DE1236660C2 - Halbleiteranordnung mit einem plattenfoermigen, im wesentlichen einkristallinen halbleiterkoerper - Google Patents

Description

schlechte Wärmeleitfähigkeit. Damit ist Indium für Halbleiteranordnungen größerer Leistung nicht braujhbar, du bei diesen Temperaturen zwischen 180 und 200° C auftreten. Die Verwendung von sehr reinem Gold ist relativ teuer und umständlich, da schon geringe Verunreinigungen die Härte des Goldes erhöhen. Damit ist jedoch eine einwandfreie Koutaktiening des Halbleiterkörpers nicht mehr sichergestellt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich demnach auf eine Halbleiteranordnung mit einem plattenförmigen, im wesentlichen einkristallinen Halbleiterkörper, mit einer großflächigen, aus Metall bestehenden Kontaktelektrode, die mit einem Anschlußkontakt zusammengepreßt ist, der mit einer Kontaktschicht aus gleichem Metall wie das in der Kontaktelektrode enthaltene oder aus einem damit gut legierenden anderen Metall versehen ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine solche Halbleiteranordnung so weiterzubilden, daß auch die Verwendung von Metallen mit höherem Schmelzpunkt und besserer Wärmeleitfähigkeit als Indium bzw. größerer Härte als die von Indium und sehr reinem Gold möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontaktschicht auf ihrer vom Halbleiterkörper abgewandten Seite mit einer metallischen Scheibe mit ähnlichem Ausdehnungskoeffizienten wie der Halbleiterkörper verbunden ist und daß die Kontaktschicht und die Kontaktelektrode eine Rauhtiefe zwischen 0,5 und 50 μηι hat und daß die Kontaktschicht und die Kontaktelektrode in so hohem Grade eben ist, daß die beiderseitigen Abweichungen der gemittelten Fläche von einer geometrischen Ebene nicht größer sind als die Rauhtiefe.

Der Metallanteil der Kontaktelektrode kann vorzugsweise ein Edelmetall sein, ebenso die Kontaktschicht der Scheibe. Die Kontaktelektrode kann beispielsweise aus einer Gold-Silicium-Legierung bestehen. Die Kontaktschicht der Scheibe kann z. B. auch aus Gold oder aus Silber bestehen. Für die Rauhtiefe haben sich Werte zwischen 1 und 3 um als besonders vorteilhaft erwiesen.

In der USA.-Patentschrift 29 56 214 ist zwar bereits eine Halbleiteranordnung beschrieben worden, deren Halbleiterkörper mit einer metallischen Scheibe mit ähnlichem Ausdehnungskoeffizienten wie der Halbleiterkörper verbunden ist. Über die Form und Gestalt der Oberflächen von Halbleiterkörper und metallischer Scheibe ist dieser Druckschrift jedoch nichts zu entnehmen.

Eine solche Druckkontaktverbindung hat den Vorteil, daß sie auf mechanischem Wege beim Zusammenbau ohne Erwärmung hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß vor dem Zusammenbau des Halbleiterelementes und der Druckplatte die letztere für sich allein mit einem elektrischen Anschluß aus Kupfer oder einem anderen gutleitenden Metall auf gewöhnlichem Weg durch Lötung oder Schweißung versehen werden kann, und zwar an einem vom Halbleiterelement beliebig weit entfernten Ort, so daß. die obenerwähnte Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Halbleiterelementes durch den Lot- oder Schweißvorgang auf keinen Fall zu befüchten ist. Schließlich stellte sich bei der praktischen Erprobung der neuen Druckkontaktverbindung heraus, daß die Kontaktflächen nach einer gewissen Betriebsdauer mit normaler Belastung, bei welcher die höchstzulässige Betriebstemperatur nicht überschritten wurde, fest miteinander verwachsen waren. Eine gewaltsam herbeigeführte Trennung der Druckplatte vom Halbleiterelement erfolgte sogar in der Regel nicht an den Druckkontaktflächen, sondem die Kontaktelektrode blieb mit der Druckplatte fest verbunden und brach dafür aus dem Halbleiterkörper heraus. Dieselbe unlösbare Verbindung zwisehen den Druckkontaktflächen konnte auch vor Inbetriebnahme der Halbleiteranordnung durch eine Erwärmung von außen, z. B. in einem Ofen, mit annähernd gleichen Beträgen der Temperaturerhöhung und der Zeitdauer wie bei dem obenerwähnten Probebetrieb erzielt werden.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt ein schematisches Schnittbild einer Kontaktfläche und dient lediglich zur Veranschaulichung der Begriffe »Rauhtiefe« und »gemittelte *° Fläche«;

