DE1589854C3 - Halbleitergleichrichter - Google Patents

Halbleitergleichrichter

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DE1589854C3 DE1589854A DEG0051275A DE1589854C3 DE 1589854 C3 DE1589854 C3 DE 1589854C3 DE 1589854 A DE1589854 A DE 1589854A DE G0051275 A DEG0051275 A DE G0051275A DE 1589854 C3 DE1589854 C3 DE 1589854C3
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General Electric Co
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Description

Die Erfindung betrifft Halbleitergleichrichter mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper, der zwischen zwei metallischen napfförmig ausgebildeten Hauptelektroden angeordnet ist, welche zur Herstellung eines Druckkontaktes mit Hilfe zweier Druckkörper mit ihrer äußeren Bodenfläche gegen den Halbleiterkörper gedrückt sind und an je einem Ende eines den Halbleiterkörper umgebenden Isolierhohlkörpers derart befestigt sind, daß sie, mit diesem ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse bilden, in welchem der Halbleiterkörper oder ein an seiner einen Endfläche befestigtes metallisches Substrat mit Hilfe eines Zentrierrings zentriert ist. ' s
Die Elektroden derartiger Halbleitergleichrichter werden .häufig, insbesondere wenn sie großflächig sind, ohne Lötverbindungen allein durch Druck mit dem zwischen ihnen, befindlichen' Halbleiterkörper in Berührung gehalten. ..·,; ';■:;;.:■■ ;
Für die elektrische Gleichrichtung werden heute in immer stärkerem: Maße Festkörpergleichrichter aus Halbleitermaterial, z. B. Silizium verwendet, die hohe Ströme führen können; parnit durchschnittliche Vorwärtsströme von 250 Ampere oder mehr fließen können, sind großflächige Halbleiterkörper notwendig. Im allgemeinen werden dünne, scheibenförmige, vielschichtige Halbleiterkörper verwendet, die zwischen ebenen Metallelektroden angeordnet sind, welche derart an zwei entgegengesetzten Enden eines Isolierhohlkörpers befestigt sind, daß der Halbleiterkörper von einem abgedichteten Gehäuse umgeben ist. Bei Verwendung eines Halbleiterkörpers aus Silizium mit PN-Schichtenfolge erhält man einen einfachen Gleichrichter, wohingegen man bei Verwendung eines Halbleiterkörpers mit PNPN-Schichtenfolge -und mit einer Steuerelektrode einen steuerbaren Gleichrichter bzw. Thyristor erhält. Für einen optimalen Wirkungsgrad ist es in jedem Fall erforderlich, daß die Grenzflächen /wischen den Endflächen des Halbleiterkörpers und den an diesen angrenzenden Elektroden einen möglichst geringen elektrischen und thermischen Widerstand aufweisen. In der Praxis ist es jedoch schwierig, zwischen diesen Teilen des abgedichteten Halbleitergleichrichters eine großflächige Kontaktierung mit geringem
ίο Widerstand aufrecht zu erhalten, da der Halbleiterkörper nicht den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die angrenzenden Metallelcktroden auf-' .. weist. Zum Befestigen der Metallelektroden an einem Halbleiterkörper wird manchmal ein Lötmittel mit geringem Schmelzpunkt verwendet. Wenn ein Halbleitergleichrichter der eingangs erwähnten Art jedoch für hohe Ströme ausgelegt ist, bei denen ein inniger Kontakt im Bereich einer großen Fläche von mehr als 3,2 cm2 über einen weiten Temperaturbereich von beispielsweise 150°C aufrechterhalten werden muß· eignet sich dagegen besser ein durch Druck hergestellter Gleitkontakt.
Bei der Herstellung eines solchen durch Druck gebildeten Gleitkontaktes wird kein Lötmittel, Bindemittel od. dgl. zum Befestigen des Halbleiterkörpers zwischen den beiden ;.Ή .au pt elektrode η des Halbleitergleichrichters verwendet. Statt dessen werden diese Teile unter Druck eingespannt und dabei in gleitender Berührung gehalten, so daß sie sich, wenn die Temperatur ansteigt, in verschiedenem Maße frei ausdehnen können. Sowohl für den Zusammenbau als auch für den Betrieb eines Halbleitergleichrichters, dessen Halbleiterkörper unter Druck eingespannt ist, ist es wichtig, daß der Halbleiterkörper vorzugsweise gegenüber einer der Eiektroden des Gleichrichters zentriert ist.
Es ist bereits ein Halbleitergleichrichter der eingangs erwähnten Art (BE-PS 675 735) bekannt, bei dem zur Zentrierung des Halbleiterkörpers ein Zentrierring verwendet wird. Der Zentrierring ist dabei als Rahmen ausgebildet, der den Halbleiterkörper über ein an seiner einen Endfläche befestigtes Substrat gegenüber dem Isolierhohlkörper zentriert. Dieser Zentrierrah-■ men. hat einen verhältnismäßig großen Durchmesser und er ist daher materialmäßig aufwendig. Ferner ist der Halbleiterkörper nur direkt gegenüber dem Isolierhohlkörper zentriert und damit nur indirekt gegenüber den Elektroden. Die Zentrierung ist also verhältnismäßig umständlich und eine bestimmte Genauigkeit läßt sich nur dann erreichen, wenn sowohl der Isolierhohlkörper als auch die daran anschließenden Haherungs- ·■-■■. teile-sowie die Elektroden uncT die an den Halbleiterkörper angesetzten Substrate genau gearbeitet sind.
