DE1614236B2 - Halbleiteranordnung - Google Patents

Halbleiteranordnung

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DE1614236B2 DE1967N0030311 DEN0030311A DE1614236B2 DE 1614236 B2 DE1614236 B2 DE 1614236B2 DE 1967N0030311 DE1967N0030311 DE 1967N0030311 DE N0030311 A DEN0030311 A DE N0030311A DE 1614236 B2 DE1614236 B2 DE 1614236B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper in einer Umhüllung, bei der mindestens drei Anschlußstifte durch die Wand
der Umhüllung geführt sind und auf einem Endteil eines dieser Anschlußstifte, im weiteren tragender Anschlußstift genannt, der mit Elektroden versehene Halbleiterkörper mittels einer seiner Elektroden befestigt ist und zwei andere Elektroden des Halbleiterkörpers mittels Anschlußleiter mit den beiden anderen bis in die Nähe des Halbleiterkörpers reichenden Anschlußstifte verbunden sind, wobei einer der beiden letztgenannten Anschlußstifte einen Teil enthält, der sich zwischen dem Endteil des tragenden Anschlußstiftes und einem Teil des anderen Anschlußstiftes befindet und dadurch eine elektrisch abschirmende Wirkung hat.
Es sei bemerkt, daß unter der Wand der Umhüllung in diesem Zusammenhang nicht nur die Wand einer hohlen Umhüllung, sondern auch die Oberfläche einer massiven Umhüllung, wie einer massiven Kunststoffumhüllung, zu verstehen ist.
Es hat sich herausgestellt, daß bei Verwendung von Halbleiteranordnungen in Schaltungen die günstigen Eigenschaften des im Halbleiterkörper verwirklichten Schaltelements oft nicht voll ausgenutzt werden können, weil u. U. weniger günstige Eigenschaften der übrigen Teile der Halbleiteranordnung eine große Rolle spielen. Einige dieser störenden Eigenschaften sind die Kapazitäten, die zwischen den unterschiedlichen Anschlußstiften auftreten können. In Schaltungen, bei denen einer der Anschlußstifte für den elektrischen Eingang und für den elektrischen Ausgang der Halbleiteranordnung gemeinsam ist, kann die Kapazität, die zwischen dem Anschlußstift, dem die elektrischen Signale zugeführt, und dem Anschlußstift, dem die elektrischen Signale entnommen werden, auftritt, eine störende Rückkopplung zwischen dem elektrischen Eingang und dem elektrischen Ausgang für Halbleiteranordnung verursachen. So kann z. B., wenn ein Transistor in einer derartigen Schaltung, z. B. einer Emitterschaltung oder einer Basisschaltung, zur Verstärkung elektrischer Signale verwendet wird, die mit dieser Schaltung zu erzielende mögliche Verstärkung durch die erwähnte, eine Rückkopplung verursachende Kapazität beschränkt werden.
Es ist bereits bekannt (US-PS 29 03 630), bei einer Halbleiteranordnung mit drei in einer Ebene liegenden Anschlußstiften, zwischen zwei dieser Stifte einen dritten, an Erdpotentiai gelegten, dick ausgebildeten oder mit einem besonderen Abschirmblech versehenen Abschlußstift anzuordnen, der die Kapazität zwischen denen er angeordnet ist, herabsetzt Diese Maßnahme erfordert jedoch einen besonderen Anschlußstift und ist nur über einen Teil der Länge der Anschlußleitungen zu dem Halbleiterkörper wirksam.
Weiter hat man bereits vorgeschlagen, drei gerade, parallele, nebeneinander liegende Anschlußstifte zu verwenden, bei denen der mittlere Anschlußstift dazu verwendet werden kann, die bei den äußeren gegeneinander abzuschirmen. Dazu ist der mittlere Anschlußstift mit derjenigen Elektrode des Halbleiterkörpers verbunden, die in der Schaltung für den Eingangskreis und den Ausgangskreis der Halbleiteranordnung gemeinsam ist So ist z. B. bei Transistoren, die für Verwendung in Emitterschaltungen bestimmt sind, der Emitter und bei Transistoren, die für Verwendung in Basisschaltungen gemeint sind, die Basis mit dem mittleren Anschlußstift verbunden.
Das Ergebnis dieser Abschirmung besteht darin, daß statt der eine Rückkopplung verursachenden Kapazität zwischen den beiden äußeren Anschlußstiften, die praktisch völlig vermieden wird, Kapazitäten zwischen jedem der äußeren Anschlußstifte und dem mittleren Anschlußstift auftreten. Die beiden letztgenannten Kapazitäten treten am Eingang bzw. am Ausgang der Halbleiteranordnung auf und sind in den meisten Schaltungen nicht oder wenigstens in bedeutend geringerem Maße störend.
Wie bereits eingangs erwähnt wurde, wird der Halbleiterkörper oft mittels einer seiner Elektroden am tragenden Anschlußstift befestigt. Nun ist die letztgenannte Elektrode meistens nicht die Elektrode, die in einer Schaltung für den Eingangskreis und den Ausgangskreis gemeinsam ist. In diesem Fall liegen die beiden weiteren Anschlußstifte somit nebeneinander auf der gleichen Seite des tragenden Anschlußstiftes. Dennoch gibt es mehrere Gründe, aus denen es erwünscht sein kann, daß sich die beiden weiteren Anschlußstifte auf einander entgegengesetzten Seiten des Halbleiterkörpers erstrecken. So können z. B. im letzteren Fall die Anschlußleiter, welche die weiteren Elektroden des Halbleiterkörpers mit den weiteren Anschlußstiften verbinden, beide kurz gehalten werden, was für das Verhalten der Halbleiteranordnung bei hohen Frequenzen von Interesse sein kann, u. a. in bezug auf Induktionserscheinungen. Weiter kann es, wenn die beiden Anschlußleiter des Halbleiterkörpers zu den weiteren Anschlußstiften in derselben Richtung verlaufen, leicht passieren, daß die Anschlußleiter einander berühren, wodurch Kurzschluß entsteht. Außerdem kann es fertigungstechnisch sehr erwünscht sein, daß die Anschlußleiter eben in nahezu entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Dadurch wird es nämlich möglich, die vier Befestigungspunkte der beiden Anschlußleiter praktisch auf eine Gerade zu legen. Es hat sich herausgestellt, daß sich vier praktisch auf einer Geraden liegende Befestigungspunkte bei Massenfertigung oft schneller und somit billiger als vier nicht auf einer Geraden liegende Befestigungspunkte herstellen lassen.