Fig. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel der neuen Druckkontaktverbindung in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 schematisch dar;

F i g. 3 und 4 veranschaulichen Ausführungsbei- »5 spiele von Halbleiteranordnungen mit der neuen Druckkontaktverbindung.

In F i g. 1 bezeichnet K einen Teil eines Druckkontaktes mit einer gleichmäßig aufgerauhten Kontaktfläche F in stark vergrößertem Maßstab. Die senkrechten Abmessungen sind hier noch wesentlich stärker vergrößert als die waagerechten, damit die Rauhigkeit deutlich erkennbar ist. Das Maß b gibt die Rauhtiefe an. Es ist zwischen dem Grund einer Vertiefung und der am weitesten nach außen ragenden Stelle eines benachbarten Vorsprunges eingezeichnet und soll den über die gesamte Kontaktfläche F gemittelten Wert dieser Maße bedeuten unter der Voraussetzung, daß die Werte der einzelnen Maße wegen der Gleichmäßigkeit der Aufrauhung nicht wesentlich voneinander abweichen. Aus der aufgerauhten Oberfläche F ist die durch eine gestrichelte Linie dargestellte gemittelte Fläche F_n, in der Weise gebildet, daß das Gesamtvolumen aller Vertiefungen gegenüber der Fläche F_m gleich dem Gesamtvolumen aller über die Fläche F_m hinausragenden Vorsprünge ist. Ferner ist durch die gemittelte Fläche F_1n eine zur Zeichenebene senkrechte geometrische Ebene E, dargestellt durch eine strichpunktierte Linie, so hindurchgelegt, daß die beiderseitigen größten Abweichungen zwischen den beiden Flächen gleich groß sind. Die größte Abweichung der Fläche F_m von der Ebene E nach oben ist mit α, bezeichnet und liegt etwa in der Mitte der Kontaktfläche. Die größten Abweichungen der Fläche F_n, von der Ebene E nach unten liegen am Rande und sind mit a_ä bezeichnet. Die Lage der Ebene E ist also dadurch definiert, daß α, = (It₁ ist. Etwaige Abrundüngen am äußeren Rande der Kontaklfläche sind hierbei eliminiert, indem die gestrichelte Linie F_n, zum Rand hin mit gleicher Krümmung verlängert ist wie in der anschließenden, nicht wesentlich abgerundeten Ringzone. Die Schnittpunkte dieser Verlängerungen mit den seitlichen Begrenzungslinien des Kontaktes K bilden jeweils den einen Endpunkt des Maßes a_ä, dessen anderer Endpunkt durch die geometrische Ebene E gegeben ist. Da die Abstandsmaße α, und a_t nach der Darstellung größer sind als die Rauhtiefe b, so folgt daraus, daß die dargestellte