Es ist andererseits eine scheibenförmige Halbleiterzelle bekanntgeworden (DT-Gbm: 1 946 404), bei der eine zufriedenstellende Justierung dadurch erreicht wird, daß. in, den. Hauptelektroden kreisförmige Ausbuchtungen vorgesehen sind, in. die der Halbleiterkörper bzw. ein Drückstück eingesetzt sind, die unter Druck in den Ausbuchtungen in ihrer Lage festgehalten werden. Eine genaue Zentrierung; wird dann möglich, wenn die Ausbuchtungen scharfkantig ausgebildet sind. Es ist jedoch nicht einfach, derartig scharfkantige Ausbuchtungen in den deckeiförmig ausgebildeten Elektroden vorzusehen, da es bei der Herstellung der Ausbuchtungen leicht zur Abscherung des Materials kommen kann, wodurch eine solche Elektrode unbrauchbar wird. Durch Auswahl eines besonderen Materials läßt sich dieses Problem umgehen, jedoch wird dann die Elek-
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trode kostspieliger. vorzugsweise eine ζ. Β. 0,3 mm dünne großflächige, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen kreisrunde Scheibe 22 aus Silizium 22, die auf einem Halbleitergleichrichter der eingangs erwähnten Art dickeren, z.B. 1,5mm dicken scheibenförmigen Subcine einfache Justieranordnung zum Justieren des Halb- strat 23 aus Wolfram oder Molybdän befestigt ist, auf leiterkörpers gegenüber einer der Hauptelektroden zu 5 dessen äußerer Oberfläche ein Gold-Nickel-Kontakt 24 schaffen! (z. B. 94% Gold, 6% Nickel) vorgesehen ist, während Diese Aufgabe, wird dadurch gelöst, daß bei dem auf der äußeren Oberfläche der Siliziumscheibe 22 ein Halbleitergleichrichter der eingangs erwähnten Art der dünner Goldkontakt 25 angebracht ist. Folglich ist der Zentrierring auf einer peripheren stufenförmigen Ein- dargestellte Halbleiterkörper 12 an seinen entgegengebuchtung der einen Hauptelektrode satt aufsitzt. io setzten Enden mit Metallkontaktflächen versehen, öb-Bei dieser Anordnung ist es gewährleistet, daß der wohl beim erfindungsgemäßen Halbleitergleichrichter zur Zentrierung in den Zentrierring eingesetzte Halb- das Substrat 23 und/oder die Metallkontakte 24'und 25 leiterkörper direkt gegenüber der einen Hauptelektrp- im Bedarfsfall auchweggelassen werden können. Wenn de ausgerichtet ist. Um eine genaue Zentrierung zu er- man das Substrat wegläßt, dann empfiehlt es sich, art reichen, müssen nur die eine Hauptelektrode und insbe- 15 der Bodenfläche der Siliziumscheibe 22 einen: dünnen sondere die daran angebrachte periphere stufenförmi- GoldrBpr-Kontakt zu befestigen oder die Oberfläche ge Einbuchtung und der Zentrierring mit bestimmter mit Nickel od. dgl. zu plattieren. ":.·:::,,. Genauigkeit ausgebildet sein. Durch diese direkte Zen^ Der Halbleiterkörper 12 kann in bekannter Weise trierung. ist eine große Genauigkeit bei geringem Auf- hergestellt werden. Sein Durchmesser betragt z:. B. wand möglich. Außerdem wird durch die erfindungsge- 20 32,4 mm. Im Inneren der Siliziumscheibe 22 ist mindemäße Maßnahme das Zusammensetzen von Halbleiter- stens ein großflächiger PN-Übergang vorgesehen, der gleiehrichtern mit zentriertem Halbleiterkörper we- im wesentlichen parallel zu den Endflächen, verläuft, sentlich erleichtert! Es wird an die periphere stufenför- Das gezeigte Ausführungsbeispiel ist ein'steuerbärer mige Ausbuchtung nicht die Anforderung gestellt, daß Halbleitergleichrichter, d. h. Thyristor, dessen ,Halbsie für eine gute Justierung scharfkantig sein muß. We- 25 leiterkörper vier Zonen von abwechselnd entgegengei sentlich. ist nur, daß der Justierring und die periphere setztem Leitungstyp enthält, von:'denen· die eine am stufenförmige Einbuchtung so geformt sind, daß der Rand eine Steuerelektrode" 26 aufweist die miteiner Zentrierring satt auf der Hauptelektrode, aufsitzen flexiblen Steuerleitüng 27 ohmsch kontaktiert ist. Mit kann. Eine Elektrode mit einer derartigen Einbuchtung dem Substrat 23 ist in diesem. Falle eine P-leitende sowie ein Zentrierring, der dieses Erfordernis erfüllt, 30 Zone des Halbleiterkörpers 22 phmsch verbunden, so lassen sich in einfachen Arbeitsgängen aus üblichem daß der Vorwärtsstrom durch den Halbleiterkörper Werkstoff herstellen. , vom Kontakt 24 zum Kontakt 25 fließt. Die Kontakte Ein Ausführungsbeispiel des Halbleitergleichrichters sind geschliffen und geläppt, damit ihre Kontaktflächen gemäß der Erfindung wird nachstehend an Hand der parallel zueinander und senkrecht zur Achse des HaIb-Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt 35 leiterkörpers 12 liegen. Auf der ringförmigen Fläche F i g. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen des Halbleiterkörpers 12, die in radialer Richtung über Halbleitergleichrichter für hohe Ströme, die Oberfläche des Kontaktes 25 hinausragt, und. auf Fig. la. einen Ausschnitt aus Fig.] in Vergröße- demjenigen Teil derOberfläche des Kontaktes 25, der rung, neben der am.Urnfang befindlichen Steu.ereiek'trpde 26 Fig. 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ein- 40 liegt, ist ein,Schutzüberzug 28 aus Isoliermaterial,; z.B. spannvorrichtung für den Halbleitergleichrichter nach Silikonkautschuk vorgesehen. . T .; <;.-, ; :< i . Fig. 1, .. . .-,,.'■ Wie aus der F ig. 1 hervorgeht, befinden sicK die. ent-Fi g, 3 ,eine Ansicht des Ausführungsbeispiels des gegengesetzten"'.:Endflächen.,des' Halbl.eiterkprpeiS 12 Halbleitergleichrichters nach Fi g. 1 von oben und: mit je einer ebenen Oberflächen der parallelenι Boden F ig. 4 eine Ansicht auf den die Steuerelektrode ent- 45. der Hauptelektröden13,und14und diese rhitden Kuphaltenden Teil des Halbleitergleichrichters, ferstempeln 20 un^d 21.des Halbleitergreichrichters ll-ip Im folgenden wird an Hand der Fi g. 1 ein Halb- Anlage, so daß der zwischen den Kupferstempeln 20 leitergl.eichrichter 11 beschrieben/dessen einzelne Tei- und 21 fließende yerbräucherstrqrn auch durch";die Bale, wenn es nicht ausdrücklich anders erwähnt ist, mit den derHauptelektrc>deri!t3 und114und den Hajbleiterkreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind. Der Halb- 50 körper 12, fließt. Dabei kann die. Hauptelektrode; 13 leitergleichrichter Ii enthält einen scheibenförmigen auch als Anode und die:Hauptelektrode 14 äucKjals Halbleiterkörper 12,,der zwischen den ebenen. Böden Katode bezeichnet werden:;;Jeder Boden,...de.c Haupt-: der napfförmig ausgebildeten Hauptelektroden 13 und elektroden 131 und J4 besteht ausj einer!flachen;'gjeichr: 14 angeordnet ist.; Die Randabschnitte 15 und. 16. der förmig dicken, runden Scheibe-aus einem leitend.erij.Ma-: beiden Anschiußelemente. sind'derart an entgegenge- 55 terial, ζ. B. Kupferi oder:'im Bedarfsfall; Wolframipder setzten Enden 17und; 18 eines elektrisch isolierenden Molybdän. Die^besten: Ergebnisse erhält, rnan^wenh Hohlkörpers 19 befestigt, daß sich ein aus einernStück man Kupfer^.. yferwencle't, und!'!.dieses^ niit.düririeri 'Silberbestehendes, hermetisch abgedichtetes: Gehäuse für oderyorzugsweise^ickelschichten plattiert. .;, w.cH'fyuden: Halbleiterkörper 12 ergibt. Wie aus der Fi g. lher- : j; Der Boden!der; Hauptelektrp4eyi3;isTmittel|>in^s:i vorgeht,, ist! ,der!; Halbleitergleichrichter..unter Druck 60 dünnen, im wesentlichen iyiinHnscnenrRphrs^ie^aiis.: zwischen den einander zugewandten Enden zweier auf- einem duktilen Metalluz..&, Kupfer,, bleibend; rniti,dern\ einander ausgerichteter Kupferstengel 20 und21einge!- nach außen erweiterten ißandabschnitt; 15^ .verbunden, spannt, die als eiektriscne und thermische .Leiter die- der. an einer^ rnetäilisierteri Endfläche;!7, des Isc>latoiv,i nen. Eine bevorzugte;■ Einspaniivorrichtung■..ist in der hohlkörpers 19 angelötet oder andersartig,befestigt ist, F i g. 2 dargestelit, die später beschrieben wird. ,, 65 wodurch somit eine aus einem Stück bestehende, napf-, Der scheibenförmige Halbleiterkörper 12. des Halb- förmige Hauptelektrode; 13 gebildet^ wird, wobei das, leitergleichrichters 11 besteht aus einem Haibleiterma- Rohr 29 ein Teil einer Art elastischer Membran (Diaterial und enthält, wie es in der F i g. la angedeutet ist, phragma) ist, deren MiUelabschnitt der BpdenJ. der]
Hauptelektrode 13 bildet. Das Rohr 29 ist innerhalb des Isolatorhohlkörpers 19 angeordnet, wobei zwischen dem Rohr 29 und der Innenwand des Isolatorhohlkörpers ein möglichst kleiner zylindrischer Raum vorgesehen ist. Eine ähnliche Hauptelektrode 14 ist durch den Boden der Hauptelektrode 14, den Randabschnitt 16 und ein diese beiden Teile verbindendes Rohr 30 gebildet.
