DE1440601A1 - Verfahren zum Herstellen von Hartlotverbindungen,insbesondere an Halbleitergehaeuseteilen - Google Patents

Description

• Verfsbren em lieret@Uenrm Buelot-Die vorliegmde Jgrfinftn4 besteht atob «t ein verben»rte» vort» labren zur Neretellug von ud mmr taube-» sondere 0014ben Verbindungen@ die »toeb« Tellom v» alebeäoeobem 84blotte»»rda»den oder »i»ob« Teil« von elo»Ptm*« X@ bat Vieh bei solchen Anordnung« manchmal die Notwendigkeit bgwe Zwook"gl«keit ergebene zwei Tolle auelnandergrennen zu Ineneau die aus verschiedenartigen Werketoffen bestehen# und zwar entweder mit RUckelebt auf eine voreInfaebte Herstellung der Verbindungen oder alt RUckeicht auf die Lreielung tberniecher oder elektrischer Älfektog no z.B« der Bildung von WämeleitbrUckeub der eildung einer atronfUhrung möglichst geringen elektrischen Widerstandes und noblieglieh der ßrrsiebun« einer Vorbeugung seebaniseber Spannung= zwischen den einander benaohbart llegenden Teilen# damit dlone sich nicht In naobtelliger weine auf den eigentlieben Halbleiterkörper auswirken können# der bekanntliobp wenn er a.2, aus lillizium oder GermacIus bergestellt toto relativ spröden Cbarukter hat und oftmals aus elektrieeben grUnden möglichst dünn hergestellt tut$ damit auf diese #via* der DabAwideretand der Anordnung nur ein a04-liebtot geringer !Ute 20 hat 94 *ich *A, an OfhäUsOttiltn als «problentwort ergeben#-24110 4U8 Eisen 9B4 &UU 3ilbtz miteinander zu verbinden, Teile au* bleen laseen lieb bekanntermaten mit anderen Teilen aus gut verschweigen. tolle au4 Silber sind gute Wärzeleiter# ei* sind weiterhin gute elektrische leitert ei* haben duktilen Charakter# no da& sie an elektrischen Kontaktflaohen oder Urzt-Ubergangeflächen für einen Übergang elektriaoben oder therniaoben Charaktere von %0411obitt geringem Widerstand sorgen, So hat lieb geblitzlieb aueb aIn Awooffletz ergebene an Oolchen atellebt wo es erw»oebt tat# daß zwineben benachbarten Teilen betriebmädtig ein aleitrab14er gegenneitiger Kontakt aufrechterhalten bleibt# Zwieobeneobiehten aus 31lber zu b*nutß*09 die dann mit eut4pro-. obenden Plaoben bemobbarter Körper L* hat niob dabei z*B* unter konntruktivon geniobtepunkten ein Aufbau &In zweckmäßig tUr die Herstellung einer lialbleiterzelle von Joheibenform ale erstrebenswert ergeben, bei wolobem mindestens einer der zeBe pfannenartigen Oebäuettelle einen zentralen Teile z,Be aue #I.111ber@ stufweint" an dienen dann den Balblelterkörper mit einer unmittelbir um ihm erseugten Zlektrode oder mit einer mit solchen Elektrode durob Auleiterm4 oder Lötung verbunden« benonderen Anochlußelektrodeg a.L. aus Bollbdäng Wolfram oder Tantalg anliegen zu lassen# und mit deren Rundsone jenes gebituattellen einen weiteren ringför»14*n Gebäuneteil aus Asen an seiner Inneron Landsone guadicht zu verbinden# der dann Uber eine äußere Randsone mit einem anderen Gebäusetell der Ihalbleiteranordnung gandicht verbunden wirde la wird auf die** Weine also eine Anordam* gewonneng bei weleber da@ In den O"uee eiffleoblose«o lielbleiterel«ent neB, Uber eine Xolyb«a«aoblußplatte an einen neutralen teil au@ Bilber den einen gebliuattellen anliegt@ wodurob inebevondere z,Be die Aufroebterbaltung den gleitfabi«en gegeam-*eItigen Kontaktes zwieoben den Gebäuneteil und dem Malbleitereloment ge"hrleintet tot. Nun gilt es Rbert eine oolebe gendieb-- ' Y , ' to Verbindung zwieoben den inneren Toll a,B, aus 1.411ber und dem guteren Teil a,B, aus Eisen an dem genannten gebäuneteil bersustelltne eine z.,B. aus Jilber und der andere j8»B* aue Linen oder einem Wmlicben gerkstotto wie %ob, einer 13leenlogierungg z.B. einer .bleen-Ilickel-Kobalt-Logierungp wie ei* z.b. unter dem Handelnnamen Kovt--tre Vavon oder Pernieo bekanntgeworden iotg bentehtg miteinander durch einen Sechweißvorgang gandiebt zu verbinden# gelingt nicht ohne weitereu mit der erwUnochten Güte, in wurde daher In Vereuchen der Weg besehrittens die beiden Teilt verechiedenen Werkatoffes de* Gebäunetellte durch 41D 11$JrtlOt miteinander zu verbinden. bei diesen Untereuchungen zeigte to 1310b nun# dnß auch eine solehe liartlotverbindung niebt obne weitereo gelingt* 2a wurde bei dienen Untersuchungen die Lrkenntnie gevonneng daß es bei der #urchtUhrung des flar+.10tprostauen das Ziel *ein muß# die WärmenutUbr-,mg oder Wärmeentwicklung, welche tUr die kntetehung einer Hartlötverbindung aufgewendet wird@ lerart In Ihrer örtlioben Entetehung bzw. ihrem bevorzugten Auftreten zu lenken, daß In wenentliehen der zwiuoben den miteinander au verbindenden Körpern eingelegte Itartlotkörper und die diteen benaabbart liegenden Flgeben der miteinander zu verbindenden Körper erhitzt worden, Um dienee Ziel zu errtiobung