Kontaktfläche F den Bedingungen der Erfindung mit Aluminium dotierte und darüber eine mit Antinicht genügen würde. Demgegenüber sind die Bedin- mon dotierte Rekristallisationsschicht. Die untere gungen der Erfindung bei dem Kontakt K₁ erfüllt, Rekristallisationsschicht bildet also mit einer weiter von dem in Fig. 2 ein Teil in einem der Fig. 1 ahn- nach unten angrenzenden Silizium-Aluminium-Lelichen Maßstabsverhältnis und in gleicher Weise im 5 gierungsschicht, an der die Molybdänscheibe 4 be-Schnitt dargestellt ist; denn hier ist die gcmittelte festigt ist, einen ohmschen Kontakt des Halbleiter-Kontaktfläche praktisch eben. Eine derartige FIa- elementes, während sich zwischen der oberen chengestalt kann z. B. durch das bekannte Läppver- Rekristallisationsschicht und der Mittelschicht ein fahren hergestellt werden, indem dazu ein Schleif- pn-übergang befindet und an die obere Rekristallimittel von so feiner Körnung verwendet wird, daß io sationsschicht weiter nach oben die schon erwähnte die vorgeschriebene Rauhtiefe erreicht wird. Elektrode 6 angrenzt, die aus einer Legierung von

Als Beispiel sei angenommen, daß der Kontaktteil Silizium und Gold, das etwa 0,5% Antimon enthält, K₁ mit der obenerwähnten Kontaktelektrode iden- bestehen und einen Durchmesser von z.B. 14 mm, tisch ist, die sich auf einer Flachseite des Halbleiter- also kleiner als die Siliziumscheibe, haben möge, körpers befindet und überwiegend aus einem Edel- 15 Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht metall wie Gold bestehen möge. Ihre freie Ober- unter anderem darin, daß an einem solchen Halbfläche wird nach geeigneter Bearbeitung, wie vorher leiterelement weitere Anschlußteile ohne Anwenbeispielsweise angegeben, als Kontaktfläche für die dung so hoher Temperaturen bis zu etwa 800° C, wie neue Druckkontaktverbindung verwendet. Der Ge- zum Herstellen der beschriebenen Legierungselekgenkontakt K_s möge aus einer Molybdänscheibe be- ao troden erforderlich, angebracht werden können, vielstehen und mit einer Edelmetallauflage K₂₂ versehen mehr sind die dazu erforderlichen Temperaturen sein, die aus Silber bestehen möge oder aus einem niedrig genug, daß sie sogar weder die reinigende anderen Metall, das mit dem Metall des Kontaktes K_x Wirkung einer sich an die Herstellung des Halbgut legiert. Die Auflageschicht K₂₂ kann also auch leiterelementes anschließenden Ätz- und Spülbehandaus demselben Metall bestehen wie der Kontaktteil 25 lung desselben noch die Schutzwirkung einer auf K₁, beispielsweise ebenfalls aus Gold. Statt der ge- der Oberfläche des gereinigten Halbleiterelementes nannten Metalle können auch Metallegierungen ver- elektrolytisch oder mit Hilfe einer verdünnten Ätzwendet werden, welche miteinander gut legieren. Die lösung oder Dämpfen einer Ätzlösung erzeugten freie Oberfläche der Schicht K₂₂ ist in gleicher Weise Oxydhaut, durch welche die Sperrfähigkeit des pnbearbeitet wie die Kontaktfläche von K_v so daß beide 30 Überganges stabilisiert werden kann, gefährden Kontaktflächen dieselbe deichmäßige Rauhtiefe auf- können. Eine Vereinigung dieser Vorteile mit denen weisen und in gleich hohem Grade eben sind. Sie einer einfachen und leicht zu überwachenden Fertibilden infolgedessen, wenn sie fest aufeinanderge- gung ergibt sich beispielsweise aus der im folgenden preßt werden, eine für elektrischen Strom wie auch beschriebenen weiteren Ausgestaltung der Halbfür Wärme gutleitende Druckrontaktverbindung. Der 35 leiteranordnung.