Um diesen Anforderungen entgegenzukommen, hat man bereits vorgeschlagen, den Endteil des tragenden Anschlußstiftes um das Ende des mittleren, d. h. des einen weiteren Anschlußstiftes herumzubiegen, wobei das Ende des tragenden Anschlußstiftes zwischen den Endteilen der beiden weiteren Anschlußstifte zu liegen kommt
Dabei ist jedoch das Ende des tragenden Anschlußstiftes nicht mehr durch den einen weiteren Anschlußstift gegen den anderen Anschlußstift abgeschirmt. Dadurch wird die, eine Rückkopplung verursachende Kapazität wieder vergrößert.
Auch hat man die eine Rückkopplung verursachende Kapazität bereits auf eine andere Weise verringert, nämlich dadurch, daß statt nebeneinander liegender Anschlußstifte sich in verschiedenen Richtungen erstreckende Anschlußstifte verwendet werden. Es sind z. B. Halbleiteranordnungen bekannt (siehe »Electrical Design News«, Bd. 10 (1965) 4.7, S. 6 — 7), bei denen sich zwei Anschlußstifte in ungefähr entgegengesetzten Richtungen erstrecken, während ein dritter Anschlußstift senkrecht dazu steht. Es dürfte jedoch einleuchten, daß auch in diesen Fällen Abschirmung weiter wichtig ist, weil ja die Endteile der Anschlußstifte unmittelbar benachbart sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit einer möglichst einfachen Konfiguration der Anschluß stifte eine möglichst weitgehende Herabsetzung der störenden Kapazitäten zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Halbleiteranordnung der eingangs erwähnten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zu dem einen Anschlußstift außer dem zwischenliegenden Teil noch ein zweiter Teil gehört, der gegenüber dem zwischenliegenden Teil neben dem Endteil des tragenden Anschlußstiftes liegt und an dem der Anschlußleiter, der den einen Anschlußstift mit einer anderen Elektrode des Halbleiterkörpers verbindet, befestigt ist, wobei diese beiden Teile innerhalb der Umhüllung verbunden sind.
Diese Konfiguration, bei der der Endteil des tragenden Anschlußstiftes zwischen zwei Teilen des einen weiteren Anschlußstiftes liegt, führt auf einfache Weise zu einer guten Abschirmung des tragenden Anschlußstiftes und des anderen weiteren Anschlußstiftes, während die beiden Anschlußleiter des Halbleiterkörpers zu den weiteren Anschlußstiften nicht in derselben Richtung zu verlaufen brauchen.
Vorzugsweise erstrecken sich die Anschlußleiter sogar ungefähr in entgegengesetzten Richtungen, wodurch die Befestigungspunkte der Anschlußleiter an den weiteren Anschlußstiften und an den weiteren Elektroden des Halbleiterkörpers, in Richtung quer zum größten Querschnitt des Halbleiterkörpers gesehen, auf einer Geraden liegen.
Ein wichtiger Vorteil dieser Lage der Befestigungspunkte besteht darin, daß bei Massenfertigung vier auf einer Geraden liegende Befestigungspunkte schneller und somit billiger als vier nicht auf einer Geraden liegende Befestigungspunkte hergestellt werden können.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der tragende Anschlußstift, wenigstens die beiden Teile des einen Anschlußstiftes, die auf entgegengesetzten Seiten neben dem Endteil des tragenden Anschlußstiftes liegen, und der andere weitere Anschlußstift über ihre ganze Länge innerhalb der Umhüllung in einer Ebene liegen.
Es hat sich gezeigt, daß es fertigungstechnisch Vorteile bietet, wenn die Anschlußstifte möglichst in einer Ebene liegen; dabei wird auch eine sehr gute Abschirmung erzielt
Auch können die Richtungen, in denen der tragende und die weiteren Anschlußstifte durch die Wand der Umhüllung geführt sind, parallel zu derselben Ebene verlaufen. Es ist deutlichkeitshalber bemerkt, daß wenn von Richtungen, in denen die Anschlußstifte durch die Wand der Umhüllung geführt sind, die Rede ist, diese Richtungen alle in entsprechender Weise betrachtet werden, d. h. entweder alle vom Inneren der Umhüllung nach außen oder umgekehrt alle von außen nach innen.
Die Anschlußstifte können drahtförmig sein, wobei diese drahtförmigen Anschlußstifte wenigstens an den Befestigungsstellen des Halbleiterkörpers und der Anschlußleiter abgeplattet sind, und die großen Befestigungsflächen der abgeplatteten Teile der Anschlußstifte praktisch in einer Ebene liegen. Diese relativ billigen drahtförmigen Anschlußstifte können leicht in allen gewünschten Richtungen gebogen werden, während die Halbleiteranordnung außerdem mittels üblicher Standardsockel, bei denen mit runden Anschlußstiften gerechnet ist, in elektrische Schaltungen aufgenommen werden kann.
Die abgeplatteten Teile der Anschlußstifte ermöglichen es, den Halbleiterkörper und die Anschlußleiter auf einfache Weise an den Anschlußstiften zu befestigen. 6S
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstifte aus Metallstreifen bestehen, deren große Flächen parallel zu derselben Ebene verlaufen.
