DE1489791A1 - Halbleiterbauelement mit einer Flaechenhalbleiteranordnung zwischen durch Federdruck angepressten Elektrodenkontaktplatten - Google Patents
Halbleiterbauelement mit einer Flaechenhalbleiteranordnung zwischen durch Federdruck angepressten ElektrodenkontaktplattenInfo
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Description
CKD PHA II A, n&rodni podnifc, Prag (CSSR)
Halbleiterbauelement mit einer Flächenhalbleiteranordnung zwischen durch Federdruck angepreßten
Elektrodonkontaktplatten
Die Erfindung besieht sich auf ein Halbleiterbaueleeent
alt einer Flächerihalbleiteranordnung, an we lohe die beidaeitigen Eontaktplatten der Elektroden mittels einer Feder
angedrückt worden, dio durch das als Widerlager dienende im
weaentliohen obere Ende einer an ihres unteren Ende alt der
unteren Kontaktplatte verbundenen Halterung susamnesgeprefit
wird, die die Halbleiteranordnung, die obero Kontaktplatte, eventuelle Unterlagen sowie die Feder uueohließt.
Bekannternaöen werden fUr diese Art der Kontaktierung
Federn, wie z.B. Tellerfedern, verwendet, die aue mehreren Teilen zuraanmengesetst sind. Diese Feder wird awiaohen der
Kontrvktplatte der oberen Zuführtingoelektrode unter Binaohaltuug «iner leolierenden Unterlage und lern als Anschlag
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235-(0435ii-V693)-HÖP (0)
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oder Widerlager wirkenden oberen Ende einer in der Segel
zylindrischen Halterung zusammengepreßt-. Die Halterung
ist mit ihrem unteren Ende am Boden der Anordnung befestigt,
der die zweite der Elektrodenkontaktplafcten bildet, zwischen denen die Halbleiteranordnung untergebracht let-» Dadurch
werden aämtliehe Teile« d.h. der Boden, die Halbleiteranordnung und die Eontaktplatte der Zuführungselektrode
als eine Einheit zusammengehalten, die in dem am Boden
befestigten Gehäuse eingekapselt ist· Beim Zusammenbau
des Bauelementes wird die Halterung heruntergedrückt bis sie auf dem Boden aufsitzt., Dadurch wird auch die feder
zusammengedrückt und die Halterung wird durch irgendein bekanntes Verfahren* wie beispielsweise Schweißen oder
Umbiegen des Bodenmaterials Über dem HalterungsfJänsohf
mit dem Boden feat verbunden.
Ein Nachteil dieoer bekannten AusfUhrungsart besteht darin»
daß kein genauer Abstand zwischen den Auflage flächen der Feder,
d.ht der Oberseite dor Anodenkontaktplatte bsw. der daraufliegenden
Isolierunterlage und der tJnti.x'aeifce dee Anschlages
bzw. der StUtae der Halterung, eingehalten werden kann»
Von diesem Abstand hängt jedoch das Auemaß der ?ederspaii~
nung und damit der Wert des AnpreßdruckVe ab«
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Zur Einhaltung einte genauen Abstandes werden beim
üblichen J?ertigungsverfahrsn Abstandsunterlagen verschiedener Dicken verwendet*
Bei einer anderen bekannten AusfUhrungsart hat die
Halterung einen als Mutter ausgebildeten Anschlag, der in das Innere des zylindrischen Teiles eingeschraubt ist. Durch
Drehen der Mutter wird die Feder bis zur Erzielung des erforderlichen Anprefidruokes zusammengedruckt. Auoh wenn dabei ein Werkzeug mit einstellbaren Drehmoment angewandt werden kann, ist ee auSerot schwierig eine genaue Einstellung