Die F i g. 3 ist eine Draufsicht auf dieses letztere Anschlußelement. Wie die F i g. 1 und 3 zeigen, ist im linken Teil 31 der Katode 14 ein am Umfang befindlicher Teil von ihr'abgebogen, damit derjenige Teil der Elektrödenfläche, der an die obere Oberfläche des Halbleiterkörpers 12 in der Nähe der peripheren Steuerelektrode, 26 angrenzt, entlastet wird. Hierdurch wird verhindert, daß der Kontaktdruck auch auf einen zu nahe an der Steuerelektrode befindlichen Teil des Halbleiterkörpers 12 ausgeübt wird.
Der periphere Randabschnitt 16 des an der Katode 14 befestigten Rohrs 30 besitzt erfindungsgemäß einen aus seinem linken Teil in radialer Richtung herausragenden Ansatz 32 aus leitendem Material. Der Ansatz
32 ist außerdem bis über den Umfang des isolatorhohlkörpers 19 verlängert, so daß an einer geeigneten äußeren Stelle eine Anschlußmöglichkeit für eine Zuleitung für die Steuersignale besteht. Der Ansatz 32, das elektrisch leitende Rohr 30 und die Katode 14 bilden auf diese; Weise einen Teil des Strompfades für den Steuerstrom, der dem Halbleiterkörper 12 über die Steuerelektrode 26 zugeführt wird. Da außerdem der Ansatz 32 auf derjenigen Seite des Anschlußelementes liegt, der dem abgebogenen Teil 31 der Katode 14 benachbart ist, dient er gleichzeitig als sichtbare Markierung für die Winkelstellung dieses Teils beim Einspannen des Halbleitergleichrichters zwischen den Kupferstempeln 20 und 21.
Damit auch die innere Steuerzuleitung 27 von außen her zugänglich ist, enthält der Halbleitergleichrichter 11 eine Steuerklemme 33 aus leitendem Material, die durch den Isolatorhohikörper 19 geführt ist. Wie die F i g. 1 zeigt, enthält der Isolatorhohikörper 19 zwei koaxial zueinander angeordnete Zylinderringe 34 und 35.mit1:gieichem Innendurchmesser, die vorzugsweise aus Keramik bestehen. Der Zylinderring 35/an dessen metallisierter Endfläche, 18 der Randabschnitt 16 des Katodenanschlußelementes angelötet ist, ist in Achsrichtung: relativ kurz, wohingegen der Zylinderring 34 aus einer länglichen Hülse besteht, die die Hauptelektrode "13, den Halbleiterkörper 12, den Boden der Hauptelektrode 14 und den unteren Teil des Rohrs 30 umgibt.^/7 ';'" ;;^■''".." VJ ' ,■'" -■■■;■■;-·*-■/■ ■■
' Die beiden' Zylinderringe 34 und 35, aus denen der Isolatorhohikörper 19 zusammengesetzt ist, sind durch einen' Metaliring 36 und die ringförmige Steuerklemme
33 verbünden. Der Metallring 36 und die Steuerklemme 33 sind koaxial zwischen den Zylinderringen 34 und 35 angeordnet, wobei die Steuerklemme 33 an der metallisierten;/ Endfläche; des Zylinderringes 34: befestigt ist und5 ringförmig' nach außen ragt, während der Metallring 36 an der 'metallisierten Endfläche:des^ Zylinder- rings 35i befestigt ist und inähnlicher Weise ringförmig nach' außen' ragt.' Der Metällrihg 36; und die" Steuerklemrne 33sind längs ihres äußeren Ümfarigs miteinander' verschweißt, so daß sich ein hermetisch abgedichtetes; Gehäuse für den Halbleiterkörper 12 ergibt. VorzügsSyejs^ wird die Verschweißuhg ίη einer inerten Atmosphäre vorgenommen, so daß Sauerstoff und andere unerwünschte Gase bleibend vom Inneren des Gehäuses abgehalten sind.
Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, kann an den äußeren Rand der Steuerklemme 33 eine Leitung angeschlossen werden, die die Steuerklemme mit einer entfernt liegenden Spannungsquelle für die Steuersignale verbindet. Der aus zwei Teilen bestehende Isolatorhohikörper 19 mit zwischen seinen beiden Teilen angeordneten Dichtungsringen ähnlich den Ringen 33 und 36 könnte auch in vorteilhafter Weise zum Einkapseln eines Halbleiterkörpers 12 verwendet werden, der keine Steuerelektrode aufweist.
Der Innendurchmesser der beiden Ringe 33 und 36 ist größer als der der Zylinderringe 34 und 35. In unmittelbarer Nähe dieser Ringe sind die Innenflächen 37 der Zylinderringe abgeschrägt. Hierdurch wird vermieden, daß die metallischen Überzüge auf den Endflächen der Zylinderringe 34 und.35 zufällig mit dem Rohr 30 in Berührung kommen, was bei dem dargestellten Halbleitergleichrichter einen Kurzschluß des Steuerelektrode-Katode-Kreises zur Folge haben würde.