Dabei lassen sich die Anschlußstifte auf einfache Weise gleichzeitig aus einem Metallblech herstellen, während die Anschlußstifte z. B. zunächst durch Verbindungsstreifen miteinander verbunden sein können, die in einer späteren Fertigungsstufe entfernt werden können.
Die Erfindung ist bei verschiedenen Halbleiteranordnungen, wie z. B. bei Feldeffekttransistoren, gegebenenfalls mit einer isolierten Steuerelektrode, anwendbar. Die Erfindung ist insbesondere von Interesse für Transistoren mit einem Emitter-, einem Basis- und einem Kollektoranschluß, bei denen der Halbleiterkörper über den Kollektor mit dem tragenden Anschlußstift verbunden ist, während die Basis und der Emitter des Halbleiterkörpers über die Anschlußleiter je mit einem der weiteren Anschlußstifte verbunden sind, insbesondere wenn diese Transistoren für Verwendung in Emitter- oder Basisschaltungen bestimmt sind.
Der Halbleiterkörper kann z. B. der eines Planartransistors, eines Mesatransistors oder eines Legierungsdiffusionstransistors sein und in einer üblichen Weise auf dem tragenden Anschlußstift, in diesem Fall dem ί Kollektorstift, befestigt sein. Die Anschlußleiter können mit auflegierten oder aufgedampften Emitter- und Basiskontakten verbunden sein. Dabei ist bei Transistoren, die für Verwendung in Emitterschaltungen bestimmt sind, der Emitter und bei Transistoren, die für Verwendung in Basisschaltungen bestimmt sind, die Basis des Halbleiterkörpers mit dem einen weiteren Anschlußstift verbunden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Anschlußstifte praktisch in derselben Richtung durch die Wand der Umhüllung geführt.
Eine Weiterbildung der Erfindung, bei der der eine weitere Anschlußstift auf dem größten Teil seiner Länge innerhalb der Umhüllung eine abschirmende Wirkung zwischen dem tragenden Anschlußstift und dem anderen Anschlußstift hat, ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der eine weitere Anschlußstift innerhalb der Umhüllung in zwei Zweige spaltet, wobei der eine Zweig den zwischenliegenden Teil und der andere Zweig den zweiten Teil des einen weiteren Anschlußstiftes enthält, während sich der tragende Anschlußstift um den anderen Zweig biegt, wobei der Endteil des ' tragenden Anschlußstiftes zwischen den beiden Zweigen des einen weiteren Anschlußstiftes liegt und wobei der nicht zu den Zweigen gehörende Teil des einen weiteren Anschlußstiftes wenigstens auf einem Teil seiner Länge zwischen dem tragenden und dem anderen weiteren Anschlußstift liegt und durch die Wand der Umhüllung geführt ist. Der gesonderte, nichtstromführende Abschirmzweig kann schmal gehalten werden, wodurch der Anschlußleiter, der den Halbleiterkörper mit dem anderen weiteren Anschlußstift verbindet, gewünschtenfalls, kurz gehalten werden kann. Eine andere Weiterbildung der Erfindung, bei der wenigstens die beiden Teile des einen weiteren Anschlußstiftes, die auf entgegengesetzten Seiten neben dem Endteil des tragenden Anschlußstiftes liegen, und der andere weitere Anschlußstift praktisch auf ihrer ganzen Länge innerhalb der Umhüllung in der gleichen Ebene liegen, ist dadurch gekennzeichnet, daß der zwischenliegende Teil des einen weiteren Anschlußstiftes auf einer Seite eine Verlängerung hat, die durch die Wand der Umhüllung geführt ist, und auf der entgegengesetzten Seite eine Verlängerung, die ganz in der genannten Ebene liegt, um den Endteil des tragenden Anschlußstif-
tes biegt und dabei zudem den zweiten Teil des einen weiteren Anschlußstiftes bildet. Hier wird mit nur einem gebogenen Anschlußstift und ohne zusätzliche Abschirmleiter eine gute Abschirmung erhalten, wobei außerdem die Anschlußleiter auch nahezu miteinander in Flucht liegen können. Außerdem ist durch die Verlängerung, die um den Endteil des tragenden Anschlußstiftes biegt, der tragende Anschlußstift etwas besser abgeschirmt, während der tragende Anschlußstift hier relativ kurz ist, wodurch die Oberfläche dieses Anschlußstiftes, die das restliche kapazitive Übersprechen auch mitbestimmt, relativ klein ist.
Bei Halbleiteranordnungen, die speziell für Verwendung bei sehr hohen Frequenzen bestimmt sind, wurde bereits vorgeschlagen, die Kapazitäten zwischen den Anschlußstiften dadurch zu verringern, daß die Anschlußstifte nicht in derselben, sondern in verschiedenen Richtungen durch die Wand der Umhüllung geführt werden. Wie bereits im vorstehenden bemerkt wurde, läßt sich auch in diesen Fällen die Erfindung mit Vorteil anwenden, weil gerade bei sehr hohen Frequenzen eine gute Abschirmung wichtiger wird und eine entsprechende Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung, in der der eine Anschlußstift durch die Wand der Umhüllung geführt ist, nahezu senkrecht zu den Richtungen steht, in denen der tragende und der andere Anschlußstift durch die Wand der Umhüllung geführt sind.
Der Ausdruck »nahezu senkrecht zu« muß dabei in weitem Sinne aufgefaßt werden, so daß unter diesem Ausdruck z. B. Konfigurationen begriffen sind, bei denen die Anschlußstifte paarweise Winkel von praktisch 120° einschließen. Aus fertigungstechnischem Gesichtspunkt wird man jedoch vorzugsweise zwei sich praktisch in entgegengesetzter Richtung erstreckende Anschlußstifte mit einem dritten, praktisch senkrecht zu dieser Richtung stehenden kombinieren, weil eine derartige Konfiguration im allgemeinen elektrisch günstiger ist und dabei außerdem oft weniger Materialverlust auftritt.
