DE1281582C2 - Anordnung eines in einer elektrisch leitfaehigen kapsel untergebrachten halbleiterbauelementes an einem zu seiner halterung und waermeableitung dienenden bauteil - Google Patents

Anordnung eines in einer elektrisch leitfaehigen kapsel untergebrachten halbleiterbauelementes an einem zu seiner halterung und waermeableitung dienenden bauteil

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DE1281582C2 DE1964B0078288 DEB0078288A DE1281582C2 DE 1281582 C2 DE1281582 C2 DE 1281582C2 DE 1964B0078288 DE1964B0078288 DE 1964B0078288 DE B0078288 A DEB0078288 A DE B0078288A DE 1281582 C2 DE1281582 C2 DE 1281582C2
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Description

3 4
beim Aufschütten leicht Häufchen bl'den, so daß sie Anordnung des Transistors an einem zu seiner Ilalte-
auch deshalb im vorliegenden Fall als Distanzstücke rung und Wärmeableitung dienenden Bauteil 5 muß
schlecht geeignet sind. daher zwischen Kapsel 1 und Bauteil S einerseits eine
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einwandfreie elektrische Isolierung und andererseits
Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, 5 eine gute Wärmeübertragung vorhanden sein. Der
bei der die Distanzstücke eine solche Form haben, Einfachheit halber ist nur die zum Verständnis der
daß in jedem Fall ein gleichmäßiger Abstand zwi- Erfindung notwendige Anordnung des Transistors an
sehen dsr Kapsel des Halbleiterbauelementes und dem mit Kühlrippen 6, Befestigungslöchern 7 und dem zur Halterung dienenden Bauteil sichergestellt Anschlußdurchführung 8 versehenen Bauteil 5 darge-
und daß außerdem eine rationelle serienmäßige Befe- io stellt. Auf diesem können selbstverständlich in der
stigung der Halbleiterbauelemente möglich ist. praktischen Ausführung weitere, zur Zündanlage ge-
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge- hörende Schaltelemente angebracht sein. Eine einlöst, daß die P'stanzstücke zwischen der Kapsel und wandfreie elektrische Isolierung und gute Wärmedem Bauteil fadenförmig ausgebildet sind. übertragung zwischen der Kapsel 1 und dem Bau-
Bei der Anwendung fadenförmiger Distanzstücke 15 teil 5 wird nun dadurch erreicht, daß man die Kaptreten die den korn- bzw. kugelförmigen Distanzstük- sei 1 mittels eines elektrisch isolierenden Klebers unken anhaftenden Unzulänglichkeiten nicht in Er- ter Zwischenfügung elektrisch ebenfalls isolierender scheinung. Derartige Fäden lassen sich ohne Schwie- fadenförmiger Distanzstücke 10 an dem Bauteil 5 berigkeiten bezüglich ihrer Stärke mit hinreichender festigt. Als Kleber wird zweckmäßig ein auf Kunst-Genauigkeit aus Kunststoff herstellen. Gleichzeitig ao harzbasis, z. B. Phenolharz-, Polyamidharz-, PoIysind solche Kunststoffäden wegen ihrer Materialei- esterharz- bzw. Mischpolymerisatharzbasis, beruhengenschaften in Verbindung mit einem auf Kunstharz- des Bindemittel gewählt. Geeignet sind jedoch dafür basis beruhenden Kleber für vorliegenden Zweck alle Metallkleber, die auch bei Erwärmung eine gute vorzüglich geeignet. Schließlich kann man bei der Haftfähigkeit und in elektrischer Hinsicht eine einMontage die fadenförmigen Distanzstücke schnell 35 wandfreie Isolierfähigkeit besitzen,
auf ihre vorbestimmte Stelle bringen, was für die se- Die Distanzstücke haben den Zweck, beim Aufklerienmäßige Befestigung solcher Halbleiterbauele- ben der Kapsel 1 aus das Bauteil 5 eine etwaige memente besonders vorteilhaft ist. tallische Berührung zwischen diesen beiden Teilen
An Hand der Zeichnung ist die Erfindung in Aus- mit Sicherheit auszuschließen und darüber hinaus
führungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. 30 einen gleichmäßigen Abstand zu gewährleisten. Die
Es zeigt fadenförmigen Distanzstücke können dabei in Ge-
Fig. 1 die Anwendung fadenförmiger Distanz- stalt eines Netzes9 angeordnet sein (Fig. 1), wobei
stücke, die ein Netz bilden, die Maschen gegebenenfalls so eng sind, daß es
F i g. 2 die Anwendung einzelner fadenförmiger einem Gewebe gleicht. Den gleichen Zweck erfüllen
Distanzstücke mit geradlinigem Verlauf und 35 aber auch fadenförmige Distanzstücke 10, die von
F i g. 3 die Anwendung einzelner fadenförmiger der Durchführung 8 ausgehend geradlinig in radialer Distanzstücke mit geradlinigem und kreisförmigem Richtung verlaufen (Fig.2) oder in Gestalt einer Verlauf. Spirale bzw. eines Ringes 11 aufgelegt und im Bein F i g. 1 ist als Halbleiterbauelement ein Transi- darfsfall durch geradlinig verlaufende Distanzstücke stör dargestellt, und zwar in der Form, wie er in 40 ergänzt sind (F i g. 3).
