungen dienen den Drähten 4 bzw. 5 angeschweisst sind, wo bei die Drähte 4 und 5 durch Löcher im Stütz glied 1 hindurchgehen und darin durch Glas ösen 6 und 7, welche mit den Drähten 4 bzw.
5 dicht verbunden und in den Löchern im Stützglied 1 eingekittet sind, isoliert sind. Ein dritter Draht 8 ist in einem weiteren Loch im Stützglied 1 befestigt, um als weitere Stromzuführung zu dienen. Die offenen En den der Röhrchen 2 und 3 sind mit Lötmassen 9 und 10 gefüllt, welche dazu dienen, zwei Kontaktglieder in Form feiner Drähte 11 und 12 zu befestigen. Der Draht 11 weist einen geraden, am einen Ende zugespitzten Teil 13 und einen zur Längsaxe des geraden Teils 13 abgekröpften Teil 14 auf; in gleicher Weise weist der Draht 12 einen geraden, am einen Ende zugespitzten Teil 15 und einen zur Längsaxe des geraden Teils 15 abgekröpften Teil 16 auf.
Die geraden Teile 13 und 15 er strecken sieh mit ihren zugespitzten Enden in sehr geringem Abstand voneinander, prak tisch parallel, und stehen mit einem kleinen, aus Germanium bestehenden Block 17 in Be rührung, welcher am einen Ende in einem Loch im Stützglied 1 mittels einer Stell schraube 19 befestigten Metallzylinder 18 an gelötet ist.
\unmehr auf Fig. 2 und 3 Bezug nehmend, wird während der Herstellung der Kristall triode das Stützglied 1, mit. den Röhrchen 2 und 3 und den Drähten 4, 5 und 8, am Ende eines horizontal angeordneten Armes 20 ge halten, dessen Ende eine zylindrische Ans nehmung besitzt, um das Stützglied 1. aufzu nehmen, und mit. einem Zentrierzapfen 21. ver sehen ist, welcher durch das Loch im Stütz glied 1 hindurchgeht, welches Loch später den Metallzylinder 18 aufnimmt, wobei das Stütz glied 1 durch Festziehen der Stellschraube 19 gegen den Zentrierzapfen 21 fest.
in der rieh- tigen Lage gehalten wird. An die freie Seite des Stützgliedes 1 liegt ein offenendiges Rohr 22 an, welches sich im wesentlichen vertikal erstreckt und mit. einer Saugvorrielitung (nicht dargestellt) verbunden ist. Das Rohr 22 dient zum Halten der Drähte 11 und 12, während sie in der richtigen Lage in einer Art und Weise, welche nachstehend in bezug auf den Draht 11 ausführlicher beschrieben wird, gehalten sind.
Der Draht 11. wird mit seinem geraden, sieh im wesentlichen horizon tal erstreckenden Teil 13 in eine am offenen Ende des Rohres 22 gebildete Nute 23 ein gelegt, so dass er durch Saugwirkung am Ende des Rohres 22 in einer solchen Art und Weise gehalten wird, dass er sieh um die Längsaxe des geraden Teils 13 drehen kann. Der Draht 11 wird zunächst so angeordnet, dass das der Kontaktspitze abgewandte Ende 14 über dem Ende des Röhrchens 2 liegt und durch Bewe gung des Rohres 22 die Kontaktspitze in die gewünschte Lage in bezug auf das Stützglied 1 gebracht wird, und zwar zuerst horizontal in der vertikalen Ebene, in welcher die Längs- axe des geraden Teils 13 liegt, und dann verti kal abwärts in dieser Ebene.
Die Bewegungen des zugespitzten Endes des ge.maden Teils 13 werden mittels eines Mikroskopes 24 beobach tet, um eine genaue Kontrolle der Einstellung des Drahtes 11 sicherzustellen. Die vertikale Bewegung des Rohres 22 wird so ausgeführt, dass das Drahtende 14 in Berührung mit. dem Lot 9 kommt, bevor die vertikale Bewegung beendet ist, so dass der Draht 11 veranlasst wird, sich infolge der durch das Lot 9 auf ihn ausgeübten Reaktion während des Restes der vertikalen Bewegung um die Längsaxe des ge raden Teils 13 zu drehen.
Wenn der Draht. 11 endgültig in die gewünschte Lage, bei welcher das Ende 14 in Berührung mit dem Lot. 9 ist, gebracht worden ist, so wird der Draht. 11 in dieser Lage durch Schmelzen und Wiedererhär- ten des Lotes 9 befestigt; die Erwärmung des Lotes 9 kann zweckinässigerweise vorgenom men werden, indem ein durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes erwärmter, nicht. dargestellter Draht in Berührung mit. dem Röhrchen 2 gebracht wird.
Nachdem der Draht. 1.1 in der richtigen Lage befestigt worden ist, wird er vom Ende des Rohres 22 abgelöst, indem der Saugstrom < -ibc gesehaltet wird, worauf dann ein gleicher Arbeitsvorgang in bezug auf den Draht 72 Vorgenommen wird.
