DE1106872B - Process for the production of a germanium surface rectifier unit - Google Patents
Process for the production of a germanium surface rectifier unitInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Germaniumflächengleichrichtereinheiten mit einem Wärmeableitkörper, der mit einer der Zuleitungen verbunden ist und auf einer Fläche eine mit ihm verbundene Germaniumscheibe trägt, auf deren anderer Fläche ein geringfügig flexibler, etwas federnder Bügel aus einem Flachprofil aufliegt, der mit der anderen Zuleitung verbunden ist, wobei die gesamte Gleichrichtereinheit von einer luftdicht abgeschlossenen zweiteiligen Hülle umgeben ist, von der ein Teil mit dem Bügel und der andere Teil mit dem Wärmeableitkörper fest verbunden ist.The invention relates to a method for producing germanium surface rectifier units with a heat sink, which is connected to one of the supply lines and one with it on a surface connected germanium disc carries, on the other surface a slightly more flexible, somewhat resilient Bracket from a flat profile rests, which is connected to the other supply line, with the entire Rectifier unit is surrounded by an airtight two-part shell, one part of which with the bracket and the other part is firmly connected to the heat sink.
Derartige Gleichrichtereinheiten sind in der Technik bekannt. Bei den bekannten Einheiten erfolgt die Verbindung zwischen Bügel und Germaniumscheibe entweder durch eine ohmsche Verbindung, die durch einfaches Aufliegen des Bügels ohne feste Verbindung mit Scheibe hergestellt werden soll, oder durch tiberziehen der Germaniumscheibe mit Indium und KaItverschweißung mit dem Bügel durch starken, senkrecht auf die zu verbindenden Teile ausgeübten Druck. Beim erstgenannten Verfahren ist die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen Bügel und Germaniumscheibe in Frage gestellt. Das an zweiter Stelle genannte Verfahren hat den Nachteil, daß bei dem a5 zwecks Kaltverschweißung des Bügels mit der Scheibe auszuübenden hohen Druck die Germaniumscheibe gefährdet wird. Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, mit dem bei den bekannten Gleichrichtereinheiten zwischen Bügel und Gleichrichterscheibe ein absolut einwandfreier Kontakt ohne Gefahr einer Beschädigung der zerbrechlichen dünnen Germaniumscheibe hergestellt wird.Such rectifier units are known in the art. In the known units, the connection between the bracket and the germanium disk is made either by an ohmic connection, which is to be established by simply resting the bracket without a fixed connection to the disk, or by covering the germanium disk with indium and metal welding with the bracket by strong, perpendicular to the pressure applied to the parts to be joined. In the first-mentioned method, the reliability of the connection between the bracket and the germanium disc is called into question. The method mentioned in the second position has the disadvantage that the germanium disk is endangered in the case of the high pressure to be exerted on the a 5 for the purpose of cold welding the bracket to the disk. The aim of the invention is a method with which, in the known rectifier units, an absolutely perfect contact is established between the bracket and the rectifier disc without the risk of damaging the fragile thin germanium disc.
Dieses Ziel wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß der Bügel und die diesem zügewandte Fläche der Germaniumscheibe in an sich bekannter Weise mit einer Indiumschicht überzogen werden, daß die beiden Hüllkörperteile so zusammengeführt werden, daß die Flächen der beiden Indiumschichten fest aufeinanderliegen, daß anschließend die beiden HüUkörper zur Kaltverschweißung der beiden Indiumschichten gegeneinander verdreht werden und daß darauf die Hüllkörperteile luftdicht miteinander verbunden werden und der HüUkörper evakuiert wird.This object is achieved according to the present invention in that the bracket and this facing The surface of the germanium disk is coated with an indium layer in a manner known per se be that the two shell body parts are brought together so that the surfaces of the two indium layers lie firmly on top of each other that then the two HüUkörper for cold welding of the two Indium layers are twisted against each other and that thereupon the enveloping body parts are airtight with each other connected and the body is evacuated.
Das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung wird durch die Zeichnungen erläutert.The manufacturing method according to the invention is illustrated by the drawings.
Fig. 1 stellt getrennt die beiden Teile einer Germaniumflächengleichrichtereinheit vor ihrem Zusammensetzen dar. Eine Hälfte der Zeichnung ist als Schnitt dargestellt.Fig. 1 shows the two parts of a germanium surface rectifier unit separately before assembling them. One half of the drawing is shown as a section.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht zu Fig. 1 und zeigt den oberen der beiden Teile von Fig. 1.FIG. 2 is a side view of FIG. 1 and shows the upper of the two parts of FIG. 1.