wurde to zunächst ale zweckmäßig erkannt, nicht eine beliebige Wärmoquelle für die Erzeugung der Rartlotverbindun4 a»uwendene oondern vielmehr die*@ Wärmt mittels zweler ßlektroden zu erzeugene wie ei@ in einer elektriaehen wideretandeaobwei8vorrlobtung zur Vortg«ung etabeni naob den Aufeinanderle«« der zu verbindenden tolle und dem Danwiechenliegen der enteproebenden toteoblebt die Älektroden der 3obweiftueebine in fUr den elektriveben eideretandsverbindun«aprosog an sieh bekannter Weie* for ein gegenseitig« 'Vortafflokon gegen die mit der zu erzeugenden Bartlot-Yorbindungentelle in aletober nuobt liegenden AndflReben der geneblebteten Tolleanordnung zu tUbrong bevor der elektriaobe Otrcm Uber die Blektroden eingteobaltet wird, £in* eolebe Anordnun« allein ohne beaobtw4 weiterer Coulobte» punkte läft aber deesenungeaobtet dan gewtockte Ziel noob niobt erroloben.b Zu «b n"liob In 2»traobt gesogen wordeng dalt die In einer noleben geeobiobleten Anordnung beim atrondurobflui tatwiehelte Wäme cloht über einen der siteinander zu verbindenden teile bevorzugt abetrömen darf# denn äuf diene Weine würde an derjenigen Stelle# wo die loteobloht demjenigen Toll benaChbart liest# aber **loben der unermneebte bevorzugte war»abilug etattfind« kam, da* tot niebt so etark erwiLrnt# wie an derjenigen stenge » dte«a IM ein« teil bemoebbart liegt 9 der die an ibie ent-Viehelte Wäme niebt @0 leiebt abflieten laßt 0 Dieaer ootben, *n4*Mrte Oeutoblepunkt einer bevorzugten «r»-abetrOmmW gilt aber niebt nur fär die miteinander zu verbinden-4« tolle »lbete Zu gilt ameh@ wie Unterstehe"« gelehrt haben@ Mr die eobweiftlebtrodm@ die in der elektrisehen Wideretande-@o»eißperrtt*tu" vorb«d« einde mittel@ wolohor ortiadungo-4«48 der NaAverlOtwegepreaei durdWofthrt wird@ denn oie bilden mit den atteiumder au vor14ton"a teilen ein lb«eineb gekt»al- to@ 8retene zu amt datur gegw4t wo"**@ da& für eine Konsentrie. d« VM» tu dew Wei» « der verlat"40etelle die w4r» 9 Volohe an t« mineb« dom sobweigelektro40a lie««d«o zu verbindenden Teilen und der Lotochicht entwIekelt wird, auch an divoor ",tolle verbleibt und nicht Uber die hlektroden unerwUnseht abfließen kann. Allgemein fluodedrUckte liegt also dne Ziel der i#,rfindung In der ..ichattung einer etarken )#ärmeentwicklung an der Verlötutig»etelle zwischen den beiden Urpern und der Nebriffung einen Wärzeutauen )in dieser LötverbIndungestelle. Eine Stauung last @ich offenbar dadurch erreichen# daß der Pärme--,briuu- voritlildeet wird, "'in eulobei, l;äxiuwikbfluü k4äiu 8.tÄ'Dggmä2 verhindert Wordens indem den -;.bfließen ein entnprechender 'kideretand entgegengeuetzt wird bzw. die WärmeleitMhigkeit derjenigen Teile# welche zur Abatrömung der warme Amlaß geben könnten, herab-«euetzt wird* Zin weiteres Maua«smittel intg da2 dan Temperaturvolobes fUr einen nolchen Wärmeetrom bent-Imitend nein wUrdep *uf einen möglichst «*ringen an den Teilen der zu verbindenden Anordnu« noch zulässigen Wort herabgeaetst wird. Unem #_bfließen der lärzo Uber die in der Verlötungeanondnung benutzten Älektroden kann eiandeuai dadurob vorgebeugt werden# daß Elektroden au* ein« enteproebenden Verkstoff benutzt wordeng, die also traten* einen gewiesen Wäretetrömunguwideretand aufweloeu# die aber auob 41sIebseltig den wärmeleobaleoben Bedingungen geau«en Wiesen& die an ei* bei einen oeleben elektriaoben Wideretandaverbindun«sprotet hinetehtliob und ihnlioben Ofolchtepunkten statellt Word*". iie j»aobtund diener Oooiobtepwmkto hat erfindunge«wgb e.V. *r4*benv &ab ei» ,geigenneitige gandloht einwandfreie Yerbindung einen Bleobkörpern au@ Eigen mit einen Gilberbleob Uber ein Hartlot aus einer Kupferailber-Legierung bzw. einer Kupfer-Silber-Mangan-L*4g:Lerung niob dann durchfUbren läßte wenn in der alektrineben Wideretaadaverlötungsvorriobtung als islektroden £Ur da@ ZueaauendrUokon der alteinander zu verbindenden Körper und als etronaufUhrende Elektroden zu dieser bersuntellenden Bartlötverbindungentelle keine Elektro-den aus Kupfer# sondern a.B. solche aus Kollbdün verwendet vorden,b Hierbei ist also von der lehre Gebrauch g«aobtg eine Konzentration der Wärme an der Bartlötverbindungentelle dadurch au errotoben@ daß der ViUmeabflub von den miteinander au verbindenden Teilen und dem Lot dadurob behindert wird@ daß als Elektroden nolohe mit einem 4*«enUber voleben aus Kupfer größeren Wärmtwiderstand benutzt worden. line weitere Bö«liebteit zur WILraentauung bzw. Zurüokbalt»« der Wärme an der lötvebindungeatelle bietet eieb durch eine entepreob«de Oootaltung der mit den zu verlötenten Teilen auammeawirkenden atrmgborouwegUoben von der Elektrode der elektrischen Videretandeue»eiftanebine zu jedem der einzelnen zu verlötenden