DE1228721B

DE1228721B - Halbleiteranordnung mit einem gasdichten Gehaeuse

Info

Publication number: DE1228721B
Application number: DEA38533A
Authority: DE
Inventors: Nils Eric Andersson
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1960-10-26
Filing date: 1961-10-10
Publication date: 1966-11-17
Also published as: GB956054A; FR1304469A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIl

Deutsche KL: 21g-11/02

Nummer: 1228 721

Aktenzeichen: A 3853

Anmeldetag: 10. Oktober 1961

Auslegetag: 17. November 1966

Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung, ζ. B. einen Transistor oder eine Kristalldiode, mit einem gasdichten Gehäuse, das aus einer Trägerplatte für das Halbleiterelement und aus einem mit dieser kaltpreßverschweißten becherförmigen Teil besteht, wobei außerhalb der Projektion des becherförmigen Teiles auf die Trägerplatte an letzterer Angriffsflächen für ein Werkzeug zum Befestigen der Halbleiteranordnung an einem weiteren Träger oder Anordnungen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln vorgesehen sind.

Ein oft verwendetes zweiteiliges Gehäuse der genannten Art, dessen Teile durch Kaltschweißen verbunden werden, ist in F i g. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt. Der obere, haubenähnliche Teil 10 bildet einen Flansch 11 und der untere Teil 12 einen Flansch 14. Der Teil 12 besteht im wesentlichen aus einem Gewindebolzen 13, der den Träger des Halbleiterelementes bildet. Zwecks Zusammensetzens beider Teile der Hülle werden diese in ein zweiteiliges Preßwerkzeug gesetzt, das auf die Oberseite des Flansches 11 und auf die Unterseite des Flansches 14 einwirkt. Die Teile des Werkzeuges umschließen dabei beide Teile des Gehäuses, beim Zusammenpressen bildet sich eine Kaltschweißfuge 15, die außerhalb des Umrisses des Bolzens 12 liegt. Diese Lage der Schweißfuge hat mehrere Nachteile. Ein großer Nachteil ist, daß das Gehäuse in vielen Fällen schwer und in anderen Fällen überhaupt nicht in einer Weise montiert werden kann, wie es wünschenswert oder notwendig ist. Es ist z.B. unmöglich, mehrere Gehäuse der beschriebenen Art dicht nebeneinander in einem geringen Abstand auf einer Grundplatte zu befestigen, da sie nicht mit einem gewöhnlichen verstellbaren Schraubenschlüssel oder mit einem Hülsenschlüssel festgeschraubt werden können. Die Flansche verhindern, daß der Schlüssel auf den Bolzenkopf gesteckt werden kann. Ein anderer bedeutender Nachteil des Gehäuses ist, daß die Schweißfuge auf Grund ihrer geringeren Materialdicke der mechanisch schwächste Teil des Gehäuses ist und so leicht beschädigt werden kann. Das kann dazu führen, daß die Halbleiteranordnung als Ganzes unverwendbar wird.

Es sind Halbleiteranordnungen mit becherartigem Gehäuse bekannt, bei denen die Verbindungsstelle nicht über die Grundplatte vorsteht. Von den miteinander zu verbindenden Gehäuseteilen ist einer kegelförmig und der andere zylindrisch ausgebildet. Der zylindrische Teil wird hierbei kegelförmig verformt, d. h. dem kegelförmigen Teil angepaßt. Um hierbei eine Verschweißung zu erreichen, ist es not-

Halbleiteranordnung mit einem gasdichten
Gehäuse

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,
Västeräs (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing, H. Missling, Patentanwalt,

Gießen, Bismarckstr. 43

Als Erfinder benannt:

Nils Eric Andersson, Ludvika (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 26. Oktober 1960 (10 268)

wendig, zwischen den beiden zu verbindenden Teilen Beläge aus einem weichen Metall anzuordnen. Dies ist aber ein zusätzlicher und zeitraubender Arbeitsvorgang, der unerwünscht ist.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der erstgenannten Anordnung zu beseitigen und die Verbindung der Gehäuseteile so zu gestalten, daß sie innerhalb des Umrisses des zur Befestigung dienenden Gehäuseteiles liegt. Dadurch wird einmal erreicht, daß der Gewindebolzen mit einem Hülsenschlüssel zugänglich wird, und zum anderen, daß die Verbindungsstelle nicht in demselben Maße mechanischen Beschädigungen ausgesetzt ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung ist der, daß als Träger des Halbleiterelementes statt eines Gewindebolzens beispielsweise eine flache Scheibe verwendet werden kann, die mit Schrauben od. dgl. an einer Unterlage befestigt werden kann.
Erfindungsgemäß ist die einleitend beschriebene Anordnung so ausgebildet, daß ein Widerlager aus einem härteren Material als das der miteinander kaltpreßverschweißten Gehäuseteile in Form eines Ringes od. dgl. zur Aufnahme des Preßdruckes beim Kaltpreßschweißen auf der Trägerplatte angeordnet ist. Durch die Verwendung des als Widerlager dienenden Ringes aus hartem Matall ist erreicht, daß durch einen einfachen Preßvorgang die Kaltverschweißung der beiden Gehäuseteile zuverlässig erreicht werden kann.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der F i g. 2 bis 4 der Zeichnung erläutert, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen.

