DE1009726B

DE1009726B - Transistor mit Steckerstiften fuer jede Elektrode und zugehoeriger Sockel mit leitenden Sockelhuelsen

Info

Publication number: DE1009726B
Application number: DER12965A
Authority: DE
Inventors: Gerald Bernard Herzog; George Clifford Szilai
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1952-11-15
Filing date: 1953-11-14
Publication date: 1957-06-06
Also published as: CH319027A; FR1092608A; BE524279A; NL87450C

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Transistoren und bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schutz der Halbleiter gegen Beschädigungen beim Einsetzen in die unter Spannung stehende Fassung.

Die Erfindung ist insbesondere auf Transistoren mit einer Stromverstärkung größer als 1 anwendbar, und zwar auf Punktkontakttransistoren und Großflächentransistoren.

Beim Betrieb von Punktkontakttransistoren mit einer Stromverstärkung größer als 1 und bei Großflächentransistoren ruft ein Eingangssignal zwischen der Emitterelektrode und der Basiselektrode einen Stromfluß zwischen der Emitterelektrode und der Kollektorelektrode hervor. Wenn eine Vorspannung gleichzeitig mit einer Signalspannung zwischen der Emitterelektrode und der. Kollektorelektrode eingefügt wird, während die Basiselektrode noch nicht angeschlossen ist, so fließt ein Kurzschlußstrom zwischen der Emitterelektrode und der Kollektorelektrode. Dieser Strom kann so groß werden, daß er zu einer Beschädigung des Transistors führt.

Zweck der Erfindung ist, die Betriebsspannungen einem Transistor in solcher Reihenfolge zuzuführen, daß dieser nicht beschädigt wird. _^

Dies wird dadurch erreicht, daß Sockelhülsen und Steckerstifte in ihrer Länge derart bemessen sind, daß die Zuführung der Betriebsspannungen zur Emitter- und Kollektorelektrode verhindert wird, solange die Basiselektrode noch nicht angeschlossen ist. Dadurch wird ein unbeabsichtigter Kurzschluß zwischen der Emitter- und der Kollektorelektrode vermieden. Die verschieden lange Bemessung von Sockelhülsen und Steckerstiften zur Vermeidung eines falschen Anschlusses ist bei Elektronenröhren bekannt.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Halbleiter im Längsschnitt;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Halbleiters in Fig. 1 und einer zu seinem Betrieb geeigneten Schaltung;

Fig. 3 zeigt im Schnitt eine gegenüber Fig. 1 geänderte Ausführungsform;

Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung der Sockelkontakte gemäß der Erfindung für einen Transistor und

Fig. 5 eine gegenüber Fig. 4 geänderte Ausführungsform.

Eine Form eines Transistors, auf welche die Erfindung anwendbar ist, ist in Fig. 1 dargestellt. Der Halbleiterkörper 10 kann beispielsweise aus einem Kristall von Bor, Silizium, Germanium, Selen oder Tellur bestehen, der eine geringe, aber ausreichende Menge von Verunreinigungsatomen oder Gitterfehlstellen enthält, wie sie allgemein für Kristallgleich-Transistor mit Steckerstiften für jede

Elektrode und zugehöriger Sockel

mit leitenden Sockelhülsen

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. November 1952

Gerald Bernard Herzog, New Brunswick, N. J.,

und George Clifford Szilai, Princeton, N. J. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

richter verwendet werden. Vorzugsweise soll der Halbleiterkörper 10 aus Germanium bestehen, welches so hergestellt oder präpariert ist, daß es ein elektronischer Halbleiter, d. h. ein N-Halbleiter oder ein Löcherhalbleiter, d. h. ein P-Halbleiter ist. Die Oberfläche des Körpers 10 kann in üblicher Weise poliert und geätzt sein.

