Vakuumdichter Verschluss für Halbleiterelemente Gegenstand des Patentanspruches I des Hauptpaten tes ist ein vakuumdichter Verschluss für Halbleiterele mente, bestehend aus zwei Kontaktplatten, zwischen de nen das Halbleiterelement angeordnet ist und die durch eine aus einer isolierenden plastischen Substanz beste henden Fassung miteinander verbunden sind; er ist da durch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatten als Kegel stümpfe ausgebildet sind, welche mit ihnen grösseren Grundflächen einander zugekehrt sind, wobei die Fas sung nur die seitlichen Flächen der Kegelstümpfe um fasst und die kleineren Grundflächen der Kegelstümpfe frei lässt.
Ein Vorteil dieses Verschlusses besteht in der Ein fachheit, die insbesondere aus der minimalen Zahl der Teile, aus welchen der Verschluss besteht, hervorgeht. Hierbei entspricht er den Anforderungen einer einwand freien Funktion von Halbleiterelementen in der Stark stromtechnik, wo die Halbleiterelemente mit, einer erheb lichen Verlustleistung arbeiten. Der Verschluss ermög licht besonders günstige Bedingungen für die Wärmeab fuhr aus dem Halbleiterelement. Da ferner die Kontakt platten die Form von Kegelstümpfen aufweisen, kann <B>bei</B> einer geeigneten Vorspannung der zylinderförmigen Fassung eine einwandfreie Vakuumdichtigkeit, erreicht werden.
Der vorliegenden Zusatz-Erfindung liegt dieser aus zwei Kontaktplatten bestehende Verschluss, zwischen de nen das Halbleiterelement angeordnet ist und die; durch eine aus einer isolierenden plastischen Substanz beste henden Fassung miteinander verbunden sind, zugrunde, dessen sämtliche Vorteile erhalten bleiben und der da durch weiter verbessert wird, dass die beiden Kontakt platten je zwei mit ihren kleineren Grundflächen einan der zugewandte Kegelstümpfe aufweisen, wobei die Fas sung nur die seitlichen Flächen der Kegelstümpfe um fasst und die grösseren Grundflächen der voneinander ab gewandten Kegelstümpfe der beiden Kontaktplatten frei lässt.
Durch eine derartige Anordnung wird ein günstigerer Wärmeabfuhrgrad erreicht, einerseits dadurch, dass bei Erhaltung der wärmetechnisch günstigen Form die Masse der Kontaktplatten zunimmt und anderseits, dass sich die Fläche derselben, mit welcher sie mit einem wei teren Medium in Berührung stehen, in welches die Wärme weitergeleitet wird, vergrössert. Ferner kann mit Vorteil zwischen der zylinderförmigen Fassung aus iso lierender Substanz und dem eigentlichen Halbleiterele ment eine Schutzhülse eingelegt werden.
Durch diese Anordnung wird die Unterbringung des Halbleiterelementes im Innern des Verschlusses verbes sert und ungünstige Einflüsse durch die Substanz, aus welcher der zylinderförmige Teil des Verschlusses be steht, verhindert. Für diesen Teil werden nämlich vor zugsweise Substanzzen auf der Basis der Epoxydharze verwendet, die für diese Zwecke sehr gut geeignet sind. Ein Nachteil der Epoxydharze besteht jedoch darin, dass die Produkte derselben das Halbleiterelement ungünstig beeinflussen und seine Lebensdauer wesentlich verkür zen, und zwar sogar in solchen Fällen, wo das Halb leiterelement mit einem der bekannten Schutzüberzüge versehen ist.
Ferner kann zwischen den Kontaktplatten um das Halbleiterelement herum ein Spreizring aus isolierender Substanz eingelegt werden, dessen zylinderförmige Aussenfläche denselben Durchmesser aufweist wie die Seitenflächen der Kontaktplatten.