Kontaktdruck je Flächeneinhe^:; wird vorteilhaft im Nach Fig. 3 ruht die Trägerplatte 4 auf dem

Bereich von 50 bis 500 kg/un² gewählt. Wenn Vorsprung la des Kühlkörpers 2 mit einer verhältmechanische Beanspruchungen >™ außen her zu nismäßig dicken Silberschicht 7 als Zwischenlage, erwarten sind, wird man innerha'h des genannten beispielsweise einer Folie von 0,1 bis 0,2 mm Stärke. Bereichs einen höheren Flächendru. k wählen, wäh- 4° Diese Folie kann auf beiden Seiten mit einem erharend die niedrigeren Werte des Berei hes geringeren benen Muster versehen sein, z. B. einem Waffel-Anforderungen genügen können. Die neue Druck- muster ähnlich der Rändelung von Rändelschrauben, kontaktverbindung hat sich unter andd m als vor- Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist diese teilhaft erwiesen für Halbleiteranordni ngen, bei Silberfolie durch Ausglühen entgast und anschließend denen die Berührungsfläche zwischen der Kontakt- 45 geätzt, z. B. mit Hilfe von Salpetersäure, wodurch elektrode und ihrem Gegenkontakt mindestens sich ein feines Ätzmuster auf der Oberfläche ergibt. 0,5 cm² groß oder größer ist, insbesondere 1 c^>² und Auf der Oberseite der Halbleiteranordnung, also

mehr beträgt. auf der Kontaktelektrode 6, die z. B. aus einem

Die in F i g. 3 dargestellte Halbleiteranordn ,ng Gold-Silizium-Eutektikum besteht, ruht ein stempelhat einen Kühlkörper, bestehend aus einem massiven 5<> förmiges Teil, das zweckmäßig vor dem Zusammen-Kupferklotz 2 mit einem Vorsprung 2 a, auf dem diu bau aus einzelnen Teilen zusammengesetzt ist, näm-Trägerplatte der Halbleiteranordnung angebracht ist. Hch aus einem Kupferbolzen 8, einer aus Kupfer be-Ein ringförmiger Steg 3 α dient zum Anbördeln eines stehenden Ringscheibe 9 und einer 1 bis 2 mm dik-Halteteiles 17. Der hochgezogene Rand 3 b des ken Molybdänscheibe 10. Diese Teile sind beispiels-Kupferklotzes dient zum Anbördeln weiterer Ge- 55 weise miteinander hart verlötet. Die Unterseite der häuseteile, wie unten angegeben. Das Herzstück der Molybdänscheibe 10 ist vorteilhaft mit einer 0,1 bis Anordnung bildet ein Aggregat, das aus der Träger- 0,2 mm dicken Silberauflage versehen, z. B. plattiert, platte 4 aus Molybdän, einer anlegierten Halbleiter- und danach derart plangeläppt, daß sie dieselbe scheibe 5 aus Silizium und einer darauf befindlichen gleichmäßige Rauhtiefe und einen gleich hohen Kontaktelektrode 6 bestehen kann. 60 Ebenheitsgrad aufweist wie dies bei der Gegenkon-

Die Molybdänscheibe 4 möge einen Durchmesser taktfläche, nämlich der Oberfläche der goldhaltigen von etwa 20 mm haben und 2 bis 3 mm dick sein. Kontaktelektrode 6, z. B. ebenfalls durch Planläppen, Der Durchmesser der Halbleiterscheibe 5 betrage erreicht werden kann.

etwa 18 mm und der Durchmesser der Elektrode 6 Auf den Kupferbolzen 8 sind eine beispielsweise

etwa 14 mm. Die Scheibe 5, deren ursprüngliche 65 aus Stahl bestehende Ringscheibe 11, eine Glimmer-Dicke 0,3 mm betragen haben möge, habe eine scheibe IZ eine weitere Stahlscheibe 13 und drei p-Ieitende Mittelschicht mit einem spezifischen Tellerfedern 14, 15, 16 geschoben und zuletzt ein Widerstand von etwa 1000 Ohm cm, darunter eine glockenförmiges Halteteil 17, das unten einen