Der Körper 10 ist an einem Stab 11 angelötet oder angeschweißt, der beispielsweise aus Messing oder aus einem anderen geeigneten elektrischen Leiter bestehen kann. Dieser Stab 11 stellt demnach die Basiselektrode des Transistors dar. Mit dem Stab 11 ist ein Steckerstift 12 z. B. aus Nickel verlötet oder anderweitig leitend verbunden, der als Stromzuführung zur Basiselektrode dient.
Die Punktelektroden 13 und 14, welche die Emitter- und die Kollektorelektrode darstellen, bestehen je aus einem dünnen steifen oder federnden, am Ende zugespitzten Draht. Die Drähte 13 und 14 können aus Wolfram oder Phosphorbronze bestehen und können einen Durchmesser von etwa bzw. zwischen 0,075 und

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Claims

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0,25 Millimeter besitzen. Die Drahtspitzen haben kann, ohne daß diese erst spannungslos gemacht

einen Durchmesser von ganz ungefähr 0,005 Milli- werden muß, wird nun der Transistor so aufgebaut,

meter. daß die Basiselektrode Kontakt machen muß, bevor

Die Drähte 13 und 14 sind an metallische Halter 15 die Emitter- und die Kollektorelektrode Kontakt und 16 bei 17 und 18 angeschweißt. Diese Halter 5 machen.

können ebenfalls aus starkem Nickeldraht bestehen, Eine derartige Einrichtung ist in Fig. 1 dargestellt, der in einen Körper aus Isoliermaterial 19, beispiels- Der Basiselektrodenstecker 12 ist länger als die weise aus einem geeigneten Kunstharz, eingebettet ist. Steckerstifte 15 und 16. Bei dieser Anordnung •Vorzugsweise werden diese Halter bereits bei der kommt zuerst, wenn alle Sockelhülsen 27 bis 29 gleich Formung des Zylinders 19 mit eingepreßt. Der io lang sind, der Basisstecker 12 mit der Hülse 28 in BeZylinder 19 besitzt ferner eine Mittelöffnung 20, in rührung, bevor die Emitter- oder die Kollektorelekwelche der Stab unter Druck eingeführt werden kann. trode angeschlossen wird, und der erwähnte Kurz-Die Innenabmessung der Mittelöffnung und der schluß wird also vermieden.

Durchmesser des Stabes 11 sind so gewählt, daß ein Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Preßsitz des Stabes im Zylinder 19 gewährleistet ist. 15 Fig. 3 dargestellt. Dort ist der Basisstecker 12' länger Vorzugsweise werden der Steckerstift 12 und die als der Kollektorstecker 16', aber kürzer als der Halter 15 und 16 in einer gemeinsamen Ebene an- Emitterelektrodenstecker 15'. Man kann auch den geordnet und reichen bis unter die untere Stirnfläche Kollektorstecker länger als den Emitterelektrodendes Zylinders 19 hinunter, so daß sie zur Zuführung stecker, aber kürzer als den Basiselektrodenstecker von Vorspannungen und Signalspannungen dienen 20 machen. In beiden Fällen kommt, wenn die Sockelkönnen, hülsen 27' bis 29' gleich lang sind, ein Kontakt mit

Der ganze Halbleiter wird vorzugsweise in ein der Emitter- bzw. der Kollektorelektrode zustande, becherförmiges Gehäuse 21 eingebaut, welches aus bevor die Basiselektrode angeschlossen wird. Der Kunststoff oder aus vernickeltem Stahl bestehen kann. kürzeste der drei Steckerstifte wird jedoch erst an-Das Gehäuse 21 kann sich seinerseits im Preßsitz auf 35 geschlossen, nachdem die Basiselektrode angeschlossen dem Zylinder 19 befinden und dient dazu, den Halb- ist, und der Kurzschluß zwischen Emitter- und leiterkörper 10 und seine Punktkontakte gegen mecha- Kollektorelektrode wird ebenfalls verhindert. Genische Beschädigungen und gegen Beeinflussung durch wünschtenfalls können auch entweder der Emitteretw-a in der Luft enthaltene Chemikalien zu schützen. elektrodenstecker 15' und der Basisstecker 12' oder der

In der Schaltung nach Fig. 2 arbeitet die Punkt- 3° Kollektorstecker 16' und der Basisstecker 12' dieselbe

elektrode 13 als Emitterelektrode. Wenn der Körper Länge besitzen, sofern der dritte Stecker kürzer als

10 aus N-Material besteht, wird die Elektrode 13 posi- die beiden anderen bemessen ist.