Eine entsprechende Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der eine Anschlußstift innerhalb der Umhüllung in zwei Zweige spaltet, wobei der eine Zweig den zwischenliegenden Teil und der andere Zweig den zweiten Teil des einen weiteren Anschlußstiftes enthält, während sich der Endteil des tragenden Anschlußstiftes bis zwischen den beiden Zweigen und der andere weitere Anschlußstift bis neben dem zwischenliegenden Teil erstrecken.
Die Erfindung kann mit Vorteil bei Halbleiteranordnungen mit einer Kunststoffumhüllung verwendet werden, bei denen der Halbleiterkörper mit einem Teil der Anschlußstifte in diesen Kunststoff eingebettet ist. Auch ist jedoch eine Umhüllung verwendbar, deren Wände aus elektrisch isolierendem Material bestehen und die mit Gas gefüllt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung, wobei zur Darstellung der Konstruktion innerhalb der Umhüllung diese nicht dargestellt ist, während die Wand der Umhüllung nur schematisch durch eine Strichpunktlinie angedeutet ist,
Fig.2 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch die Halbleiteranordnung entlang der Linie H-II der F ig. 1,
F i g. 3 eine schematische Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung, bei der die Wand der Umhüllung nur schematisch durch eine strichpunktierte Linie angedeutetist,
Fig.4 in schematischer Darstellung einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der F i g. 3,
F i g. 5 eine schematische Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer Halbleiteranordnung nach
,o der Erfindung, bei dem die Oberseite der Umhüllung weggelassen ist, um die Konstruktion innerhalb der Umhüllung zu zeigen,
Fig.6 in schematischer Darstellung einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der F i g. 5,
Fig.7 einen Schnitt entsprechend Fig.6 durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
F i g. 8 eine schematische Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung, bei dem die Wand der Umhüllung schematisch durch eine strichpunktierte Linie bezeichnet ist,
Fig.9 eine Seitenansicht dieses Ausführungsbeispiels, gesehen in einer Richtung, die in F i g. 8 mit dem Pfeil/i bezeichnet ist,
Fig. 10 eine Draufsicht entsprechend Fig.8 auf ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Halbleiteranordnung 1 nach F i g. 1 und 2 enthält drei Anschlußstifte 2,3 und 4, die durch die Wand 5 einer Umhüllung geführt sind, während auf einem Endteil 6 des tragenden Anschlußstiftes 4 der mit Elektroden versehene Halbleiterkörper 7 mittels einer seiner Elektroden befestigt ist und zwei weitere Elektroden 14 und 15 des Halbleiterkörpers 7 mittels Anschlußleiter 8 und 9 mit den zwei weiteren Anschlußstiften 2 und 3 verbunden sind, die bis in die Nähe des Halbleiterkörpers 7 ragen, wobei der eine Anschlußstift 3 der beiden weiteren Anschlußstifte 2 und 3 einen Teil 10 enthält, der sich zwischen dem Endteil 6 des tragenden Anschlußstiftes 4 und einem Teil 11 des anderen weiteren Anschlußstiftes 2 befindet. Nach der Erfindung gehört zum einen weiteren Anschlußstift 3 außer dem Teil 10, der die Teile 6 und 11 elektrisch gegeneinander abschirmt, noch ein zweiter Teil 12, der gegenüber dem zwischenliegenden Teil 10 außer dem Endteil 6 des tragenden Anschlußstiftes 4 liegt und an dem der Anschlußleiter 9, der den einen weiteren Anschlußstift 3 mit einer weiteren Elektrode des Halbleiterkörpers 7 verbindet, befestigt ist. Die zwei Teile 10 und 12 sind innerhalb der Umhüllung vereint.
Die Anschlußleiter 8 und 9 liegen ungefähr miteinander in Flucht, wobei die Befestigungspunkte 13 und 16 dieser Anschlußleiter 8 und 9 mit den Anschlußstiften 2 und 3 und die weiteren Elektroden 14 und 15 des Halbleiterkörpers 7 praktisch auf einer Geraden liegen.
Dies ist wichtig, weil sich vier praktisch auf einer Geraden liegende Befestigungspunkte zweier Leiter 8 und 9 maschinell im allgemeinen sehr viel schneller herstellen lassen, als wenn die Befestigungspunkte nicht auf einer Geraden liegen würden. In F i g. 1 liegen die Befestigungspunkte auf der Linie IMI. In Fi g. 2 liegen die Elektroden 14 und 15 etwas über der Verbindungslinie zwischen den Befestigungspunkten 13 und 16. Für die Herstellung ist jedoch das wichtigste, daß die Befestigungspunkte, gesehen in einer Richtung quer
<>.<> zum größten Querschnitt des Halbleiterkörpers 7, in F i g. 1 in einer Richtung nahezu senkrecht zur Zeichnungsebene, praktisch auf einer Geraden liegen.
Die Teile 10 und 12 des Anschlußstiftes 3 und die
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Anschlußstifte 2 und 4 werden durch eine gemeinsame Schnittebene, in F i g. 1 die Zeichnungsebene, durchschnitten. Weiter bestehen die Anschlußstifte 2 bis 4 aus Metallstreifen, deren große Oberflächen praktisch parallel zur gemeinsamen Schnittebene verlaufen. Dadurch können diese Anschlußstifte gleichzeitig aus einem Metallblech hergestellt werden.
Die Anschlußstifte 2 bis 4 sind praktisch in derselben Richtung durch die Wand der Umhüllung geführt, wobei sich der eine weitere Anschlußstift 3 innerhalb der Umhüllung in zwei Zweige spaltet, wobei der eine Zweig den zwischenliegenden Teil 10 und der andere Zweig den zweiten Teil 12 enthält, während sich der tragende Anschlußstift 4 um den zeiten Teil 12 des anderen Zweigs biegt, wobei der Endteil 6 des tragenden Anschlußstiftes 4 zwischen den beiden Teilen 10 und 12 des einen weiteren Anschlußstiftes 3 liegt. Der durch die Wand der Umhüllung geführte nicht zu den Zweigen gehörende Teil 17 des einen weiteren Anschlußstiftes 3 liegt zwischen dem tragenden Anschlußstift 4 und dem anderen weiteren Anschlußstift 2. Bei dieser Konfiguration werden die Anschlußstifte 2 und 4 sowohl durch den Teil 17 des Anschlußstiftes 3 als auch durch den Teil 10 elektrisch gegeneinander abgeschirmt.
