DE1564677C3 - - Google Patents

Description

gekennzeichnet, daß der Draht /u einer Schleife 25 oder einer plastischen Verformung sein; letztere ist

oder Spirale gebogen ist.

4. Halbleiteranordnung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß als Zuleitungselektrode wenigstens im Bereich ihrer Auflage auf der kontaktelektrode ein von einer biegsamen Metallisierung umgebener elastischer Kernkörper dient.

j. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleuungselektrode wenigstens im Bereich ihrer beendet, wenn die spezifische Flächenpressung infolge der vergrößerten Auflagefläche den zum Fließen notwendigen Grenzwert unterschreitet. In beiden Fällen wird sich jedenfalls die auf der Kontaktelektrode aufliegende Oberfläche der Zuleitungselektrode an eventuell vorhandene Unebenheiten der Kontaktelektrode anpassen.

Die der Kontaktelektrode zugewandte Seite der an dem Druckkontakt beteiligten Zuleitungselektrode hat

Auflagefläche auf der Kontaktelektrode aus Silber, 35 eine im wesentlichen konkave oder konvexe Form.

aus, weichem Kupfer oder aus Legierungen jedes dieser Metalle besteht.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung mit einem Gehäuse, in dem ein scheibenförmiger, auf beiden Seiten mit mindestens Mit der Bezeichnung »im wesentlichen konvex« sollen auch solche Zuleitungselektroden erfaßt werden, die auf der der Kontaktelektrode zugewandten Seite von wenigstens zwei, zueinander geneigten Flächen begrenzt werden. Dementsprechend kann die Zuleitungselektrode beispielsweise aus einem Draht mit polygonalem Querschnitt bestehen, der mit einer Kante oder einer Fläche auf die Kontaktelektrode gelegt wird. Vorzugsweise wird man jedoch einen gewöhnli-

einer metallischen Kontaktelektrode !,ersehener Halb- 45 chen Draht mit kreisförmigem Querschnitt wählen. Ein

leiterkörper mit mindestens einem pn-übergang zusammen mit einem Kraftspeicher und mit den zu den kontakteiektroden führenden Zuleitungselektroden so Ungeordnet sind, daß wenigstens zwischen einer Zuleitungselektrode und einer Kontaktelektrode ein Strom und Wärme gut leitender Druckkontakt und Zwischen Kraftspeicher und Halbleiterkörper ein Druckstück liegt.

Eine solche Halbleiteranordnung ist beispielsweise in der österreichischen Patentschrift 2 34 214 beschrieben Ivorden. Dort besteht die Zuleitungselektrode im we-Jentlichen aus einem zweiteiligen Stempel, dessen obefes Teil in axialer Richtung nachgiebig und dessen unteres Teil starr ausgeführt ist. Eine als Kraftspeicher die solcher Draht kann zu einer einfachen Schleife oder zu einer flächigen Spirale gebogen sein und zugleich die elektrischen Zuleitungen zu Schleife bzw. Spirale bilden.

Als Zuleitungselektrode kann aber auch ein ausgeglühtes Stanzteil verwendet werden.

Schließlich kann als Zuleitungselektrode wenigstens im Bereich der Auflagefläche auf der Kontaktelektrode ein von einer biegsamen Metallisierung umgebener, elastischer Kernkörper, z. B. aus Siliconkautschuk, dienen. Die Metallisierung kann unmittelbar, z. B. durch einen galvanischen Prozeß auf dem Kernkörper aufgebracht sein. Es kann sich dabei aber auch um einen dünnwandigen Hohlkörper handeln, der von dem

•ende Sattelfeder drückt das obere Teil der Zuleitungs- 60 Kernkörper ganz oder teilweise ausgefüllt wird.

tlektrode über ein Druckstück gegen das untere Teil und dieses gegen den Halbleiterkörper. Die am Halbleiterkörper anliegende Fläche des unteren Teils der Zuleitungselektrode muß mit großem Aufwand bearbeitet werden, wenn ein niedriger thermischer und elektrischer Übergangswiderstand erreicht werden soll. Man hat aber auch schon zwischen die an einem Druckkontakt beteiligten Flächen eine Scheibe aus Bei der Auswahl des Materials für die Zuleitungselektrode ist zu bedenken, daß die maximale Strombelastbarkeit eines derartigen Halbleiterbauelements eine bestimmte Mindestgröße der Auflagefläche der Zuleitungselektrode auf der Kontaktelektrode erforderlich macht. Diese Mindestgröße muß sich mit dem für den stationären Kontaktdruck bemessenen Kraftspeicher während des Einbauvorgangs durch elastische

odor plastische Verformung erreichen kissen. Andererseiis wird die uniere Grenze für die Verformbarkeit der Zuleitungselektrode durch die im Beirieb notwendige, niedrigste Fiächenpressung bestimmt. Aus diesen Überlegungen heraus haben sich als Werkstoffe fur d'.e Zu!eit;ingselektrode insbesondere Silber, weiches Kupfer oder Legierungen jedes dieser Metalle als günstig erwiesen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen naher erläutert. _

F i g. 1 zeigt die einzelnen Teile eines Halbleuerbauelenenis mit den Merkmalen der Erfindung und

F i g. 2 das gleiche Halbleiterbauelement in fertig zusammengebautem Zustand;

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf den der Kontaktelektrode /ugCAandten Bereich der Ziileimngselektrode.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bc/ugszeichen versehen.

