DE1588072C3 - Transistor-Spannungsregler für mit stark wechselnden Drehzahlen antreibbare Generatoren, insbesondere Fahrzeuglichtmaschinen - Google Patents

Transistor-Spannungsregler für mit stark wechselnden Drehzahlen antreibbare Generatoren, insbesondere Fahrzeuglichtmaschinen

Info

Publication number
DE1588072C3
DE1588072C3 DE19671588072 DE1588072A DE1588072C3 DE 1588072 C3 DE1588072 C3 DE 1588072C3 DE 19671588072 DE19671588072 DE 19671588072 DE 1588072 A DE1588072 A DE 1588072A DE 1588072 C3 DE1588072 C3 DE 1588072C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
emitter
base
zone
transistor
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19671588072
Other languages
English (en)
Other versions
DE1588072A1 (de
DE1588072B2 (de
Inventor
Hans Dipl.-Phys. Dr. 7000 Stuttgart Linstedt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to US759160A priority Critical patent/US3539907A/en
Priority to GB43176/68A priority patent/GB1167840A/en
Priority to FR1583328D priority patent/FR1583328A/fr
Publication of DE1588072A1 publication Critical patent/DE1588072A1/de
Publication of DE1588072B2 publication Critical patent/DE1588072B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1588072C3 publication Critical patent/DE1588072C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

Die Erfindung betrifft einen Transistor-Spannungsregler nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem aus der britischen Patentschrift 1101827 bekannten Spannungsregler dieser Art ist in einem ersten Siliziumplättchen die Zenerdiode und der Steuertransistor integriert und in einem zweiten Siliziumplättchen der Leistungstransistor ebenfalls in Planartechnik ausgeführt. Derartige Halbleiterplättchen weisen nur eine geringe Kantenlänge von wenigen Millimetern auf und benötigen daher eine andere An-Schlußtechnik als sie bisher bei den zur Aufnahme von diskreten Schaltelementen dienenden Leiterplatten beispielsweise nach der Zeitschrift Direct Current Nov. 1965, Seite 175, üblich war.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die beiden Halbleiterplättchen einen mit möglichst geringem Material- und Lohnaufwand durchführbaren Zusammenbau zu schaffen, bei welchem sich die notwendigen Leitungsverbindungen leicht herstellen lassen.
Zur Lösung' dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten baulichen Merkmale vorgesehen, die einen weitgehend automatisierten Zusammenbau ermöglichen.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegensand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel, einem Volltransistor-Spannungsregler näher beschrieben, der in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt
Fig. 1 das elektrische Schaltbild des Spannungsreglers in Verbindung mit einer zum Betrieb auf einem Kraftfahrzeug bestimmten Drehstrom-Lichtmaschine,
Fig. 2 in der Draufsicht eine sämtliche aktiven Bauelemente des Reglers enthaltende Baugruppe auf einer gemeinsamen Sockelplatte,
Fig. 3 das erste, den Steuertransistor, die Zenerdiode und den Emitter-Basis-Widerstand des Steuertransistors enthaltende Halbleiterplättchen in der Draufsicht und
Fig. 4 das den Treibertransistor und seinen Arbeitswiderstand enthaltende dritte Halbleiterplättchen, welches ebenfalls in der Draufsicht wiedergegeben ist.
