DE1439304B2 - Halbleiterbauelement - Google Patents

Description

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Kupfer, bestehen, welches an seiner Oberfläche mit thermischen Dehnungen stets noch eine ausreichende Silber plattiert bzw. galvanisiert sein kann. Ein sol- Kraft für die gegenseitige Anpressung der genannten eher Kupferkörper 11 bildet dann gleichzeitig wieder Teile liefert. Diese Sattelfeder 14 stützt sich mit ihren ein Element, welches zur Übernahme einer gewissen freien Schenkelenden gegen die untere Stirnfläche des Wärmemenge bzw. eines Wärmeflusses geeignet ist. 5 Metallringkörpers 15 von, einseitig auf die Achse des Eine wesentliche Funktion erfüllt dieser Kupfer- Halbleiterbauelementes 15 bezogen, L-förmigem Querkörper 11 aber auch beim betriebsmäßigen Einsatz schnitt ab. Dieser Metallkörper 15, z. B. aus Stahl, ist als ein Druckplattenkörper, über welchen das Halb- der äußere metallische Ring einer elektrisch isolierenleiterelement 8 zusätzlich zu der Verbindung, welche den Druckglasdurchführung, deren weitere Teile der über die Lotschichten 9 bzw. 10 geschaffen ist, eine io durch den Herstellungsprozeß beim Erkalten der Druckeinspannung mittels eines Kraftspeichers er- Teile unter radialem Druck gesetzte Glaskörper 16 fährt, so daß also auch die Lotschichten 9 und 10 und der von diesem umschlossene innere Hülseneine mechanische Druckbelastung zwischen ihren körper 17 bilden. Dieser innere Hülsenkörper kann Oberflächen erfahren. Auf der oberen Fläche des z. B. aus einer Eisen-Nickel-Legierung, wie sie etwa Kupferplattenkörpers 11, der entweder die gleiche 15 unter dem Handelsnamen Vacovit bekannt ist, hergeometrische Umfangsform wie das Halbleiter- gestellt sein, also einer Metallegierung, welche gleichelement 8 oder auch eine abweichende haben kann, zeitig besonders dafür geeignet ist, daß bei einer nämlich, indem z. B. der Halbleiterkörper 8 quadra- Glasverschmelzung zwischen ihrer Oberfläche und tische oder Rechteckform besitzt und der Körper 11 dem Glaskörper eine gute gegenseitige gasdichte Verz. B. eine zylindrische bzw. Scheibenform mit kreis- 20 bindung geschaffen werden kann. Durch den Metallförmigem Umfang hat, sitzt der stangenförmige An- körper 17 ist, wie die Zeichnung erkennen läßt, der schlußkontakt 12, an dessen unterer Fläche ein Anschlußkontakt 12 hindurchgeführt und für die flanschartig ausladender Teil 12 vorgesehen ist. Auf Herstellung einer gasdichten Verbindung sein oberes diesen Anschlußkontakt 12 ist ein Ringkörper 13 aus Ende mit der Mantelfläche von 12 über den Lotring Isoliermaterial, z. B. Keramik, aufgeschoben, der sich 25 18 verlötet. Der Körper 15 ist an der unteren Fläche mit einem inneren Teil seiner unteren Stirnfläche 13 α seines Flanschteiles, über welche er sich gegen den gegen die obere Fläche des Flanschteiles 12 c legt. Stahlring 4 legt, mit diesem durch elektrische Wider-Auf der oberen Fläche des Körpers 13 sitzt eine standsverschweißung verbunden, wofür vor der Eindurchgewölbte Sattelfeder 14. Diese hat eine Aus- leitung dieser Widerstandsverschweißung zwecksparung 14 α und zwei oder mehr als zwei radial aus- 30 mäßig mindestens einer der beiden zu verbindenden ladende Schenkel, wie 14 b und 14 c, so daß sie also Teile, vorzugsweise der Flanschteil 15, an der der einen kräftigen Anpreßdruck zwischen den Teilen 13, Stirnfläche von 4 zugewandten Fläche mit einem 12, 11, 8 und 1 erzeugen kann. Sie weist aber zu- Ringwarzenkörper versehen ist, so daß eine wirksame folge ihrer relativ langen Schenkel auch einen relativ Widerstandsverschweißung hoher Güte schnell durchgroßen Federungsweg auf, damit die Anordnung bei 35 geführt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand Patentansprüche: eines Ausführungsbeispieles wird nunmehr auf die Figur der Zeichnung Bezug genommen, in welcher