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Fig. 2 zeigt ein zweiteiliges Gehäuse für eine Halbleiteranordnung, wobei der eine Teil aus einem Gewindebolzen besteht und der Gegenhalter auf dem Bolzen und innerhalb seines Umrisses und der Flansche beider Gehäuseteile angeordnet ist;

F i g. 3 zeigt ein Gehäuse mit einer Grundplatte, wobei der Gegenhalter auf dieser und innerhalb ihres Umfanges und der Verbindungsflansche angeordnet ist;

F i g. 4 zeigt ein Gehäuse mit einem Gewindebolzen, wobei der Gegenhalter auf diesem innerhalb seines Umrisses und außerhalb der Verbindungsflansche angeordnet ist;

F i g. 5 zeigt ein Gehäuse mit einem Gewindebolzen, wobei der Gegenhalter nicht von diesem getragen wird.

Bei der Anordnung nach F i g. 2 besteht das Gehäuse aus einem zylindrischen und haubenartigen Teil 10 und einem Gewindebolzen 12, dessen Gewinde 13 zur Befestigung des Halbleitergehäuses dient. Die Haube 10 hat einen nach außen gerichteten Flansch 11 und der Bolzen 12 einen nach innen gerichteten Flansch 14. Sowohl die Haube als auch der Bolzen bestehen aus Kupfer, Aluminium oder einem anderen Metall, das sich kalt schweißen läßt. Auf dem Bolzen 12 sitzt ein Gegenhalter 16 in der Form eines Ringes aus Stahl oder einem anderen Material, das härter als das des Gehäuses ist. Der Ring 16 stützt den Flansch 14 und damit auch den Flansch 11 ab. Beim Verbinden der Flansche 11 und 14 durch Kaltschweißen wird mit einem rohrförmigen Werkzeug ein Druck auf die obere Seite des Flansches 11 ausgeübt. Durch die Abstützung des Flansches 14 durch den Gegenhalter wird eine Schweißfuge 15 gebildet. Der beim Pressen abgestützte Bolzen 12 hat zu beiden Seiten des Gegenhalters Nuten 17 zur Aufnahme des beim Zusammendrücken nachgebenden Materials des Bolzens. Der Gegenhalter hat auf der den Flanschen zugewendeten Seite eine Erhöhung 18 und auf der dem Bolzen zugekehrten Seite eine Erhöhung oder Feder 19, die in eine Nut 20 im Bolzen eingreift, so daß sich der Gegenhalter nicht zum Bolzen verschieben läßt.

In der Halbleiteranordnung bezeichnen 21 ein Kristallelement, 22 einen Stromabnehmer, 23 ein Zuleitungskabel, 24 einen Durchführungsbolzen, 25 ein äußeres Zuleitungskabel mit Anschlußklemme, 26,27 und 28 Kontaktklemmen, 29 eine Durchführung, z. B. aus Preßglasringen 30 und 31, und 32 eine Isolationskappe.

In F i g. 3 ist der untere Teil des Gehäuses als Platte ausgebildet und mit Löchern 33 versehen, mit deren Hufe das Gehäuse an einer Grundplatte befestigt werden kann. Ferner ist der Flansch 11 unter dem Flansch 14 der Platte liegend angeordnet. Dieser Flansch wird über den erstgenannten gebogen, nachdem der Flansch 11 auf den Gegenhalter 16 aufgesetzt ist.

Bei dem Gehäuse nach Fig.4 liegt der Gegenhalter 16 auf dem Bolzen 12 außerhalb des Flansches 14. Der Gegenhalter hat eine Nut 34 und der Bolzen eine ihr entsprechende Feder 35.

In F i g.. 5 liegt der Gegenhalter 16 an der Innenseite der Haube 10 bzw. ihres den Flansch 11 ersetzenden Teiles an. In diesem Fall wird die KaItschweißung durch Anwendung von Walzen erreicht, die man längs des Umfanges des Flansches 14 verschiebt, während er durch den Gegenhalter abgestützt ist.

Auch wenn die Erfindung für den Fall eines zylindrischen Gehäuses beschrieben ist, ist es offensicht-Hch, daß dieses auch andere Formen haben kann, z. B. eine parallelepipedische. Die Form des Gegenhalters kann der der Hülle angepaßt werden, man kann je nach den Umständen einen runden, ovalen oder recht- oder vieleckigen Ring verwenden.

Claims

Patentansprüche:

1. Halbleiteranordnung, z. B. Transistor oder Kristalldiode, mit einem gasdichten Gehäuse, das aus einer Trägerplatte für das Halbleiterelement und aus einem mit dieser kaltpreßverschweißten becherförmigen Teil besteht, wobei außerhalb der Projektion des becherförmigen Teiles auf die Trägerplatte an letzterer Angriffsflächen für ein Werkzeug zum Befestigen der Halbleiteranordnung an einem weiteren Träger oder Anordnungen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerlager (16) aus einem härteren Material als das der miteinander kaltpreßverschweißten Gehäuseteile in Form eines Ringes od. dgl. zur Aufnahme des Preßdruckes beim Kaltpreßschweißen auf der Trägerplatte angeordnet ist.

2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (12) mit einem Gewindebolzen (13) als Befestigungsmittel versehen ist.

3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (12) durchgehende Löcher (33) zur Aufnahme von Befestigungsmitteln aufweist.

4. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Trägerplatte (12) einen Flansch (14) aufweist, der zur Verbindung der beiden Gehäuseteile (10,12) dient und der wesentlich dünner ist als die Trägerplatte selbst.

5. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (16) auf der Trägerplatte durch Vorsprünge nach Art von Nut und Feder (34,35) fixiert ist.

6. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (12) in der Nähe des Widerlagers Nuten (17) zur Aufnahme des beim Kaltpreßschweißen nachgebenden Materials aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 039 645,
1072 323;

britische Patentschrift Nr. 835 865;
französische Patentschrift Nr. 1 212 924.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 727/347 11.66

Bundesdruckerei Berlin