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Flansch hat. Letzterer ist mit Hilfe des Steges 3α weisen. Es kann sich also beispielsweise um einen angebördelt. Der obere Rand des Halteteiles 17 ist Halbleiterkörper aus Germanium handeln, in den nach innen gezogen und bildet das Widerlager für z. B. Elektroden aus Indium bzw. Blei-Arsen eindie Tellerfedern, die dadurch zusammengepreßt und legiert wurden. Die Trägerplatte kann beispielsweise gespannt werden. So ergibt sich, wie Fig. 3 zeigt, ein 5 aus gewissen hochlegierten Stahlsorten insbesondere sehr gedrängter Aufbau, bei dem alle Teile in ihrer _mit Nickel- und Kobaltgehalt bestehen, welche einen genauen Lage zueinander festgehalten werden und ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten, wie beispielsdemzufolge weder durch mechanische Erschütte- weise- Germanium oder Silizium, aufweisen. Der rungen noch durch Wärmebewegungen versdhoben Halbleiterkörper kann auch aus Siliziumkarbid bewerden können. Eine wichtige Rolle spielt dabei die _l0 stehen oder aus einer intermetallischen Verbindung Glimmerscheibe 12, welche sowohl zur elektrischen von Elementen der III. und V. oder der II. und Isolierung des Halteteils 17 von der Kontaktelek- VI. Gruppe des Periodischen Systems. Geeignete trode 6 der Halbleiteranordnung dient als auch zur Elektrodenmetalle hierfür und passende Metalle für Zentrierung des Bolzens 8. Zu diesem Zweck liegt Trägerplatten für die genannten Halbleitermaterialien der äußere Rand der Glimmerscheibe 12 an der ₁₅ sind an sich bekannt oder können nach bekannten zylindrischen Innenwand des Halteteils 17 an, Richtlinien ausgewählt werden,
während ihr innerer Rand den Kupferbolzen 8 be- Eine wichtige Eigenschaft der beschriebenen Anrührt. Ordnung ist darin zu sehen, daß das aus dem HaIb-

Zwischen den Dnickkontaktflächen, die von der leiterkörper mit einlegierten Kontaktelektroden und auf der Unterseite der Molybdänscheibe 10 befind- ₂₀ Träger- bzw. Anschlußplatten bestehende Aggregat liehen Silberauflage und der gegenüberliegenden auch gegebenenfalls umgekehrt wie in dem ausgegoldhaltigen Kontaktelektrode 6 gebildet sind, ent- führten Beispiel in das Gehäuse eingebaut werden steht durch die Betriebswärme eine feste Verbin- kann. Es können also auf diese Weise Halbleiterdung, indem die betreffenden beiden Kontaktteile dioden unterschiedlicher Polarität mit vollkommen infolge teilweiser wechselseitiger Eindiffusion von 25 gleichem äußerem Aufbau, mit übereinstimmenden Silber- und Goldteilchen an der Berührungsfläche Charakteristiken und auch mit ähnlichem Innenaufunlösbar zusammenwachsen. Eine solche feste Ver- bau hergestellt werden.

bindung kann auch schon bei der Herstellung durch Ein Beispiel einer solchen Anordnung ist in mäßige Erwärmung der aufeinandergepreßten Teile F i g. 4 teilweise dargestellt, die im übrigen nach auf eine Temperatur von beispielsweise 150 bis 30 Fig. 3 ergänzt werden kann. Bei der Ausführungs-250° C während einiger Stunden hervorgerufen form nach F i g. 4 hat die oberhalb des Halbleiterwerden, körpers angeordnete Molybdänscheibe 10 a dieselbe

Auf dieselbe Weise entsteht auch unterhalb der Größe wie die untere Molybdänscheibe 4. Die Ver-