Der Halbleiterkörper 7 kann z. B. der eines Planartransistors, eines Mesatransistors oder eines Legierungsdiffusionstransistors sein und kann ebenso wie die Umhüllung ganz auf eine in der Halbleitertechnik übliche Weise aus üblichen Materialien hergestellt sein. Dabei können die Anschlußleiter 8 und 9 z. B. durch Anwendung des Thermokompressionsverfahrens mit den aufgedampften oder auflegierten Basis- und Emitterkontakten 14 und 15 verbunden sein, während der Halbleiterkörper 7 mit dem Kollektor z. B. durch Löten und/oder Legieren auf dem tragenden Anschlußstift 4 befestigt ist.
Je nachdem der Transistor für Verwendung in Basisoder Emitterschaltungen bestimmt ist, wird die Basis bzw. der Emitter des Halbleiterkörpers 7 mittels des Anschlußleiters 9 mit dem einen weiteren Anschlußstift 3 verbunden sein, wobei der Emitter bzw. die Basis des Halbleiterkörpers 7 mittels des Anschlußleiters 8 mit dem anderen weiteren Anschlußstift 2 verbunden ist. Als Umhüllung können die dazu üblichen Typen verwendet werden, wie z. B. hermetisch geschlossene Umhüllungen, bei denen die Anschlußstifte, die durch die Wand der Umhüllung geführt sind, z. B. durch Glas elektrisch gegen den Metallteil der Wand isoliert sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Umhüllung aus Kunststoff. Der Halbleiterkörper 7 des Transistors ist in Kunststoff eingebettet, während die Anschlußstifte 2 bis 4 nur zum Teil aus diesem Kunststoff herausragen und die Umhüllung nur aus diesem Kunststoff besteht und wobei der mit dem einen weiteren Anschlußstift 3 verbundene Abschirmleiter 10, der sich zwischen dem anderen weiteren Anschlußstift 2 und dem Kollektorstift 4 erstreckt, ganz innerhalb der Kunststoffumhüllung liegt. Die Wand 5 der Umhüllung wird nun durch die Oberfläche der Kunststoffeinbettung gebildet. Die Anschlußstifte 2 bis 4 erstrecken sich innerhalb der Kunststoffumhüllung von der Fläche 5 her nebeneinander, wobei der eine weitere Anschlußstift 3 zwischen dem anderen weiteren Anschlußstift 2 und dem Kollektorstift 4 liegt. Der Kollektorstift 4 biegt um das Ende 12 des einen weiteren Anschlußstiftes 3, wobei der den Halbleiterkörper 7 tragende Endteil 6 des Kollektorstiftes zwischen den zwei weiteren Anschlußstiften 2 und 4 liegt, während sich der Abschirmleiter 10 vom einen weiteren Anschlußstift 3 bis zwischen dem Endteil 6 des Kollektorstiftes 4 und dem anderen Anschlußstift 2 erstreckt.
Die Umhüllung kann z. B. aus einem thermohärtenden oder einem thermoplastischen Kunststoff oder einem anderen dazu üblichen Kunststoff bestehen. Gegebenenfalls kann die Kunststoffumhüllung auch aus Schichten verschiedener Kunststoffe aufgebaut sein.
Die Kunststoffumhüllung hat z. B. die Abmessungen 7x5x4 mm.
Die Anschlußleiter 8 und 9 bestehen z. B. aus Aluminiumdrähten mit einem Durchmesser von etwa 20 μ.
Die Anschlußstifte 2 bis 4 können aus für Anschlußstifte üblichen Materialien, z. B. aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung bestehen. Die Breite der Anschlußstifte 2 bis 4 bei der Wand 5 der Umhüllung beträgt z. B. ungefähr 1,2 mm und die Dicke der Metallstreifen ist
z. B. ungefähr 0,2 mm. Der Mittenabstand zweier benachbarter Anschlußstifte, z. B. 2 und 3, beträgt an der Durchführungsstelle durch die Wand 5 der Umhüllung z. B. ungefähr 2,5 mm. Der Halbleiterkörper 7 kann Abmessungen haben von ungefähr
0,4 mm χ 0,4 mm χ 100 μηι.
Versuche haben gezeigt, daß mit Hilfe der Erfindung die mögliche Verstärkung eines Transistors mit einer Konfiguration nach F i g. 1 und 2 in einer Kunststoffumhüllung, wie diese im obenstehenden beschrieben ist, leicht um 20 bis 30% zunehmen kann.
Bei der Halbleiteranordnung nach F i g. 3 und 4 sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 und 2 bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform sind die Richtungen, in denen der tragende Anschlußstift 4 und die weiteren Anschlußstifte 2 und 3 durch die Wand 5 der Umhüllung geführt sind, parallel zu einer Ebene, wobei die Richtung, in der der eine weitere Anschlußstift 3 durch die Wand 5 der Umhüllung geführt ist nahezu senkrecht zu den Richtungen steht, in denen der tragende Anschlußstift 4 und der andere weitere Anschlußstift 2 durch die Wand 5 der Umhüllung geführt sind.
Eine derartige Konfiguration wird besonders bei Verwendungen für hohe Frequenzen benutzt, weil nur die Enden der Anschlußstifte 2 bis 4 einer in des anderen Nähe kommen, wodurch die Streukapazitäten zwischen den Anschlußstiften relativ klein sind. Dennoch ermöglicht die Erfindung auch in diesem Fall eine weitere wichtige Verbesserung.