So ist beispielsweise ein Strom und Warme gut leitender, z. B. aus Kupfer bestehender E.xlenteil mit I bezeichnet. Einem Gewindestutzen dieses Teils Kt das Bezugszeichen 12. einer planen Bodenflaehe das Bezugsztiehen 11 und einem Flanschtet! das Bezugszeichen 13 zugeordnet. Letzterer ist mit einem Schweißring 2. z. B. aus Stahl, verbunden.

Mit 4 ist das Halbleiterelement, mit 40 der eigentliche Halbleiterkörper, mit 41 eine Trägerplatte, vorzugsweise aus Molybdän, bezeichnet. Sie is; mit einer Seite des scheibenförmigen Halbleiterkörpers durch Hartlötung oder Legierung verbunden. Die andere Seite des Halbleiterkörpers weist zwei durch Aufdampfen oder Einlegieren von Metallen erzeugte Kontaktelektrode 42 und 43 auf. 43 ist z. B. die Steuerelektrode eines Thyristors mit den Hauptclektroden 42 und 44.

Zwischen der mit der Hauptelektrode 44 verbundenen Tragerplatte 41 und der BodenHache 11 is; eine scheibenförmite Zwischenlage 3 aus duktilem Material. /. B. aus Silber angeordnet.

s Die der Kontaktelektrode 42 zugeordnete Zuleitungselektrode ist mit 5. ein mit der Kontaktelektrode 42 unmittelbar zusammenwirkender, ringförmiger Teil mit 51 bezeichnet. Es handelt sich dabei um einen zu einer ringförmigen Öse gebogenen Draht

ίο aus Kupfer (vgl. die Draufsicht auf die gebogene Schleife 51 in F i g. 3).

Die andere Kontaktelektrode 43 ist mn einem ■\nsehlußleiier 6 z. B. durch Schweißen verbunden.
Ein Druckstück mit Durchführungen für die Anschlußleiter und mit Ausnehmungen zur Zentrierung der Zuleitungselektrode 5. 51 relativ zu dem Halbleiterelement 4 ist mit 7 bezeichnet. Es besteht aus Isoliermaterial.

Ein aus Tellerfedern 81 bestehender Kraftspeicher ist mit 8 bezeichnet.

Der Kappenteil des Gehäuses trägt das Be/ugszeiehen 9. sein zylindrischer Manie). /. B. aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, das Be/ugszeichen 91. Ein mit dem zylindrischen Mantel 91 hart verlötetes Abschlußstück aus Keramik ist mit 92 bezeichnet. Ei ist von zwei metallischen Durchführungshulsen 93 und 94 durchsetzt.

F i g. 2 zeigt das Halbleiterbauelement nach F i g. 1 in zusammengebautem Zustand. Ein Flanschieil des M intels 91 des Kappenteils 9 ist dabei mit dem Schweißring 2 des Bodenteils 1, /.. B. durch Warzenschweißung. verbunden. Der Kraftspeicher 8 ist dann gespannt und hat eine plastische Verformung des mit der Kontaktelektrode 42 zusammenwirkenden Teils 51 der Zuleitungselektrode 5 bewirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Halbleiteranordnung mit einem Gehäuse, in dem ein scheibenförmiger, auf beiden Seiten mit mindestens einer metallischen Kontaktelektrode versehener Halbleiterkörper mit mindestens einem pn-Übergang zusammen mit einem Kraftspeicher und mit den zu den Kontaktelektroden führenden Zuleilungselektroden so angeordnet sind, dall wenigstens zwischen einer Zuleitungselektrode und einer Kontaktelektrode ein Strom und Wärme gut leitender Druckkontakt und zwischen Kraftspeicher und Halbleiterkörper ein Druckstück liegt, d a duktilem, also weichem Material gelegt, das Ungleichmäßigkeiten in den Oberflächen der beiden Flachen ausgleicht.

Ferner hängt der Kontaktdruck bei den bekannten Halbleiteranordnung^! vom Rderweg des Kraftspeichers beim Zusammenbau der Teile der Halbleiteranordnung und damit von den Fettigungstoleran/en dieser einzelnen Bauteile ab. Dm einen bestimmten Kontaktdruck zu erzielen, müssen daher sehr enge ίο Toleranzen eingehalten werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden, daß die am Druckkontakt beteiligten Flächen nicht besonders bearbeitet werden müs-

durch gekennzeichnet, daß das Material 15 sen und ohne zusätzliche duktile Zwischenlagen aus-

der Zuleitungselektrode (5) und ihre Form Kontaktbereich mit der Kontaktelektrode (42) so gewählt sind, daß sich die Kontaktflache heim Spannen des Kraftspeichers (8) vergrößert.

2. Halbleiteranordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungselektrode (5) wenigstens im Bereich ihrer Auflage .uif der Kontaktelektrode (42) aus Draht besteht.

J. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2. dadurch kommen, wobei höhere Toleranzen für die einzelnen Teile einer solchen Halbleiteranordnung zugelassen werden können.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Zuleitungselektrode und ihre Form im Kontaktbereich mit der Kontaktelektrode so gewählt sind, daß sich die Kontaktfläche beim Spannen des Kraftspeichers vergrößert.

Diese Verbreiterung kann die Folge einer elastischen