Der Spannungsregler ist zum Betrieb der bei 10 schematisch angedeuteten Drehstromlichtmaschine bestimmt, welche drei feststehende Drehstromwicklungen 11,12 und 13 und eine umlaufende, auf dem Anker der Lichtmaschine angeordnete Feldwicklung 14 hat und durch den Motor eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs in üblicher Weise über eine ebenfalls nicht dargestellte Riemenscheibe angetrieben wird. Jeder der Drehstromwicklungen ist über eine den Laststrom der Lichtmaschine führende Plusdiode 15 mit dem Pluspol einer zum Starten und zum Betrieb des Fahrzeugmotors dienenden 12,6-Volt-Batterie 16 verbunden, an weiche über einen Schalter 17 die bei 18 angedeuteten, für den Betrieb des Fahrzeugs vorgesehenen Verbraucher, wie Zündeinrichtung oder Fahrbahnbeleuchtung u. dgl., angeschlossen werden können. Mit der gemeinsamen, an den Minuspol der Batterie 16 angeschlossenen Minusleitung 20, sind die Drehstromwicklungen der Lichtmaschine über je eine von drei, ebenfalls für den vollen Laststrom der Lichtmaschine bemessenen Minusdioden-21 verbunden. Für den Erregerstrom, der über den mit unterbrochenen Linien umrahmten Spannungsregler R der Feldwicklung 14 zugeführt und durch den Spannungsregler auf einen der Antriebsdrehzahl und der Last der Lichtmaschine angepaßten zeitlichen Mittelwert eingestellt wird, sind drei, ebenfalls an die Drehstromwicklungen angeschlossene Erregerdioden 22 vorgesehen, weiche auf eine zum Regler R führende Plusleitung 23 derart arbeiten, daß zwichen dieser Plusleitung und der Minusleitung 20 eine Spannung entsteht, die proportional zu der über die Laststromgleichrichter 15 und 21 an die Batterie 18 gelieferten Ladespannung ist, die vom Regler R auf einem von der Antriebsdrehzahl und der Belastung der Lichtmaschine praktisch unabhängigen Sollwert von etwa 14 Volt gehalten werden soll.
Der Regler R enthält als aktive Bauelemente einen mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe zur Feldwicklung 14 liegenden Leistungstransistor LT, einen Treibertransistor TT und einen Steuertransistor ST sowie eine als Sollwertgeber dienende Zenerdiode Z, die an die Basis des Steuertransistors angeschlossen ist und in Reihe mit einer zur Kompensation des Temperaturgangs der Zenerdiode Z dienenden Siliziumdiode 25 liegt, die ihrerseits an den Abgriff P eines aus drei Widerständen 26, 27, 28 bestehenden Spannungsteilers angeschlossen ist. Zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 26, 27 und der Minusleitung 20 liegt ein Glättungskondensator 30 von etwa 0,3 μΈ. Zwischen dem Spannungsteilerabgriff P und der Feldwicklung 14 ist ein Rückkopplungswiderstand 31 von etwa 40 kOhm vorgesehen. Vom Kollektor des Steuertransistors 57" führt zur Plusleitung 23 ein Arbeitswiderstand 32 von etwa 900 Ohm, welcher zusammen mit den Widerständen 26, 27 und 28 und dem Rückkopplungswiderstand 31 in Form einer gedruckten Schaltung in bekannter Weise hergestellt sein kann.
Damit die Lichtmaschine sich beim Anlauf aus dem Stillstand heraus selbst erregen kann, muß sichergestellt werden, daß dann der Leistungstransistor LT und der Treibertransistor TT stromleitend ist, während der Steuertransistor praktisch gesperrt ist. Parallel zur Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors 57" ist daher ein Widerstand Al von etwa 600 Ohm vorgesehen. Parallel zur Emitter-Basis-Strecke des Leistungstransistors LT hingegen liegt ein Widerstand R2 von etwa 150 Ohm, welcher sicherstellt, daß der Leistungstransistor und gleichzeitig mit ihm der Treibertransistor vollständig gesperrt werden kann, wenn die Spannung zwischen den Leitungen 20 und 23 den Sollwert erreicht und der Steuertransistor demzufolge durch die Zenerdiode Z stromleitend gemacht wird.
Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der zum
Schaltplan nach Fig. 1 gehörenden Bauelemente in solche, die als inaktive Bauelemente durch eine gedruckte Schaltung realisiert werden und die über diese Schaltung mit der Diode 25 und dem Kondensator 30 verbunden werden können, und in eine zweite, die aktiven Bauelemente umfassende Gruppe ist es möglich, für diese eine gemeinsame, aus Metall hergestellte Sockelplatte 35 vorzusehen, die in Fig. 2 etwa siebenfach vergrößert in ihrer Draufsicht wiedergegeben ist und in Wirklichkeit einen Durchmesser von etwa 11 mm hat. Im einzelnen sind die aktiven Bauelemente auf drei dünne Siliziumhalbleiterplättchen 36, 37 und 38 aufgeteilt, von denen jedes die Form eines Chip hat.
Das erste Halbleiterplättchen 36 enthält den Steuertransistor ST, die Zenerdiode Z und den Basiswiderstand Rl des Steuertransistors. Der innere Aufbau dieses in Fig. 3 in seiner Draufsicht und in-etwa 65facher Vergrößerung wiedergegebenen ersten Halbleiterplättchens 36 ist weiter unten näher beschrieben. Das zweite Halbleiterplättchen 37 hat, wie Fig. 2 deutlich zeigt, die Form eines Quadrates, dessen Kantenlänge etwa 4 mm beträgt. Es enthält nur den in üblicher Planartechnik hergestellten Leistungstransistor LT, jedoch mit der Besonderheit, daß die den Kollektoranschluß des Leistungstransistors bildende Rückseite mit der Sockelplatte 35 verlötet ist, während an seiner in Fig. 2 wiedergegebenen Vorderseite eine Kontaktmetallisierung 40 für den Anschluß des Emitters und eine Metallisierung 41 für den Anschluß der Basis des Leistungstransistors aufgebracht ist. Das dritte Halbleiterplättchen 38 hat ebenfalls quadratische Gestalt, jedoch nur etwa 1,6 mm Kantenlänge, und enthält den Treibertransistor TT sowie den Emitter-Basis-Widerstand R2 für den Leistungstransistor LT.
Im einzelnen ist das den Steuertransistor 57", die Zenerdiode Zund den Emitter-Basis-Widerstand Rl enthaltende Halbleiterplättchen 36 aus n-leitendem Silizium in der Weise hergestellt, daß zunächst in üblicher Planartechnik innerhalb mit einem Fotolack abgedeckten Randzone eine rechteckförmige Basiszone Bl durch Eindiffundieren von in der Gasphase vorliegenden, eine p-Leitung ergebenden Dotierungsstoffen erzeugt wird. Innerhalb dieser Basiszone sind mit Abstand voneinander zwei etwa quadratische Emit- ίο terzonen El und £2 eindiffundiert, die η-leitende Eigenschaften haben. Die Emitterzone El gehört zur Zenerdiode Z und muß in" der in Fig. 1 wiedergegebenen Weise über die Diode 25 mit dem Spannungsteilerabgriff P verbunden werden. Hierzu ist der Emitterzone El eine von der Begrenzung dieser Emitterzone etwa gleich großen Abstand haltende Kontaktmetallisierung 43 aus einer Blei-Zinn-Legierung angebracht. Die andere Elektrode der Zenerdiode wird von der gemeinsamen Basiszone Bl gebildet, die als durchgehende p-Schicht bis unter die den Emitter des Steuertrarisistors ST bildende Emitterzone El reicht, jedoch nach dem in Fig. 1 angegebenen. Schaltbild keinen aus dem Halbleiterplättchen herausführenden, mit der übrigen Schaltung verbindbaren Anschluß benötigt. Zwischen den beiden Emitterzonen El und El befindet sich eine aufmetallisierte Potentialleiste 44 auf der p-leitenden Basiszone Bl. Diese Potentialleiste hat lediglich die Aufgabe, vor dem ihr gegenüberliegenden Rand der zum Steuertransistor ST gehörenden zweiten Emitterzone El ein einheitliches Basispotential zu sichern.