der Druckwerte ohne eine kostspielige und komplizierte Vor« riohtung zu gewährleisten« Außerdem stellen die Gewindegänge einen Herd von "passiven Widerständen" dar, die je
nach Qualität der Oberflächenbearbeitung erhebliche Schwankungen aufweiser.. Eine noch so geringfügige Abweichung der
"passiven Widerstände" hat erhebliche Unterschiede in der
Einstellung der VcfepannläDge der Feder vnü somit auch der
Druckkraft deroflb<nf zur Folge. Die genaue Einstellung der
festgelegten Druckwert« ist auoh bei dieser Ausführungsart
sehr schwierig «nd nur duy*oh Aiiwc-mdun^ kostspieliger und
komplizierter Methoden erroii'hfcar«
Material
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ear Erzielung dee gewünschten Anpreßdruokes bei'der Fläohenhalbleiteranordnung zu renkenden* Babel treten jedoch grundsätzlich Schwierigkeiten der gleichen Art auf, wie sie bereite oben beschrieben wurden, so daß die Einstellung genauer Druckwerte auch in diesem falle lediglich um den Preis
von Komplikationen und aufwendigen Fertigungsaethoden zu erzielen ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Halbleiterbauelement
alt druckkontaktierter FläehenhalMeiteranordnung zu schaffen,
das nioht Bit den erwähnten Haohteilen behaftet ist und bei
dem eine Fertigung innerhalb der üblichen Toleranzen sowie
die Einstellung genauer Anpreßdruoke der feder in einfacher Weise möglich ist. ■
Das su diesen Zweck gemäß der Erfindung vorgesehene
Halbleiterbauelement der genannten Art 1st in wesentlichen dadurch gekennzeichnet» daß die Halterung aus swei Teilen
besteht, von denen der eine in den anderen feil eingeschoben ist und an seinen Umfang zumindest eine in der zur Achse der
Halterung senkrechten Ebene liegende Ausnehmung besitzt, die durch eu dieser Ebene symmetrische Flächen begrenzt wird und
der andere Teil auf der Innenseite einen su der Ausnehmung passend gestalteten Vorsprung erhält, der in die Ausnehmung
eingreift.
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Biese allgemeine Form wird weiter dadurch verbessert,
daß der untere Teil der zylindrischen Halterung am unteren, am Boden befeotigten Ende in an sich bekannter Weise flanachartig verbreitert ist. Dadurch wird ein Anlöten dee Gehäuses
in vorteilhafter Weise ermöglicht, insbesondere wenn zusatz*· lieh auf dem flansohartigen Teil eine an sich bekannte ring-
und wulstfönaige Erhebung zum Befestigen des Gehäuseflansohes
duroh WiderstandssohweiBung vorgesehen ist»
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Vorzugswaise ringförmige Vertiefung, die sich an der Außenseite
der Halterung bei der Gestaltung des Vorsprunges des übergreifenden Teiles ergibt, für die Aufnahme eines Dichtungsringes ausgenutzt. Dadurch wird bei der Verbindung des Gehäuses mit dem Boden duroh Widerstanisohweißen oder irgendein anderes Verfahren vermieden, daß dabei entwickelte sohädliehe Produkte bis an die Halbleiteranordnung gelangen.
Bin AusfUhrungsbeispiel für das erfindungsgemäße Bauelement ist der angefügten Zeichnung zu entnehmen· Ss zeigen:
Fig. 2 eine Aueführungevariante der Halbleiteranordnung} und
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Fig. 3 die Verbindungsstelle der beiden Balterungeteile
in stark vergrößertem Maßstab.