1. Halbleiterbauelement mit einem scheiben- ein Halbleiterelement in einem für die Veranschauförmigen Halbleiterkörper mit pn-übergang und 5 lichung gewählten vergrößerten Maßstab wiedergezwei Kontaktelektroden auf einander gegenüber- geben ist.

liegenden Seiten, mit zwei Anschlußkörpern aus 1 bezeichnet einen becherförmigen Gehäuseteil, einem Material, dessen thermischer Ausdehnungs- der an seiner Mantelfläche mit axial sich erstreckenkoeffizient wesentlich von dem des Halbleiter- den Rippen versehen ist. Dieser becherförmige Körkörpers abweicht, von denen je einer mit einer io per kann zweckmäßig aus einem derart harten Kupfer der Kontaktelektroden über eine Weichlotschicht bestehen, so daß beim Einpressen dieses becherförverbunden ist, und mit einem Kraftspeicher, migen Körpers in die Bohrung eines Gerüstes oder durch den die beiden Anschlußkörper gegenein- eines anderen Körpers die Rippen 2 eine genügende andergedrückt werden, dadurch gekenn- Festigkeit besitzen, so daß sie sich in den anderen zeichnet, daß durch den Kraftspeicher ein 15 Körper eingraben oder mindestens eine genügende Druck von 0,2 bis 2 kp/mm² auf die Weichlot- innere Festigkeit aufweisen, daß die beim Einpressen schicht ausgeübt wird. in ihnen erzeugte Vorspannung des Materials auch

2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, da- mit einem gewissen Speicherwert erhalten bleibt und durch gekennzeichnet, daß das mit seinen ein- damit ein sicherer Sitz des Halbleiterbauelementes in dotierten Bereichen und Anschlußkontaktflächen 20 dem betreffenden weiteren Bauteil gesichert bleibt, versehene Halbleiterelement an diesen Kontakt- Dieser becherförmige Teil ist an dem Rand seines flächen mit einem Verbleiungsüberzug ver- Mantelkörpers mit einem Absatz 3 versehen, auf sehen ist. welchem ein Ring 4, z. B. aus Stahl, sitzt, der mit

3. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter- seiner inneren Mantelfläche einen sich axial erstrekbauelementes nach den Ansprüchen 1 und 2, da- 25 kenden Teil 5 des Fassungskörpers 2 oberhalb des durch gekennzeichnet, daß der Verbleiungsüber- Absatzes 3 umschließt. Zur Herstellung einer gaszug an den elektrischen Kontaktflächen des Halb- dichten Verbindung zwischen 2 und 4 ist zwischen leiterbauelementes bereits an diesen vorgesehen der oberen Stirnfläche 6 des Teiles 5 und der über wird, bevor eine Reinigung des Halbleiterelemen- diese nach oben ausladenden inneren Mantelfläche tes durch Ätzung vorgenommen wird, um diesen 3° 4 α von 4 eine Hartlötung mittels der Lotschicht 7 Verbleiungsüberzug während des Ätzprozesses als vorgenommen. Diese kann z. B. mit einer Dicke von Mittel zur Maskierung der Oberflächen des Halb- 0,1 mm eingelegt werden und auf diese Weise nach leiterelementes auszunutzen, welche durch die Abschluß des Verlötungsvorganges zwischen dem Ätzflüssigkeit nicht angegriffen werden sollen. Halbleiterkörper 5 und dem Gehäuseteil 2 eine Lot-

35 Verbindungsschicht 9 von etwa 0,05 mm Dicke bilden. Auf der inneren Bodenfläche 2 a des Körpers 2

ist das Halbleiterelement 8 durch Lötung befestigt.