Die Steuerkiemme 33 weist einen in das Innere des Gehäuses ragenden leitenden Vorsprung 38 auf, der auch in der Fig.4:dargestellt ist. Dasjenige Ende der flexiblen Steuerleitung 27, das nicht mit der Steuerelektrode 26 des Ha|bieiterkörpers 12 verbunden ist, ist um diesen Vorsprung 38 gewickelt und durch Ultraschallschweißung od. dglr mit diesem verbunden. Hierdurch ist die Steuerklemme 33 mit der Steuerelektrode 26 elektrisch verbunden. Das äußere Ende des Vorsprungs 38 wird dann mit einem Isolierrohr 39 umhüllt und längs der Innenwand des Zylinderrings 34 nach unten gebogen, wie es in der F i g. 1 dargestellt ist. Außerdem ist über den kurzen Abschnitt der Steuerzuleitung 27 zwischen dem Zylinderring 34 und dem Schutzüberzug 28 aus Isoliermaterial auf dem Halbleiterkörper 12 ein Isolierrohr 40 geschoben. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Steüerzuleitung 27 mit Hilfe des Vorsprungs 38 an der Steuerklemme 33 fest abgestützt ist, ohne daß die Schweißverbindung zwischen diesen beiden Teilen merkbar beiästet ist. Ein Abschnitt 30a des sonst zylindrischen Rohrs130 ist außerdem bevorzugt derart mit einer Einbuchtung versehen, daß zwischen dem Zylinderring 34 und dem Rohr 30 ein vergrößerter Raum für die Steuerzuleitung 27 und den Vorsprung 38 entsteht. Aus diesem Grunde ist das Rohr 30 nicht völlig zylindrisch. , ■ ' ^ "; V
Um beim Zusammenbau des Halbleitergleichrichters 11 und vor dessen Einspannen zwischen den Kupferstempeln 20 und 21 die Zentrierung des Halbleiterkörpers 12 auf der Anode 13 zu erleichtern, ist eine neuartige Zentrierungseihrichtung: vorgesehen, die einen Zentrierring 41 enthält, der in der Fig. 1 sichtbar ist. Dieser Zentrierring 41, der aus;einem dünnen Stahlstreifen gestanzt und geformt werden kann, sitzt satt auf einer peripheren stufenförmigen Einbuchtung 42 auf, die an der Anode 13 ausgebildet ist, und erstreckt sich achsparallel in Richtung auf die Katode 14. Der Innendurchmesser dieses verlängerten Teils ist1 etwas größer als der Außehdürchrnesser des Halbleiterkörpers 12. Der äußere Rand des metallischen Substrats 23, der an der BÖdehfläche der Siliziumscheibe 22 des Halbleiterkörpers 12 beginnt und ächsparallel ist; befindet sich nach dem Zusammenbau des Halbleitergleichrichters innerhalb des Zentrierrings 41. Dadurch, daß man den unteren Teil des Halbleiterkörpers in den Zentrierring 41 einsetzt, kann man den Halbleiterkörper leicht konzentrisch zur Anöde 13 anordnen.
Der Halbleiterkörper 12 wird zwischen den Haupt-
elektroden 13 und 14 des Halbleitergleichrichters mechanisch unter Druck so eingespannt, daß er gleiehzeir tig elektrisch mit den Hauptelektroden in Serie liegt. Zum Verbinden dieser Teile wird keine Lötmittel od. dgl. verwendet. Der elektrische Kontakt zwischen den Metallflächen des Halbleiterkörpers 12 und den angrenzenden Kontaktflächen der zugeordneten Elektroden wird lediglich dadurch gesichert, daß diese Teile durch einen im Bereich der Grenzflächen wirksamen Druck eingespannt werden. Dieser Druck wird in erster Linie durch die elastischen Eigenschaften der beiden Anschlußelemente bewirkt, die an den beiden Enden des Halbleitergleichrichters angeordnet sind. Im Bedarfsfall kann der Halbleitergleichrichter auch mit federnden Balganordnungen od. dgl. ausgerüstet werden, wenn der Kontaktdruck erhöht werden soll. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden jedoch die Anode 13 und die Katode 14 mittels der außen liegenden Kupferstempel 20 und 21 fest gegen den Halbleiterkörper gedrückt, wodurch sich eine noch innigere ao Berührung und eine für hohe Ströme geeignete Grenzfläche mit geringem Widerstand ergibt. Zum Herstellen des Drucks kann irgendeine von außen her wirksame Einspannvorrichtung verwendet werden. Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine solehe Einspannvorrichtung an Hand der F i g. 2 beschrieben. -■■■'■ " :
Die Einspannvorrichtung besteht aus zwei oder mehr parallel zu einander liegenden Sätzen von aufeinander ausgerichteten, beabstandeten Druckkörpern, zwischen denen jeweils eine Anzahl von lösbaren Verbindungsgliedern vorgesehen sind, wobei die Verbindungsglieder zwischen den Druckkörpern mindestens eines Satzes einen Halbleitergleichrichter 11 enthalten, und aus einem auf Zug beanspruchten Bauteil, der in der Mitte zwischen den Sätzen von Druckkörpern und parallel zu diesen angeordnet ist und dessen beide Enden mit den zugehörigen Druckkörpern jedes Satzes mechanisch verbunden sind. Hierdurch werden alle Druckkörper fest gegen die zugehörigen Verbindungsglieder gedrückt. Die Druckkörper, zwischen denen der Halbleitergleichrichter 11 angeordnet ist, enthalten die obenerwähnten Metallstempel 20 und 21.