Fig. 3 ist eine Ansicht von oben und zeigt den unte-Verfahren zur HerstellungFig. 3 is a top plan view showing the bottom process for the production
einer GermaniumMchengleichrichter-a germanium micro rectifier
einheitunit
Anmelder:
English Elektric Valve Co. Ltd., LondonApplicant:
English Elektric Valve Co. Ltd., London
Vertreter: Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8Representative: Dr. W. Müller-Bore and Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patent attorneys, Braunschweig, Am Bürgerpark 8
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 21. August 1958 und 15. Mai 1959Claimed priority:
Great Britain August 21, 1958 and May 15, 1959
Peter Morland Tipple, Freshfields, EssexPeter Morland Tipple, Freshfields, Essex
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden(Great Britain),
has been named as the inventor
ren der beiden Teile von Fig. 1 (Blick auf die Germaniumscheibe) .Ren of the two parts of Fig. 1 (view of the germanium disk).
Nach den Zeichnungen ist eine Fläche einer rechteckigen Germaniumscheibe 1 durch Lötung mit der ebenen oberen Fläche einer Wärmeableitung in Form eines schweren Kupferkörpers 2 verbunden, der, wie dargestellt, einen Flansch hat und auf einem Teil seiner Länge außen mit Gewinde versehen ist, um eine bequeme Montage zu ermöglichen. Der Körper 2 ist luftdicht mit einem ringartigen Metallhüllkörper 3 verbunden und ragt über diesen hinaus. Der Körper 3 hat einen Begrenzungsrand 3 a, der eine ebene Fläche 3 b umgibt. Die obere Fläche der Germaniumscheibe wird mit einer dünnen Indiumschicht, beispielsweise 0,5 mm stark, versehen. Diese Schicht kann z. B. eine in der Mitte gelegene Fläche auf der oberen Seite der Scheibe bedecken. Auf der Oberseite der Indiumschicht wird eine dünne Nickelschicht (etwa 0,125 mm) aufgebracht, auf der sich wiederum eine zweite Indiumschicht (etwa 0,5 mm) befindet. Es ist praktisch nicht möglich, diese Schichten in den Zeichnungen getrennt darzustellen. Diese sind daher nur durch eine einzige dicke Linie 4 auf der Oberseite der dicken Linie 1, die die Scheibe darstellt, angezeigt. Das obere Ende der Wärmeableitung 2 ragt etwas über die Ebene der Fläche 3 & hinaus — etwa bis zur Oberseite des Begrenzungsrandes 3a. Die bislang beschriebene Konstruktion bildet den unteren Teil der Anordnung nach Fig. 1.According to the drawings, one surface of a rectangular germanium disc 1 is connected by soldering to the flat upper surface of a heat sink in the form of a heavy copper body 2 which, as shown, has a flange and is externally threaded over part of its length for ease of use Allow assembly. The body 2 is airtightly connected to a ring-like metal envelope body 3 and protrudes beyond this. The body 3 has a delimiting edge 3 a, which surrounds a flat surface 3 b . The upper surface of the germanium disk is provided with a thin indium layer, for example 0.5 mm thick. This layer can e.g. B. cover a central area on the upper side of the disc. A thin nickel layer (approx. 0.125 mm) is applied to the top of the indium layer, on which in turn a second indium layer (approx. 0.5 mm) is located. It is practically impossible to show these layers separately in the drawings. These are therefore only indicated by a single thick line 4 on top of the thick line 1 which represents the disk. The upper end of the heat dissipation 2 protrudes slightly above the plane of the surface 3 & - approximately to the top of the delimiting edge 3a. The construction described so far forms the lower part of the arrangement according to FIG. 1.