Die p-leitende Basisschicht Bl wird im Planarverfahren durch Diffusion von in der Gasphase vorliegendem Bor hergestellt. Daher ist die Borkonzentration an der in Fig. 3 dargestellten Oberseite des Halbleiterplättchens am höchsten. Deshalb wird dort auch die Zenerspannung der von der Emitterzone El und der Bäsisschicht Bl gebildeten Zenerdiode bestimmt. Wie rechnerisch nachgewiesen werden kann, entstammt der Zenerstrom fast ausschließlich dem der Potentialleiste 44 unmittelbar benachbarten Rand der Emitterzone El. Durch die Länge der Potentialleiste 44 läßt sich ein optimaler Kompromiß zwischen der Flächenbelastung der zur Zenerdiode gehörenden Zonen und dem mit steigender Flächenbelastung abnehmenden Zenerwiderstand einstellen.
Zum Anschluß der Emitterzone El des Steuertransistors ST dient eine auf diese Emitterzone aufgebrachte Köntaktmetallisierung 46, die ebenso wie die Kontaktmetallisierung 43 aus einer Blei-Zinn-Legierung besteht. Die Metallisierung 46 greift mit ihrer der Potentialleiste 44 abgekehrten Randzone 47 über die Emitterzone E2 hinaus auf die dort von Isolierstoffen freigehaltene Basiszone Bl über und ergibt dadurch den Emitterbasiswiderstand Al des Steuertransistors, wobei die Größe dieses Widerstandes durch die Länge der von dieser Kurzschlußzone 47 zu dem aktiven Emitterrand 45 führenden Strombahnen bestimmt wird, die über die p-leitende Basisschicht Bl entlang dem Rand der Emitterzone E2 .und unter dieser Emitterzone hindurchführen.
Das den Treibertransistor TT und den Basiswiderstand R2 für den Leistungstransistor enthaltende, in Fig. 4 in etwa fünfzigfacher Vergrößerung wiedergegebene Halbleiterplättchen 38 ist ebenso wie das den Leistungstransistor enthaltende zweite Halbleiterplättchen 37 mit seiner den Kollektoranschluß bildenden Unterseite auf der Sockelplatte 35 festgelötet. Es enthält eine bis nahe an den Rand des Halbleiterplättchens reichende, durch Eindiffundieren von Bor in das η-leitende Silizium-Grundmaterial erzeugte, pleitende Basiszone 52, deren Begrenzung durch unterbrochene Linien angedeutet ist. In diese Basiszone ist die den Emitter des Treibertransistors TT bildende η-leitende Emitterzone £3 eindiffundiert, die unter dem auf sie aufgebrachten, von der Kontaktmetallschicht 50 gebildeten Emitteranschluß jeweils geringfügig vorsteht und an dieser Randzone in Fig. 4 durch eine Punktierung verdeutlicht ist. Für die hier dargestellte Lösung ist wesentlich, daß die Emitterzone £3 im wesentlichen diagonal im Feld der Basiszone B2 liegt und auf diese Weise zwei als Basiskontaktflächen dienenden Zonen der Basis B2 elektrisch weitgehend voneinander trennt. Diese Trennung ist durch zwei schmale, vom Kollektorgrundmaterial ausgefüllte und beim Eindiffundieren der Basiszone B2 ausgesparte Einbuchtungen 54 und 55 verstärkt. Durch diese Einbuchtungen wird die Breite der Verbindungszone von der unter der Kontaktfläche 51 liegenden Basiszone zu dem Hauptteil der Basiszone bis auf etwa 100 μΐη abgeschnürt. Ein an diese Abschnürung 56 sich anschließendes freies Stück 57 der Basiszone führt bis zu einer schmalen Stelle 58, an welcher die Emittermetallisierung 50 auf die Basiszone B2 übergreift und dort demzufolge einen lokalen Emitter-Basis-Kurzschluß schafft, der jedoch keineswegs niederohmig ist, sondern einen von der Emittermetallisierung 50 zu der Kontaktmetallisierung 51 führenden Widerstand, nämlich den Basiswiderstand R2 bildet, der über diese Kontaktmetallisierung 51 in der unten näher beschriebenen Weise mit dem Emitter des Leistungstransistors LT und "außerdem über die auf der Emitterzone £3 angebrachte Emittermetallisierung 50 mit der Basis des Leistungstransistors verbunden werden kann. Der Anschluß der Basiszone erfolgt über die Metallisierung 52.