Die aufeinander ausgerichteten Kupferstempel 20
und 21 besitzen einen kreisförmigen Querschnitt, dessen Durchmesser im allgemeinen größer als der des Halbleiterkörpers 12 des Halbleitergleichrichters 11 ist. Wie die F i g. 1 zeigt, sind die einander zugewandten Enden dieser Kupferstempel abgeschrägt, damit sie in die napfförmigen Hauptelektroden 13 und 14 des Halbleitergleichrichters passen, und am Ende mit Kontaktflächen 43 bzw. 44 versehen. Die Kontaktfläche 43 des Kupferstempels 20 ist etwa so groß wie die angrenzende äußere Bodenfläche der Anode 13 und liegt dieser parallel. In ähnlicher Weise ist die Kontaktfläche 44 des Kupferstempels 21 etwa so groß wie die angrenzende äußere Bodenfläche der Katode 14 und liegt dieser ebenfalls parallel. Beide Hauptelektroden 13 und 14 des Halbleitergleichrichters 11 sind somit innerhalb eines relativ großen Flächenbereiches leitend mit einer der beiden Kontaktflächen 43 bzw. 44 der Kupferstempel 20 bzw. 21 von etwa 3,9 cm2 in Berührung, so daß der Halbleitergleichrichter 11 mit den Kupferstempeln elektrisch in Serie liegt.
Parallel zu dem Satz von Kupferstempeln 20 und 21, zwischen denen der Halbleitergleichrichter 11 eingespannt ist, ist wenigstens ein weiterer Satz von beabstandeten, in axialer Richtung ausgerichteten Druckkörpern vorgesehen, die zwei Stahlstempel 46 und 47 enthalten. Wie in der F i g. 2 angedeutet ist, ist im Zwischenraum zwischen den einander zugewandten Enden der Stahlstempel 46 und 47 ein Abstandsstück 48 aus einem elektrisch isolierenden Material vorgesehen. Mit Hilfe des auf Zug beanspruchten Bauteils, der einen länglichen Verbindungsbolzen 50 mit je einer Mutter 51 bzw. 52 an seinen beiden Enden enthält, wird das Abstandsstück 48 in axialer Richtung zwischen den Stahlstempeln 46 und 47 und werden die Hauptelektroden des Halbleitergleichrichters 11 zwischen den Kupferstempeln 20 und 21 eingespannt. Die Mutter 51 ist mit den äußeren Enden der Stempel 20 und 46 mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Tellerfeder und eines Isolierrings 53 und die Mutter 52 mit den äußeren Enden der beiden Stempel 21 und 47 mittels einer ähnlichen Tellerfeder und eines ähnlichen Isolierrings verbunden. Durch Anziehen der Muttern auf dem Verbindungsbolzen werden daher die Kupferstempel einem hohen Axialdruck ausgesetzt, so daß der Halbleitergleichrichter 11 fest, aber lösbar, eingespannt wird.
Zum elektrischen Verbinden des Halbleitergleichrichters 11 mit einer äußeren elektrischen Schaltung und zum mechanischen Befestigen der gesamten Anordnung sind die Kupferstempel 20 und 21 mit geeigneten Befestigungselementen versehen, die aus zwei L-förmigen Kupferstäben oder Kupferleitungen 54 bzw. 55 bestehen, die an den Kupferstempeln befestigt sind. Die äußeren 'Enden der Kupferstäbe 54 und 55 liegen frei und können zum Festschrauben der gesamten Anordnung an einer (nicht gezeigten) elektrisch leitenden Stützplatte verwendet werden. Zur Erhöhung der Festigkeit und Steifigkeit ist der Kupferstab 54 auch am Stahlstempel 46 und der Kupferstab 55 auch am Stahlstempel 47 befestigt.
Die beiden Kupferstempel 20 und 21 dienen nicht nur als mechanische Stütze oder elektrische Zuleitung, sondern auch als thermische Wärmesenke für den Halbleitergleichrichter 11. Um diese Wärmeableitung von den Stempeln zu fördern, sind diese mit zwei Gruppen 56 und 57 von beabstandeten Kühlrippen aus Metall ausgerüstet. Die erste Kühlrippe 56a am inneren Ende der Gruppe 56 ist in der F i g. 2 teilweise sichtbar. Um zu vermeiden, daß die Übertragung hoher Kontaktdrücke auf die Anode 13 und die Katode 14 des Halbleitergleichrichters gestört wird, befinden sich weder die Kühlrippen noch die Kupferstempel in unmittelbarer Nähe des Isolatorhohlkörpers 19 mit dem Halbleitergleichrichter 11 in Anlage. In den kleinen Zwischenräumen, die sich daher an den beiden Enden des Isolatorhohlkörpers 19 ergeben, sind Dichtungsringe 58 aus einem nachgiebigen Material, z. B. Silikonkautschuk, vorgesehen, die zur mechanischen Stabilität des Isolatorhohlkörpers 19 beitragen und verhindern, daß Staub oder andere Verunreinigungen in den Raum eintreten, der die abgeschrägten Enden der Kupferstempel 20 und 21 umgibt.