Das Halbleiterbauelement gemäß Pig. 1 besteht aus einen
Boden 1« der die Elektrodenkontaktplatte bildet, auf welcher die flächenhafte Halbleiteranordnung 2 untergebracht ist, auf
deren oberer Fläche die Eontaktplatte 3 der Anode 4 aufliegt·
An der Kontaktplatte 3 liegt eine Isolierunterlage 5 an, auf die sich das untere Ende der Feder 6 abstütet· Me Feder 6
besteht aus mehreren aufeinandergestapelten Tellerfedern. Me
Halterung der Feder 6 besteht aus zwei !Feilen 7 und 8· Der untere Teil 7 ist mit seinem unteren Ende am Boden 1 befestigt
und in sein oberes Ende ist der obere Teil 8 eingeschoben, der
einen Anschlag oder ein Widerlager für das obere Ende der Feder 6 bildet. Der obere Teil 8 hat an seinem Umfang eine ringförmige Ausnehmung oder Hut 9» in welche ein passend gestalteter Vorsprang 10 des unteren Teiles 7 eingreift,' der gleichfalls an dessen ganzem umfang durch "Einwalzen" oder Eindrücken
der Wand ausgebildet wird. Sie Begrenzungsflächen der Ausnehmung 9 sind zu der durch die Mitte der Ausnehmung 9 gehenden Ebene A-A, die zur Achse X der zylindrischen Halterung
senkrecht steht, symmetrisch. Der untere Teil 7 ist an seinem unteren, mit dem Boden 1 befestigten Ende flanschartig verbreitet, so daß eine Art !Ringscheibe 11 entsteht» auf «reicher
eine wulstfSrmige Erhebung 12 ausgebildet ist. Das Gehäuse 13
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let nit einen flansch 14 vorgesehen, der alt der wulstföraigen
Erhebung wlderstandeverschwelfit let. In die ringförmige Vertiefung, die duroh Auebildung (durch "Einweisen") dee in die
ringförmige Auenehmung 9 eingreifenden Vorsprungeβ des unteren
feile 7 entsteht, 1st ein beispielsweise aus Polytetrafluorethylen bestehender Dichtungsring 15 eingelegt. Der Ring 15
versteift den Raun swisehen der Auflenwand der zylindrischen
Halterung und der Innenwand des Gehäuses 15, so daß er eine
Dichtung bildet, die das Eindringen von schädlichen Stoffen, die beia Verschweißen des Flansches 14 Bit der wuletfureigen
Erhebung 12 entstehen können, verhindert·
Fig· 2 zeigt eine anders ausgestaltete Aueführungsart
der Halterung.
Der untere aa Boden* 1 befestigte Teil 7 * hat in dieses
fall an seinem oberen Sude eine ringförmige Yerdickung, die
an ihre« Umfang eine'ringförmige Auenehmung oder Hut 9» aufweist. Der obere Teil 8* springt an seinem oberen Ende nach
innen vor und bildet so ein Widerlager für das obere Ende der Feder 6. Der untere Teil 7* 1st alt dea oberen Teil 8* In
gleicher Weise wie bereits bei der Ausführung geaäfl fig· 1 beschrieben, d.h. duroh Ausbildung des Vorsprungs 10* durch
"Einwalsen", verbunden. Die übrigen Teile gleichen der Anordnung gem&S flg. 1·
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Der Zusammenbau des Halbleiterbauelementes geschieht
folgendermaßens
Der untere Teil 7 bzw, 7' wird mit dem Boden 1 hartverltttet. Aul den Boden 1, also in das Innere des unteren Teiles
7 bzw. 7% wird die Halbleiteranordnung 2 aufgesetzt, gegebenenfalls mit den dazugehörigen Unterlagen; darauf wird die
Kontaktplatte 3 der Anode 4 aufgesetzt« Auf die Kontaktplatte
3 wird die Isolierunterlage 5 gelegt; dann werden die Teile der Feder 6 darauf aufgestapelt und ferner setzt man den das
Widerlager für die Feder bildenden oberen Teil 8 bzw 8* auf.
Die Nut 9 des oberen Teiles 8 bzw«, die Nut 9' des unteren
Teils 7' wird zuvor hergestellt. Bann wird die Feder 6 mit einem Werkzeug vermittels des Widerlagers so weit heruntergedrückt, bis sie den vorgeschriebenen Torspannungswert erreicht. Dabei schieben sich die Teile 7 bzw. 7" und 8 bzw» 8?
ineinander. Danach werden sie durch "Einwalzen" in der senkrecht zur Achse X der Wand des Teiles 7 bzw. 8' liegenden
Ebene in der in Fig· 3 dargestellten Weise verbunden. In Anbetracht dessen, daß die die Hut 9 bzw-, 9' bildenden Wände
zur Ebene A-A symmetrisch sind, gleichen sich die in anderen
/unter Ebenen liegenden Kraftkomponenten/einander aus., so daß auch
in Richtung der Achse X keine einseitig wirkenden Kraftkomponenten auftreten» Beim "Einwalzen" kommt es zu keiner
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fluaaxing der Lage dee Widerlagers dee oberen Endes der
Feder 6» Tn Sichtung der Achse X bleibt der genaue Wert
der Vorspannung der Feder 6 erhalten.