Molybdänscheibe 4 eine unlösbare Verbindung zwi- bindung zwischen dem stempeiförmigen Anschluß-

schen der Silberfolie 7 und dem Vorsprung 2 a des 35 körper aus Kupfer, dessen beide Teile 8 a und 9 a

Kühlkörpers 2. Im Gegensatz dazu behalten die hier von vornherein aus einem Stück bestehen kön-

gegenseitigen Berührungsflächen der Molybdän- nen, ist als Druckkontaktverbindung in der gleichen

scheibe 4 und der Silberfolie 7 die Fähigkeit, auiein- Weise ausgebildet wie die untere Druckkontaktver-

ander zu gleiten, weil die Metalle Molybdän und SiI- bindung zwischen der Molybdänscheibe 4 und dem

ber bei den hier in Betracht kommenden Temperatu- 40 Sockel 2 α des Kühlkörpers 2 und weist infolgedessen

ren praktisch nicht miteinander legieren. Infolgedes- ebenso wie diese eine gewisse Gleitfähigkeit in seit-

sen können sich bei wechselnder Höhe der thermi- liehen Richtungen auf. Die Gleitfähigkeit kann durch

sehen Beanspruchungen die Unterschiede der Wärme- Graphitpulver, das beim Zusammenbau jeweils zwi-

dehnungen durch radiale gegenseitige Bewegungen sehen die beiden Teile der Druckkontaktverbindung

der Rächenteile ausgleichen, ohne mechanische 45 eingestreut werden kann, noch erhöht werden, ohne

Spannungen hervorzurufen. daß dadurch die guten Übergangseigenschaften für

Schließlich ist ein glockenförmiges Gehäuseteil, elektrischen Strom und Wärme beeinträchtigt werdas aus den Einzelteilen 18, 19, 20, 21 besteht, über den. Da die Molybdänscheibe 10 a infolge ihres grodie gesamte Anordnung gestülpt. Das Teil 18 ist an Ben Durchmessers über die ringförmige freie Oberseinem unteren Ende mit Hilfe des Randes 3 b am 50 fläche des Halbleiterkörpers, an der der pn-übergang Kühlkörper 2 angebördelt, während der Kupferbol- zutage tritt, hinwegreicht, ist es weiter vorteilhaft, zen 8 mit dem Teil 21 durch eine Anquetschung ver- daß dieser Oberflächenteil durch eine dünne Lackbunden ist. Das Teil 21 kann beispielsweise aus Kup- schicht, beispielsweise aus Siliconlack mit Alizarinfer bestehen, während die Teile 18 und 20 aus Stahl zusatz, die auf das Halbleitermaterial aufgetrager oder aus einer entsprechend geeigneten Eisen-Nickel- 55 sein kann, geschützt ist.

Kobalt-Legierung bestehen können. Die Teile 20 und Der freie Zwischenraum zwischen den beider

21 sind miteinander verlötet oder verschweißt. Das gleich großen Molybdänscheiben 4 und 10 a kanr

Teil 19, welches zweckmäßig aus Keramik besteht, vorteilhaft mit einer Gießharzfüllung 23 ausgefüll

dient zur Isolierung. Es ist an den Stellen, an denen sein, die man am Rand zweckmäßig etwas übersteher

es mit den Teilen 18 und 20 zusammenstoßt,, metalli- 60 läßt, wie in der Zeichnung dargestellt. Dadurch wire

siert, so daß diese Teile mit ihm durch Lötung ver- die Überschlagfestigkeit der Halbleiteranordnunj

bunden werden können. Ein Anschlußkabel ist in das wesentlich erhöht.