Wie die Fi g. 2 zeigt, ist zwischen den beiden Gruppen 56 und 57 aus Kühlrippen eine Prallwand 59 aus Isoliermaterial vorgesehen. Ein Ende dieser Prallwand dient als Befestigungsplatte für einen koaxialen Anschluß 60 eines Drahts 61a, der mit der Steuerklemme 33 des Halbleitergleichrichters verbunden ist. Die Hülle des Anschlusses 60 ist über eine Bezugsleitung 616, die mit dem Draht 6ia verdrillt ist, mit dem Ansatz 32 verbunden, der an die Katode des Halbleitergleichrichters 11 angeschlossen ist.
Wenn der Halbleitergleichrichter 11 zwischen den
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Kupferstempeln 20 und 21 gemäß der F i g. 1 eingespannt ist, dann sind seine Anode 13 und Katode 14 fest gegen den dazwischen befindlichen, scheibenförmigen Halbleiterkörper 12 gedrückt. Auf die aneinandergrenzenden Kontaktflächen dieser Teile wird ein hoher Druck von beispielsweise 211kg/cm2 ausgeübt, so daß im gesamten Bereich der großflächigen Grenzfläche eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit sichergestellt ist. In radialer Richtung ist der Halbleiterkörper 12 dabei jedoch höchstens durch Reibung beansprucht.
Während des Betriebs wird der Halbleitergleichrichter Wärmestößen unterworfen, die Änderungen seiner Dimensionen zur Folge haben. Da die Anode 13 und die Katode 14 nicht aus dem gleichen Material wie der Halbleiterkörper 12 bestehen, besitzen diese Teile verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten, so daß ihre miteinander in Berührung befindlichen Kontaktflächen gegeneinander reiben. Wenn der Halbleiterkörper beispielsweise von einer Raumtemperatur von 20cC auf eine Betriebstemperatur von 120°C erwärmt wird, dann vergrößert sich sein Radius, wenn er ursprünglich etwa 10,5 mm beträgt, um etwa 0,005 mm, wohingegen sich die benachbarte Oberfläche der Anode 13 in radialer Richtung um etwa 0,018 mm ausdehnt. Hierdurch ergibt sich eine relative Gleitbewegung an der Grenzfläche über eine Strecke von etwa 0,013 mm. Um einen längstmöglichen Betrieb eines solchen für hohe Ströme ausgelegten Halbleitergleichrichters sicherzustellen, müssen solche Oberflächenverschiebungen bzw. Gleitbewegungen stattfinden können, ohne daß die in Berührung befindlichen Oberflächen angefressen, verschweißt, aufgerissen oder anderweitig verformt werden und ohne daß die Siliziumscheibe 22 beschädigt wird.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Zusammensetzen der einzelnen Teile des Halbleitergleichrichters ist das folgende:'Zuerst wird eine Teilanordnung hergestellt, indem man die napfförmige Hauptelektrode 13 an die metallisierte Endfläche des Zylinderrings 34 und die Steuerklemme 33 an dessen entgegengesetzte Endfläche anlötet. In ähnlicher Weise stellt man dann eine zweite Teilanordnung her, indem man die napfförmige; Hauptelektrode 14 an die metallisierte Endfläche 18 des Zylinderrings 35 und den Metallring 36 an dessen entgegengesetzte Endfläche lötet.
Die erste Teilanordnung (13, 33, 34) wird dann in einer geeigneten- Haltevorrichtung abgestützt. Auf die periphere stufenförmige Einbuchtung 42 der Anode 13 wird der Zentrierring 41 aufgesetzt. Danach wird der Halbleiterkörper 12 innerhalb des Zentrierrings auf diese Oberfläche gelegt, wobei die Steuerzuleitung 27
ίο in der Nähe des nach innen ragenden Vorsprungs 38 der Steuerklemme 33 angeordnet wird. Danach wird das Isolierrohr 40 über die Steuerzuleitung 27 gezogen und das freie Ende der Steuerzuleitung um den Vorsprung gewickelt und an diesem festgeschweißt. Nach dem Anbringen des Isolierrohrs 39 wird dann das freie Ende des Vorsprungs 38 nach unten bis in die in der F ig. 1 gezeigte Stellung gebogen.
Hierauf kann die zweite Teilanordnung (14, 35, 36) koaxial auf die erste Teilanordnung gelegt werden. Dabei wird der Ansatz 32 am Randabschnitt 16 der zweiten Teilanordnung derart angeordnet, daß die Steuerelektrode 26 des Halbleiterkörpers 12 unterhalb des umgebogenen Teils 31 der Kontaktfläche der Katode 14 liegt, d.h. der Ansatz 32 wird in Übereinstimmung mit der F i g. 1 auf die Steuerelektrode 26 des Halbleiterkörpers 12 ausgerichtet.
Zur Vervollständigung des Halbleitergleichrichters werden die Steuerklemme 33 und der Metallring 36 gegensinnig gegeneinander gedrückt und längs ihres gemeinsamen Umfangs fortlaufend verschweißt. Während dieses Verfahrensschritts sollte dafür gesorgt werden, daß der Ansatz 32 der zweiten Teilanordnung seine Winkelstellung bezüglich der inneren Steuerelektrode 26 beibehält. Dies kann dadurch geschehen, daß man ihn in einer Linie mit einer Markierung hält, die man vorher auf der äußeren Mantelfläche des Zylinderrings 34' außerhalb des Vorsprungs 38 anbringt. Nach dem Verschweißen der Steuerklemme 33 und des Metallrings 36 ist der Halbleiterkörper 12 bleibend in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse eingeschlossen, das aus den beiden Hauptelektroden 13 und 14, dem Isolierhohlkörper 19 und der Steuerklemme 33 gebildet ist."
