DE1087280B

DE1087280B - Verfahren zum Verschliessen einer Gehaeusedurchfuehrung fuer die Elektrodenzuleitung einer in ein metallenes Gehaeuse eingeschlossenen Halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE1087280B
Application number: DES56340A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Reimer Emeis
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-12-20
Filing date: 1957-12-20
Publication date: 1960-08-18
Also published as: NL231561A; CH365455A; NL107152C

Description

Verfahren zum Verschließen einer Gehäusedurchführung für die Elektrodenzuleitung einer in ein metallenes Gehäuse eingeschlossenen Halbleiteranordnung Halbleiteranordnungen, wie Gleichrichter, Transistoren, Fotodioden od. dgl., werden bereits für verschiedene Zwecke in der Elektrotechnik angewendet. Sie bestehen meistens aus einem einkristallinen Grundkörper aus Germanium, Silizium oder einer intermetallischen Verbindung von Elementen der III. und V. Reihe des Periodischen Systems, der zweckmäßigerweise in einem gasdichten Gehäuse eingeschlossen wird, um unter Vakuum oder einer Schutzgasatmosphäre aufbewahrt zu werden. Auf dem Grundkörper befinden sich verschiedene Elektroden, von denen Anschlußleiter durch die Gehäusewand nach außen geführt werden, wozu im allgemeinen isolierte Leitungsdurchführungen dienen. In Einzelfällen braucht der Leiter auch nicht isoliert zu werden, weil das entsprechende Gehäuseteil selbst isoliert ist oder als Erdung dient. Zum Evakuieren des Gehäuses muß weiterhin ein Pumpstutzen bzw. Füllstutzen für das Schutzgas vorgesehen sein.
Es ist bereits ein Verfahren zum Verschließen einer Gehäusedurchführung für die Elektrodenzuleitung einer in ein metallenes Gehäuse eingeschlossenen Halbleiteranordnung, die zugleich als Pumpstutzen für das Evakuieren des Gehäuses ausgebildet ist, bekanntgeworden, bei dem die aus einem Glasröhrchen bestehende Gehäusedurchführung zum Abschluß der Fertigung zugequetscht wird. Die zum Erweichen von Glas, bis es zugequetscht werden kann, notwendigen Temperaturen verschlechtern erfahrungsgemäß die Halbleitereigenschaften in beträchtlichem Maße.
Es ist auch ein in ein metallenes Gehäuse eingeschlossener Gleichrichter bekanntgeworden, dessen Gehäuse aus zwei durch eine Glasröhre getrennten Teilen besteht, von denen das eine zur Hauptsache eine röhrenförmige Klemme bildet. Das Gehäuse wird mittels dieser rohrförmigen Klemme geleert bzw. mit einem inerten Gas gefüllt, worauf das äußere Ende derselben zugekniffen und zugelötet wird. Dieser mechanische Vorgang des Zukneifens kann leicht zu einer Beschädigung der Glasröhre führen, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, die den Herstellungsvorgang komplizieren und verteuern.
Bei einem Verfahren zum Verschließen einer Gehäusedurchführung für die Elektrodenzuleitung einer in ein metallenes Gehäuse eingeschlossenen Halbleiteranordnung, die zugleich als Pumpstutzen für das Evakuieren des Gehäuses bzw. als Füllstutzen zum Einbringen von Schutzgas ausgebildet ist und aus einem Metallröhrchen besteht, das mittels einer Glaseinschmelzung isoliert in die Gehäusewand eingesetzt ist, bezweckt die Erfindung eine Vereinfachung und die Beseitigung der obengenannten Nachteile. Erfindungsgemäß wird die Elektrodenzuleitung in das Metallröhrchen mittels Lötmetall derart eingeschmolzen, daß in dem Lötmetall eine rohrartige Öffnung ausgespart bleibt, und diese Öffnung nach dem Evakuieren des Gehäuses bzw. nach dem Einfüllen des Schutzgases zugeschmolzen. Hohe Temperaturen und schädliche mechanische Beanspruchungen werden vermieden und somit nach dem vorliegenden Verfahren eine Halbleiteranordnung geschaffen, die den bisher bekannten Anordnungen dieser Art in wesentlichen Punkten überlegen ist.
