DE1764872C3 - Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Gleichrichtern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Gleichrichtern

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Gleichrichtern, die aus parallel zueinander liegenden Elektrodenplatten und einer zwischen diesen angeordneten und mit diesen verbundenen Isolierplatte bestehen, wobei die Isolierplatte mit Durchbrüchen zur Aufnahme von Elektroden aufweisenden Diodenelementen versehen ist und die Elektroden mit den Elektrodenplatten elektrisch leitend verbunden sind.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (GB-PS 20 151) sind die ringscheibenförmig ausgebildeten Isolierplatten auf beiden Stirnseiten mit entprechend geformten Elektrodenscheiben preßverlötet oder auf andere Weise metallisch mit diesen verbunden. Die Elektrodenscheiben decken dabei gleichzeitig die in der Isolierscheibe vorgesehenen Durchbrüche zur Aufnahme der die Elektroden aufweisenden Diodenelemente ab. Die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden der Diodenelemente und den Elektrodenscheiben wird mittels Kontaktfedern oderdrahtförmiger Elektroden hergestellt, die in Bohrungen der Elektrodenscheiben eingesteckt mit diesen verlötet sind.
Das bekannte Verfahren kommt wegen der Anordnungsmöglichkeit nur einer begrenzten Zahl von Diodenelementen in den Ringscheiben und der bei Vergrößerung der Abmaße der Scheiben wachsenden Schwiergkeit der Aufbringung der Elektrodenscheiben auf die starren Isolierscheiben nur für bestimmte Anwendungszwecke infrage, so zum Beispiel in Form von säulenartig übereinander auf einen Haltestab gesteckten Scheiben in Einrichtungen, bei denen der Platzbedarf der Elemente eine untergeordnete Rolle spielt. Die Herstellung der einzelnen scheibenförmigen Elemente als Einzelstücke erfordert einen verhältnismäßig großen technischen Aufwand, zumal die Verbindung der Elektrodenscheiben mit der jeweiligen Isolierscheibe nur ohne oder mit sehr geringem Druck auf die beiden Elektrodenscheiben bewirkt werden kann, um Beschädigungen der Isolierscheibe zu vermeiden. Weiterhin bereitet auch die schütte!- und stoßsichere Festlegung der Diodenelemente in den Durchbrüchen der Isolierscheibe häufig Schwierigkeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß in den Isolierplatten eine sehr große Zahl von Diodenelementen in beliebiger Zuordnung zueinander angeordnet werden können, und das Verbinden der Isolierplatte mit den beiden Elektrodenplatten sowie das Festlegen der Diodenelemente in den Durchbrüchen der Isolierplatte in einem Arbeitsgang erfolgen können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für die Isolierplatte mindestens eine mit wärmeaushärtbarem Kunstharz imprägnierte Fasermatte verwendet wird, die nach Einsetzen der Diodenelemente in die Durchbrüche und dem Auflegen der Elektrodenplatten unter Erwärmung mit den Elektro- tnplatten zu einer Schichtplatte zusammengepreßt wird.
Aus der so geschaffenen elastischen Schichtplatte können die Halbleiter-Gleichrichter durch Aufschneiden der Schichtplatte, gegebenenfalls als Einzelstücke, voneinander getrennt und verwendet werden. Es ist auch möglich, durch Aufteilung der oberen und der unteren Elektrodenplatte in gegeneinander isolierte Teilstücke vor dem Pressen der Schichtplatte nach Art einer gedruckten Schaltung unterschiedliche elektrische Leitwege zwischen vorgewählten Gruppen von Diodenelementen festzulegen. Zwischen zwei oder mehr der imprägnierten Fasermatten kann mindestens eine nicht imprägnierte Fasermatte angeordnet werden. Die Diodenelemente können während des Pressens durch das in die Durchbrüche einfließende Kunstharz der Imprägnierung der Fasermatten in den Durchbrüchen eingesiegelt werden.