Um sicherzustellen, dass die Drähte 11. und 12 nicht. zufällig miteinan der in Berührung kommen, kann es notwendig -erden, das Rohr 22 um einen kleinen Winkel in der Vertikalebene, in welcher die Län gsaxe des geraden Teils 13 des Drahtes 11 liegt, zu drehen, bevor der Draht. 12 an das Ende des Rohres 22 angelegt. wird, so dass die geraden Teile 13 und 15 schliesslich gegen ihre zuge spitzten Enden hin in einem kleinen Winkel zueinander verlaufen.
Nachdem die Drähte 11 und 12 beide in ihrer richtigen Lage befestigt sind, wird die so hergestellte Einheit vom Arm 20 entfernt, und die Kristalltriode wird vervollständigt, indem der Metallzylinder 18 in das Loch im Stützglied 1 eingeschoben wird, bis der C1er- maniumbloek 1.7 in Berührung mit den zuge spitzten Enden der Drähte 11 und 12 kommt;
gewünsehtenfalls kann der Kontaktdruck zwi schen den Drähten 11 und 1.2 und dein Ger- iiiaiiiumbloek 17 durch ein weiteres Vorseliie- ben des Metallzylinders 1.8 erhöht werden, nach dem eine Berührung hergestellt worden ist, und wenn die gewünschte Einstellung erreicht wor den ist, so wird der -.LIetallzylinder 18 durch Festziehen der Stellschraube<B>11)</B> in dieser Lage fixiert.
Die Kristalltriode ist nun, wie in Fig. 1 gezeigt, fertig und wird dann vorzugsweise in ein nicht. dargestelltes Schutzgehäuse ein gesetzt, aus welchem die Leitungsdrähte 4, 5 und 8 herausragen.
Die zweite Kristalltriode nach Fig.4 be sitzt ein rundes, zylindrisches Stützglied 25, welches aus einem geeigneten Isoliermaterial geformt ist, wobei ein axial angeordnetes, rohrförmiges Metallglied 26 während des Formvorganges starr im Stützglied 25 be festigt wird. Das Stützglied 25 ist so ge formt, dass auf der obern Stirnseite zwei reelitwinklig zueinander angeordnete diame trale Nuten 27 und 28 von rechteckigem Querschnitt, vorhanden sind und dass vier symmetrisch angeordnete, zur Achse des Stützgliedes parallel verlaufende Bohrungen in diese Nuten münden.
In die zwei in die Nute 27 ausmündenden Bohrungen sind Me tallröhrchen 29 und 30 eingekittet., in welchen Kupferdrähte 31 bzw. 32 eingelötet sind, wo bei die Drähte 31 und 32 ein kleines Stück in die Nute 27 hineinragen. Die Drähte 31 und 32 verlaufen weiter durch eine ringförmige Nute 33 an der untern Stirnseite des Stütz gliedes 25 und dann durch die in die Nut 28 ausmündenden Löcher, so dass sie sich über das mit den Nuten versehene Ende des Stütz gliedes 25 hinaus erstrecken und als Strom zuführungen der Kristalltriode dienen. An die Drähte 31 und 32 sind zwei Kontaktglieder in der Form von feinen L-förmigen Drähten 34 bmv. 35 angelötet.
Die kürzeren Schenkel 36 und 38 dieser Drähte sind an ihrem Ende zugespitzt. Die geraden Teile 36 und 38 ver laufen praktisch parallel in sehr geringem Abstand voneinander und stehen mit einem kleinen Block aus Germanium 40 in Berüh rung, welcher auf das Ende eines in das rohr- förmige Glied 26 eingeschobenen Metallzylin ders 41 aufgelötet ist. Ein Draht. 42 bildet mit dem Metallzylinder 41 ein Stück, um als weitere Stromzuführung zur Kristalltriode zu dienen.
An Hand der Fig. 5 und 6 wird die Her Stellung der Kristalltriode gemäss Fig.4 er läutert. Das Stützglied 25, mit den Drähten 31 und 32 in der richtigen Lage, die zunächst mit, ihren Enden über die untere Stirnseite des Stützgliedes 25 geradlinig hinausragen, wird in die zylindrische Ausnehmung einer Schablone 43 eingesetzt, wobei das Stützglied '?5 durch Hindurchführung der langen, nach unten vorstehenden Enden der Drähte 31 und <B>32</B> durch zwei in der Schablone 43 angebrachte Bohrungen in bezug auf seine Winkellage in der Ausnehmung richtig fixiert wird.