Teilee So können die Uektroden an dienen Übergangefläcben zu den Werk-Mokon in Porm einer oder mehrerer Jebneiden oder entapreob«d vorjUngt oder mit Upitsene gegebenenfalle mit etvmo fliLobeabetten ftd«p petaltet oeing wobei diese Schneiden bzw, ver3fAnsten Teile einem gmmdliaig«# einen &la Linteazu« gebroobenen oder kurvenföreigen@ offen extenden oder in @ich gewebloaoenen Verlauf haben, Will ma die Elektroden niobt unmittelbar so gestalten@ so können auf deren Enden auch entepreebund gentaltete Zwiechenatticke nutgesetzt Wordens Uber welche dann die eigentlich« hiektroden Auf das kerkstUck wirken. Änteprechende AusfUhrungebeispielt in nobenntioaber Dnretellung veranochltulichen die Figuren der Zeichnung, In Figur 1 bezeichnet 1 ein Blech aue V.Inen oder einer i,.itien-Niekel-Kobalt-Logierungg wie Vaoong 2 ein Blech aus Albert 3 ein zwiechen beide Bleehtelle gelegten, Hartlot nur einer Kupfer-Silber-Legierung bzwe stun einer rung, A und 5 bezeichnen die beiden Elektroden der elektrischen In welcher die Hartverlötung vorgenoxmen wird. Diene beiden Xlektroden 4 und 5 sind aus Xolybdän bergentellt. Mr die DurohlUbrung den Ilartlötverbindungeproaeni;ve zwischen 1 und 2 worden die Ulektrodm 4*geneinanderg*fUrtg bis ein entepreobender Druck awleob« den miteimmder zu verbindenden Teilen 1 und 2 Uber da* Lot auftritt# wonach der elektrische Otron Uber die '31*ktroden 4# 5 ein4euchaltet wird@ ao daß an der Hartlötverbindungentelle eine dem hartlötprozei entepreobende Waratentwieklung etattfindete Die Yigur 2 vorannehaullebt einen anderen Unur4«wog für die gegenneitige Verbindung einer Bleobplntte iua Linen und einen Körpern aue ',',ilber. Pie Bleobpl,ttte stun Einen Ist in diesen ?all mit 6# der Körper aus Alber mit 7 bezeichnet. Zwischen beide Körper ist an der gegenseitigen Yorblndungentelle ein Lotkörper eingelegt# weleber sehs wieder au@ einer der beiden in Verbindun« mit Figur 1 genamten latlogierungen bestehen kann. Die beiden Elektroden der Sobweib»achine *lud In dieser Figur mit 8 und 9 beseiobnetb Sie eind in dien« ?alle au* Kupfer gewählt, Bei einer solchen Anordnung zweier zu verbindender Teils bat also 79 welche* au@ allber besteht# die Eigeaartg daß en tUr die an der gegenneiffl tigen Verbindungleutelle der beiden Körper 6 und 7 entwickelte Wäme einen bequemeren Weg fUr deren Abetrömung daratellen wUrde. Das wUrde aber entgegen der Zielnetaun« nach der vorliegenden ,Erfindung seine Um nun das erfindungegenäße Ziel zu erreichen# wird In Falle zweler nolober zu verlötender Tolle »ookUgig die gegenseitige Verbindung nicht umittelbür Uber 4rotflgobige Tolle von 6 und 7 vorgemommmen# nondern to wird an d« Toll guter Wämeleitilbigkeit 7 zunächst tUr die Uerstellung de* *raten gegenseitigen Kontakten zwischen 6# 3 und 7 an dem Körper 7 ein lethenn 8 vorgesehen# welcher also das AbetrOmon. von Wärme an der «949aaeitigen IL«takt£Uobe ven 3 und 8 in Richtung auf 7 amit be- hindert. M wird aleo auf diese Weine künstlich eine Wärziestamund erzeufft 0 Mte beiden &»*b den 1P1fflen 1 und 2 bisher 4@oebilderten AueMb-V«debei@Pttl0 964b08 &Zoo von der »g»b» febraueb, des Abetr0. mem wen Wbm da49rob zu verhinderag daß entweder die Elek,roden au* extepreObemdem Werketettem 4«Ult werden oder In den Vogle auf welebem ein Abetrösem ven Wirme Ober einen oder beide miteinamtee zu vo*tad*Wen Urper etattliäten kOnnte, ein unteprotbender Wär»v14eretand eingeschaltet wird» Ale weiterer Lösungeweg Ist auch bereite oben vorigeeoblagen wordang das tärmogefälle herabzuaetzeng welchea fUr den !tbfluß von WUrme von der gegenneitigen Hartverlötungentelle der beiden Körper bestimmend nein könnte. La iSt nilch dienen Hinweis uberlesunigegenne zu erkennen, daa die. Otig wäxutig*fdllt bzw- die therziaobe Potextialdif ferens dadurch b*r4b4*eetzt worden kanng daß ihr möglichen, Anwachsen w&hrend de* Hartverlötungeprozesses begrenzt wird* HierVUr kann a.B. bei einer Anordnung nach figui 2 den Körper 7 zusätzlich zu derjenigen Stelle# an welcher duroh die elektrische tung an Ihn unmittelbar Wärmt entwickelt wird in der Mhe dieser stelle# wo die elekirtioabe Widerstandeerwärmung für die Verlötung stattfindet# mittels einer besonderen Wärmequells erwärmt worden. Wird nämlich den Körper 7 eine entsprechende Wärmte x*Be an der Zone 10o suigefUhrt, wobel, das Ansteigen der Temperatur bis auf einen solchen Wort zugelassen wird# der tUr den Teil 7 oder mit ihm verbundene teile noch zulässig 14t# to wird tor, Wärmeetron von der Hartlötverbindungentellt hinweg nur entsprechend den da= noch zwitoben der an der entwiqkoltex Temperatur und derjentigen 11experatur stattfIntexi **lebt durob eine solehe auoatvltobe Utrasquelle an 7 erntwm worden Ist.