Anstelle der Nut 9 und des entsprechenden VorSprungeβ
können auch andere Verbindung«-· und Sioherungssiittel, wie
z.B. löcher und Stifte u»äo vorgeaehen werden.»
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin,
daß sie die Anwendung einea einfachen Fertigungsprozeeses für
ticn Verbinden der Spannvorrichtung der Flächenhalbleiteran-Mdnung
sifflfiglicht, d.h. ftir die gegenseitige Verbindung der
beiden Halterungeteile an der Stelle, wo sich ihre Wände tiberiappött.»
Mit einer geeigneten Vorrichtung kann der genaue Ab-Mt
and der beiden Auflage flächen der feder bei üblichen ?er-Ugungotoleranzen
eingestellt und festgelegt und eoait ein genau böstimater Grad der Pedervoropannung oder des Anpreßärunkeo
erzielt werden. Gemäß der Erfindung werden ferner Faktoren eliminiert, die während der Fertigung die von dem
Werkzeug während des ZueacsmendrUokena der Feder resultierende
entv/ickelte Kraft und dadurch auch ihre Druckkraft, nachteilig
beeinflussen könnten«
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Claims (1)
- Pat entansprünhe1. Halbleiterbauelement mit einer Fläehenhalbleiteranordnung, an welche die beidseitigen Kontaktplatten der Elektroden mittels einer Feder angedrückt werden, die durch das ala Widerlager dienend« im wesentlichen obere Ende einer an ihrem unteren Ende mit der unteren Kontaktplatte verbundenen Halterung zusammengepreßt wird, die die Halbleiteranordnung9 die obere Kontaktplatte, eventuelle Unterlagen sowie die Feder umsohließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus zwei !feilen (7,8 bzw» 7%8') besteht, von denen der eine (8 bzw* 7") in den anderen Teil eingeschoben ist und an seinem TJiafang zumindest eine in der zur Achse (X) der Halterung Bankrechten Ebene (A-A) liegende Ausnehmungen (9 bzw· 9°) basitst, die durch zu dieser Ebene symmetrische Flächen begrenzt wird und der andere Teil (7 bzw· 8') auf der Innenseite» einen zu der Ausnehmung fc (9 bzw. 9') paesend gestalteten Vorsprung erhält, der in die Ausnehmung dingreift.2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (7) asa Boden (1) befestigt ist und öaß der an seinem oberen Ende als Widerlager für das obere Ende der Feder (6) ausgebildete ringförmige Teil (8) in den unteren Teil (7) eingeschoben ist.909824/0503BAD3· Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß der an Boden (1) befestigte untere Teil (71) an seinem oberen Ende eine ringförmige Verstärkung aufweist, an deren üofang eine Ausnehmung (9*) ausgebildet ist, in die ein paasend geformter Vorsprung des übergreifenden oberen Teile (8*) eingreift, dessen oberes Ende nach innen vorspringt und so das Widerlager des oberen Endes der Feder (6) bildet.4· Halbleiterbauelement nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekenne«lohnet, daß die Ausnehmung (9 bzw. 9') duroh ein« durchgehende un den ganzen Umfang geführte Hut gebildet wird und daß dor Vorsprung (10 bzw. 10') als ein integraler Teil der entsprechenden Partie des zylindrischen Halterungsteiles ebenfalls an ganzen umfang ausgebildet wird.5* Halbleiterbauelement nach den Ansprüchen 1 bis 4-, daduroh gekennzeichnet, da0 der a» Boden (1) befestigte Teil eine flanschartige Verbreiterung (11) besitzt, an wolober der Flansch (14) des Gehäuses (13) befestigt ist.6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der flanschartigen Verbreiterung (11) oino ring- und wulstfuraige Erhebung (12) vorgesehen ist, mit dev der Plansch (14) deo Gahäusss (13) widerotandsverechweißt ist.9088 2 >;/ 0 50 3BAD ORJOWNAL7· Halbleiterbauelement nach Anepruoh 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die an Umfang der Halterung duroh die Auebildung des Voreprungs (10 bzw. 10') duroh Deformation entstehende Yertiefung ein Dichtungsring (15) eingelegt ist, der den Abstand zwischen der Außenwand der zylindrischen Halterung und der Innenwand des Gehäuses ausfüllt·909824/0503BAD1*Leerseite
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