DE1106874B

DE1106874B - Semiconducting device, e.g. B. a transistor or a crystal diode, with a metal housing

Info

Publication number: DE1106874B
Application number: DEN16389A
Authority: DE
Inventors: Frans Martinus Leopold
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1958-03-17
Filing date: 1959-03-13
Publication date: 1961-05-18
Also published as: NL225944A; FR1228364A; GB914808A; NL96742C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine halbleitende Vorrichtung, z. B. einen Transistor oder eine Kristalldiode, mit einem Metallgehäuse. Solche Gehäuse werden oft bei Hochleistungstransistoren oder -dioden verwendet; sie sind häufig mit einem mit Schraubengewinde versehenen Zapfen ausgerüstet, mittels dessen sie auf einer Kühlplatte befestigt werden können. Das Gehäuse kann mit einem Flansch versehen sein, der zum Verschließen des Gehäuses erforderlich ist; er kann z. B. durch Zusammenschweißen von zwei Gehäuseteilen gebildet werden. Ein solcher Flansch kann jedoch auch vorgesehen sein, ohne daß er zum Verschließen dient.The invention relates to a semiconducting device, e.g. B. a transistor or a crystal diode, with a metal case. Such housings are often used for high-power transistors or diodes used; they are often equipped with a screw threaded pin, by means of which they can be attached to a cooling plate. The housing can be provided with a flange that is required to close the housing; he can z. B. by welding two together Housing parts are formed. Such a flange can, however, also be provided without being used for Closing is used.

Wenn eine solche Vorrichtung auf einer Kühlplatte befestigt ist, entsteht ein Ganzes, das infolge der Abmessungen der Kühlplatte in zwei Richtungen und der Umhüllung in einer dazu senkrechten Richtung einen verhältnismäßig großen Raum beansprucht. Bei Anbringung der Vorrichtung auf einem Chassis macht sich der Nachteil geltend, daß eine verhältnismäßig große Oberfläche des Chassis beansprucht wird und daß die Vorrichtung sich formgemäß schlecht an die übliche Form der anderen Einzelteile, z. B. Kondensatoren, Spulen und Entladungsröhren, anpaßt.If such a device is attached to a cooling plate, a whole is created which, due to the dimensions of the cooling plate in two directions and the casing in a direction perpendicular thereto, takes up a relatively large space. When mounting the device on a chassis, the disadvantage is that a relatively large surface area of the chassis is claimed and that the device is poorly shaped to the usual shape of the other items, such. B. capacitors, coils and discharge tubes, adapts.

Es ist bekannt, die zu kühlende halbleitende Vorrichtung in einem mit Kühlrippen versehenen Kühlkörper unterzubringen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß ebenfalls eine verhältnismäßig große Oberfläche des Chassis beansprucht wird. Außerdem ist die. Herstellung des Kühlkörpers mit den Kühlrippen oder auch der Halterung der Kühlrippen kompliziert.It is known to place the semiconducting device to be cooled in a heat sink provided with cooling fins accommodate. The disadvantage of this arrangement is that also a relatively large surface area of the chassis is claimed. Besides, the. Manufacture of the heat sink with the cooling fins or the mounting of the cooling fins complicated.

Die Erfindung bezweckt, unter anderem eine Lösung dieser Aufgabe zu schaffen, wobei das Gehäuse mit einem Kühlkörper vereinigt ist, dessen Gestalt vorteilhaft an die der Umhüllung angepaßt ist.The invention aims, inter alia, to provide a solution to this problem Housing is combined with a heat sink, the shape of which is advantageously adapted to that of the envelope.

Gemäß der Erfindung ist das Gehäuse in einem aus einem Rohrstück bestehenden Kühlkörper untergebracht, dessen Länge die in der Längsrichtung gemessene Höhe des Gehäuses überschreitet. Der Kühlkörper wird somit oben oder unten oder auf diesen beiden Seiten über das Gehäuse vorstehen, und zwar vorzugsweise auf der Seite, wo ein Anschlußkontakt am Gehäuse vorgesehen ist, so daß dieser Kontakt von dem Kühlkörper geschützt wird.According to the invention, the housing is housed in a heat sink consisting of a piece of pipe, the length of which exceeds the height of the housing measured in the longitudinal direction. Of the The heat sink will thus protrude above or below or on both sides of the housing, and although preferably on the side where a connection contact is provided on the housing, so that this Contact is protected by the heat sink.

Der Kühlkörper kann mindestens dort eine Einschnürung haben, wo das Gehäuse eingeklemmt ist. Hat das Gehäuse einen Flansch, so kann dieser Flansch in den Kühlkörper eingeklemmt werden. Es ergibt sich eine sehr einfache Bauart, wenn das Gehäuse der halbleitenden Vorrichtung eine zylindrische Gestalt hat und koaxial in dem aus einem Rohrstück bestehenden Kühlkörper untergebracht ist.The heat sink can have at least one constriction where the housing is clamped. If the housing has a flange, this flange can be clamped into the heat sink. It A very simple design results when the housing of the semiconducting device is cylindrical Has shape and is housed coaxially in the heat sink consisting of a piece of pipe.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung Halbleitende Vorrichtung,An expedient development of the invention semiconductor device,

z. B. ein Transistor oder eine Kristalldiode,z. B. a transistor or a crystal diode,

mit einem Metallgehäusewith a metal case

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 17. März 1958Claimed priority:
Netherlands 17 March 1958

Frans Martinus Leopold, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenFrans Martinus Leopold, Eindhoven (Netherlands),
has been named as the inventor

bezieht sich auf eine Kombination solcher halbleitenden Vorrichtungen, deren Kühlkörper in Flucht miteinander unter Zwischenfügung von Isolatoren vereinigt sind.refers to a combination of such semiconducting devices whose heat sinks are in alignment are combined with one another with the interposition of insulators.

Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in den Figuren veranschaulicht sind.The invention is explained in more detail using a few exemplary embodiments which are illustrated in the figures are.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Transistor;Fig. 1 shows a section through a transistor;

Fig. 2 und 3 zeigen das Gehäuse einer Diode in einer Ansicht in einem im Schnitt gezeigten Kühlkörper ;2 and 3 show the housing of a diode in a view in a heat sink shown in section ;

Fig. 4 zeigt eine Anzahl miteinander in Flucht liegender Dioden;Fig. 4 shows a number of diodes in alignment with one another;

Fig. 5 zeigt eine Anzahl nebeneinander angeordneter Dioden.Fig. 5 shows a number of diodes arranged next to one another.

Der Transistor nach Fig. 1 ist in einer ringförmigen Metallhülle 1 untergebracht, in der am oberen Ende ein Glasisolator 2 und ein Durchführungsrohr 3 eingeschmolzen sind. Ein halbleitender Kristall 4, der am oberen Ende mit einem Emitter 5 und einem Basiskontakt 6 versehen ist, ist unter Zwischenfügung einer Molybdänplatte 7 auf einer Bodenscheibe 8 festgelötet. In dieser Scheibe befindet sich ein eingeschmolzener Glasisolator 9 mit einem Durchführungsstift 10, der mit dem Basiskontakt 6 verbunden ist. Der Boden 8 ist in die ringförmige Hülle 1 eingepreßt, gegebenenfalls unter Zwischenfügung einer Schicht aus einem weichen Metall, z. B. Indium, Blei oder Zinn. Der Emitter 5 ist durch eine Leitung 17 mit dem Rohr 3 verbunden, das zugelötet ist.The transistor of Fig. 1 is housed in an annular metal shell 1, in the upper end a glass insulator 2 and a duct 3 are melted down. A semiconducting crystal 4, the is provided at the upper end with an emitter 5 and a base contact 6, is with the interposition of a Molybdenum plate 7 soldered to a base plate 8. There is a melted one in this disc Glass insulator 9 with a lead-through pin 10 which is connected to the base contact 6. The floor 8 is pressed into the annular casing 1, optionally with the interposition of a layer of one soft metal, e.g. B. indium, lead or tin. The emitter 5 is connected to the tube 3 by a line 17 connected that is soldered shut.

109 60T/334109 60T / 334

Das Gehäuse dieses Transistors ist in einem aus einem Rohrstück bestehenden Kühlkörper 11 untergebracht, der z. B. aus Kupfer oder Aluminium hergestellt sein kann. Der untere Rand 12 dieses Körpers hat einen Kragen und bei 13 ist eine Nut vorgesehen in der Weise, daß das Gehäuse des Transistors zwischen dem Kragen 12 und der Nut 13 festgeklemmt wird.The housing of this transistor is housed in a heat sink 11 consisting of a piece of pipe, the z. B. can be made of copper or aluminum. The lower edge 12 of this body has a collar and at 13 a groove is provided in such a way that the housing of the transistor between the collar 12 and the groove 13 is clamped.

In dem oberen Ende des Kühlkörpers ist eine Isolierscheibe 14 befestigt, die ein Anschlußglied 15 abstützt, das auf der unteren Seite mit dem Rohr 3 verbunden ist.In the upper end of the heat sink, an insulating washer 14 is fastened, which has a connecting member 15 supported, which is connected to the tube 3 on the lower side.

Zur Vergrößerung der Kühlwirkung ist der Körper 11 mit Durchlochungen 16 versehen.To increase the cooling effect, the body 11 is provided with perforations 16.

Fig. 2 zeigt eine Kristalldiode, deren Gehäuse auf an sich bekannter Weise aus einer Kappe 20 und einem Boden 21 besteht, die mittels eines Flansches 22 zusammengeschweißt sind. Die in der Diode erzeugte Wärme wird durch einen rohrförmigen Kühlkörper 23 abgeführt, der mittels eines Kragens 24 und einer Nut 25 um den Flansch 22 geklemmt ist. Der Kühlkörper ist wieder mit Durchlochungen 26 versehen.Fig. 2 shows a crystal diode, the housing in a known manner from a cap 20 and a base 21 which are welded together by means of a flange 22. The one generated in the diode Heat is dissipated through a tubular heat sink 23, which by means of a collar 24 and a Groove 25 is clamped around the flange 22. The heat sink is again provided with perforations 26.

Der Boden der Diode ist auf übliche Weise mit einem Zapfen 27 versehen, mittels dessen das Ganze auf einem Chassis befestigt werden kann.The bottom of the diode is provided in the usual way with a pin 27, by means of which the whole can be mounted on a chassis.

Fig. 3 zeigt eine Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 2. Der Boden 31 der hier angewandten Diode ist flach, und die Vorrichtung ist auf einer Chassisplatte 32 mittels einer Klemme 33 befestigt, die am oberen Ende nachgiebige Zungen 34 hat, die in die Nut 35 eingreifen. Am unteren Ende hat die Klemme eine Anzahl von Zungen 36, die in eine Öffnung der Chassisplatte 32 eingeführt und darauf abgebogen sind.Fig. 3 shows a modification of the device according to Fig. 2. The bottom 31 of the diode used here is flat, and the device is attached to a chassis plate 32 by means of a clamp 33 attached to the upper End flexible tongues 34 which engage in the groove 35. The clamp has one at the lower end Number of tongues 36, which are inserted into an opening in the chassis plate 32 and bent on it are.

Die Vorrichtung nach Fig. 4 besteht aus einer Diode 40, die auf dieselbe Weise, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, in einem rohrförmigen Kühlkörper 41 befestigt ist. Dieser Körper ragt sowohl am oberen als auch am unteren Ende über das Gehäuse der Diode 40 hervor.The device of Fig. 4 consists of a diode 40, which in the same way as in the 2 and 3 is shown, is fastened in a tubular heat sink 41. This body sticks out both at the upper and at the lower end over the housing of the diode 40.

An beiden Enden dieses Körpers sind ringförmige Isolatoren 42 befestigt, die z. B. aus keramischem Material bestehen. Diese Isolatoren sind mit den Kühlkörpern 43 und 44 zweier nicht dargestellter Dioden verbunden, die in Reihe mit der Diode 40 mittels rohrförmigen an den Enden als nachgiebige Klemme ausgebildeter Verbindungsstücke 45 geschaltet sind. Diese Verbindungsstücke sind einerseits auf ein Durchführungsrohr 46 und andererseits auf einen Bodenkontakt 47 geklemmt. Die Isolatoren 42 weisen eine Rippe 48 auf, welche die aufeinanderfolgenden Kühlkörper voneinander getrennt hält.At both ends of this body, annular insulators 42 are attached, which, for. B. made of ceramic material exist. These insulators are connected to the heat sinks 43 and 44 of two diodes (not shown) connected in series with the diode 40 by means of tubular at the ends as a resilient clamp trained connecting pieces 45 are connected. These connectors are on the one hand on one Feed-through tube 46 and on the other hand clamped onto a ground contact 47. The isolators 42 have a rib 48 which keeps the successive heat sinks separated from one another.

Fig. 5 zeigt eine Anzahl von halbleitenden Vorrichtungen 50, die je die in Fig. 4 dargestellte Bauart haben können. Sie sind an den Enden in zwei parallelen isolierenden Trägern 51 befestigt. Elektrisch sind sie in Reihe geschaltet mittels leitender U-förmiger Brückenstücke 52. Eine große Anzahl solcher Dioden kann z. B. in einem ölgefüllten Behälter angebracht werden.FIG. 5 shows a number of semiconducting devices 50, each of the type shown in FIG can have. They are fastened at the ends in two parallel insulating beams 51. Electric they are connected in series by means of conductive U-shaped bridges 52. A large number such diodes can e.g. B. be attached in an oil-filled container.

Claims

Patent claims:

1. Semiconducting device, e.g. B. a transistor or a crystal diode, with a metal housing, characterized in that the housing is in a heat sink consisting of a piece of pipe is housed, the length of which is the height of the housing measured in this longitudinal direction exceeds.

2. The semiconductor device of claim 1, wherein the housing has at least one through it having insulated through connection contact, characterized in that the heat sink at least on that side protrudes beyond the housing on which this connection contact is provided.

3. Semiconducting device according to claim 1 or 2, characterized in that the tubular Heat sink at the pinch point of the housing with at least one constriction, z; B. a groove or a collar is provided.

4. Semiconducting device according to one of claims 1 to 3, in which the housing is per se known manner is provided with a flange, characterized in that this flange in is stuck to the heat sink.

5. Semiconducting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing has a cylindrical shape and is housed coaxially in the heat sink.

6. Semiconducting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat sink is perforated.

7. Semiconducting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is combined with at least one other corresponding semiconducting device and that the heat sinks are aligned with one another with the interposition of insulators.

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,763,822, 2,806,187.

1 sheet of drawings