• Unt solch* ausatoliebe ftw#vaun4 k4m entweder mm nur eta« der beiden miteinander na VertehweIfenden r' oder %geh an beiden lOrpern vorgenommen worden, je nac*d«@ to die bedingen# damit in Olaus eine* Idealsuntand4e erstens nur *Int *441iobat offletriseht Jkbetvft g von Wd»o liber %*14* »itet»»der zu verbindenden Körper #stattfinden und zweitene die mögliche Ord-Ge den auftreteuden Wärmentrcute durob die Herabeetzung der Mmeputentlaldilterenn möglichst Serim auefällt. PUr die BebeInung einer Zone In Unne von 10 an dem Körper 7 könnun veredbiedene Arten der WRru«ufubr bzw. -erseugunig benutzt werden* jo kBunte diet* Zone mittels elektrIaohen zitromdurchgangen erhitzt werden# Indem an eutsproebende nebeneinander oder diegert-Uberliegende Mobentelle dieser lonen elektrische Leitungen bzw. Kontakte affll«t bewo an eol*en fentgenpannt und dann mit einen «tepreob«dfm atr« beliefert »r4en# wobei die an dem WerkstOok nur Anl*49 kommenden teilt der Kontakte aus Verkatoffen böberen open:itiegb« elektrinehen Wideretanden als dan Werkwtüok bestehen k,Unn«.
• Eine Mgliebkeit zur mittelbaren bebeinung w&re die Anwenduug einer lndukti=wb*b4!ituU0 indem m dies« zu erhitzende Zone eine untitprodwede Pringrepult aufgebraebt bzw. aufgeaoboben wird@ die da= mit ein« untepreobendm elektriaoben Utron geeigneter Proquenn beliefert wirdg *ugit *in* wirbeintr«bebeinung In dieser Zone 10 etattfindete Diese Wirteletrenbebeitung kann durob Nahl der rmut» «ob de»rt gewUlt werden* daß sie sieh nur auf ein= Teil b»» eine Zone de* Oen«t4verschnitte den zu beheizen-den Körp*r* beoob&4nkto dem durob Wahl einer eittepreobenden Prequens kamt b*karintlieb die Aindringtiefe der biLr»er&,eugung In beAimmter Weine gesteuert worden. Lilie v4uiiete kügliCL-keit dfir zu dießer Zone 10 Wäle 4;1,Äu 0d6v dau ÄneUtzell vor Äbrpazri ale Värme. leitbrücktut dit behtigt werden, t,eiterl#in liegt in heahmen der vorliegenden l#'rfinduL& eIne Vorhei. zunC der miteinander zu vertehweißenden Zeile und der den tpäter tu verschweikenden Flächen bünizehbarten Teilen der zu verlötenden Ydtper dadurch daß die 4' *#chweißelektroden der elektriechen zunächet bei einer ;,peieung mlt geringerer elektriecher -'7nezgie dazu benutzt werden# dieeen züi verlötenden Teilen eIne Urzemenge aolcher Dueierung zuzu.,ahreng die noch nicht geeIgnet iet; einen Verlötungeprozeg zwischen den entaprechenden Körpern herverzurufen. 24 wird aleo nuf dieqe leine r#nächet durch die LeheIzung ein gewiseer stationktrer Zuatand in Temper.aturgefälle fUr ele zu v*r14tenden Teile genebaffenp und erat nachdem dieser ntationäre Zuatand erreicht worden leti werden die Zehweißelektroden m#4't einem solcher) grÖßeren ,jtrom d,iC- dänn die 1-1;,trtlötverbindur,« zwischen den miteinander mechanisoh zu verbindenden Körpern zur imtetebung gelangt.
• Nu-h einir weiteren Lbsung# bei welcher an der Verringerung den Temper;ituri,refällea zur Vorbeugung einen AbetrÖmene von lOtwärfte von den mitein:inder zu verbindenden Teilen und der dazwiechenliegenden Lotochielit die £Elektroden der elektriechen VideretandeechweiOnaechine beteiligt eindg können diene Elektroden an denje- nigen Plächenteileng über welohe nie vätt den zu vortobweißenden Teilen zur gegouaeitigen Anlage bzw, elektriechen Kontaktgotbe kOMOne UUO tinander =schließenden FliebenSonen besteheng welche are nafUchen von Elektrodenkörperantellen aus verechiedenen Verkstoffen eind* Vorsu«uweise )um» ein volober Aufbau dieser elektrl-«oben Schweigelektroden benutzt worden# daß eine Innere nachensone als GrentlIaobe einea Elektrodenantellen und Verkutoffee guter leitttbigkeitg welche unmittelbar In gleicher Pluobt mit deajunigen TUobentellen liegt 9 über welch* dan Hartlot zwischen den benaobbarten mechanisch zu verbindenden Teilen liegtg und eine weitere konnentrieab oder ruhmenförnig die gen-annte Plüobensone umaohließende Fligabensone, welche Grentfläche eines Werkatoffen größeren elektrischen Widerstanden Ist, vorhanden ainde wenn die Elektroden der elektrischen wideretandauchweiavorriehtung mit elektriaohen itzon beliefert worden# so wird dieser aleo telnen Weg obne Überwindung einen großen elektrischen W1der4tandes In diesen Ulektroden über die miteinander zu verlötenden tolle an derjenigen atelle nehmen können# wo die beiden zu verlötenden Körper an dem Hartlotkörper 4nliegenb Benachbart dienen übtr einen Verkutoff rAer elektrischer loitUbigkeit In der b»" den Usk-*roden verlaufenden 3,trow*4g liegt dann ein kitro»edg Uber den umtehließenden Urper der elektrischen SohwelCelektrode erhöhten elektrinehen Wideretandenp so daß dleeer Körper de»uto14o dadurch offlrut wird* Dieeer atrcu nimmt seinen Vog von den gut leitenden Urper der Xlektrode der GobweißmaaobIne Uber dienen elektrieob weniger gut ]Leitenden Rabmenkörper sowie In der querrlohtung jeweile dw* einen der au verlötenden Körper über die Hartlotzebiobte Pteuer Urm aUeln. wird wegen den Wegen größeren Viderstanden In neinen Pfad keine oolebe Höhe haben wie derjenige -4;tr«q der t i unmittolbar seinen; 'e',Xeg -tuf dem gut