109 607/332109 607/332
Der obere Teil — im oberen Teil von Fig. 1 mit Abstand vom unteren Teil dargestellt — enthält eine Verbindung in Form eines Kupferstreifens 5, der z. B. 25 mm breit und 1,6 mm dick ist und zu einem flachen Bügel, wie in Fig. 1 bei 5 a dargestellt, gebogen ist. Dieser Kupferstreifen durchdringt hermetisch abgedichtet, z. B. durch Verlötung mit der Kappe an der Durchdringungsstelle, eine Metallkappe 6, so daß der gesamte Bügel sich unterhalb der Kappe befindet. Die Kappe wird weiterhin von einem gegen sie hermetisch abgedichteten Kupferrohr 7 durchdrungen, das als Pumpstutzen verwendet wird. Mit der Innenseite des offenen Kappenrandes vakuumdicht verbunden ist ein Glashüllkörper 8, dessen andere Kante vakuumdicht mit der Innenseite des Flansches eines Metallhüllkörpers 9 verbunden ist. Der Außendurchmesser des Metallhüllkörpers 9 ist gleich dem Innendurchmesser des Begrenzungsrandes 3a, so daß die beiden Körper mit der flachen Unterfläche 9 a des Körpers 9 und der ebenen Fläche 3 b gegeneinander passen. Die untere Fläche des Bügels 5 a ist eben und mit einem Indiumüberzug 10, wie durch die so· bezeichnete dicke Linie markiert, versehen. Die Abmessungen der verschiedenen Teile sind so, daß, wenn der obere Teil der Konstruktion nach Fig. 1 mit dem unteren Teil durch Einfügen des Körpers 9 in Körper 3 zusammengepaßt wird, die beiden mit Indium überzogenen Oberflächen 10 und 4 zusammengebracht und gegeneinandergepreßt werden. Die beiden Teile werden zusammengesetzt, indem sie wie beschrieben zusammengebracht werden, wobei die Indiumflächen 10 und 4 fest aufeinandergepreßt werden und beide Teile um einen Winkel, z. B. etwa 5 bis 10°, verdreht werden, so daß eine Indiumfläche unter Druck gegen die andere Indiumfläche verdreht wird. Wird diese Verdrehung durchgeführt, wenn die Indiumflächen 10 und 4 fest aufeinandergepreßt werden, so wird eine feste und zuverlässige Kaltverschweißung zwischen ihnen erzielt und so eine dauerhafte Verbindung geschaffen. Der Druck, der tatsächlich ausgeübt werden muß, damit die Verdrehung eine gute Kaltschweißung bewirkt, ist weder sehr kritisch noch sehr groß. Er entspricht von Hand ausgeübtem Druck, und in der normalen Praxis wird die Schweißung durch Zusammenpressen der beiden Teile von Hand und anschließendes Verdrehen erzielt. Der Druck muß natürlich groß genug sein, um eine gute Schweißung zu ermöglichen, aber nicht so groß, daß das Germanium beschädigt wird. Der Leiter 5 ist nur geringfügig flexibel, jedoch vermittelt der Bügel 5 a genügend Federung, um ein wenig nachzugeben, wenn der erforderliche Druck ausgeübt wird. Nach Durchführung der Kaltschweißung werden die Hüllkörper 9 und 3 miteinander verlötet oder in anderer Art luftdicht miteinander verbunden und das Innere der so vervollständigten Hülle durch das Rohr 7 leergepumpt. Anschließend wird das Rohr 7 abgedichtet.The upper part - shown in the upper part of Fig. 1 at a distance from the lower part - contains a connection in the form of a copper strip 5, the z. B. 25 mm wide and 1.6 mm thick and is bent into a flat bracket, as shown in Fig. 1 at 5 a. This copper strip penetrates hermetically sealed, e.g. B. by soldering to the cap at the point of penetration, a metal cap 6 so that the entire bracket is located below the cap. The cap is also penetrated by a copper tube 7 which is hermetically sealed against it and which is used as a pump nozzle. A glass enveloping body 8 is connected to the inside of the open cap edge in a vacuum-tight manner, the other edge of which is connected in a vacuum-tight manner to the inside of the flange of a metal enveloping body 9. The outer diameter of the metal enveloping body 9 is equal to the inner diameter of the delimiting edge 3 a, so that the two bodies with the flat lower surface 9 a of the body 9 and the flat surface 3 b fit against one another. The lower surface of the bracket 5a is flat and provided with an indium coating 10, as marked by the so-called thick line. The dimensions of the various parts are such that when the upper part of the structure of Figure 1 is mated with the lower part by inserting the body 9 into body 3, the two indium coated surfaces 10 and 4 are brought together and pressed against one another. The two parts are put together by bringing them together as described, the indium surfaces 10 and 4 are firmly pressed together and both parts at an angle, e.g. B. about 5 to 10 °, so that one indium surface is twisted under pressure against the other indium surface. If this rotation is carried out when the indium surfaces 10 and 4 are pressed firmly against one another, a firm and reliable cold weld is achieved between them and thus a permanent connection is created. The pressure that actually has to be exerted for the twist to produce a good cold weld is neither very critical nor very great. It corresponds to pressure exerted by hand, and in normal practice the weld is achieved by manually pressing the two parts together and then twisting them. The pressure must, of course, be great enough to allow a good weld, but not so great that the germanium is damaged. The conductor 5 is only slightly flexible, but the bracket 5 a provides enough resilience to give way a little when the required pressure is exerted. After the cold welding has been carried out, the enveloping bodies 9 and 3 are soldered to one another or in some other airtight manner connected to one another and the interior of the thus completed envelope is pumped out through the pipe 7. The tube 7 is then sealed.
Claims (2)
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 754 512;
USA.-Patentschrift Nr. 2 830 238.Considered publications:
German utility model No. 1 754 512;
U.S. Patent No. 2,830,238.
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