Der eine weitere Anschlußstift 3 spaltet sich innerhalb der Umhüllung in zwei Zweige, von denen der eine Zweig den zwischenliegenden Teil 10 und der andere Zweig den zweiten Teil 12 enthält, während sich der Endteil 6 des tragenden Anschlußstiftes 4 bis zwischen den beiden Zweigen und der andere weitere Anschlußstift 2 bis neben dem zwischenliegenden Teil 10 erstrecken.
Die Halbleiterkörper, die Anschlußleiter, die Anschlußstifte und die Umhüllung können die gleichen, im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Teile sein.
Für Verwendung bei hohen Frequenzen ist diese Konfiguration besonders geeignet in Kombination mit einer Umhüllung, die aus einer Wand aus elektrisch isolierendem Material, z. B. aus Glas, Kunststoff oder keramischem Material, besteht, wobei die Umhüllung mit Gas gefüllt ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung, bei der die Anschlußstifte
nicht in derselben Richtung durch die Wand der Umhüllung geführt sind, wird nun an Hand der F i g. 5 und 6 beschrieben. Es handelt sich dabei um einen Transistor 50 mit einem durch die Wand 51 der Umhüllung geführten Anschlußstift 53, dem Kollektorstift, auf dem in der Nähe seines Endes der Halbleiterkörper 52 mittels des Kollektors befestigt ist, und bei dem zwei weitere Anschlußstifte 54 und 55 durch die Wand 51 der Umhüllung geführt sind, die sich in ungefähr entgegengesetzten Richtungen von der Wand 51 her bis in die Nähe des Endes des Kollektorstiftes 53 erstrecken und die durch Anschlußleiter 56 und 57 mit dem Emitter und der Basis des Transistors verbunden sind. Die drei Anschlußstifte 53 bis 55 haben praktisch auf ihrer ganzen Länge innerhalb der Umhüllung eine gemeinsame Schnittebene und innerhalb der Umhüllung ist mit dem einen weiteren Anschlußstift 54 ein Abschirmleiter 58 verbunden, der sich um den den Halbleiterkörper 52 tragenden Endteil des Kollektorstiftes 53 biegt und sich bis zwischen dem Kollektorstift 53 und dem anderen weiteren Anschlußstift 55 erstreckt, wodurch das freie Ende des Abschirmleiters 58 den zwischenliegenden Teil 59 des () einen weiteren Anschlußstiftes 54 bildet.
Auch hier liegen die Befestigungspunkte 60 bis 63 praktisch auf einer geraden Linie, in Fig.5 der Linie VI-IV.
Der Abschirmleiter 58 kann auch aus einem Verlängerungsteil des Anschlußstiftes 54 bestehen, der unter dem Kollektorstift 53 hindurchbiegt. Man erhält dann statt des Querschnitts nach F i g. 6 den Querschnitt nach Fig.7. Diese letzte Ausführungsform läßt sich jedoch etwas schwieriger herstellen, weil die Anschlußstifte nicht mehr ungefähr in einer Ebene liegen. Wenn die Anschlußstifte in Form von Metallstreifen gebildet sind, können sie also nicht mehr gleichzeitig aus einem flachen Metallblech hergestellt werden.
Die Umhüllung besteht z. B. aus einer runden Dose aus isolierendem Material, z. B. keramischem Material, deren beide Hälften, deren Ränder mit Aussparungen für die Anschlußstifte 53 bis 55 versehen sind, durch Verklebung nach Zwischenfügung der Anschlußstifte aneinander befestigt sind. Der Durchmesser der Umhüllung beträgt z. B. ungefähr 4 mm und die Höhe s^ ungefähr 1,5 mm.
Im übrigen kann dieser Transistor völlig auf eine bereits früher beschriebene Weise und aus bereits früher erwähnten Materialien hergestellt werden.
Die F i g. 8 und 9 beziehen sich auf einen Transistor 80 nach der Erfindung, dessen Anschlußstifte 81 bis 83 aus Metalldrähten hergestellt sind. Die drahtförmigen Anschlußstifte 81 bis 83 sind an den Befestigungsstellen des Halbleiterkörpers 84 und der Anschlußleiter 85 und 86 abgeplattet, wobei die großen Befestigungsflächen der abgeplatteten Teile 87 und 89 praktisch in einer Ebene, in F i g. 8 der Zeichnungsebene, liegen.
Diese stab- oder drahtförmigen Anschlußstifte werden z. B. verwendet, wenn die Halbleiteranordnung dazu bestimmt ist, mittels üblicher Sockeltypen mit runden Kontaktbuchsen in eine Schaltung aufgenommen zu werden. Der Durchmesser der Metalldrähte beträgt z. B. ungefähr 0,4 mm und diese sind z. B. aus Nickel hergestellt
Nach der Erfindung hat der zwischenliegende Teil 90 des einen weiteren Anschlußstiftes 82 auf einer Seite eine Verlängerung 91, die durch die Wand 93 der Umhüllung geführt ist, und auf der entgegengesetzten Seite eine Verlängerung 92, die ganz durch die gemeinsame Schnittebene, in F i g. 8 die Zeichnungsebene, durchschnitten wird und um den Endteil 88 des tragenden Anschlußstiftes 81 biegt, und dabei zugleich den zweiten Teil 87 des einen weiteren Anschlußstiftes 82 bildet. Hier wird auf eine wohl sehr einfache Weise eine gute Abschirmung erhalten. Die Verlängerung 92, 87 des einen weiteren Anschlußstiftes 91 macht einen gesonderten Abschirmleiter überflüssig, wodurch sich eine Verzweigung des einen weiteren Anschlußstiftes erübrigt.
Aus F i g. 9 ist ersichtlich, daß beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anschlußstifte 81 bis 83 nicht auf ihrer ganzen Länge innerhalb der Wand 93 der Umhüllung des Transistors 80 eine gemeinsame Schnittebene haben. Der eine weitere Anschlußstift 82 ist gebogen, wodurch die Anschlußstifte 81 bis 83 außerhalb der Umhüllung nicht mehr in einer Ebene liegen.