leitenden Pft1d9 In den 1-lektt0-den der elektrIachen Uber dio beiden miteinander zu verlötenden Körper und die Mirtlotschicht nehmen kanne Die von diesen umoo#ließenden i#lektrodenkörpertell hervorgerufen* Erwärmung wird aber dafUr Sorge tragon, daß dan l-!Lrmegefalle in jedem der beiden mitelnander su verlÖtenden KÖrPer von der 19telle größte» litroadurchgangeit und größter Joulelacher Wärm,tentwIcklung zu den dieaer ben.ichb#irten Teilen den jeweils zu verlötenden Körpern ein we2entliah geringere",i -Icty etle 9,3 sonnt vorliegen wUrdet **Luf dione- 't'ieiao wird lin i;itine der 2191-getzung der L'#rfindung wleder errolohtr, d'.12 Cle 14"#2a-rmop welche t garer #,oo k#a den beiden miteinmittels Jes elektriochenn ander zu vorlätenden Talleit aiw#U-- die der 11artverlötung erzeugt wirde auf diene bleibt und eint geringere Neigung hc-Itp von dieger abzurlIeaen. i#in entsprechenden AuerUhrungebeIapiel £Ur die Anwenduns der Äxfindung In dieaeia -,Inne die Flgur 3 der Zeichnung. In dieaer bezeichnen 11 bsw. 12 je eine der beiden ,..ichweißelektroden der elektriechen Diese beiden jehweiselektrodenkörper mögen aus einen elektrisch gut leitenden Werkstoff# wie Kupterp bestehen. Jede dieser beiden Älektroden 11 bzw. 12 tat nach Ihren frei« Ende zu zu einen Verjüngten Teil lla bzwe 12a gentnltet. UM diesen vorjUngtrA Teil herum tat an Jeder glektrode Je *In rInsförmiger der beiden KörPer 13 bzw* 14 vorgesehen, Diese Ungkörper 13 bzw. 14 mögen z.17,. nun 1*Iolybdiln bentehene Die lot ein meelt-init;eh sehr widerntnnduftthiger lerkstoffs der i--ber ic Anne der Zielsetzung nach der Erfindung einen größeren elektrischen spezifischen Igideratund als der Llektrodenkörper 11 -iuf'weint. Die !.lektroden 11 bzw. 12 zunammen mit den an ihnen vorCenelienen itingkOrpern 13 br.w, 14 werden derart nuf die beiden miteininder Uber eine 11.irtlotnehicht 3 Zu verlötenden Körper 1 und. 42 aufgenetzt@ dstC die gut leitenden l,"läelienznileng welche die J,4'Ud.flitehen von 11a bzw. 12a bilden@ unmitteltir in gleicher Flucht mit der Bartlotschicht 3 lieeens während die konnentrinetie Hingtone den jeweiligen der )lolyb&qnktlrper 13 bzw. 14 nur benachburt dienem 3tromweg nich iut den Körper 1 bzw. den Urper 42 aufnetzt. Bei der DurchfUhrung diesen Yorfahrenn kann es eieb gegebenenSjälle &In zweckmäßig erweisen$ damit die konnentrischen Llektrodentelle 13 bzw, 14 ge4geb«enfalle mit einen vorbeatimten Kontaktdruok an den VerkatUcktellen 1 und 2 zur Anlage koomeng zwinehen den beiden WerkutUcken eine ßinlage tu benutzen# welche ale ein entspreobenden Viderlager wirkt# welchen einngezU3 den einzelnen Ilttrtlotkörper 3 außen unaobließt, Diese Linlage kann In der Unfangerichtung als auch als ichiebtkörper ein- oder mehrteilig sein# no daß sie sich# sobald der eigentliche durchgefUhrt werden soll# wieder zwischen den VerketUcken herausziehen IM# bevor der eigentliche elektrische Verlötungavorgang über 3 vorgenommen wird* Dmit kann jedoch auch das Yorfahren derart durchgefUhrt worden, daß der llartlotkörper eine etwas fröBert Höhe hilt und beim Aufnetzen der Elektroden für den Vorwäreprozeü bereit* durob die l'ruekbe#.insprueliung In aeiner Achariebtung um einen nolehen lietm#« verformt wird# ble der Itilfskörper flir die Elektroden 13 und 14 ale Ividerlager wirkt. gegebenenfalls kann die Einlage, erie angegeber,9 z.9" zweieehtehtig, gemp-ebt werdeng en diß nach dieuem Vordrüekvore#p#n.g mindentene eine der zichichten herauer,ezogen werden kinn und während der DurehfUhrung den eigentlichen Verlötungevorgangee Jer lotkOrper dann noeb ir nieh zunammeneinken kann* Polm Zuzimeneinken kenn ein A#lechen den WerkatUekteilen noch verbliebener Teil dem Widerletrers gegebenenfalle mit veiner als ein UrfutgebegrenrunEakörper der Hartlot-Verbindurteentelle wirkene en daß den Lot nur über eine vorbeeticmte t'19ebe zwischen beiden Verkotgeken wich anebreiten kann und dabei gegebenenfallo fUr die Lottobleht an der Hartlötetelle eine gewiese MindentdIcke eingehalten wird.
• Diene ale Widerlager benutzte Einlage kann entweder aus elektrineben leolieriaaterial oder auch aue einen Xatall bentehen, welchen einexi gewinnen opetifinehen alektrineben Videretand besitzt# jedenfalle eineu oolchen# der höher iat als derjenige des 'Uttrtlotkörpers 3# damit bei der DurebfUhrung den Verlötungsvorgangte der elektrische atrum auch bevorzugt seinen Weg Über dienen Martlotkörper dann niumt@ vorher aber weinen Weg tUr den Vorwgrworgang Uber den blektrodenringkörper erhUbten Widerstanden die VerkatU0ke und diesen Zwiechenkörper nehmen kanne der obezitalle gegebenenfalls mebrechichtig oein kann. So kann auch ale Widerlager bzw, Zwinehenlag* *In* Kombination aun einem notalltuohen Körper und einem elektrineh ieflierenden Körper benutzt worden. Als oloktrineh Inollerendor Xörper wird vorzugsweise ein nolcher benutztl der eine entagrochende Texper--iturfestigkeit ;iutwaJ.z-.t. wle -a.B. Glimmerb der sieh auch bekannterwallen mit wehr geringen ",'oljichtdicken durch einen enteprochenden spaltungeprozeß benutzen läßt.