Dieses Halbleiterelement 8 kann z. B. auf der Basis eines Halbleiterkörpers aus Silizium hergestellt sein,

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein 40 in welchem von den beiden Oberflächen aus ent-

Halbleiterbauelement mit einem scheibenförmigen sprechende dotierte Zonen durch Eindiffusion erzeugt

Halbleiterkörper mit pn-übergang und zwei Kontakt- worden sind, und wobei an der freien Oberfläche

elektroden auf einander gegenüberliegenden Seiten, jeder dieser eindotierten Zonen ein entsprechender

mit zwei Anschlußkörpern aus einem Material, des- Metallüberzug vorgesehen worden ist, um auf diese

sen thermischer Ausdehnungskoeffizient wesentlich 45 Weise einen elektrischen metallischen Anschluß und

von dem des Halbleiterkörpers abweicht, von denen gegebenenfalls gleichzeitig eine vorbereitete Fläche zu

je einer mit einer der Kontaktelektrode über eine schaffen, über welche eine einwandfreie Lötverbin-

Weichlotschicht verbunden ist, und mit einem Kraft- dung hoher Güte vorgenommen werden kann. So

speicher, durch den die beiden Anschlußkörper kann an der Oberfläche der eindotierten Zonen, z. B.

gegeneinandergedrückt werden. 5° durch stromloses Ausscheidungsverfahren, eine

Ein solches Halbleiterbauelement ist z. B. in der Nickelschicht erzeugt sein und diese Nickelschicht

USA.-Patentschrift 3 059 157 beschrieben worden. dann zusätzlich durch ein bleihaltiges Lot verbleit

Bei dem dort beschriebenen Halbleiterbauelement worden sein, um auf diese Weise eine entsprechende

dient die Feder lediglich als Stromzuführung. gute Benetzung durch das Lot zu schaffen. Diese

Demgegenüber lag der Erfindung die Aufgabe zu- 55 Verbleiung der Oberfläche des Halbleiterelementes gründe, die Wechselfestigkeit von solchen Halbleiter- ergibt gleichzeitig noch die günstige Wirkung, daß bauelementen zu verbessern, bei dem der Halbleiter- diese Bleischicht bei der Reinigung der Halbleiterkörper mit Anschlußkörpern über Weichlotschichten elementeoberfläche durch Ätzung eine Maskierung verbunden ist. Dabei wurde von der Erkenntnis aus- derejnigen Flächeteile schafft, welche beim Ätzvorgang gegangen, daß die Lötverbindung bei Wechselbean- 60 nicht von dem Ätzmittel angegriffen werden sollen,
spruchungen eine wesentlich längere Lebensdauer Das Halbleiterelement 8 ist sowohl auf seiner unteaufweist, wenn die Lötschichten über einen Kraft- ren Fläche über die bereits erwähnte Lotschicht 9 mit speicher mechanisch vorgespannt werden. dem Gehäuseteil 2 auch an seiner oberen Fläche über

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei eine entsprechende Lotschicht 10, welche beide aus einem Halbleiterbauelement der eingangs erwähnten 65 einem Bleilot bestehen können, mit einem Nachbar-Gattung durch den Kraftspeicher ein Druck von 0,2 körper 11 durch Verlötung verbunden. Ebenso wie bis 2 kp/mm² auf die Weichlotschichten ausgeübt der Gehäuseteil kann der scheibenförmige Körper wird. 11 z. B. aus gut wärmeleitendem Werkstoff, wie z. B.