transistorisierten Zündanlagen für Brennkraftmaschi- Die Distanzstücke, die ebenfalls elektrisch nicht
nen von Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommt. leiten dürfen, bestehen zweckmäßig aus Kunststoff.
Das aus Basis, Emitter und Kollektor bestehende Ein günstiges Resultat ergibt sich sowohl hinsichtlich
Transistorsystem ist in einer Kapsel 1 untergebracht, einer einwandfreien elektrischen Isolierung als auch
aus der die Anschlüsse 2,3 und 4 für Basis, Emitter 45 einer guten Wärmeübertragung, wenn man eine
und Kollektor isoliert herausgeführt sind. Die Kap- Stärke von etwa 0,1 mm für die Distanzstücke wählt,
sei 1, die hauptsächlich die Aufgabe hat, die Wärme Ferner empfiehlt es sich, die von den Distanzstük-
von dem sich während des Betriebes re'ativ stark er- ken samt dem Kleber bedeckte Fläche 12 auf dem
wärmenden Kollektor abzuleiten, besteht aus einem Bauteil 5 etwas größer als die Grundfläche der Kap-
die Wärme gut leitenden Metall und führt, da sie in 50 sei 1 auszuführen um eine Isolationsbarriere zu
unmittelbarer Berührung mit dem Kollektor steht, schaffen und dadurch elektrische Überschläge am
während des Betriebes Kollektorpotential. Bei der Kapselrand zu unterdrücken.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

führt. Da die MetaTlkapsel zwecks Kühlung des KoI- Patentanspriiche: leKtors mit diesem in unmittelbarer Berührung steht und aus diesem Gtund Kollektorpotential rührt, wird
1. Anordnung eines in einer elektrisch leitfähi- auch zuweilen auf einen isoliert herausgeführten Kolgen Kapsel untergebrachten Halbleiteifbauele- 5 lektoranschluß verzichtet und statt dessen die Kapsel mentes, insbesondere eines Transistors einer als Anschluß verwendet. Jn jedem Fall besteht aber Zündanlage für Brennkraftmaschinen, an einem die Notwendigkeit, die Kapsel des Halbleiterbaueleru seiner Halterung und Wärmeableitung dienen- mentes an dem zu seiner Halterung und Wärmeableiden Bauteil,· das ebenfalls aus elektrisch leitfähi- rung dienenden, am Massepotential liegenden Bauteil gem Material besteht und gegenüber der Kapsel io so zu befestigen, daß zwischen beiden Teilen in elekdes Halbleiterbauelementes eine elektrische Po- frischer Hinsicht eine gute Isolierung, hinsichtlich tentialdifferenz' aufweist, wobei die Kapsel an der Wärmeableitung jedoch eine gute Übertragung dem Bauteil mittels eines elektrisch isolierenden gewährleistet ist. Dieses Problem ist besonders bei Klebers unter Anwendung zwischengefügter, transistorisierten Zündanlagen für Brennkraftmaschielektrisch ebenfalls isolierender Distanzstücke 15 nen in Kraftfahrzeugen von Bedeutung, da dort die befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, Bauteile ohnehin durch den Motorbetrieb schon eine daß die Distanzstücke (10) zwischen der Kapsel erhebliche Erwärmung erfahren und sich die Beil) und dem Bauteil (5) fadenförmig ausgebildet triebsdauer meist über eine längere Zeit erstreckt,
sind. Es ist bereits bekannt, die Kapsel des Halbleiter-
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- ao bauelementes unter Zwischenfügung von Glimmer an kennzeichnet, daß die Distanzstücke (10) nach dem zur Halterung dienenden Bauteil durch Schrau-Art eines Netzes (9) zwischen der Kapsel (1) und ben zu befestigen. Dabei hat es sich gezeigt, daß der dem Bauteil (5) angeordnet sind. Glimmer, der wegen der erforderlichen guten Wär-
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- meübertragung relativ dünn bemessen sein muß, inskennzeichnet, daß mindestens ein Distanzstück as besondere an den Schraubstellen leicht zerstört wird, (10) wenigstens annähernd in Gestalt eines Rin- was dann, da es nicht immer gleich erkennbar ist, ges (11) zwischen der Kapsel (1) und dem Bauteil später zu Betriebsstörungen und schließlich zum (5) angeordnet ist. Ausfall der ganzen Anlage führen kann. Außerdem
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch erfordert die Montage erheblichen Arbeits- und Zeitgekennzeichnet, daß die Distanzstücke (10) aus 30 aufwand.