• In den voraungebenden kusführungebeinpielen nach den Piguren 1 bis 3 tot jewolle nur eine Anordnung 4*xeigt# bei welcher Tolle 1 und 2 zweler Körper dar«untellt eindj) die über'aine relativ kleine Plaobensone miteinander vereobwolit worden* In Plaur 4 tat zur Veransobiulichung deg Itenatin und der Anwendbarkelt der vorlieg4iiden Erfindung nunmehr noch eine Anordnung gezeigt# bei welebtr die beiden miteinander zu verldtonden Körper Tolle eine* Gebäusetelles einer elektrinehen 11-ilbleitez=ordnung sind. Die plaur £*Ißt die Hartverlötuns eine* inn4ren Pffinnenrer-*Igen Teilen 15 eInen solchen Othäuettellen einer 11.#ilblalterinordnung alt einem, kooxentrineh dazu litigenden Toll 16 nun einer Zieenwie ei@ i;,B,* unter dem Mixen V-icon be- kannt geworden lote Der toll 15 wIrd über eine seinen i(u84r*n 'Wang benaohbarte, Ungsone mit einer inneren Rinpone an dem ringförmig« Toll 16 den @ehtuatteilen verbunden. filerzu tot der Voll 16 mit einer entagroebenden Inneren ttber einen Utirtlotrin4 Iß a41 den unter« Blektrodeakörper 17 aber eine ftoforn aufgenebeben aufgesetet# der In einem flalber 19 ius Kupfer in der elektriniebm V14trot«denobwelßycrrichtun« eingesetzt Ist. Auf den Urper 14 tot der pfannenfOrei«o K#rper 15 mit seiner Roteren Xand»»gtber wel»he er mit 16 verlötet worden soll# aufgelegte 1)is zweite 2*hweigelektrode der o-loktrinelten tilder*at.iindaschwel!)-weinebine benteht wieder eiua eInem Aektrodenkörper 209 der in einen entepreobenden Träger 21 der elektrInehen eiderntandenchweißmanchine eingesetzt lat. Die b eidon Llektrodenkörper V*I bzw. 2309 welche unalttelb-g*tr aur die belden mItelnunder zu versohweilJendert Körper 15# 16 und die zwiochoti dienen ale iling einzelne Raxtlotschiebt 18 wirkeng bentehen bei dieger Anordnung z,B, aus Molybdänt vAhrend die Ualter dieser Holybd4nulektroden la und 2u- vor. augeweine aue Kupfer beatehens Die Piguren 5 bzw, 6 zeigen noch- awel Abwandlungen der in Plgur 4 benutzten gegenaeitigen Vorlgtung der beiden Tolle den Gehäuseteilen Uber eine kingsonte WUbr4nd nach Ptgur 4 der Innere Teil den 04hausetellen 15 mit einem Teil 16 an Jessen ullenmantelflüche vorachwelat wIrde findet nach Wigtir 5 die Verschwelaulig zwieaben deia Toll 22 und den Toll 23o welche den Teilen 15 und 16 nuoh Plgur 4 tat»precheng an einem von -23 Uber das Lot 24 statt. Haob Figur 6 wird der ringförmig* Körper 26 mit dem Inneren kreinflichigen Körper 25 Uber die toteoblebt - 26 vorgenommenp wobei der Toll 25 an seinen In der Zeichnung wiedergegebenen Toll lediglich greintlichenforn und der Toll 26 lediglich eine Kreterlagtorn oder die Pore einen Rabaaue besitzt* - Die Figur 7 voranaobaullebt den Aufbau einer aobeibentdraligen Halbleiteranordnunge an weleber 49o44 der Erfindun4 au* mehreren durob Hartverlötung miteinander verbundenen Teilen beattbobde Gebauseteile benutzt eind. In diener Figur bezeichnet 27 einen grundplattenartigen Gehnunetell. Dietter besteht zeB. au* eineg Teil# der n;-teh 4rt einer I=ckglanduz-elifUhrung aufgebaut iote an welcher der innere LItttilltell ein einaeitig auf seine UngeU-Chet bezogen# winkelföreigen (..uerechnitt aufweinender i..itigk»rper 2ßp der leollerkörper ein Glamanatkörper 29 und der äußert ringförmig* Körper 30 der üLuf den GInskörper 29 wirkende Druckring let. Litte nolche DruckglandurchfUbrung ist bekunntermaßen derart aufgebztut# daß der leolierwerkatolt 29 nowie die beiden Teile 28 und 30 In ihren relativen tbermischen bu*debnungekooffizienten und in ihren Aufbau derart benennen sind@ da0 beim Ubergang der achtielsoflüssigen Isolleriwast 29 In den festen Zustand durch den #ichrunpfungsvorgang von 30 dieo*r leolierkörper untdr eine eolche iruckspannung gesetzt wird@ daß bei dem betriebeWißigen l#d'rwiirmati der elektrisch isolierend« Durchführung niemals Zugepannungen in den leolierkörper bzw. Gleekörper 29 sur Entetehung gelangen könneng, da in dienen Palle eine Itionebildung In den leolierkörper enteteh« und dieser nicht mehr eadiebt bleiben wUrdes Un würde jedoch auch in Rahmen der :Windung liegen, an Stelle einer solchen DruckglandurchfUhrung eine elektrisch Isolierende DurchfUhrung zu benutzen# wobei 29 x.B, aus keramitehem )Llterial bergestellt istg das Uber