Die Schablone mit dem Stützglied 25 wird nun mit ihrer Axe gegenüber der Horizontalen um einen Winkel von etwa 45 geneigt. Ferner sind ein Paar oberhalb der Schablone 43 mon tierter und durch Einschieben entlang der Nut 28 anzuordnender Metallbacken 44 und 45 vorgesehen. Die Backen 44 und 45 weisen einander gegenüberliegende, ebene Stirnflä chen auf, wobei in derjenigen der Backe 45 zwei parallel zur Axe des eingesetzten StÜtz- gliedes 25 verlaufende und dicht nebeneinan der angeordnete Kerben .16 und 47 angebracht sind, so dass, wenn die Backen 44 und 45 ge schlossen sind, die Kerben 46 und 47 parallel.
zur Axe des Stützgliedes 25 verlaufen. Wenn die Backen 44 und 45 geschlossen sind, so wer den die geraden zugespitzten Schenkel 36 und 38 der Drähte 34 und 35 dann in die Kerben -16 resp. 47 eingesetzt. Um das Einsetzen der Drähte 34 und 35 zu erleichtern, können die obern Enden der Kerben 46 und 47 leicht ausgeweitet. sein. Die Kerben 46 und 47 sind so ausgebildet., dass sich die Drähte 34 und 35 relativ frei um die Längsaxe ihrer entspre chenden geraden Teile 36 und 38 drehen kön nen, während sie sieh in einer Richtung senk recht zu diesen Axen nicht bewegen können.
Die: Drähte 34 und 35 werden so in die Ker ben 46 und 47 eingesetzt, dass ihre langen Schenkel 37 resp. 39 über den Teilen der Drähte 31 und 32, welche in den Kanal 27 hineinragen, angeordnet sind, und nachdem sie eingesetzt worden sind, drehen sich die Drähte 34 und 35 unter der Wirkung der Schwerkraft um die Längsaxen ihrer entspre chenden geraden Teile 36 und 38, bis die Schenkel 37 und 39 in Berührung mit den entsprechenden Drähten 31 und 32 kommen. Ein iMetallzentrierzapfen 48 wird dann durch das rohrförmige Glied 26 eingeschoben, bis sein oberes Ende mit den Spitzen der beiden Drähte 34 und 35 in Berührung kommt.
Da durch werden die Spitzen der beiden Drähte 34 und 35 genau in einer zu den Längsaxen ihrer geraden Teile 36 und 38 senkrecht ste henden Ebene ausgerichtet, ohne dass sehr enge Toleranzen in der Länge der geraden Teile 36 und 37 erforderlich sind. Die langen Schenkel 37 und 39 der Drähte 34 und 35 werden dann an den entsprechenden Drähten 31 und 32, mit welchen sie in Berührung stehen, angelötet, worauf die so hergestellte Kontaktbaugruppe aus der Schablone ent fernt wird.
Die Herstellung der Kristalltriode wird wie folgt vervollständigt: Der Metallzylinder 41 wird durch das rohrförmige Glied 26 vor geschoben, bis der Germaniumblock 40 mit den Spitzen der Drähte 34 und 35 in Berüh rung steht; gewünschtenfalls kann der Be- rührungsdruck zwischen den Drähten 34 und 35 und dem Germaniumblock 40 durch ein weiteres Vorschieben des Metallzylinders 41.. nachdem Kontakt gemacht worden ist, erhöht werden, und, wenn die gewünschte Einstel lung erzielt worden ist, wird der Metallzylin der 41 durch Anlöten am rohrförmigen Glied 26 in der entsprechenden Lage fixiert.
Die langen freien Enden der Drähte 31 und 32 werden in die Ringnute 33 zurückgebogen und durch die in den Kanal 28 ausmündenden Löeber hindurchgeführt. Die Kristalltriode ist dann, wie in Fig.4 gezeigt, vollständig und wird dann vorzugsweise in ein nicht darge stelltes Schutzgehäuse, aus welchem die Strom zufiihrungen herausragen, eingesetzt.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass in den beiden oben beschriebenen Anordnungen jeder Kontaktdraht, während er in seiner end gültigen Lage befestigt. wird, ,so gehalten ;wird, dass er sich frei um die Längsaxe seines geraden zugespitzten Teils drehen kann, und dass die einzige auf ihn ausgeübte Reaktion durch das Metallglied, an welchem er befestigt werden soll, längs einer Linie, welche senk recht zu dieser Axe steht, dieselbe jedoch nicht schneidet, gerichtet ist.
Dank dieser Tatsache werden die Kontaktdrähte im we sentlichen spannungsfrei sein, wenn sie in ihrer endgültigen Lage befestigt worden sind, und werden deshalb keine merkliche Neigung zeigen, ihre entsprechenden Lagen zu verän dern, wenn sie freigelassen werden. Daraus ist, ersichtlich, dass der Abstand zwischen den Spitzen der beiden Kontaktdrähte in jedem Falle sehr genau festgelegt sein wird.
Obwohl die Erfindung oben in bezug auf zwei Ausführungsfonmen, in welchen die Halb leiteranordnung nur zwei Spitzenkontakte aufweist, beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Erfindung auch im Falle, dass mehr als zwei Spitzenkontakte anzubringen sind, ebenso anwendbar ist.