Natürlich führt der lokale Emitter-Basis-Kurzschluß an der Stelle 58 zu einer zusätzlichen Verbindung zwischen dem Emitter und der Basis des Treibertransistors TT, wobei diese Verbindung einmal durch den schmalen, zwischen Emitter und Kollektor an der Oberseite des Halbleiterplättchens verlaufenden Basisstreifen ganz um den Emitter £2 herumführt und außerdem unter dem Emitter durch die dünne eigentliche Basisschicht hindurchführt. Durch geschickte Wahl und Ausbildung des lokalen Emitter-Basis-Kurzschlüsses in der Ecke- der Emitterkontaktierungsfläche lassen sich aber mit Hilfe der obenerwähnten Basisrandeinbuchtungen 54 und 55 diese beiden Wege sehr hochohmig machen, wobei der eine Weg - wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel—verhältnismäßig lang ist und der andere Weg sogar mit einem durch die schmale Stelle 58 gebildeten Widerstand versehen ist, so daß insgesamt ein nur unbeträchtlicher Verstärkungsverlust resultiert. Infolge der Kontaktierung der durchgehenden Basiszone mit der Kontaktmetallisierung 5Γ entstehen im Halbleiterplättchen zwei pn-Dioden, die beim Betrieb des Reglers in iher Sperr-Richtung beansprucht werden; die erste Diode liegt zwischen dieser Kontaktmetallisierung und der Basiszone B2, die zweite pn-Diode zwischen dem Ahschlußkontakt 51 und dem auf der Rückseite des Halbleiterplättchens angeschlossenen Kollektor des Leistungstransistors. Diese beiden zusätzlich entstehenden Dioden sind für die Dämpfung
von Schwingungen, die während des Betriebs des Reglers auftreten können, von großer Bedeutung und unterstützen in vorteilhafter Weise den Kondensator 30, welcher über einem Teil des Spannungsteilers 26, 27, 28 liegt. Außerdem werden die Emitterstrecken des Leistungstransistors und des Treibertransistors vor Spannungsspitzen umgekehrter Polung geschützt.
Um alle drei Halbleiterplättchen 36, 37 und 38 in einer einzigen Durchfahrt durch einen eine inerte Gasatmosphäre enthaltenden Tunnel-Lötofen auf der Sockelplatte 35 befestigen und dabei die zwischen den einzelnen Halbleiterplättchen erforderlichen Verbindungen herstellen zu können, ist die Sockelplatte als gemeinsamer Kollektoranschluß für den Leistungstransistor LT und den Treibertransistor TT benutzt. Außerdem sind in der Sockelplatte 35 mit Glasisolierungen befestigte, pfostenartig an beiden Sockelplattenseiten vorstehende Anschlußleiter Kl, Kl, K3 vorgesehen, die zur Erleichterung der mit Hilfe von Schablonen erfolgenden Montage der Halbleiterplättchen jeweils an den Eckpunkten eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks liegen; auf der verlängerten, durch die Hypotenuse dieses Dreiecks gehenden Höhenlinie sind zwei diagonale Eckpunkte des den Leistungstransistors enthaltenden Halbleiterplättchens 37 angeordnet. Da das den Steuertransistor ST, die Zenerdiode Z und den Emitterwiderstand Al enthaltende erste Halbleiterplättchen 36 auf seiner Rückseite den Kollektoranschluß des