Eine derartige Einrichtung ermöglicht die Anwen dung von Schutzhülsen, die sehr dünne Wände haben, ohne die Gefahr zu laufen, dass es zu einem Durchbruch der Hülse nach dem Innenraum kommt, in welchem das Halbleiterelement angeordnet ist, infolge der Vorspan- nung der Schutzhülse und durch Einwirkung der durch die zylinderförmige, die beiden Kontaktplatten verbin dende Fassung hervorgerufenen Drücke. Normalerweise kann dieser Gefahr durch Anwendung einer Schutzhülse mit dickeren Wänden vorgebeugt werden, was jedoch vom Standpunkt der Einbaumasse, des Materialverbrau ches usw. als nachteilig angesehen werden muss.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Er findung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Die Abbil dung zeigt den Verschluss mit einem im Innern angeord neten Halbleiterelement, im Querschnitt.
Die Diode 1 ist zwischen zwei Kontaktplatten 2 und 3 angeordnet. Die Kontaktplatten 2 und 3 sind als je zwei Kegelstümpfe ausgestaltet, die mit ihren kleineren Grundflächen einander zugekehrt sind, so dass diese solchermassen angeordneten Kegelstümpfe stets eine Kontaktplatte bilden. Der zylinderförmige Teil der Fas sung 4 besteht aus einer plastischen isolierenden Sub stanz, die zusammen mit den beiden Kontaktplatten 2 und 3 den Verschluss der Diode 1 bildet. Der zylinder- förmige Teil 4 der Fassung übt gegenüber den Kontakt platten eine geeignete Vorspannung aus.
Zwischen der Diode 1 und dem zylinderförmigen Teil 4 der Fassung befindet sich eine Schutzhülse 5, die über die Seitenflächen der grösseren Grundflächen der inneren Kegelstümpfe gezogen ist. An den Kontaktplat ten 2 und 3 sind Anschlussbolzen 6 und 7 angeschlossen.
Der zylinderförmige Teil 4 der Fassung besteht aus einer Substanz auf der Basis der Epoxydharze und die Schutzhülse 5 aus einem Material, das unter der Be zeichnung Teflon bekanntgeworden ist und welches einerseits gute isolierende. Eigenschaften und anderseits eine gute Beständigkeit gegen Einwirkung von Produkten der Epoxydharze aufweist.
Zwischen den Kontaktplatten 2 und 3 ist ein Spreiz- ring 8 eingelegt, der die Diode 1 umschliesst. Seine zylin- derförmige Aussenfläche hat denselben Durchmesser wie die Seitenflächen der Kontaktplatten 2 und 3, über welche die Schutzhülse 5 gezogen ist. Die Schutzhülse 5 stützt sich in voller Länge ihres Innenraumes einerseits gegen die festen Wände der Kontaktplatten 2 und 3, an derseits gegen die des Spreizringes 8, wodurch ein Durchbruch des Spreizringes in den Innenraum, in wel chem das Halbleiterelement 1 angeordnet ist, verhindert wird.
Die Schutzhülse 5 wird vor dem Aufziehen über die Seitenflächen der Kontaktplatten 2 und 3 auf etwa 220 C vorgewärmt gegenüber den Kontaktplatten 2 und 3, die bei dieser Operation nicht vorgewärmt wer den. Dadurch wird erreicht, dass die Schutzhülse 5 ge genüber den Kontaktplatten 2 und 3 eine Vorspannung aufweist, die während der weiteren Wärmebehandlung des Verschlusses und bei Betriebstemperaturen, die die Höchstwerte von etwa 160 C erreichen, aufrechterhal- ten bleibt.
Infolge der Wärmedehnungen wird unter die sen Wärmebedingungen die Lockerung der Schutzhülse und eine Undichtheit, die den Schutz des eigentlichen Halbleiterelementes beeinträchtigen würde, verhindert. Dadurch wird erreicht, dass das eigentliche Halbleiter element in jedem Betriebszustand vor schädlichem Ein fluss der Produkte der Substanz, aus welcher der zylin- derförmige Teil des Verschlusses besteht, geschützt wird.
Im Falle, dass zwischen den Kontaktplatten 2 und 3 eine gesteuerte Diode angeordnet ist, so wird die (nicht dargestellte) Steuerelektrode an einer geeigneten Stelle durch den Spreizring 8, die Schutzhülse 5 und den zy linderförmigen Teil 4 herausgeführt.