notallisierte Oberflichenntellen dann nit den Teilen 28 und 30 durch einen Yorlötungavoriang verbunden worden kam* Xit d« Blugteil 28 ist an seinen horIzontulen ziehenkel eine Platte 31 aus Bilber Uber die 11.,irtlotochlobt 32 b%rt verlOtet worden@ wie en z*B, an Hand är Pigur 5 *rUutert worden Iot. Hit dieaem unterer, 27 wirkt ein äu0e.re-, oberer Gelüiuaeteil 33 zunammeln. iiieac4r beutelit ;.itta einem äußt-Ven j(Ingtell X@ mit welebem ein innerer kreisuchelbenförniger Toll 35 über eine H.,irtlotachicht 36 verbunden worden lut, Zwieahen die #tus beatehenden Teile 731 bzw" 35 -Lot 44a Malbleiterelerjent 37 eingenetzte Dieße$-' 0#nem 39 beataben, In beiden ",ndfIZielie-n #Aua eutspreper - r gelme j)otieru y14 dig turig Von Bereichen unt8Pre*lÄellden flOktriachen LeittUhieka'ttitypo In ihM einlegiert WO-Y4e2t zl,r-d, Dabei wird gegebenenPills dieaer Legierungaproze@ Unmit-,Selbar di!zu aungenlitzte um' an 4"üm Hilbleiterkörper 39 bzwä 40 einzulegie-ron# die eaun einem #-#'erketoff bentel-,eng der in seinen thermiechen -'kuadehnungukoeffizienten demjenIgen Aen HalbleIterkörpere 'möglichst benachbart liegtg wie z,B, ame Volframt, Xolybdan oder Tanttat Werden diese Vfersteifungälkörpr#r aue Molyb&tn bergentellte 20 läCt sich auf diese Ileiße teChnifaCh VOrteilhaft betriebamäßig eine gleItfähige geg-ena*itige Anlage zwiechen den Endflächen von 39 bzw, 40 und den gegenftberliegenden Flitehen von 35 bzw. 31 aufrechterhaltetig ao daß also keine gegenaeitige Verbindungeatelle nach Art einer Lötverbindungantelle, vorhanden Ist# bei welcher bei den betriebe"Glireti Fzwärmungen themloche Dehltun«en der aneimnder anliegenden Körpar sur Lntatsbung gelAngen kannten# die an diener gegenaeitigen Verbindungoetelle thereinebt Opannungen zur Untetehund gelangen laesen könnten* Liegt a"lieb eine Badflächt einen Volybdänkörpern an einer Mobe au* eilber an# to enteteht kelne gegenseitige naobauleobe Verbindung etwa tuich ,.rt einer Verechweigung oder einer sogenannten Thertiodiffunion bzwe Diffusionnverlötung. Die beiden Platten 31 tizid 35 aind mit Je einer ringförmig verlaufenden Gleke 31u bzw, 35,a vernehen. Dieae unteretUtzt die radialt lageorientierung den 14141bleIterelementen an den Plichen der beiden plattentbrolgen Teilt 31 bzw. 35. Dieut beiden Platten 31 bzw. 35 brituchen djtbei nur die Punktion zu erfüll np daß ele dite lialbleiteralenent zwinchen Ihren einander gegenUberlieaenden Flächen in Ihrer Lage balten. 1#er betriebunäBig erwUtinebte degentieltige Anproßdruck zwischen den Telleij 31 und 39 bzw. 35 und 40 kann dubei erst dadurch zur lintotebun4 geliingens daß eine »olebe Halbleiteranordnung nach Figur 7 zum Einbau gelangt und dann in einer Halteeinzichtung eitzte In welcher ale Mr die .drzeugung den angegebenen Kont*ktdrucken dann entuprechend eingeapannt wird@ wobei In dieger 'UnopannvorrIchtung gegebenenfalls ein Kraftspeieber vorb--.mden Istg, damit aueb bei therstechen Debaungen der teils der Einapannvorriebtung immer ein gewisser kindentaaproßdruek an den Kontaktetellen auf jeden Pull gewährlei-*tot bleibt, Die beiden Tolle 30 bat, 34 einds damit zwischen lbnen In tootalsch vortellbatter Weine eine Vvrncbwelßung@ und %war vorzugsweise eine alektrisebt Wlderetandavereabweigun«p durobgefUrt worden ka=v aus enteproebenden voraobweißun4*Iäbiigen Werketetten# und zwar vorzugewelet au* Sitenp hergestellt@ Der teil 30 tat bt#rMr nah# u*J»« 4ußeren Rund mit einer riNMarmenmdigen Uhibm4 30« veroehen, so daig wenn *in* nolebt Anordnung In d« wtoderigeobenen »aretellung In eine elektrisehe Widerstandeeillaie, .,etrt wird, %-wobei die ge G-,eCe2 die i#Ichtilter 3Gb von 3C gudrUckt wird und die -y#.ndere SeliweiJolektrode ie#if die der ."-e.hijlter -20b gegenüberliegende obere E.andfläche, von 34 die clektrIsche uel-,viei2iinr, nuch Art elner sogenannten V -vor nich gelitä Der erote findet d.#tbel -ilziu über dic-ueu arzenkörper rittittg -so daß eine IntenuLve Joule' ccher Varce atittfinzletg rwir-Ich divuer #arL#unkurper d.--.tiin In ijiell, zu#i,itmer.alt-,ktu bin ,jehließlIch der 1h-Ind von 34 sich zeur dle obere Ctirnfläche von 3(,' lauftetzt und dort ellie elektr.J.ache Verschweiflune-notelle ejoeli Größerer zur 12.'ntutebu,.i,g geLanct.
