DE1589555C3

DE1589555C3 - Semiconductor component

Info

Publication number: DE1589555C3
Application number: DE19671589555
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr 7250 Leonberg; Krusch Günther 7014 Kornwestheim; Collmer Alfred 7140 Ludwigsburg; Fellendorf Dieter 7000 Stuttgart; Fleig Artur 7000 Sillenbuch Leibfried
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1967-11-25
Filing date: 1967-11-25
Publication date: 1977-09-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit zwei Anschlußleitern, bei dem der erste Anschlußleiter einen massiven Metallsockel bildet, wobei der massive Metallsockel aus einem tellerförmigen Unterteil und aus einer einstückig mit diesem Unterteil ausgebildeten mittleren Erhöhung besteht, bei dem ein scheibenförmiger Halbleiterkörper zwischen der mittleren Erhöhung des ersten Anschlußleiters und dem zweiten Anschlußleiter festgelötet ist und bei dem eine Kunstharzmasse die mittlere Erhöhung des ersten Anschlußleiters, den äußeren Rand des scheibenförmigen Halbleiterkörpers und Teile des zweiten Anschlußleiters überdeckt.The invention relates to a semiconductor component with two connection conductors, in which the first connection conductor forms a solid metal base, the solid metal base from a plate-shaped lower part and from there is a central elevation formed in one piece with this lower part, in which a disk-shaped Semiconductor body between the central elevation of the first connection conductor and the second connection conductor is soldered and in which a synthetic resin compound is the mean increase in the first connection conductor, the outer edge of the disk-shaped semiconductor body and parts of the second connecting conductor covered.

Aus der OE-PS 2 39 310 ist bereits ein Halbleiterbauelement mit zwei metallischen Anschlußleitern bekannt, zwischen denen ein scheibenförmiger Halbleiterkörper festgelötet ist. Die beiden metallischen Anschlußleiter bilden dabei je einen Kegelstumpf und sind mittels einer torusförmigen Fassung miteinander verbunden, die aus einer isolierenden plastischen Substanz besteht.OE-PS 2 39 310 already discloses a semiconductor component with two metallic connecting conductors known, between which a disk-shaped semiconductor body is firmly soldered. The two metallic ones Connecting conductors each form a truncated cone and are connected to one another by means of a toroidal socket connected, which consists of an insulating plastic substance.

Aus der US-PS 32 42 555 ist ein Halbleiterbauelement mit drei Anschlußleitern bekannt, von denen einer einen massiven Metallsockel bildet. Der massive Metallsockel weist eine ringförmige Erhöhung auf, die mit dem zylindermantelförmigen Flansch einer aus Metall bestehenden Deckkappe verschweißt ist. Diese Deckkappe bildet dabei zusammen mit dem massiven Metailsockel das Gehäuse des Halbleiterbauelementes.From US-PS 32 42 555 a semiconductor component with three leads is known, one of which is one solid metal base. The solid metal base has a ring-shaped elevation that connects with the cylinder jacket-shaped flange of a metal top cap is welded. This top cap forms the housing of the semiconductor component together with the massive metal base.

Ferner ist aus den eingetragenen Unterlagen des DT-GM 18 65 182 ein Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art bekannt. Bei derartigen Halbleiterbauelementen wird die Kunstharzmasse dadurch angebracht, daß die miteinander verlöteten Teile des Bauelements mit Kunstharz teilweise umspritzt werden. Dabei bereitet es Schwierigkeiten, die miteinander verlöteten Teile des Bauelementes in der Spritzvorrichtung so zu zentrieren, daß die Kunstharzmasse in geeigneter Menge und in der richtigen Verteilung auf diese Teile aufgebracht wird.Furthermore, from the registered documents of the DT-GM 18 65 182, a semiconductor component is the above named type known. In such semiconductor components, the synthetic resin composition is thereby attached that the soldered together parts of the component are partially coated with synthetic resin. Difficulties arise when the parts of the component that are soldered to one another in the spray device to center so that the synthetic resin mass is in the right amount and in the right distribution these parts is applied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art diese Nachteile zu beseitigen.The invention is based on the object of providing a semiconductor component of the type mentioned at the outset Eliminate disadvantages.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst.According to the invention, this object is achieved.