Wird eine Vielzahl von für die Bildung jeweils einer Schichtplatte bestimmter Gruppen von Elektrodenplatten, imprägnierten Fasermatten und/oder nicht imprägnierten Matten mit den eingesetzten Diodenclemcnten übereinander geschichtet, gleichzeitig erwärmt und in einem Arbeitsgang gepreßt, dann ist eine besonders kostensparende Fertigung sehr großer Stückzahlen der Halbleiter-Gleichrichter möglich.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, in dieser zeigen
F i g. 1 bis 3 die Verfahrensschritte zur Herstellung
einer Scbichlplaite, in perspektivischer Darstellung,
Fig.4 die Schnittansicht einer anders ausgebildeten Schichtplatte,
Fig.5 und 6 die Schnittansicht einer mittels eines abgewandelten Verfahrens hergestellten Schichtplatte,
Fi g. 7 bis 16 Schnittdarstellungen weiterer abgewandelter und mit abgewandelten Verfahrensschritten hergestellter Schichtplatten,
Fig. 17 bis 19 die perspektivische Darstellung, die Draufsicht und den Schnitt durch eine als Gleichrichter ausgebildete Schichtplatte,
Fig.20 den Schaltplan des Gleichrichters nach den Fig. 17 bis 19,
Fig.21 die Draufsicht auf eine als Gleichrichter in Brückenschaltung ausgebildete Schichtplatte,
Fig.22 den Schaltplan des Gleichrichters nach F ig. 21,
F i g. 23 die teilweise geschnittene Seitenansicht einer Wechselstrom-Lichtmaschine mit einem als Schichtplatte ausgebildeten Gleichrichter,
F i g. 24 und 25 Einzelheiten der Wecnselstrom-Lichtmaschine nach F i g. 23 in perspektivischer Dar^ellung,
Fig.26 und 27 die Vorder- und Rückansicht der Gleichrichter-Schichtplatte für die Wechselstrom-Lichtmaschine nach F i g. 23,
Fig.28 bis 30 Schnitte nach den Linien 28-28, 29-29,30-30durch F i g. 26,
Fig.31 die Draufsicht auf die Halbleiter-Gleichrichter-Schichtplatte nach Fig.26 und 27, eingebaut in das Gehäuse eines Wechselstromgenerators nach F i g. 23,
F i g. 32A bis 32F die Verfahrensschritte zur Herstellung einer abgewandelten Ausbildung der Schichtplatte, und
Fig.33 und 34 Verfahrensschritte zur Herstellung einer weiteren abgewandelten Form der Schichtplatte.
Wie Fig. 1 bis 3 zeigen, sind zur Verwendung vorgesehen die als Elektroden dienenden Kupferplatten 11,12, sowie die vorimprägnierten Fasermatten 13a, 136 und 13c In einem vorbereitenden Verfahren werden diese Fasern.atten dadurch hergestellt, daß ein Grundstoff, z. B. Glas oder Kunststoffgewebe, mit einem klebefähigen, in der Wärme aushärtbaren Kunstharz, beispielsweise Epoxydharz, Polyesterharz, Diarylphthalatharz oder Phenolharz imprägniert wird. Werden solche Harzprodukte bei Raumtemperatur mit den Fingern berührt, datin fühlen sie sich trocken an, werden sie aber erwärmt, dann beginnt das imprägnierte Harz abzubinden und kann als ein Klebemittel verwendet werden. Um ein sicheres Binden zu gewährleisten, kann zusätzlich Druck angewandt werden. Die Schichtplatte kann auch durch Aufeinanderlegen mehrerer Schichten der vorimpi ägnierten Fasei matten hergestellt werden.
Mit Ausnahme der zwischen den Elektroden 11 und 12 liegenden Konlaktebene sowie der Elektroden 17a und 17/) des Diodenelementes 17 werden alle zwischen den Elektroden 11 und 12 liegenden Kontaktebenen einer Oxydationsbehandlung unterworfen, die dazu dient, die Bindung zwischen den Elektroden 11 und 12 und dem vorimprägnierten Material zu verstärken. Während der Oxydationsbchandlung kann die Ablagerung einer Oxydschicht auf der Kontaktebene zwischen den Elektroden U und 12 sowie zwischen den Elektroden 17a und 17bdes Diodenelementes 15 jedoch nicht vermieden werden. Diese unerwünschte Oxydschicht kann mit Hilfe des Fotoätz-Siebdruck- oder Offsetdruckverfahrens mit Eisenchlorid, Ammoniumpersulfat, Chromsäure otter mit Schwefelsäure weggeätzt werden. Es ist jedoch möglich, nur die jeweils gewünschten Flächen selektiv einer Behandlung zu unterwerfen. Da die Oberflächenbehandlung bei den Elektroden sich nur auf die Verstärkung der Haftung zwischen dieser und einem Kunstharz-Klebemittel bezieht, kann neben der Oxydationsbehandlung ein Aufrauhen der Elektroden zusätzlich wirksam sein.
Das bei dieser Ausführung des Erfindungsgegenstandes verwendete Diodenelement 15 (vgL F i g. 3) besteht aus den Lötelektroden 17a und 176, die auf den beiden Ebenen eines Siliziumplättchens 16 angeordnet sind. Eine Seite des Diodenelementes 15 ist zum Schutz der P-N-Verbindung mit einer Kappe 18 aus Silikongummi versehen.
Zwischen den beiden Elktroden 11 und 12 sind die Fasermatten 13a und 136 angeordnet. In diese ist eine große Anzahl von Durchbrüchen 14a, 146... gebohrt, in die die Diodenelemente so eingesetzt werden, daß die auf den beiden Seiten der Halbleiterelemente befindlichen Elektroden I7aund 176 mit den Elektroden 11 und 12 leitend verbindbar sind.
Da das das Diodenelement 15 umgebende vorimprägnierte Material dicker gehalten ist, als das Siliziurnplättchen 16, wird vermieden, daß ein möglicher Druck unmittelbar auf das Diodenelement 15 wirkt Wie aus F i g. 2 zi' erkennen, sind die Diodenelemente 15, die sich in den Durchbrochen 14a, 146... befinden, und die Fasermatten 13a und 136 in Schichtbauweise zwischen den Elektroden 11 und 12 angeordnet, deren oxydierte Flächen nach innen weisen. Die gesamte Schichtkonstruktion wird zwischen zwei mit Führungsstiften 21 und 22 versehene Stahlplatten 23 und 24 gelegt Von den beiden Außenseiten der Stahlplatten 23 und 24 aus werden mittels einer Heiz- und Preßvorrichtung 27 Wärme und Druck über Pufferungs-Papierschichten 25 und 26 zugeführt und die Elektroden mit den Fasermatten zu einer einheitlichen Schichtplatte verbunden.