• FUr dle einwandrzeie elner solnher; fiartverlötung Im 'Siinne der vorliegenden LY-Undrag kcnn ee gegebezienrallu uvieckmäßig eieing diette in einor ",#,elhutigasatmoophäre durchzuführen@ Als gealignetea 4,riahutzgan bzw, CagenUber den VerkstUcken chentech Inertee Gae können dabei a.B. #',AIckstofft haseerstoff oder ein ;idelgan benutzt wordene

Claims (1)

1, Ve-rf-ihrerl zum Nurtverlöten von Körpertig die inübegendere niitellige #.itUcke von Geliauseteilen elektrineher li!tlbloitertnordnunCen clildg d#adurch j:ekennzeieliiietg da0 die miteinander zu Yerlötenden Tolle unter Zwiuclietil#ige der Hartlotwohicht der liärzeaufuhr Uber jetiweißelektroden einer elektriechen 141d«rBt&nd9-schweißmanchine derirt unterworfen werdeng d#t13 unter BerUckaichti-Zuzir deo Jeweiligen Aufbaues und des Verkatoffen der einzelnen der zu verlätenden Teile die entwickelte elektrische otronwärme bevor-Zugt in den 'j#berr"ani:ootellen zwiechen der 1111-irtlotschicht und der) an diener -anliegenden Grenrflächen der miteinander zu verlötenden Teile konzentiert bleibt. -. VerP.ihren nach Annpruch 19 dndurch Cekennzeiolinetp d:ii04 die einzelne achweißelektrode der elektrineben Widerstandetichweißm:.ischine dem Werkstoffeharakter deajetilgen zu verlötenden Teilen --in,gepaOt itstg an welchem diese Älektrode fUr die elektrinehe Kontaktgabe zur Anlage komt. Verfahren nach Lnapruch l# di-adurch gekotinzeichnett daß der Aufbau deajetigen der zu verlötenden Teil*# welcher der an den zu verlötenden Stellen entwickelten elektr14aben bitrofflrue den geringeren Wämeabetrönunguwideretatld entgeg»nuttggn würde,_uit eints entsprechenden latheue aungentattet istp der die Vlbrneab. etrUung behindert. 41. Verftitiren u.fieli Anspruch ie dadurch gekeunteichnett dilg daa V,ärmegeftL1le in d611 MiteInunder -zu verlötenden Teilen. dAurch gilsätzlIche Mittel herzibgeectilt Iate 54, Verfahren nach Anapruch 41p dadurch gekennzeichnet. *C der jeweilige zu verlötende Teil beuachbart derjenigen 2tolle aeines Kbrpervolumenop an welcher nie elektrische Veruchweiß-ung otattfindet, beaonders erwärmt wird, 6t, Verfahren nach l-naprueh 5p dadurch gekennzeichnet# d",tß die Erwärmung dieser Zielle mitteln elektrischen itrondurchgkingeo erfolgt$ 7, Verfahren n3ch 21#napruch 59 dadurch gekennzeichnetg daß die Erwärmung der entsprechenden Zone dea zu verlötenden Körpere mittels elektrischer InduktIonebibeizung erfolgt, 8. Verfahren nxch Anap:ruchi 59 dadurch gekonnteichnetg daß die Beheisung der entaprechenden Zonen dee bzw, der miteinander zu verlötenden EÄUrper vermittel« metallischer Körper erfolgt, welche an die entsprechenden Gtellen der zu verechweißenden Körper angesetzt werden und ihrtraeite eine benondere Beheizüng erfahren. 9. Verfahren nach Anapruch 5v daduroh gekennatiebnet@ daß die Beheizung der entspreciaenden üAelle mittels tärmestrablung erfolgt. 10* Verfahren nach Annpruab % dadurch ««kennzeichnet# daß die blektroden der elektrineben Wideretandeaobweiftaeobine aueb unmittelbar für 4ine Bebeinung de* j«eilt4g*n entapreobenden zu verlötenden Körpers benachbart der Verlötungeottlle sorgen, indem sie Uber einander »schließende KontaktfliLeben mit den jeweiligen der zu verlötenden Körper zusammenwirken# wobei die *In* der Kontaktflaoben ein» Blektrodenkarpertell anderen spezifischen elektrischen Widerstandes angehört %la die sindere. 11, Verfahren nach Anspruch 109 dadurch gekennzeichnet# daß die einzelne Elektrode der elektrischen WiderstandeverechweI3ungemanebine an ihrer mit den zu vefaobweißenden elektrischen Körper zuaammenwirkenden Stirnflätehe einen verjUngten Toll guter elektriaoher Leitifflgkelt aufweintu der In gleicher Flucht mit der zu erzeugenden Verlötun4estelle liegt v wobei dieser Teil der ;"jlektrode von einem ringförmig« Toll unochlonnen ist# der aus einem Werkstoff böberen spezifisch« elektrischen Widerstandes besteht. 12» Verfahren naob AnePruOh Ilg, dadurob gekennzeichnete daß der zentrale Toll der Elektrode der elektrischen Wideretandeaobweißmünchine aus Kupfer besteht# v4brend der ihn ult«Chlleßtnd* Körper aus ginge Werk»toff btlbgrgu up#%ifiueben elektrinoben Wideretanden und voraugeweine tougleieb vieobanleob mögliebet widerstandsfähiger« Verketoft# wie sAt No17bdän# besteht. 13o Verfuhrt» naob Anagrucb 1 oder einen der folgenden» dadurch gekonnselebuttg daß miteinander über eine Hartlotechicht zu ver. bindende Oebd»etelle Uber ringförmig* bzw. rabsentemine Zonen miteinander bart verlftet werden, 14o Verfakres »ob Anaprueb 2# dadurob r*owneiobaotg, da@ die eiusl» »b»isaextrem dw* ihre jp«mob«4 itber einen Teil erböhten elektriechen Widerstandes mit dem benachl#arten Werkatuck 41a alektrineber Kontakt aueaumenwirkt. 15, Verfahren nach Äntpruab 14, dadurch gekerinze.iLeliiietg dam20 die 4ektrode der elektriucheu --chweiduaechine uchneiden- oder apitgenlittig in Richtung gur Ihre -;,jtirnflaelle zu verjulist Ist. 16s Verfahren nach den insprUchen 14 und 159 dadurch gekennzeichnett daß die Elektrode der elektrischen an ihrer .;tirnflächt mit gehneldenartIgen oder apitzenartigttn Lrhöhungen vermehen wirdg die einen gerndlinigen oder gekrUmmten Verlauf haben können und etumpf geataltet aelln können* 17. Verfahren nach deln 14 und 161, d.-iCeurch gekenazeichnotg daß auf dan Qide der -#-Icktrade Z*Iaoj##e-natUcke aufgenetzt worden# welche an Ihren nach den inaprUchen 15 und 16 goetaltet sind, la. Verfahren naob Anepxucb 1 oder ein» der folgendent dadurch gekennzeichnet$ da!3 die Dartverlötung In einer #ichutzganatmosphärep wie goß, .,)tiokatorig Wanneriatof£ oder Welgang durchgefUhrt wird.