Diese Biegung kann sowohl außerhalb als innerhalb der Umhüllung stattfinden. Im letzteren Fall jedoch vorzugsweise möglichst dicht an der Wand 93 der Umhüllung, damit die abschirmende Wirkung des einen weiteren Anschlußstiftes 82 möglichst groß gehalten wird.
Eine derartige Biegung wird z. B. verwendet, wenn die Halbleiteranordnung dazu bestimmt ist, mittels üblicher Sockeltypen, bei denen die Kontaktbuchsen nicht auf einer Geraden liegen, in eine Schaltung aufgenommen zu werden.
Eine etwas andere Ausführungsform ist in Fig. 10 dargestellt, in der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig.8 bezeichnet sind. Die Anschlußstifte 81 bis 83 bestehen bei diesem Ausführungsbeispiel aus Metallstreifen, die z. B. ungefähr 0,2 mm dick sind, während die Breite der Streifen an den Durchführungsstellen durch die Wand 93 der Umhüllung z. B. ungefähr 1,2 mm beträgt. Der Mittenabstand zweier nebeneinander liegender Anschlußstifte, z. B. 81 und 82, beträgt an den Durchführungsstellen durch die Wand 93 der Umhüllung ungefähr 2,5 mm. Die Anschlußstifte 81 bis 83 bilden zunächst ein Ganzes mit dem Verbindungsstreifen 94, der in einer späteren Fertigungsstufe nach Brechen oder Schneiden längs der gestrichelten Linie 95 entfernt wird.
Die beiden letzten Ausführungsbeispiele lassen sich auch auf eine ganz übliche Weise aus üblichen Materialien herstellen. Die Anschlußleiter können z. B. aus Golddrähten mit einem Durchmesser von ungefähr 25 μηι bestehen, während die Anschlußstifte z. B. vergoldet sein können. Die Befestigungspunkte 96 bis 99 können z. B. Thermokompressionsverbindungen sein oder durch ein Ultraschallschweißverfahren erhalten sein.
Die beiden letzten Konfigurationen eignen sich auch zur Verwendung in Kunststoffumhüllungen, wodurch billige Transistoren mit einer guten Abschirmung erhalten werden.
Wie bereits oben erwähnt wurde, ist die Erfindung nicht auf bipolare Transistoren beschränkt. So kann z. B. der Halbleiterkörper 7 in den F i g. 1 und 2 der eines Feldeffekttransistors sein, bei dem der Halbleiterkörper 7 über die einen pn-übergang mit der Kanalzone bildende Gateelektrode auf dem tragenden Anschlußstift 4 befestigt ist. Source und Drain sind über die Anschlußleiter 9 bzw. 8 mit dem einen weiteren Anschlußstift 3 bzw. dem anderen weiteren Anschlußstift 2 verbunden.
In ähnlicher Weise kann der Halbleiterkörper 84 in
Fig.8 bis 10 z.B. der eines Feldeffekttransistors mit isolierter Steuerelektrode sein, bei dem die Source mit dem umringenden Teil des Halbleiterkörpers kurzgeschlossen ist, über den der Halbleiterkörper 84 am tragenden Anschlußstift 81 befestigt ist. Die isolierte Steuerelektrode und das Drain sind über die Anschlußleiter 85 bzw. 86 mit dem einen weiteren Anschlußstift
82 bzw. dem anderen weiteren Anschlußstift 83 verbunden. Die Kapazität zwischen Source und Drain wird damit weitgehend vermieden.
Bei den beiden letztgenannten Ausführungsbeispielen werden in einer Schaltung die Eingangssignale dem tragenden Anschlußstift 4; 81 zugeführt, während die Ausgangssignale dem anderen weiteren Anschlußstift 2;
83 entnommen werden. Dabei ist der eine weitere Anschlußstift 3; 82 für den Eingangskreis und den Ausgangskreis gemeinsam.
Die Anschlußstifte brauchen nicht aus einem Ganzen zu bestehen, sondern können z. B. aus einem durch die Wand der Umhüllung geführten Teil aufgebaut sein, an dem innerhalb der Umhüllung ein nachfolgender Teil, z. B. durch Schweißen oder Löten, gegebenenfalls in einem Winkel mit dem erstgenannten Teil befestigt ist. Weiter können die Umhüllungen jede gewünschte Form aufweisen. Die Kunststoffumhüllung braucht nicht rechteckig zu sein, sondern sie kann z. B. scheibenförmig oder kugelförmig sein. Zur Erhaltung einer besseren Abschirmung kann der Abschirmteil 10; 59; 90 eine größere Ausdehnung haben, senkrecht zur Ebene der Zeichnung in F i g. 1,3,5,8 und 10, als die Anschlußstifte 2,4; 53,55; 81,83; so kann der Streifen 10 in F i g. 1 und 3 an irgendeiner Stelle geschränkt sein, so daß der Streifen 10, wenigstens auf einem Teil seiner Länge, statt parallel zur Ebene der Zeichnung mit seiner Breite senkrecht zu dieser Ebene steht In vielen Fällen wird der Streifen 10 jedoch, wie in der in F i g. 1 und 3 dargestellten Form, bereits eine befriedigende Abschirmung geben. Bei den in den F i g. 3 und 5 dargestellten Konfigurationen kann es z. B. erwünscht sein, daß die Anschlußstifte 2; 54 und 4; 55 nicht genau in entgegengesetzter Richtung durch die Wand der Umhüllung geführt werden, sondern z. B. derart, daß sie einen Winkel von ungefähr 120° miteinander einschließen. Auch kann man z. B. den Abschirmteil 10 in F i g. 3 verlängern und diese Verlängerung als vierten Anschlußstift durch die Wand 5 der Umhüllung führen, in einer der Richtung des Anschlußstiftes 3 entgegengesetzten Richtung. Der eine weitere Anschlußstift 3 ist dann also doppelt ausgebildet und dadurch können der elektrische Eingangskreis und der elektrische Ausgangskreis in einer Schaltung mit einer derartigen Halbleitervorrichtung besser voneinander getrennt werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper in einer Umhüllung, bei der mindestens drei Anschlußstifte durch die Wand der Umhüllung geführt sind und auf einem Endteil eines dieser Anschlußstifte, im weiteren tragender Anschlußstift genannt, der