daß an der Deckfläche des tellerförmigen Unterteils des ersten Anschlußleiters ein Zentrierring angebracht ist, der Bestandteil des tellerförmigen Unterteils ist und die Kunstharzmasse in radialer Richtung begrenzt. Dieser Zentrierring dient bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelementes als Anschlag in der Spritzvorrichtung. Er zentriert die miteinander verlöteten Teile des Bauelementes relativ zur Spritzvorrichtung und damit zur Kunstharzmasse und sorgtthat a centering ring is attached to the top surface of the plate-shaped lower part of the first connection conductor, is part of the plate-shaped lower part and limits the synthetic resin compound in the radial direction. This The centering ring serves as a stop in the manufacture of the semiconductor component according to the invention Spray device. It centers the parts of the component that are soldered together relative to the spray device and thus to the synthetic resin compound and ensures

ίο gleichzeitig dafür, daß das Kunstharz beim Umspritzen des Bauelementes von der Mantelfläche des tellerförmigen Unterteils ferngehalten wird.ίο at the same time ensuring that the synthetic resin is molded around of the component is kept away from the outer surface of the plate-shaped lower part.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispicls wird die Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Lcistungsgleichrichter gemäß der Erfindung im Axialschnitt.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing. The single figure shows a power rectifier according to the invention in axial section.

Der in der Zeichnung dargestellte Leistungsgleichrichter besitzt einen als massiven Metallsockel ausgebildeten Anschlußleiter 1 und einen als Kopfdraht ausgebildeten Anschlußleiter 2. Die Anschlußleiter 1, 2 bestehen vorzugsweise aus Kupfer und können mit einer dünnen Nickelschicht überzogen sein. Der als massiver Metallsockel ausgebildete Anschlußleiter 1 hat im wesentlichen die Gestalt eines in der Mitte erhöhten Metalltellers, dessen tellerförmiger Unterteil mit la und dessen mittlere Erhöhung mit \b bezeichnet ist. Die mittlere Erhöhung lohat etwa denselben Durchmesser wie der nach unten gerichtete Kopfteil 2a des Anschlußleiters 2. Zwischen der mittleren Erhöhung \b und dem Kopfteil 2a ist eine Halbleiterscheibe 6 mittels zweier Lotschichten 7, 8 festgelötet. Ferner ist der Gleichrichter nach dem Zusammenlöten der genannten Teile in der Nähe des pn-Übergangs lackiert und danach oberhalb der Deckfläche 9 des Unterteils la mit einer Kunstharzmasse umspritzt.The power rectifier shown in the drawing has a connecting conductor 1 designed as a solid metal base and a connecting conductor 2 designed as a head wire. The connecting conductors 1, 2 are preferably made of copper and can be coated with a thin layer of nickel. The connection conductor 1, designed as a solid metal base, has essentially the shape of a metal plate raised in the middle, the plate-shaped lower part of which is denoted by la and its central elevation is denoted by \ b. The middle elevation has approximately the same diameter as the downwardly directed head part 2a of the connecting conductor 2. A semiconductor wafer 6 is firmly soldered by means of two solder layers 7, 8 between the central elevation \ b and the head part 2a. Furthermore, after the aforementioned parts have been soldered together, the rectifier is coated in the vicinity of the pn junction and then encapsulated with a synthetic resin compound above the top surface 9 of the lower part 1 a.

An der Deckfläche 9 des tellerförmigen Unterteils la des Anschlußleiters 1 ist ein Zentrierring 12 vorgesehen, welcher Bestandteil des Anschlußleiters 1 ist. Der Zentrierring 12 begrenzt die Kunstharzmasse in radialer Richtung. Beim Zusammenlöten der Teile 1, 2, 6 des Gleichrichters dient der Zentrierring 12 zum Zentrieren der zusammenzulötenden Teile. Beim Umspritzen des gelöteten und lackierten Gleichrichters mit der Kunstharzmasse 10 dient er ebenfalls zum Zentrieren und außerdem als Anschlag in der Spritzvorrichtung und verhindert dadurch, daß das Kunstharz aus dem Bereich innerhalb des Dichtrings nach außen dringt.A centering ring 12 is provided on the top surface 9 of the plate-shaped lower part la of the connecting conductor 1, which part of the connecting conductor 1 is. The centering ring 12 limits the synthetic resin compound in the radial direction Direction. When parts 1, 2, 6 of the rectifier are soldered together, the centering ring 12 is used for centering the parts to be soldered together. When encapsulating the soldered and painted rectifier with the Synthetic resin compound 10, it is also used for centering and also as a stop in the spray device and thereby prevents the synthetic resin from leaking out of the area inside the sealing ring.