Kunststoff bestehen und in Verbindung mit Des weiteren ist es (nach der Literaturstelle »Elec-
einem auf Kunstharzbasis hergestellten Kleber tronic Industries«, Bd. 22/1963, Heft 3, S. 171) auch
Anwendung finden. schon bekannt, das Gehäuse eines Halbleiterbauele-
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch mentes unter Zwischenfügung einer Isolierschicht mit gekennzeichnet, daß die von den Distanzstücken 35 niedrigem Wärmewiderstand an einem zur Wärmeab-(10) samt dem Kleber bedeckte Fläche (12) auf leitung dienenden Bauteil zu befestigen. Als Isolierdem Bauteil (5) größer als die Grundfläche der material bietet sich (nach der deutschen Gebrauchs-Kapsel (1) ist. musterschrift 1889 472) besonders ein gleichzeitig
zur Befestigung dienender Klebstoff an. Dabei berei-40 tet es aber Schwierigkeiten, einen gleichmäßigen Abstand zwischen dem Halbleiterbauelement einerseits
und dem zur Wärmeableitung dienenden Bauteil andererseits sicherzustellen. Ist der Abstand auch nur an einer Stelle größer als erforderlich, so verschlech-45 tert sich die Wärmeableitung. Ist dagegen der Ab-
Die Erfindung bezieht sich auf die Anordnung stand auch nur an einer Stelle kleiner als erfordereines in einer elektrisch leitfähigen Kapsel unterge- Hch, so kann die elektrische Spannung überschlagen, brachten Halbleiterbauelementes, insbesondere eines Bei der Herstellung von Selengleichrichtern ist es
Transistors einer Zündanlage für Brennkraftmaschi- (nach der deutschen Patentschrift 1 041 601) benen, an einem zu seiner Halterung und Wärmeablei- 50 kannt, eine Druckauffangschicht vorzusehen, die Ditung dienenden Bauteil, das ebenfalls aus elektrisch stanzstücke in Form von Glaskügelchen enthält. Darleitfähigem Material besteht und gegenüber der Kap- über hinaus wurde aber (in der britischen Patentsei des Halbleiterbauelements eine elektrische Poten- schrift 824 265) auch schon auf die Möglichkeit hintialdifferenz aufweist, wobei die Kapsel an dem Bau- gewiesen, daß zwischen einem Halbleiterbauelement teil mittels eines elektrisch isolierenden Klebers unter 55 und dem zur Wärmeableitung dienenden Bauteil Anwendung zwischengefügter, elektrisch ebenfalls außer der aus Klebstoff bestehenden Isolierschicht Isolierender Distanzstücke befestigt ist. noch Distanzstücke in Form von Quarz- bzw. Kera-
Bei dem Betrieb von als Halbleiterbauelement aus- mikkörnchen vorgesehen werden können, deren
E-,bildeten Transistoren tritt beispielsweise an dem Größe dem erforderlichen Abstand zwischen HaIbollektor eine beachtliche Erwärmung auf. Diese 60 leiterbauclement und Bauteil entsprechen soll. Diese Wärme muß abgeführt werden, weil sie sonst die winzigen Körnchen bzw. Kügelchen sind jedoch Funktionsfähigkeit des Halbleiterbauelementes und schwer in genau gleicher Größe herstellbar, zumal es #amit den einwandfreien Betrieb der von ihm gesteu- sich hierbei um sehr sprödes Material handelt, so daß frten Anlage gefährden könnte. Man hat daher das die Anwendung der vorgenannten Maßnahme schon |us Basis, Emitter und Kollektor bestehende Transi- 65 aus diesem Grund erhebliche Schwierigkeiten bereiitorsystem durch eine die Wärme gut leitende Me- tet. Außerdem können diese Körnchen bzw. Kügeltallkapsel umgeben und die Anschlüsse der Basis, chen, will man sie vor der Befestigung des HaIb-4es Emitters und des Kollektors isoliert herausge- leiterbauelementes nicht mühsam einzeln auflegen,
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