mit Elektroden versehene Halbleiterkörper mittels einer seiner Elektroden befestigt ist und zwei andere Elektroden des Halbleiterkörpers ίο mittels Anschlußleiter mit den beiden anderen bis in die Nähe des Halbleiterkörpers reichenden Anschlußstiften verbunden sind, wobei einer der beiden letztgenannten Anschlußstifte einen Teil enthält, der sich zwischen dem Endteil des tragenden Anschluß-Stiftes und einem Teil des anderen Anschlußstiftes befindet und dadurch eine elektrisch abschirmende Wirkung hat, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem einen Anschlußstift (3) außer dem zwischenliegenden Teil (10) noch ein zweiter Teil (12) gehört, der gegenüber dem zwischenliegenden Teil (10) neben dem Endteil (6) des tragenden Anschlußstiftes (4) liegt und an dem der Anschlußleiter (9), der den einen Anschlußstift (3) mit einer anderen Elektrode (15) des Halbleiterkörpers (7) verbindet, befestigt ist, wobei diese beiden Teile (10, 12) innerhalb der Umhüllung (5) verbunden sind.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte (13 und 16) der Anschlußleiter (8 und 9) an den weiteren Anschlußstiften (2 und 3) und an den weiteren Elektroden (14 und 15) des Halbleiterkörpers (7), in Richtung quer zum größten Querschnitt des Halbleiterkörpers gesehen, auf einer Geraden liegen.
3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der tragende Anschlußstift (4), wenigstens die beiden Teile (10, 12) des einen Anschlußstiftes (3), die auf entgegengesetzten Seiten neben dem Endteil (6) des tragenden Anschlußstiftes (4) liegen, und der andere weitere Anschlußstift (2) auf ihrer ganzen Länge innerhalb der Umhüllung in der gleichen Ebene liegen.
4. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungen, in denen der tragende (4) und die anderen Anschlußstifte (2, 3) durch die Wand der Umhüllung geführt sind, parallel zu derselben Ebene verlaufen.
5. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstifte drahtförmig sind, wobei diese drahtförmigen Anschlußstifte (81, 82, 83) wenigstens an den Befestigungsstellen des Halbleiterkörpers (84) und der Anschlußleiter (85,86) abgeplattet sind, und die großen Befestigungsflächen der abgeflachten Teile der Anschlußstifte in einer Ebene liegen.
6. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstifte aus Metallstreifen (2, 3, 4) bestehen, deren große Flächen parallel zu derselben Ebene verlaufen.
7. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitervorrichtung ein Transistor ist, bei dem der Halbleiterkörper (7) über den Kollektor mit dein tragenden Anschlußstift (4) verbunden ist, während die Basis und der Emitter des Halbleiterkörpers über die Anschlußleiter (8, 9) je mit einem der weiteren Anschlußstifte (2,3) verbunden sind.
8. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstifte (2,3,4) praktisch in derselben Richtung durch die Wand der Umhüllung (5) geführt sind.
9. Halbleiteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der eine weitere Anschlußstift (3) innerhalb der Umhüllung in zwei Zweige (10, 12) spaltet, wobei der eine Zweig den zwischenliegenden Teil (10) und der andere Zweig (12) den zweiten Teil des einen weiteren Anschlußstiftes enthält, während sich der tragende Anschlußstift (4) um den anderen Zweig (12) biegt, wobei der Endteil (6) des tragenden Anschlußstiftes (4) zwischen den beiden Zweigen (10, 12) des einen weiteren Anschlußstiftes (3) liegt und wobei der nicht zu den Zweigen gehörende Teil (3) des einen weiteren Anschlußstiftes wenigstens auf einem Teil seiner Länge zwischen dem tragenden (4) und dem anderen weiteren (2) Anschlußstift liegt und durch die Wand der Umhüllung (5) geführt ist.
10. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischenliegende Teil (90) des einen weiteren Anschlußstiftes (82) auf einer Seite eine Verlängerung (91) aufweist, die durch die Wand der Umhüllung (93) geführt ist, und auf der entgegengesetzten Seite eine Verlängerung (92), die ganz in der genannten gleichen Ebene liegt, um den Endteil (88) des tragenden Anschlußstiftes (81) biegt und dabei zu dem den zweiten Teil (87) des einen weiteren Anschlußstiftes (82) bildet (Fig.8 und 10).
11. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung, in der der eine Anschlußstift (3) durch die Wand der Umhüllung (5) geführt ist, ungefähr senkrecht zu den Richtungen steht, in denen der tragende (4) und der andere Anschlußstift (2) durch die Wand der Umhüllung geführt sind.
12. Halbleiteranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich der eine Anschlußstift (3) innerhalb der Umhüllung (5) in zwei Zweige (10, 12) spaltet, wobei der eine Zweig (10) den zwischenliegenden Teil und der andere Zweig (12) den zweiten Teil des einen weiteren Anschlußstiftes (3) enthält, während sich der Endteil (6) des tragenden Anschlußstiftes (4) bis zwischen die beiden Zweige (10, 12) und der andere weitere Anschlußstift (2) bis neben den zwischenliegenden Teil (10) erstrecken.
13. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus Kunststoff besteht, wobei der Halbleiterkörper mit einem Teil der Anschlußstifte in diesen Kunststoff eingebettet ist.
14. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Umhüllung aus elektrisch isolierendem Material bestehen, wobei die Umhüllung mit Gas gefüllt ist
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