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Halbleitergleichrichter mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper, der zwischen zwei metallischen, napfförmig ausgebildeten Hauptelektroden angeordnet ist, welche zur Herstellung eines Druckkontaktes mit Hilfe zweier Druckkörper mit ihrer äußeren Bodenfläche gegen den Halbleiterkörper gedruckt sind und an je einem Ende eines den Halbleiterkörper umgebenden Isolierhohlkörpers derart befestigt sind, daß sie mit diesem ein hermetisch abgedichtetes Qehäuse bilden, in: welchem' der Halbleiterkörper oder ein an seiner einen Endfläche befestigtes metallisches Substrat mit Hilfe eines .Zentrierrings zentriert ist, dadu.-ch .gekennzeichnet, daß der Zentrierring (41) auf einer pc ripheren stufenförmigen Einbuchtung (42) der einen Hauptelektrode (13) satt aufsitzt.
2. Halbleitergleichrichter nach Anspruch T dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper (12) am Rande einer Halbleiterzone eine Steuerelektrode (26) aufweist, die mit einer durch den Isolierhohlkörper (19) geführten Steuerklemme (33) verbunden ist.
3. Halbleitergleichrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Steuerklemme (33) zwischen zwei in axialer Richtung übereinanderliegenden, den Isolierhohlkörper (19) bildenen Keramikringen (34,35) angeordnet ist.
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SE (3) SE355436B (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3581163A (en) * 1968-04-09 1971-05-25 Gen Electric High-current semiconductor rectifier assemblies
US3581160A (en) * 1968-12-23 1971-05-25 Gen Electric Semiconductor rectifier assembly having high explosion rating
US3705255A (en) * 1970-10-27 1972-12-05 Nasa Hermetically sealed semiconductor
US3654529A (en) * 1971-04-05 1972-04-04 Gen Electric Loose contact press pack
US3831067A (en) * 1972-05-15 1974-08-20 Int Rectifier Corp Semiconductor device with pressure connection electrodes and with headers cemented to insulation ring
US3852804A (en) * 1973-05-02 1974-12-03 Gen Electric Double-sided heat-pipe cooled power semiconductor device assembly
US3852806A (en) * 1973-05-02 1974-12-03 Gen Electric Nonwicked heat-pipe cooled power semiconductor device assembly having enhanced evaporated surface heat pipes
US3852805A (en) * 1973-06-18 1974-12-03 Gen Electric Heat-pipe cooled power semiconductor device assembly having integral semiconductor device evaporating surface unit
US3852803A (en) * 1973-06-18 1974-12-03 Gen Electric Heat sink cooled power semiconductor device assembly having liquid metal interface
DE2332896B2 (de) * 1973-06-28 1978-12-07 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Halbleiteranordnung mit einem scheibenförmigen Gehäuse für ein Dioden- oder Thyristorelement
JPS5241146B2 (de) * 1974-01-30 1977-10-17
US4327370A (en) * 1979-06-28 1982-04-27 Rca Corporation Resilient contact ring for providing a low impedance connection to the base region of a semiconductor device
US4924345A (en) * 1988-05-04 1990-05-08 The Siemon Company Combined transient voltage and sneak current protector
JPH0744191B2 (ja) * 1989-12-15 1995-05-15 三菱電機株式会社 半導体装置およびそのための電極ブロック
DE19800469A1 (de) * 1998-01-09 1999-07-15 Asea Brown Boveri Niederinduktiv angesteuerter, gategesteuerter Thyristor
JP2000228451A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品
EP2447988B1 (de) 2010-11-02 2015-05-06 GE Energy Power Conversion Technology Limited Leistungselektronikvorrichtung mit Randpassivierung
EP4372806A1 (de) * 2022-11-15 2024-05-22 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Kühlkörper zur kühlung von gehäusen elektronischer vorrichtungen und zugehöriger verpackungsstapel

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2662997A (en) * 1951-11-23 1953-12-15 Bell Telephone Labor Inc Mounting for semiconductors
US2904431A (en) * 1954-08-26 1959-09-15 Rca Corp Electrographotographic charging means
US2854609A (en) * 1955-01-26 1958-09-30 Westinghouse Air Brake Co Rectifier stack assemblies
NL111799C (de) * 1957-03-01 1900-01-01
BE620870A (de) * 1961-08-04 1900-01-01
US3226608A (en) * 1959-06-24 1965-12-28 Gen Electric Liquid metal electrical connection
NL289148A (de) * 1961-08-12
US3248615A (en) * 1963-05-13 1966-04-26 Bbc Brown Boveri & Cie Semiconductor device with liquidized solder layer for compensation of expansion stresses
NL302170A (de) * 1963-06-15
NO118754B (de) * 1964-04-20 1970-02-09 Asea Ab
US3293508A (en) * 1964-04-21 1966-12-20 Int Rectifier Corp Compression connected semiconductor device
US3313987A (en) * 1964-04-22 1967-04-11 Int Rectifier Corp Compression bonded semiconductor device
US3319136A (en) * 1964-09-08 1967-05-09 Dunlee Corp Rectifier

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US3736474A (en) 1973-05-29
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