An Hand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine gekapselte Halbleiteranordnung, die in der Hauptsache aus dem Halbleiterelement 2, dem unteren Gehäuseteil 3, dem oberen Gehäuseteil 4 mit zwei Durchführungen 5, den Anschlüssen 6 und den Anschlußleitern 7 besteht. Das obere und das untere Gehäuseteil sind durch eine gasdichte Lötung miteinander verbunden. In Fig. 2 ist eine der Durchführungen 5 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Sie besteht aus dem Metallröhrchen 8, das vermittels einer Glasperle 9 in das obere Gehäuseteil 4 isoliert eingelassen ist. Das Metallröhrchen wird von dem Anschlußleiter 7 durchzogen und ist mit Lötmetall 10 vollständig gefüllt. Neben dem Anschlußleiter 7 wird das Lötmetall noch von einem Molybdändraht 11 durchzogen.
Das Evakuieren bzw. Füllen des Gehäuses mit Schutzgas geht so vor sich, daß zunächst der Anschlußleiter 7 unmittelbar über der Durchführung abgeschnitten wird. Danach wird das Metallröhrchen 8, durch das vorher noch ein Molybdändraht 11 gezogen wurde, mit Lötmetall 10, z. B. Zinn, gefüllt und gleichzeitig ein Metallrohr 12 aufgelötet. Dieses ist an seinem oberen Ende zweckmäßigerweise mit einem Schliff versehen, mit dessen Hilfe es an ein Rohrleitungssystem angeschlossen werden kann, das wahlweise mit einer Vakuumpumpe und mit einem Schutzgas enthaltenden Vorratsbehälter verbunden werden kann, welcher zweckmäßig einen geringen Überdruck gegenüber der äußeren Atmosphäre aufweist. Vor dem Anschluß dieses Rohrleitungssystems wird der Molybdändraht 11 herausgezogen. Danach kann das Gefäß dann evakuiert, mit Schutzgas gespült und mit Schutzgas gefüllt werden. Zum Schluß wird das Durchführungsröhrchen 8 wieder so weit erwärmt, daß das Lötmetall 10 zusammenfließt und die durch das Entfernen des Molybdändrahtes 11 entstandene rohrartige Öffnung geschlossen wird. Gleichzeitig hiermit wird das Metallrohr 12 entfernt. Zweckmäßigerweise kann die als Pump- bzw. Füllstutzen dienende Durchführung genau wie die anderen Durchführungen mit einer Lötfahne versehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verschließen einer Gehäusedurchführung für die Elektrodenzuleitung einer in ein metallenes Gehäuse eingeschlossenen Halb-Leiteranordnung, die zugleich als Pumpstutzen für das Evakuieren des Gehäuses bzw. als Füllstutzen zum Einbringen von Schutzgas ausgebildet ist und aus einem Metallröhrchen besteht, das mittels einer Glaseinschmelzung isoliert in die Gehäusewand eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenzuleitung in das Metallröhrchen mittels Lötmetall derart eingeschmolzen wird, daß in dem Lötmetall eine rohrartige Öffnung ausgespart bleibt und daß diese Öffnung nach dem Evakuieren des Gehäuses bzw. nach dem Einfüllen des Schutzgases zugeschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Metallröhrchen neben der Elektrodenzuleitung ein zweiter Draht aus einem nicht lötbaren Material eingeschmolzen und nach dem Erkalten des Lötmetalls herausgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht lötbares Material Molybdän verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht lötbares Material elektrisches Widerstandsmaterial verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1696 409; französische Patentschrift Nr. 1119 805; USA.-Patentschrift Nr. 2 790 940.