Teil 21 von außen her eingeschoben und ebenfalls Das von den Molybdänscheiben eingeschlossen!

durch Anquetschung mit diesem verbunden. Aggregat kann bei gleicher Anordnung aller übrig«

Selbstverständlich kann das aus dem Halbleiter- 65 Teile der Ventilsitze auch umgekehrt. angeordne

körper mit einlegierten Kontaktelektroden und an- sein, derart, daß die Scheibe 4 oben und die Scheibi

legierter Trägerplatte bestehende Aggregat auch 10 a unten ist und die Durchlaßrichtung von obei

einen anderen als den beschriebenen Aufbau auf- nach unten geht.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Gleichrichter. Die Erfindung ist aber nicht auf solche beschränkt, sondern kann auch bei anderen Halbleiterdioden, und zwar auch bei solchen ohne pn-übergang, angewendet werden, ferner bei Halbleitertrioden, wie Transistoren, Vierschichtenanordnungen (pnpn), die durch einen Steuerimpuls

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durchlässig gemacht werden können und erst bei einem Nulldurchgang des Stromes ihre Sperrwirkung in Durchlaßrichtung wiedererlangen, Fotoelementen und Fototransistoren sowie bei Vielfachanordnungen, bei denen mehrere derartige Dioden oder/und Trioden in einem einzigen Halbleiterkörper vereinigt «lind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ! ^{J 2}

   leiteranordnung benutzt wad und beispielsweise ein KuDferklotz mit Kühlfahnen, einem Kuhlwasser-Patentansprüche: kreislauf od dgl. sein kann. Die Verbindung der

   Trägerplatte mit dem Kühlkörper muß möglichst

   1. Halbleiteranordnung mit «?em platterfor- Wg _{damit ein guter} Wärmeübergang

   migen_? im wesentlichen einknstallmen Halbleiter- 5 f™ⁿ* *ineer elektrischer Wideretand der Überkörper, mit einer großflächigen, aus Metall be- uno *- gewährleistet ist. Bei Verwendung von stehenden Kontaktelektrode, die nut einem An- ^f^s., _{t b}|i_spjelsweise Zinnlot, Bleilot, kann es schlußkontakt zusammengepreßt ist. der mit einer vvci · ^ _dje wejchjotschicht infolge der Kontaktschicht aus gleichem Metall wie das in vo ™^en' _{h Wärmedehnungen der} Trägerplatte der Kontaktelektrode enthaltene oder aus einem to ""'^ei^Kü_hlkörpers Risse bekommt, die den Wärdamit gut legierenden anderen Meta., versehen uuddes κ ^,^^ _{so daß infolge stärkerer} ist, dadurch gekennzeichnet daß die _w^^er£_nt^_{cklung d}ie Schmelztemperatur des Lotes Kontaktschicht (K₂₂) auf ihrer vom Halbleiter- we _{dadurch dje Verbind}

   köφer (5) abgewandten Seite mit einer metal- ^^SSJwmL Bei Verwendung von Hartlot! tischen Scheibe (10, 10a) mit ähnlichem Ausdeh- .5 ^?"£«ff oidgl·. kann die erforderliche Utnungskoefnzienten wie der Halbleiterkörperver- ^ ^f^eneV Verschlechterung der Eigenbunden ist und daß die Kontaktschicht (K₂₂) i^emP^{e rai}"^r ,"_h-_{r f}„_{f mit der} Träeerolatte verhnn und die Kontaktelektrode (6) eine Rauhtiefe zwi- schäften des J?*" «« ™^l _fü_hren D^ Anwt sehen 0 5 und 50 μρ hat und daß die Kontakt- ^^^SST^tS^ schicht (/f.,,) und die Kontaktelektrode (6) in so a<> von

   hohem Gral eben sind, daß die beiderseitigen ^^SJ^^S^S^I Abweichungen der gemittelten Flache von einer storena^{en 1}^" _; · *' Verminderune der geometrischen Ebene nicht größer sind als die ^^"SSTSZ^^^JS

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   l ££££ t Erfindung besteht darin,

   ^hSSSS nach A^ 1. da- die Nachteile der bekannten durch gekennzeichnet, dlß die Dicke der Kon- 30 dem bzw ganz zu ^™"^» taktschicht (K_nn) mindestens gleich dem doppel- auf dem Gedanken, eine zum ten Betrag der Rauhtiefe ist züglich ihrer Wärmedehnung passende Anschluß-