Steuertransistors trägt, darf es nicht unmittelbar auf die Sockelplatte 35 aufgesetzt werden. Zu seiner Befestigung ist vielmehr eine gelochte Blechfahne 60 vorgesehen, welche an ihrer Oberseite vorverbleit ist und mit ihrem nicht näher bezeichneten Befestigungsloch über den Anschlußleiter Kl geschoben ist. Auf diese Blechfahne wird das Halbleiterscheibchen 38 aufgesetzt. Um die seitenrichtige Auflage sicherzustellen, ist auf dem Halbleiterscheibchen eine Orientierungsleiste 61 aufmetallisiert. Von seinen beiden Kontaktmetallisierungen kann die zur Zenerdiode gehörende Kontaktmetallisierung 43 in einfacher Weise mit dem Anschlußleiter K3, der die Verbindung zu der Zenerdiode 25 herstellen soll, durch einen dünnen Silberdraht 62 verbunden werden, der mit seinem freien Ende auf die Kontaktmetallisierung 43 vermöge seiner eigenen Elastizität drückt und an seinem anderen Ende zu einer mehrere Windungen enthaltenden Wendel geformt ist, mit welcher er auf den Anschlußleiter K2 bei der Montage zunächst aufgesteckt und während der Ofendurchfahrt durch einen ebenfalls aufgelegten Ring aus Lötmetall verlötet werden kann. Die den Emitter des Steuertransistors ST anschließende Kontaktmetallisierung 46 kann in ähnlicher Weise durch einen von drei mit ihren wendeiförmigen Enden auf den Anschlußleiter Kl aufgeschobenen Anschlußdrähten 64, 65, 66 verbunden werden. Dieser Anschlußleiter Kl, welcher außerdem
ίο die gemeinsame Verbindung zu der Emittermetallisierung 50 des Treibertransistors TT über den zweiten seiner Anschlußdrähte 66 herstellt, bildet gleichzeitig den gemeinsamen Anschlußkontakt des Spannungsreglers an die gemeinsame Minusleitung 20. Der über die Basismetallisierung 52 auf dem dritten Halbleiterplättchen 38 mögliche Anschluß der Basis des Treibertransistors TT erfolgt mit Hilfe des dritten Anschlußdrahtes 67, dessen wendeiförmiges Ende ebenfalls auf den Anschlußleiter Kl aufgeschoben ist.
ao Die bis jetzt noch fehlende Verbindung zwischen dem Emitter E3 des Treibertransistors und der Basiszone 41 des Leistungstransistors im Halbleiterplättchen 37 erfolgt über einen Anschlußdraht 68, welcher mit einem Ende auf der Basiszone 41 und mit seinem anderen Ende auf der in der linken unteren Ecke des Halbleiterplättchens 38 großflächig ausgebildeten Emittermetallisierung 50 aufliegt und während der Durchfahrt durch den vorher erwähnten Lötofen durch nicht dargestellte Schablonen gehalten wird.
Der besondere Vorteil der beschriebenen und in den Fig. 2 bis 4 wiedergegebenen Ausbildung und Anordnung der Halbleiterscheibchen 36, 37 und 38 liegt darin, daß mit großer fabrikatorischer Sicherheit und nur sehr geringen Ausschußquoten gearbeitet werden kann und daß infolge der so erzielten Lötverbindungen auch eine hohe Widerstandsfähigkeit der Gesamtanordnung gegenüber Erschütterungen und den beim Betrieb auf Kraftfahrzeugen zu erwartenden mechanischen und thermischen Beanspruchungen erzielt wird.
