CS232897B1 - Výkonová polovodičová součástka řízená .světlem - Google Patents

Abstract

Vynález se týká výkonové polovodičové součástky řízené světlem ze zdroje zářivé energie umístěného vně jejího pouzdra pomoci plného světlovodu, volně uloženého v průchodce, která jepevně sýojena s pouzdrem polovodičové součástky. Vnější konec průchodky je spájen s pokovanou částí plného světlovodu, který je uvnitř pouzdra spojitě zúžen a jeho zúžená část je přiložena k fotocitlivé oblasti výkonové polovodičové struktury pod úhlem 75 až 90°.

Description

(54) Výkonová polovodičová součástka řízená .světlem

Vynález se týká výkonové polovodičové součástky řízené světlem ze zdroje zářivé energie umístěného vně jejího pouzdra pomoci plného světlovodu, volně uloženého v průchodce, která jepevně sýojena s pouzdrem polovodičové součástky. Vnější konec průchodky je spájen s pokovanou částí plného světlovodu, který je uvnitř pouzdra spojitě zúžen a jeho zúžená část je přiložena k fotocitlivé oblasti výkonové polovodičové struktury pod úhlem 75 až 90°.

232 897

Vynález se týká výkonové polovodičové součástky řízené světlem ze zdroje zářivé energie umístěného vně jejího pouzdra pomocí plného světlovodu, volně uloženého v průchodce, která je pevně spojena s pouzdrem polovodičové součástky.

Podle známého stavu techniky je zdrojem energie potřebné pro řízené spínání polovodičových optoelektronických součástek nejčastěji polovodičový laser nebo emisní dioda LED. Zdroj i

zářivé energie je obvykle umístěn mimo pouzdro optoelektronické součástky a energie potřebná k řízení je přenášena do fotocitlivé oblasti polovodičové struktury převážně svazkovým světlovodem nebo plným monolitickým světlovodem. Pro přenos energie z větěí vzdálenosti je výhodný svazkový světlovod s vynikající flexibilitou, ale obtížnou hermetizací průchodu do pouzdra výkonové součástky. Hermetizace se obvykle zajišťuje tak, Že kontakt obklopující fotocitlivou část polovodičové struktury se hermeticky spojí s jedním koncem pružného členu, přičemž druhý konec pružného členu je spojen s pouzdrem výkonové součástky. Nevýhodou tohoto řeěení je, že fotocitlivá část povrchu polovodičové struktury je vystavena působení vnějěi atmosféry a znečistění a je častou příčinou zvýěení ztrát při přenosu zářivé energie. Jiným známým řeěením hermetizace přenosové cesty řečené svazkovým světlovodem je vložení a utěsnění zapuštěné skleněné průchodky mezi fotocitlivou oblast polovodičové struktury a svazkový Světlovod, přičemž skleněná průchodka představující propustné okénko pro optickou cestu, je vpájena, zalisována nebo jinak hermeticky utěsněna s pouzdrem. Toto řešení však představuje vysoké ztráty v přenosové cestě a náročnou a složitou konstrukci.

232 897

Další známou variantou v řešení přenosu optického signálu do vnitřku pouzdra výkonové polovodičové součástky je použití plného tyčového světlovodu s pokovenou částí, která prochází kovovou průchodkou v keramice nebo jednou z hlavních elektrod a je hermetizována měkkým spojen nebo vrstvou epoxydu mezi pokoveným světlovodem a vnitřním koncem kovové průchodky* Nevýhodou tohoto řešení je relativně velká tloušťka celé soustavy pouzdra, daná potřebným poloměrem zakřivení plného světlovodu* Pro odčerpání a naplnění pouzdra Inertní atmosférou je nutná další průchodka v pouzdru*

Uvedené nedostatky jsou vyřešeny výkonovou polovodičovou součástkou řízenou světlem podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom,, že vnější konec průchodky je spájen s pokovenou částí plného světlovodu, který je uvnitř pouzdra spojitě zúžen a jeho zúžená část je přiložena k fotocitlivé oblasti výkonové polovodičové struktury pod úhlem 75 až 90®·

Kuželovité zúžení světlovodu zvyšuje hustotu světelného toku, která je rozhodující pro fotocitlivost optoelektronické součástky a zúžené část světlovodu je tvarována podle potřeby a přivedena k fotocitlivé oblasti polovodičové struktury* Hermetizaee pouzdra s procházejícím světlovodem je řešena spájením vnějšího konce průchodky s pokovenou částí světlovodu, což umožňuje využít průchodku světlovodu k odčerpání a naplnění pouzdra inertní atmosférou a zajištění pružného styku koncové plochy světlovodu. s povrchem fotocitlivé oblasti polovodičové struktury* část průchodky se světlovodem je na ‘vnějším konci opatřena výstupky pro připojení konektoru, ve kterém je umístěn zdroj záření nebo svazkový světlovod*

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení výkonové polovodičové součástky řízené světlem* Keramickým pouzdrem.

prochází průchodka 2, která je s nímpevně spojena tvrdou pájkou 2 ^na nadifundovanou vrstvu 8* Průchodkou £ prochází plný světlovod £, který je spojitě zúžen a podle potřeby tvarově upraven* část světlovodu £, která prochází průchodkou £ je pokovena vrstvou £* Světlovod je spájen měkkou pájkou £ s průchodkou £ vně pouzdra 1 a tím je vnitřní prostor pouzdra hermeticky uzavřen* Vnější konce světlovodu £ chrání pružná vložka £, která umožňuje

232 897 dokonalé dosednutí čelních ploch světlovodů a tím snížení ztrát zářivého výkonu. Mezi světlovodem 2 ^a průchodkou 2 je vůle, která zabrání poškození světlovodu rozdílnou dilatací materiálu průchodky 2 a světlovodu Průchodka má na části umístěné vně pouzdra výkonové polovodičové součástky výstupky pro připojení nosiče^zářivého výkonu případně pro jeho zdroj.

Vynález lze aplikovat na výkonové polovodičové součástky jako tyristory, triaky, spínací fototranzistory a podobně.

Předmět vynálezu

Claims (1)

1. 232 897

   Výkonová polovodičová součástka,řízená světlem ze zdroje zářivé energie, umístěného vně jejího pouzdra,pomocí plného světlovodu, volně uloženého v průchodce, která je pevně spojena s pouzdrem polovodičové součástky, vyznačená tím , že vnější konec průchodky /2/ je spájen s pokovenou částí plného světlovodu /3/* který je uvnitř pouzdra /1/ spojitě zúžen a jeho zúžená část je přiložena k fotocitlivé oblasti výkonové polovodičové struktury pod úhlem 75 až 90°·

   1 výkres