   4. Halbleiteranordnung nach Anspruchs, da- platte mit dem eigentlichen Halbleiterelement, das durch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht gewöhnlich mehrere Bereiche (Schichten oder Zonen) (K₁₂) aus einer hart aufgelöteter? Folie besteht. 35 mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften auf-

   5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, da- weist, nicht schon vor oder wahrend seiner Erze* durch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht gung zu vereinigen, sondern erst in einem spateren (*«.) auf derjenigen Fläche, auf der sie die Stadium des Herstellungsprozesses, insbesondere Kontaktelektrode (6) berührt, mit einem Rillen- erst beim Zusammenbau mit weiteren Bestandteilen muster versehen ist, dessen Tiefe größer als die 40 der gesamten Halbleiterzelle, also z. B. mit einem Rauhtiefe ist Kühlblock, einem Teil eines Gestells oder Gehäuses,

   mit äußeren Stromanschlüssen oder Einrichtungen zum Einbau in ein größeres Gerät, in welchem die Halbleiteranordnung mit weiteren Stromkreisteilen 45 gleicher oder anderer Art zusammengefaßt werden soll. Diese spätere Vereinigung des Halbleiterele-Es sind Halbleiteranordnungen bekannt, die einen mentes und einer Anschlußplatte mit ähnlicher im wesentlichen einkristallen, plattenförmigen Wärmedehnung muß nach einer neuen Erkenntnis Halbleiterkörper aufweisen, der mit einer Anschluß- bei verhältnismäßig niedriger Temperatur stattfinden, platte großflächig verbunden ist, die aus einem 50 damit der Aufbau und die elektrischen Eigenschaften Material besteht, das eine gute elektrische Wärme- des Halbleiterelementes nicht gefährdet werden. Um leitfähigkeit hat und einen Wärmeausdehnungs- sicherzugehen, bleibt man dabei am besten überhaupt koeffizienten, der nicht wesentlich von dem Wärme- unter der höchstzulässigen Betriebstemperatur des ausdehnungskoeffizienten des Halbleitermaterials Halbleiterelementes.

   abweicht. Der Ausdruck »großflächig« bedeutet in 55 In der DT-AS 10 42 762 ist bereits eine Halbdiesem Zusammenhang eine solche Flächengröße, leiteranordnung beschrieben worden, die einen HaIbbei welcher sich unterschiedliche Wärmedehnungen leiterkörper und Anschlußkontakle aufweist. Die von miteinander fest verbundenen Platten störend Anschlußkontakte werden an den Halbleiter angebemerkbar machen würden, wie etwa bei Flächen preßt und sind an den den Halbleiterkörper berühvon mehr als 1 mm*¹, insbesondere bis zu einigen 60 renden Flächen mit einer Schicht aus Indium oder Quadratzentimetern, deren Abmessungen nicht nur sehr reinem Gold von 99,9 °/o Reinheitsgrad überin einer einzigen Richtung, sondern in beiden zogen. Der Halbleiterkörper weist Kontaktelektroden Flächendimensionen größer sind als 1 mm. Bei Ver- aus Indium auf. Werden die Anschlußkontakte an wend-'ng von Halbleiterkörpern aus Germanium die Kontaktelektroden angepreßt, so ergibt sich im oder Silizium kann die Anschlußplatte z. B. aus 65 Lauf der Zeit unter Einwirkung der Betriebswärme Molybdän oder Wolfram bestehen. Diese Anschluß- eine stoffschlüssige Verbindung, platte ist meist mit einem Kühlkörper verbunden, der Das verwendete Indium hat einen relativ nied-

   zugleich als elektrischer Anschluß für die Halb- rigen Schmelzpunkt von etwa 156° C und eine