Dank des massiven Anschlußleiters 1 kann der Gleichrichter beim Einbau in ein Gerät zur Erhöhung seiner Wärmekapazität und Wärmeableitung in ein entsprechend ausgebildetes Kühlblech ein- oder aufgesetzt werden. Dies kann beispielsweise durch Einpressen des Anschlußleiters 1 des fertig montierten Gleichrichters in eine entsprechend bemessene Bohrung im Kühlblech oder durch Auflöten dieses Anschlußleiters auf das Kühlblech geschehen. Im zuerst genannten Falle kommt die äußere Mantelfläche 13 des tellerförmigen Unterteils la des Anschlußleiters 1 an der Bohrungswand zur Anlage. Als Anschlag dient dabei ein ringförmiger Vorsprung 14 am Anschlußleiter 1, welcher am Umfang des Unterteils la dicht oberhalb der Bodenfläche desselben angebracht ist und über die Mantelfläche 13 in radialer Richtung hinausragt. An der Mantelfläche 13 ist ferner oberhalb des Vorsprungs 14 eine Rändelung 15 angebracht, die beim Einpressen des Gleichrichters in die Bohrung des Kühlblechs für eine feste Verankerung der äußeren Mantelfläche 13 mit der Bohrungswand sorgt. Die Rändelung 15 erlaubt fernerThanks to the massive connection conductor 1, the rectifier can be used to increase the its heat capacity and heat dissipation inserted or placed in a correspondingly designed cooling plate will. This can be done, for example, by pressing in the connection conductor 1 of the fully assembled Rectifier into a correspondingly dimensioned hole in the cooling plate or by soldering it on Connection conductor done on the cooling plate. In the first-mentioned case, the outer circumferential surface 13 of the plate-shaped lower part la of the connection conductor 1 on the wall of the bore to rest. It serves as a stop an annular projection 14 on the connection conductor 1, which on the circumference of the lower part la just above the bottom surface of the same is attached and protrudes beyond the lateral surface 13 in the radial direction. At the Jacket surface 13 is also a knurling 15 attached above the projection 14, which when the Rectifier in the bore of the cooling plate for a firm anchoring of the outer jacket surface 13 with the Borehole wall ensures. The knurling 15 also allows

beim Anschlußleiter 1 und beim Kühlblech eine größere Freizügigkeit in der Materialauswahl und in den Herstellungstoleranzen.the connection conductor 1 and the cooling plate a greater freedom of movement in the choice of materials and in the Manufacturing tolerances.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelementes besteht darin, daß alle für die Montage und zum Verschließen notwendigen Funktionen in einem einzigen Teil, dem massiven Anschlußleiter 1, enthalten sind, welcher in einfacher Weise durch Fließpressen hergestellt werden kann. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelementes sind die einfache, leicht automatisierbare Montage seiner Einzelteile, die Möglichkeit des Belegens der Anschlußleiter 1, 2 mit Lot im Lotschwallverfahren vor dem Zusammenlöten mit der Halbleiterscheibe 6, die Möglichkeit einer einfachen Nachbehandlung des gelöteten und noch nicht verschlossenen Bauelements, ein einfaches Löten des Gleichrichters, weil auf dem Halbleiterkörper eventuell niedergeschlagene Lotdämpfe sich wieder leicht entfernen lassen, und ein einfaches Stabilisieren der elektrischen Parameter des Bauelementes, beispielsweise durch Lackieren.A major advantage of the semiconductor component according to the invention is that all for the Assembly and functions necessary for locking in a single part, the solid connection conductor 1, are included, which can be produced in a simple manner by extrusion. Additional advantages of the semiconductor component according to the invention are the simple, easily automatable assembly of its Individual parts, the possibility of occupying the connecting conductors 1, 2 with solder in the solder surge process before Soldering together with the semiconductor wafer 6, the possibility of a simple post-treatment of the soldered and not yet sealed component, a simple soldering of the rectifier, because on the Any solder fumes deposited on the semiconductor body can be easily removed again, and a simple stabilization of the electrical parameters of the component, for example by painting.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Semiconductor component with two connecting conductors, in which the first connecting conductor is a solid Forms metal base, the solid metal base from a plate-shaped lower part and from a there is a central elevation formed in one piece with this lower part, in which a disk-shaped Semiconductor body between the central elevation of the first connection conductor and the second connection conductor is firmly soldered and in which a synthetic resin compound is the mean increase in the first connection conductor, the outer edge of the disk-shaped semiconductor body and parts of the second connection conductor covered, thereby characterized in that on the top surface (9) of the plate-shaped lower part (la) of the first A centering ring (12) is attached to the connecting conductor (1), which is part of the plate-shaped lower part (la) and the synthetic resin compound (10) is limited in the radial direction.