tiv gegenüber der Basiselektrode 11 gemacht, indem Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 dar-

der positive Pol einer Batterie 22 mit der Emitterelek- gestellt, welche einen Sockel 30 zeigt, der für einen

trode und ihr negativer Pol mit der Basiselektrode 35 Transistor mit drei gleich langen Steckern 31 bis 33

verbunden wird. Außerdem wird in die Verbindungs- bestimmt ist, aber seinerseits so aufgebaut ist, daß

leitung zwischen der Emitterelektrode und der Basis- die Spannungen den Transistorsteckern in der ge-

elektrode eine Signalquelle 23 eingeschaltet. Die wünschten Reihenfolge zugeführt werden. Der Sockel

Kollektorelektrode 14 ist mit dem negativen Pol einer 30 besteht aus einem Isolierkörper 34 aus Kunststoff

Batterie 24 verbunden, deren positiver Pol wieder an 40 od. dgl. mit den Sockelhülsen 35 bis 37. Die Sockel-

der Basiselektrode liegt. Ein Lastwiderstand in der hülsen sind ungleich lang, und zwar ist die dem

Leitung zwischen der Basiselektrode und der Kollek- Basisstecker 32 zugeordnete Hülse 36 länger als die

torelektrode ist mit 25 bezeichnet. Wenn der Körper beiden anderen für den Emitterelektroden- und

10 aus P-Material besteht, muß die Polarität der Vor- den Kollektorstecker bestimmten Hülsen. Bei einer

Spannungen umgedreht werden, so daß die Emitter- 45 anderen in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind

elektrode negativ und die Kollektorelektrode positiv die Hülsen 39 bis 41 in einem Sockel 38 alle ungleich

gegenüber der Basiselektrode wird. lang, während die Steckerstifte 31' bis 33' für die

Im Betrieb einer Schaltung nach Fig. 2 und unter Emitterelektroden-, den Basis- und den Kollektorder Voraussetzung, daß der Halbleiterkörper 10 ein stecker alle gleich lang sind. Die Hülse 40 für den N-Halbleiter ist, injiziert die Emitterelektrode unter 50 Basisstecker ist länger als die Hülse 41 für den dem Einfluß der Signale der Quelle 23 Löcher in den Kollektorstecker, aber kürzer als die Hülse 39 für den N-Halbleiter. Diese Löcher diffundieren in Richtung Emitterelektrodenstecker. Gewünschtenfalls kann auch der Kollektorelektrode, so daß in dem Kellektorkreis die Hülse 40 für den Basisstecker ebenso lang gewählt mehr Strom fließt. werden wie die Hülse 39 für den Emitterelektroden-

Bei einer Schaltung nach Fig. 2 kann der Transistor 55 stecker,
aber unter Umständen unabsichtlich nur unvollständig in die Schaltung eingesetzt oder teilweise aus der

Schaltung herausgezogen werden, während diese be- Patentansprüche: reits unter Spannung steht, so daß Strom fließt, sobald der Transistor auch nur unvollständig eingesetzt 60

wird. Wenn dabei die Emitter- und die Kollektor- 1. Transistor mit Steckerstiften für jede Elekzuleitung angeschlossen werden, bevor die Basiselek- trode und zugehöriger Sockel mit leitenden Sockeltrodenzuleitung angeschlossen wird, so fließt Strom hülsen, dadurch gekennzeichnet, daß Sockelhülsen zwischen der Emitter- und der Kollektorelektrode in und Steckerstifte in ihrer Länge derart ungleich einer Höhe, die von dem Widerstand und der Span- 6g bemessen sind, daß beim Einsetzen des Transistors mmg im Emitterelektrodenkreis abhängig ist. Dieser in den unter Spannung stehenden Sockel der Stromübergang von der Emitter- zur Kollektorelek- Steckerstift der Basiselektrode an Spannung getrode kann so groß werden, daß der Transistor sehr legt wird, bevor der Stromweg über die Emitterschnell beschädigt wird. Um nun einen Halbleiter zu und Kollektorelektrode geschlossen wird, schaffen, der in eine Schaltung eingefügt werden 70 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Steckerstifte ungleiche Längen besitzen und in einer bestimmten Reihenfolge mit den Elektroden verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Hülsen des Sockels ungleiche Längen besitzen und zur Aufnahme von Steckerstiften gleicher Länge dienen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sockelhülsen abgestufte Längen besitzen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 426 231; USA.-Patentschrift Nr. 2 595 475.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen