DE1213924B - Halbleiterbauelement mit einem in einem Gehaeuse gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIl

Deutsche Kl.: 21 g -11/02

Nummer: 1213 924

Aktenzeichen: S 75502 VIII c/21 g

Anmeldetag: 30. August 1961

Auslegetag: 7. April 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Aufbau eines Halbleiterbauelementes mit einem in einem aus einem grundplattenartigen und einem becherförmigen Teil bestehenden Gehäuse gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement, das aus einem Halbleiterkörper und zwei mit diesem direkt verbundenen Versteifungsplatten mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der denjenigen des Halbleiterkörpers benachbart liegt, zusammengesetzt ist und welches mittels eines Kraftspeichers über duktile Körper zwischen einem Anschlußkontakt und dem grundplattenartigen Gehäuseteil gleitfähig eingespannt ist.

Ziel der Erfindung ist, eine einfache Zusammenstellung der an der Bildung des Halbleiterbauelementes beteiligten Komponenten mit einer ordnungsgemäßen gegenseitigen Lage auch im Fall einer gegenseitigen Druckkontaktberührung zwischen dem Halbleiterelement und den ihm im Aufbau des Halbleiterelementes benachbart liegenden Komponenten zu erreichen, unter Erhaltung der gleitfähigen gegenseitigen Anlage dieser benachbarten Teile, und nach Möglichkeit die für diese Funktion benutzten Teile gleichzeitig noch weitergehend auch für den Zusammenbau bzw. den Vorgang des Zusammenbaus der Komponenten des Halbleiterbauelementegehäuses nutzbar zu machen.

Diese vorgezeichnete Aufgabe läßt sich bei einem Halbleiterbauelement der eingangs angeführten Art lösen, indem erfindungsgemäß der zwischen dem Halbleiterelement und dem grundplattenartigen Gehäuseteil angeordnete duktile Körper eine zum Zentrieren des Halbleiterelementes geeignete, mit einem nach außen ausladenden Flansch versehene Pfannenform aufweist, der äußere Rand des Flansches mit geringem Spiel gegenüber der inneren Mantelfläche des becherförmigen Gehäuseteiles bemessen ist und der becherförmige Gehäuseteil an seiner Randzone in einer außerhalb der Projektion des duktilen Körpers auf den grundplattenartigen Gehäuseteil und unterhalb der durch den Flansch gehenden, zum grundplattenartigen Gehäuseteil parallelen Ebene liegenden Raumzone mit dem grundplattenartigen Gehäuseteil verschweißt oder verlötet ist.

In Sinne der obigen Aufgabenstellung ist also der duktile Zwischenkörper raumformmäßig gleichzeitig derart gestaltet, daß er bei der Montage des Halbleiterbauelementes unter Benutzung des becherförmigen Gehäuseteiles gegenüber dem Halbleiterelement für dessen Lageorientierung gegenüber der Innenmantelfläche des becherförmigen Gehäuseteiles als Halbleiterbauelement mit einem in einem
Gehäuse gasdicht eingeschlossenen
Halbleiterelement

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Herbert Vogt, München

ein Lehrenkörper wirkt und, da wiederum der grundplattenförmige Gehäuseteil in bezug auf den Rand des becherförmigen Gehäuseteiles mit einem größeren Randteil lagemäßig orientiert wird, auch unmittelbar zur Lageorientierung der dem Halbleiterelement abgewandten Fläche der duktilen Zwischenlage gegenüber der Auflagefläche des Grundplattenkörpers dient. Schließlich hat der Zwischenkörper in der Folge der zusammengehörigen Teile dann eine solche Lage erhalten, daß er einen Schutzschirm für das Halbleiterelement bildet gegen nachteilige Einflüsse, die während des Verbindungsprozesses der Gehäuseteile durch einen Lötoder Verschweißungsvorgang an der erzeugten Verbindungsstelle entstehen können.

Die an der gegenüberliegenden Oberfläche des Halbleiterelementes für das Zusammenwirken mit einem starren Anschlußkontakt über eine gleitfähige gegenseitige Anlage benutzte Zwischenlage aus duktilem Material kann unmittelbar in der Weise ausgebildet werden, z. B. in Pfannenform, daß sie als ein Zentrierungsorgan für die Lagesicherung des zur Anlage zu bringenden Anschlußkontaktkörpers wirkt.

Für die gegenseitige Anpressung des Anschlußkontaktes des Halbleiterelementes und der Grundplatte an den gegenseitigen gleitfähigen Anlageflächen wird ein Kraftspeicher, z. B. in Form einer Druckfeder, benutzt, der sich einerseits gegen einen Absatz der inneren Mantelfläche des becherförmigen Gehäuseteiles und andererseits gegen einen Absatz des Anschlußkontaktkörpers abstützt.

Der Anschlußkontaktkörper kann hierbei zusammen mit seinem abgesetzten Teil aus einem einheitlichen Stück hergestellt sein, oder es kann der abgesetzte Teil durch einen besonderen Arbeitsvorgang

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auf den schaftartigen Teil aufgebracht und dann kann an seiner dem Halbleiterelement abgewandten z.B. mit diesem hart verlötet werden. Der teller- Seite dessenungeachtet mit einem biegsamen Anartige Absatzteil kann dabei vorzugsweise aus einem Schlußleiter versehen werden, der dann mit einem anderen, stabileren Werkstoff, wie z. B. Stahl, be- Anschlußkontakt zusammenwirkt, welcher an der stehen, während der schaftartige Teil vorzugsweise 5 inneren metallischen Hülse der elektrisch isolierenim Interesse der Bildung eines guten elektrischen den Durchführung, die z. B. eine Druckglasdurch-Leiters und einer guten Wärmeleitbrücke aus führung sein kann, vorgesehen bzw. befestigt oder Kupfer hergestellt wird. in diese eingesetzt ist.

Um die entsprechende Isolation zwischen den Es ist bei einem Halbleiterbauelement bekannt, Polen des Gleichrichterelementes zu gewährleisten, io einen Metallschirm in Gestalt eines Zylinderringes kann der Kraftspeicher über eine entsprechende benachbart der inneren Mantelfläche der Gehäuseelektrisch isolierende Zwischenlage entweder auf den teile als Schutz für das Halbleiterelement gegen die starren Anschlußkontakt wirken oder sich über eine Hitze beim Verschweißungsvorgang der Gehäuseteile solche gegen den Gehäuseteil abstützen. und gegen irgendwelche bei diesem Vorgang gebil-

Mit HiKe dieser beiden verschiedenartigen Aus- 15 deten und frei werdenden Verunreinigungen Vorführungen des Anschlußkontaktkörpers entweder in zusehen, wobei jedoch dieser Zylinderring keinerlei Form eines einheitlichen oder eines in der ge- unmittelbare weitere räumliche funktionsmäßige schilderten Ausführungsform aus mehreren Teilen Verbindung mit einem von ihm in relativ großem zusammengesetzten Stückes lassen sich zwei Auf- Abstand frei umschlossenen Halbleiterelement hat. bauformen erreichen, die, jede für sich, bestimmte 20 Bei einem anderen Halbleiterbauelement mit einem technische Vorzüge aufweisen. Isolierkörper und auf dessen Stirnflächen aufliegen-

Wird der Anschlußkontakt aus einem einheit- den, dicht mit dem Ring verbundenen metallischen liehen Stück hergestellt, das z. B. aus Kupfer be- Deck- und Anschlußkontaktplatten zur Bildung eines steht, so besteht die Notwendigkeit, einen solchen scheibenförmigen Bauelementes liegt das Halbleiter-Aufbau zu wählen, daß der am Kraftspeicher aus- 25 element zwischen flachen Scheiben aus weichem geübte Druck auf jeden Fall unmittelbar an dem ab- Metall; es wird über ein System von kreuzweise auf gesetzten Teil des starren Anschlußkontaktes eine dem Schaft eines pilzförmigen Kontaktgliedes auf-Druckzone beherrscht, welche in ihrer Projektion gereihten Blattfedern, die sich mit ihren freien mit dem zwischen dem Anschlußkontakt und dem Schenkelenden gegen die innere Mantelfläche einer Grundplattenteil des Gehäuses liegenden Halbleiter- 30 der Deckplatten mit Vorspannung abstützen, über element zusammenfällt. Das bedeutet eine Ausfüh- eine flache Scheibe aus weichem Metall gegen die rungsform, die bei vorgegebenem Flächenbedarf des innere Mantelfläche der anderen Deckplatte an-Halbleiterelementes parallel zu seinem Halbleiter- gedrückt. Hierbei soll diese Scheibe die Funktion erkörper für die gesamte Halbleiteranordnung einen füllen, einen innigen gegenseitigen Kontakt zwischen relativ geringen Flächenbedarf bzw. Raumbedarf 35 dem Halbleiterelement und der Gehäusedeckplatte bzw. senkrecht zur Achse des Gehäuses bedingt. zu schaffen, indem sie sich irgendwelchen Unregel-

Die andere Ausführung, wonach das Halbleiter- mäßigkeiten an der Oberfläche des Halbleiterelement bzw. die mit ihm vereinigte Hilfsträger- elementes und an der Gegenfläche des elektrischen platte, welche dem Anschlußkontakt zugewandt liegt, Anschlußkörpers für eine gute Wärmeleitung annicht im Druckbereich des benutzten Kraftspeichers 40 paßt. Hierbei ist offenbar also gar nicht daran ge- bzw. der benutzten Druckfeder liegt, hat dann ihre dacht, eine gegenseitige gleitfähige Anlage zwischen Vorzüge, wenn in der notwendigen Bemessung des dem Halbleiterelement und dem ihm benachbart Federungsweges der benutzten Kraftspeicherfedern liegenden Körper in ihrer Entstehung vorzubereiten ein großer Toleranzbereich erreicht werden soll. Die und ihre betriebsmäßige Erhaltung zu sichern,
z. B. benutzten Tellerfedern können dann einen be- 45 Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand liebigen größeren Durchmesser erhalten, als er zweier Ausführungsbeispiele wird nunmehr auf die durch die Druckfläche der mit dem Halbleiterelement Figuren der Zeichnung Bezug genommen, bei deren zusammenwirkenden Endfläche des elektrischen An- Erläuterung sich noch weitere, vorteilhaft in Verschlußkontaktes bestimmt ist, ohne daß dadurch bindung mit der grundsätzlichen Erfindung benutzbefürchtet zu werden braucht, daß ein flanschartig 50 bare technische Einzehnerkmale ergeben werden,
von dem als Einheit, z. B. aus Kupfer, hergestellten In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Grundplattenteil, der Teil ausladender tellerförmiger Teil des Anschluß- für die Befestigung der Halbleiteranordnung mit kontaktes durch den Kraftspeicher eine unerwünschte einem ausladenden Gewindebolzen 2 versehen ist. Biegespannung und dabei gegebenenfalls eine un- Dieser Grundplattenteil 1 weist einen abgesetzten erwünschte Verformung erfährt oder daß zur Ver- 55 Teil 3 an seiner Randzone auf, auf welchem z.B. meldung solcher unerwünschter Biegebeanspruchung durch Hartlötung ein Ring 4 aus gut verschweißungsder sonst als Einheit hergestellte Anschlußkontakt fähigem Material befestigt ist. Der Grundplatteneine unerwünscht große Bauhöhe erhalten muß, da- teil 1 weist weiterhin einen zentralen sockelartigen mit er ohne Nachteile die Biegespannung über- Teil 5 auf. Auf diesem ist eine Blechplatte 6 aus nehmen kann und keine Verformung in axialer 60 duktilem Material, vorzugsweise aus Silber, an-Richtung erfährt. Das würde nämlich bedeuten, daß geordnet. Diese hat eine derartige Formgebung, daß die am Kraftspeicher in Rechnung gestellte Toleranz sie einen zentralen Teil 6 a bestimmten Durchmessers für die Einhaltung seiner erwünschten Vorspannung aufweist, an den sich ein Randteil 6 b anschließt, der in unerwünschter Weise absinken könnte. seinerseits dann in einen horizontalen Teil 6 c aus-

Der starre Anschlußkontakt, der durch den 65 läuft, der in der Darstellung parallel zu der Ebene

Federkraftspeicher auf Druck beansprucht wird und liegt, welche auch die Endfläche des Sockelteiles von

für die gegenseitige gleitfähige Anlage von Halb- 5 enthält. Auf dem zentralen Teil 6 a von 6 ist das

leiterelement und Anschlußkontakt benutzt wird, Halbleiterelement angeordnet. Dieses besteht erstens

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aus einer Versteifungsplatte 7, z. B. aus Molybdän. becherförmiger Einfüllkörper für die verschiedenen Diese ist über ein Lot, z. B. aus einer Aluminium- Teile benutzt wird. Hierbei ist in Betracht zu ziehen, folie 8, mit dem z. B. aus schwach p-leitendem daß zunächst der Rand der Becherform von 16, der Silizium bestehenden einkristallinen Halbleiterkör- auf dem Ringteil 4 in der F i g. 1 aufsitzt, zunächst per 9 durch einen Legierungsprozeß mechanisch ver- 5 noch eine zylindrische Gestalt besitzt, so daß die bunden worden, der gleichzeitig eventuell zur Er- einzelnen Teile ohne weiteres nacheinander in der zeugung einer stärker p-dotierten Zone durch das dargestellten Folge eingeschichtet werden können. Aluminium der Folie 8 ausgenutzt sein kann. Auf Es ist zu berücksichtigen, daß sich während dieses der oberen Fläche des Halbleiterkörpers befindet sich Einfüllzustandes die Federn 19 zunächst noch in eine einlegierte Elektrode 10, z. B. aus einer Gold- io ihrem entspannten Zustand befinden. Unter Berück-Antimon-Legierung. Mit 11 ist wieder eine duktile sichtigung der gesamten Dehnung der Federn 19 Zwischenlage, z. B. aus Silber, bezeichnet und mit und ihrer dadurch bestimmten axialen Ausdehnung 12 eine Platte, die z. B. wieder aus Molybdän be- ist es zweckmäßig, die Form der Zwischenscheibe 6 stehen kann, also gleichartig wie die Platte 7 aus derart zu wählen, daß ihr Randteil 6 c bei loser einem Werkstoff, der in seinem thermischen Aus- 15 Übereinanderschichtung der Teile bereits in den dehnungskoeffizienten demjenigen des Halbleiter- Hohlraum von 16 eintaucht. Es kann sich gematerials möglichst benachbart liegt. Die Teile 11 gebenenfalls auch aus den gleichen Gründen als und 12 können bereits unmittelbar miteinander hart zweckmäßig ergeben, entweder die Randzone von 4 verlötet sein. Auf die obere Fläche von 12 wirkt der noch mit einem abgesetzten Teil zu versehen, so daß massive Anschlußkontakt 13, der in einer Einheit 20 sie mit dem Rand von 16 bei dieser Schichtung eine einen schaftartigen Teil 13 α mit einer Bohrung 13 b entsprechende Passung eingeht. Es könnte aber und einen tellerförmigen Teil 14 umfaßt; dieser liegt sinngemäß auch der Teil 16 mit einem Teil versehen mit seiner Endfläche auf der Platte 12 auf. 15 be- sein, der entweder über den äußeren Umfang von 4 zeichnet eine Scheibe aus Isoliermaterial, Vorzugs- mit einem mit einem elektrischen Isolationsüberzug weise aus Glimmer. In der Anordnung ist ferner ein 25 versehenen Teil greift, mindestens aber einen solchen zweiter Gehäuseteil vorhanden. Dieser besteht aus Charakter hat, daß er beim Zusammenpressen des einem zylindrischen Teil 16, einem Isolierkörper 17 Schichtensystems für einen Einlauf des Ringes 4 in und einer inneren Metallhülse 18. Die drei Teile 16, seinen entsprechenden Sitz an der Stirnfläche von 16 17 und 18 können eine Druckglasdurchführung bil- sorgt. Gegebenenfalls können auch die Stirnflächen den, deren elektrisch isolierender Teil durch den 30 von 16 bzw. 4 mit einander umschließenden konunter Druck gesetzten Glaskörper 17 gebildet wird. zentrischen Teilen versehen werden, die bei der Zwischen der oberen Fläche der Glimmerplatte 15 Durchführung eines elektrischen Verschweißungsund der Stirnfläche bzw. dem Absatz 16 a des Ge- Vorganges die Funktion von Warzenkörpern erfüllen, häuseteiles 16 der isolierten Durchführung sind als so daß zwischen 4 und 16 in vorteilhafter Weise eine Kraftspeicher drei Tellerfedern 19 vorgesehen, die 35 elektrische Verschweißung nach Art der sogenannten sich mit ihren äußeren bzw. inneren Rändern einer- Warzenverschweißung durchgeführt wird. Diese seits gegeneinander, andererseits gegen 16 a bzw. 15 Warzen erfüllen dann also zweierlei Funktionen: abstützen. In der Anordnung ist ferner ein massiver erstens einmal diejenige einer gegenseitigen Lage-Körper 20 vorgesehen, der an seinen beiden Stirn- orientierung der miteinander zu verschweißenden Seiten mit eingearbeiteten Bohrungen 21 bzw. 22 ver- 40 Körper hinsichtlich ihrer gegenseitigen Anlageflächen, sehen ist. Die mechanische Verbindung zwischen 18 und zweitens dann diejenige von Hilfswarzen wäh- und 20 ist beispielsweise durch eine Hartlötung vor- rend des elektrischen Widerstandsverschweißungsgenommen. Die elektrische Verbindung zwischen prozesses, der dann weiterhin in Form einer Stumpfdem Anschlußkontakt 13 und dem Körper 20 ist nach verschweißung vor sich geht.

dem Ausführungsbeispiel über einen biegsamen 45 Die F i g. 1 veranschaulicht eine solche Ausfüh-

Leiter 23 vorgenommen, der an seinen beiden Enden rung, wie zu erkennen ist, bei welcher die Verstei-

mit aufgeschrumpften bzw. aufgerollten kappenarti- fungsplatte des Halbleiterelementes unmittelbar im

gen Teilen 24 bzw. 25 versehen ist, die mit einem Bereich der Projektion der Druckzone liegt, welche

solchen Preßdruck aufgebracht sind, daß der bieg- von den Tellerfedern 19 beherrscht wird. Es braucht

same litzenförmige Leiter 23 an diesen Enden prak- 50 daher in diesem Fall nicht befürchtet zu werden,

tisch durch einen Fließvorgang seiner Leiter bis auf daß an den als Einheit hergestellten elektrischen An-

denjenigen Querschnitt verdichtet ist, der rein rech- Schlußkontakten 13 a, 13 b durch die Wirkung des

nerisch sich aus den einzelnen Querschnitten der Kraftspeichers 19 eine unerwünschte Verformung

Litzendrähte ergibt. Die mechanische Verbindung des Flansches von 14 von seiner Ansatzstelle an 13

zwischen 13 und 24 kann durch eine Hartlötverbin- 55 aus stattfindet, denn der Druck wird unmittelbar von

dung oder ein radiales Festpressen von 13 auf 24 dem Anschlußkontakt 14 über die Hilfsträgerplatten

vorgenommen werden. Die mechanische Verbindung und das Halbleiterelement bis zum Widerlager an

zwischen 20 und 25 kann in gleicher Weise, z. B. dem Grundplattenkörper 1 des Gehäuses der HaIb-

durch einen äußeren, an dem hülsenartigen Teil von leiteranordnung übertragen.

20 ausgeübten mechanischen radialen Drückprozeß, 60 Die F i g. 2 zeigt nun eine solche Ausführung, bei erfolgen, durch welchen 20 auf dem äußeren Um- welcher die Druckzone, welche von dem Kraftfang von 25 festgespannt wird. In der äußeren Aus- speicher beherrscht wird, nicht unmittelbar innerhalb sparung 22 des Teiles 20 kann wieder ein biegsamer der Projektion der Teile des Halbleiterelementes Leiter entweder durch einen Drück- oder einen Lot- liegt.

prozeß befestigt werden. Der Zusammenbau einer 65 Soweit in dieser F i g. 2 wieder die gleichartigen

Anordnung nach Fig. 1 erfolgt vorzugsweise in der Teile vorhanden sind wie in Fig. 1, sind für diese

Weise, daß der Gehäuseteil 16, an dessen innerem Teile der Einfachheit halber unmittelbar die glei-

Hülsenteil 18 bereits der Teil 20 befestigt ist, als chen Bezugszeichen beibehalten worden.

Im Gegensatz zu Fig. 1 besteht der Anschlußkontakt, der mit der oberen Fläche des Halbleiterelementes über eine duktile Zwischenlage 26 und einen Körper 27, z. B. aus Molybdän, zusammenwirkt, außer aus einem schaftartigen Teil 28 noch aus einem tellerartigen Teil 29, der mit 28 an der gegenseitigen Berührungsfläche hart verlötet ist. Die Platte 26 ist für die Zwecke der Zentrierung mit einem hochgezogenen Randteil 26 a versehen, so daß sie unmittelbar bei einer Zusammenschichtung der Teile, wie sie an Hand der F i g. 1 erläutert worden ist, ihre richtige Lage auf der Endfläche des Teiles 27 einnimmt. Sie kann aber auch als einfache plane Scheibe unmittelbar mit 27 hart verlötet sein. Der Schaftteil 28 ist wieder entsprechend der F i g. 1 mit einer Aussparung 28 α versehen, in welche das untere Ende des biegsamen Leiters, das mit einer Kappe24 wie entsprechend Fig. 1 versehen ist, eingeführt ist. 15 bezeichnet wie in F i g. 1 die Glimmerplatte, welche die Funktion hat, für eine gegenseitige elektrische Isolation zwischen den Tellerfedern 19, die zwischen dieser Glimmerplatte und dem stirnseitigen Rand 16 α von 16 eingesetzt sind, und dem oberen Anschlußkontakt des Halbleiterelementes zu sorgen und als Zentrierungskörper für 28 zu wirken.

Dieses Halbleiterelement weist im Gegensatz zu der Ausführung nach F i g. 1 nur einen oberen Anschlußkontakt 30 auf, der eine wesentlich kleinere Flächenausdehnung als der untere Pol des Halbleiterelementes an der Versteifungsplatte 31 gegenüber der Grundplatte 1 des Gehäuses besitzt.

Die Projektion der Druckzone von 19 liegt wesentlich außerhalb der gegenseitigen Anlagefläche von 27 und dem Halbleiterelement, so daß also die Kraftspeicherwirkung erst über den Teil 29 auf den Teil 27 und das Halbleiterelement übertragen werden muß. Das könnte zu einer unerwünschten Beanspruchung des tellerförmigen Teiles 29 führen, wenn dieser nur aus dem gleichartigen Werkstoff bestehen würde wie der Teil 28, der mit Rücksicht darauf gewählt ist, eine gute elektrische Strombrücke und thermische Wärmeleitbrücke zu bilden. Wie in dem allgemeinen Teil der Beschreibung angeführt ist, wird dieser tellerförmige Teil, der an der gegenseitigen Berührungsfläche mit 28 z. B. durch eine Hartlötung verbunden ist, aus einem Werkstoff gewählt, der wesentlach stabiler ist als derjenige von 28. Beispielsweise wird also, wenn 28 aus Kupfer oder Aluminium besteht, 29 aus Stahl hergestellt. Durch die Herstellung aus Stahl braucht dieser Körper auch mit Rücksicht auf die Gewährleistung der Toleranz zwischen den Tellerfedern 19 nicht mit einer so großen Höhe gefertigt zu werden. Das bedeutet also eine Verbesserung in dem sonst erforderlichen Raumaufwand. 32 bezeichnet noch einen Durchgangskanal an dem Gehäuseteil 16, der für die Evakuierung des Kameraraumes der Halbleiteranordnung und deren eventuelle anschließende Füllung mit Schutzgas, wie z. B. Stickstoff, benutzt werden kann. Statt einer solchen Öffnung 32 können auch mehrere solche an dem Gehäuse vorgesehen sein, wenn das aus Gründen einer bestimmten erwünschten Durchspülung zweckmäßig erscheinen sollte.

Bei solchen Ausführungsformen kann es sich als bedeutungsvoll erweisen, einer unerwünschten Druckbeanspruchung der als Isolierkörper benutzten Scheibe, z. B. einer Glimmerscheibe, vorzubeugen. Eine solche könnte nämlich hervorgerufen werden, wenn das Federmagazin bzw. der Kraftspeicher örtlich zu einer übermäßigen Beanspruchung der Isolierscheibe führt. Eine solche örtlich hohe Beanspruchung läßt sich nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch herabsetzen, daß für eine gleichmäßige Druckverteilung der gesamten von dem Kraftspeicher ausgeübten Federkraft über die gesamte Flächenausdehnung der Glimmerscheibe, soweit sie auf der gegenüberliegenden Seite sich an dem scheibenförmigen Teil des Anschlußkontaktes abstützt, geschaffen wird. Eine solche Lösung läßt sich auf verschiedene Weise erreichen.

Nach den Ausführungsbeispielen ist für diese Zwecke zwischen den eigentlichen Kraftspeichertellerfedern 19 und der Isolierscheibe bzw. Glimmerscheibe 15 noch eine besondere Tellerfeder 33 geringerer Kraftwirkung bzw. geringerer Dicke vorgesehen. Diese ist derart eingesetzt, daß sie zunächst im entspannten Zustand z. B. eine nach unten konkave Form aufweist. Sie wird sich daher zunächst mit dem inneren und dem äußeren konzentrischen Rand auf die obere Fläche der Glimmerscheibe aufsetzen. Beim Anspannen bzw. Aufladen des Federkraftspeichers 19 wird die Feder 33, deren Aufladung infolge ihrer geringeren Dicke bereits mit einer wesentlich geringeren Kraft stattfindet, sich dann mit einer Zone ihres konkaven Teiles gegen die Zone der Glimmerscheibe 15 abstützen, welche in der Verlängerung der äußeren Mantelfläche des scheibenförmigen Körpers 14 nach F i g. 1 bzw. 29 nach F i g. 1 liegt. Nunmehr wird diese Feder 33 immer mehr in radialer Richtung in die gestreckte Lage übergeführt werden, bis sie schließlich praktisch eine ebene Gestalt angenommen hat und somit mit ihrer gesamten Fläche auf der Glimmerscheibe 15 aufliegt und den gesamten Druck, den die Tellerfedern 19 ausüben, gleichmäßig über diejenige Flächenzone der Glimmerscheib 15 verteilt, die in Richtung der Projektion des scheibenförmigen Körpers 29 liegt.

Statt der soeben beschriebenen Tellerfeder 33 kann auch eine solche anderer Formgebung für die angestrebte Zielsetzung benutzt werden. So kann beispielsweise eine Tellerfeder benutzt werden, die sich einerseits nahe dem äußeren Rand und andererseits nahe dem inneren Rand der untersten Tellerfeder an dieser abstützt, mit ihrer konkaven Seite dieser Feder zugewandt liegt und dabei diese konkave Seite gegebenenfalls eine parabolische oder elliptische Form an ihrem auf ihrer Achse bezogenen einseitigen Querschnitt hat.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Halbleiterbauelement mit einem in einem aus einem grundplattenartigen und einem becherförmigen Teil bestehenden Gehäuse gasdicht eingeschlossenen Halbleiterelement, das aus einem Halbleiterkörper und zwei mit diesem fest verbundenen Versteifungsplatten mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der dem des Halbleiterkörpers benachbart liegt, zusammengesetzt ist und das mittels eines Kraftspeichers über duktile Körper zwischen einem Anschlußkontakt und dem grundplattenartigen Gehäuseteil gleitfähig eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Halbleiterelement und dem grundplattenartigen Gehäuseteil angeordnete duktile Körper eine zum

Zentrieren des Halbleiterelements geeignete, mit einem nach außen ausladenden Flansch versehene Pfannenform aufweist, daß der äußere Rand des Flansches mit geringem Spiel gegenüber der inneren Mantelfläche des becherförmigen Gehäuseteils bemessen ist und daß der becherförmige Gehäuseteil an seiner Randzone in einer außerhalb der Projektion des duktilen Körpers auf den grundplattenartigen Gehäuseteil und unterhalb der durch den Flansch gehenden, zum grundplattenartigen Gehäuseteil parallelen Ebene liegenden Raumzone mit dem grundplattenartigen Gehäuseteil verschweißt oder verlötet ist.

2. Halbleiterbauelement nach Ansprach 1, gekennzeichnet durch zum Einsatz in einer elekirischen Widerstandsschweißvorrichtung geeignete Gehäuseteile, von denen der grundplattenartige Teil auf seiner dem becherförmigen Teil gegenüberliegenden Oberfläche mit einem hart angelöteten Ring aus verschweißungsfähigem Material versehen ist und der becherförmige Gehäuseteil einen von seiner Bodenfläche bis zu seinem freien Rand durchgehenden metallischen zylindrischen Mantelkörper aufweist.

3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem grundplattenartigen Gehäuseteil gegenüberliegende Anschlußkontakt pilzartig gestaltet ist und mit seiner äußeren Dachfläche über den einen duktilen Körper auf dem Halbleiterelement aufliegt und daß auf die innere Dachfläche der Kraftspeicher in einer Zone wirkt, die mit der Projektion der Fläche zusammenfällt, über die sich Halbleiterelement und Anschlußkontakt gegenüberliegen.

4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem grundplattenartigen Gehäuseteil gegenüberliegende Anschlußkontakt aus einem starren Anschlußleiter besteht, der über den einen duktilen Körper auf dem Halbleiterelement aufliegt, und daß an den Anschlußleiter ein Ring aus einem Werkstoff, der mechanisch stabiler ist als der des Anschlußleiters, hart angelötet ist, auf den der Kraftspeicher in einer Zone wirkt, die außerhalb der Projektion der Fläche liegt, über die sich Halbleiterelement und Anschlußkontakt gegenüberliegen.

5. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem auf das Halbleiterelement drückenden Anschlußkontakt und einem durch das becherförmige Gehäuseteil isoliert hindurchgeführten Anschlußleiter ein biegsamer Leiter vorgesehen ist, der an seinen Enden starr mit. den entsprechenden Enden der elektrischen Leitungsführung verbunden ist.

6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierte Durchführung eine innere Hülse aufweist, mit deren äußerem Ende ein als elektrischer Anschlußleiter dienender, zwei Bohrungen mit einem dazwischenliegenden Steg aufweisender zylindrischer Metallkörper derart gasdicht verbunden ist, daß der Steg außerhalb der Hülse der Durchführung liegt, so daß nach Einführen des biegsamen Leiters und nach dem gasdichten Verschließen des Gehäuses der biegsame Leiter durch äußere mechanische Einwirkung, z. B. durch einen Drück- bzw. Verformungsprozeß, mit dem zylindrischen Metallkörper verbunden werden kann.

7. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher aus Tellerfedern zusammengesetzt ist, die sich mit ihren inneren bzw. äußeren Rändern gegeneinander und entweder gegen den becherförmigen Gehäuseteil direkt und gegen den Anschlußkontakt über eine Isolierscheibe oder umgekehrt abstützen, und daß zwischen der letzten Tellerfeder des Kraftspeichers und der Isolierscheibe eine Tellerfeder von wesentlich kleinerer Kraftwirkung als die der Tellerfedern des Kraftspeichers und von einer solchen Form vorgesehen ist, daß sie spätestens mit Erreichen des aufgeladenen Zustandes des Kraftspeichers nach Art einer planen Scheibe an der Isolierscheibe anliegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1050 913;
USA.-Patentschriften Nr. 2 780 759, 2 956 214.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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