Beim Ausführungsbeispiel ist der Leistungstransistor LT auf einem Halbleiterplättchen 37 und der Treibertransistor TT auf einem von diesem getrennten Halbleiterplättchen 38 untergebracht. Es ist indessen aber auch möglich, für diese beiden Transistoren eine bekannte Darlington-Anordnung in einem einzigen, für beide Transistoren gemeinsamen Halbleiterkörper vorzusehen, ohne daß dabei der.Grund- -gedanke der Erfindung verlassen wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509543/132

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Transistor-Spannungsregler für mit stark wechselnden Drehzahlen antreibbare Generatoren, insbesondere Fahrzeuglichtmaschinen, der einen zur Nebenschluß-Feldwicklung des Generators mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe liegenden npn-Leistungstransistor und einen auf diesen einwirkenden npn-Steuertransistor enthält, dessen Basis über eine als Spannungssollwertgeber dienende Zenerdiode mit der Ausgangsspannung des Generators oder mit einer zu dieser proportionalen Spannung verbunden ist, wobei mindestens zwei getrennte, monolithisch integrierte Halbleiterplättchen aus η-Silizium vorgesehen sind, von denen das erste den Steuertransistor und die Zenerdiode und das zweite den Leistungstransistor enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterplättchen (36, 37) einseitig, in elektrischem und wärmeleitendem Kontakt auf einer metallischen Sockelplatte (35) befestigt, inbesondere festgelötet sind, die zur Verbindung des Kollektors des Leistungstransistors (LT) mit der Feldwicklung (14) des Generators (10) dient und drei beidseitig vorstehende, in ihr isoliert befestigte, pfostenartige Anschlußleiter (Kl, K2, K3) enthält, von denen einer (Kl) als Anschluß für den Emitter des Leistungstransistors ( LT), der zweite (K2) als Anschluß für einen Arbeitswiderstand (32) des Steuertransistors (ST) und der dritte (K3) als Anschlußpunkt für die Zenerdiode (Z) vorgesehen ist.
2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das erste, an seiner Rückseite den Kollektoranschluß des Steuertransistors tragende Halbleiterplättchen (36) eine für die Zenerdiode (Z) und den Steuertransistor (ST) gemeinsame Basiszone (Bl) eindiffundiert ist, daß innerhalb dieser Basiszone zwei mit Abstand voneinander angeordnete Emitterzonen (£1, ET) eindiffundiert sind und zwischen den beiden Emitterzonen eine mit der Basiszone in Berührung stehende, als Metallstreifen ausgebildete Potentialleiste (44) aufgebracht ist, und daß innerhalb der zur Zenerdiode gehörenden ersten Emitterzone (£1) auf dieser eine erste Kontaktmetallisierung (43) und ferner auf der zum Steuertransistor (59) gehörenden zweiten Emitterzone (ET) eine zweite Kontaktmetallisierung (46) angeordnet ist, die mit einem von der Potentialleiste abgekehrten Randstreifen (47) über die zweite Emitterzone hinweggreift und dort zur Bildung eines Widerstands (Al) mit der Basiszone (Bl) direkten Kontakt hat.
.
3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem ihrer Enden mit den Kontaktmetallisierungen (43, 46) der Halbleiterplättchen (36) verlöteten Anschlußdrähte (62,64) an ihrem anderen Ende zu einer Wendel geformt und über den ersten bzw. dritten Anschlußleiter (Kl, K3) aufgeschoben sind, wohingegen der zweite Anschlußleiter (KT) eine mit einem Loch über den Anschlußleiter geschobene, vorzugsweise vorverbleite Blechfahne (60) trägt, auf welcher das erste Halbleiterplättchen (36) mit einer auf ihrer Rückseite angebrachten, den Kollektoranschluß des Steuertransistors (ST) bildenden
Metallisierung festgelötet ist.
4. Regler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleiter (Kl, Kl, K3) an den Ecken eines in der Sockelplattenebene liegenden, rechtwinkligen und vorzugsweise gleichschenkligen Dreiecks durch die Sockelplatte hindurchgeführt sind, wobei das den Leistungstransistor- . ( LT). enthaltende, plattenförmige Halbleiterplättchen (37) mindestens zu einem Großteil außerhalb der Dreiecksfläche, jedoch in der Nähe der Hypotenuse des Dreiecks liegt.
5. Regler nach einem der Ansprüche I bis 4, bei welchem dem Leistungstransistor ein Treibertransistor vorgeschaltet ist, dessen Basis mit dem Kollektor des Steuertransistors verbunden und dessen Emitter-Kollektor-Strecke zur Basis-Kollektor-Strecke des Leistungstransistors parallel und mit einem Emitterwiderstand in Reihe liegt, der parallel zur Emitter-Basis-Strecke des Leistungstransistors angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibertransistor (TT) und der Emitterwiderstand (RT) auf einem dritten Siliziumplättchen (38) in Planartechnik angebracht sind und daß dieses auf der Sockelplatte (35) festgelötet ist.
6. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Siliziumplättchen (38) an seiner Unterseite den Kollektoranschluß für den Treibertransistor (TT) aufweist und an seiner von der Oberseite her eindiffundierten Basiszone (BT) einen Anschlußkontakt (51) hat, der in einer Ecke der etwa quadratischen Oberseite sitzt und vom übrigen Teil der Basiszone durch wenigstens eine von der Basisdotierung freigehaltene Engstelle (54, 55) bis auf einen schmalen Steg (56) abgetrennt ist.
7. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung des Steges (56) eine außerdem von der Emitterzone (E3) freigehaltene Zone (57) vorgesehen ist, von welcher ein kleiner Abschnitt (85) unter dem Emitteranschlußkontakt (50) liegt und mit diesem leitend verbunden ist.
DE19671588072 1967-09-12 1967-09-12 Transistor-Spannungsregler für mit stark wechselnden Drehzahlen antreibbare Generatoren, insbesondere Fahrzeuglichtmaschinen Expired DE1588072C3 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US759160A US3539907A (en) 1967-09-12 1968-09-11 Integrated circuit voltage regulating arrangement
GB43176/68A GB1167840A (en) 1967-09-12 1968-09-11 Improvements in Voltage Regulators for Generators.
FR1583328D FR1583328A (de) 1967-09-12 1968-09-12

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB0094402 1967-09-12
DEB0094402 1967-09-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1588072A1 DE1588072A1 (de) 1971-04-01
DE1588072B2 DE1588072B2 (de) 1975-10-23
DE1588072C3 true DE1588072C3 (de) 1976-05-26

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1639019C3 (de) Steuerbarer Halbleitergleichrichter
DE1514254B2 (de) Halbleiterbauelement
DE1131329B (de) Steuerbares Halbleiterbauelement
DE1489894B2 (de) In zwei richtungen schaltbares halbleiterbauelement
DE2021160C2 (de) Thyristortriode
DE2610137A1 (de) Generator mit freilaufdiode und spannungsregler
DE1916927A1 (de) Integriertes Halbleiterbauelement
DE2401701B2 (de) Transistorleistungsschalter
DE1764791A1 (de) Halbleiterschalter
DE1764455A1 (de) Monolithische Darlington-Transistorschaltung
DE2238564B2 (de) Thyristor
DE1588072C3 (de) Transistor-Spannungsregler für mit stark wechselnden Drehzahlen antreibbare Generatoren, insbesondere Fahrzeuglichtmaschinen
DE1212221B (de) Halbleiterbauelement mit einem scheibenfoermigen Halbleiterkoerper und zwei sperrfreien Basiselektroden
DE2535864A1 (de) Halbleiterbauelemente
DE1588072B2 (de) Transistor-Spannungsregler für mit stark wechselnden Drehzahlen antreibbare Generatoren, insbesondere Fahrzeuglichtmaschinen
DE2225787A1 (de) Magnetempfindliche Halbleitervorrichtung
DE2263075A1 (de) Monolithische integrierte halbleiteranordnung
DE2046053A1 (de) Integrierte Schaltung
EP0274469B1 (de) Monolithisch integrierte halbleiteranordnung
EP1008182A1 (de) Hochspannungsbauelement und verfahren zu seiner herstellung
DE2532847C2 (de) Integrierte Schaltung mit Zenerdiodenkennlinie
DE3000891A1 (de) Halbleiterbaustein mit gattersteuerung
DE2410721A1 (de) Steuerbares halbleiter-gleichrichterelement
DE2606885B2 (de) Halbleiterbauelement
DE3002797A1 (de) In monolithisch integrierter technik ausgefuehrte kollektor-basis-diode