Für Diodenelemente mit einem Durchmesser von 2,0 mm und einer Dicke von 0,25 mm mit Lötelektroden von 0,1 mm können beispielsweise vier Fasermatten von je C 15 mm Dicke mit Bohrungen von 3,5 mm Durchmesser und Kupferplatten von 35 μπι verwendet werden. Diese Schichtelemente werden beispielsweise 10 min auf 1900C erwärmt und dann mit einem Druck von 30 bar zusammengepreßt. Die so geschaffene Schichtplatte ist dann 0,49 mm dick; sie kann mittels einer Stanzpresse so geteilt werden, daß je ein Diodenelement 15 den Kern eines ausgestanzten Teiles bildet, so daß auf diese Weise eine große Zahl von sich geschlossenen Halbleitergleichrichtern 19 entsteht.
Das in den Halbleitergleichrichtern enthaltene Diodenelement 15 wird von dem Harz vollkommen eingeschlossen, weil das in den Fasermatten gebundene Harz, durch den Druck herausgepreßt, alle offenen Ausnehmungen ausfüllt.
F i g. 4 zeigt einen fertigen Halbleitergleichrichter mit den Schichten 45 und 47, sowie der Region 46. In die Region 46 und in die Schicht 45 des Siliziumplättchens 44 sind jeweils Sinterelektrode!) 48 und 49 eingesetzt, deren Leitfähigkeit sehr gut ist, und die ihres sehr weichen Gefüges wegen auch dämpfend wirken.
Das Diodenelement 54 nach F i g. 5 und § besteht aus einem Siiiziumplättchen 55 und aus den Kupferplatten 57a und 576, die unter Verwendung eines Silber enthaltenden Lötmiilpls 56« und 566, dessen Schmelzpunkt bei 4000C liegt, auf die beiden Seiten des Siliziumplättchens 55 gelötet wurden, aus den auf den Oberflächen der Kupferplatten 57a und 576 aufliegen-
den Lötschichten 58a und 59b. sowie aus einer Umhüllung 60. Auf die ebenfalls aus Kupfer bestehende Elektrode 51 sind vorimprägnierte Fasermatten 53a aufgelegt, die mit Bohrungen versehen sind. Auf den Fasermatten 53a ist eine Schichtplatte 61 angeordnet, die ebenfalls mit Bohrungen versehen ist, die denen der Fasermatte 53a entsprechen. Diese Schichtplatte 61 soll im wesentlichen so dick gehalten sein, wie das Diodenelement 54 einschließlich der Lötschichten 58a und 58b. In den durch das Aufsetzen der Fasermatten 53b auf die Schichtplatte 61 geschaffenen Raum wird das Diodenelement 54 derart eingesetzt, daß es die Elektrode 51 mit seiner Lötelektrode 58a berührt. Nach Aufsetzen der Elektrode 52 wird dieses unter Einwirkung von Wärme und Druck mit dem übrigen Schichtkörper verbunden, wobei auch das Diodenelement 54 umhüllt und eingeschlossen wird. Anschließend werden die Halbleitergleichrichter durch Durchschneiden des Schichtkörpers voneinander getrennt, und es entstehen einzelne Halbleitergleichrichter 62 gemäß Fig. 6.
F i g. 7 zeigt eine Ausbildung, bei der zu dem Diodenelement 54 eine flexible Metallplatte 63 gehört, die einen hohen Druck aufzunehmen vermag.
Bei der Ausbildung nach Fig.8 sind die beiden Elektroden 81 und 82 mit flexiblen Abschnitten 83 und 84 ausgestattet. Das vorimprägnierte Material dient als elektrisch isolierende und abdichtende nichtmetallische Umhüllung 88. Dadurch wird bei der Erwärmung und Druckübertragung das Diodenelement 85, 86, 87a und 87b vor Beschädigung durch übermäßigen Druck geschützt.
Das in den F i g. 9 und 10 wiedergegebene Diodenelement 94 besteht aus einem Siliziumplättchen 95 und aus den beiden Lötelektroden 96a und 966. Auf die Fasermatten 93a ist eine gelochte Schichtplatte 93c aufgesetzt. Das Diodenelement 94 wird in die Löcher der Schichtplatte 93c eingesetzt und auf diese dann die Fasermatten 93a aufgelegt. Dann wird diese Anordnung, wie beschrieben, der Wärme- und Druckeinwir-
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Fasermatten 93a und 93b verbindet und das Diodenelement 94 umschließen kann. Der Teil der Schichtplatte 93a und 93b, der dem Diodenelement 94 gegenüberliegt, wird mit einem Loch versehen, das bis zur Lötschicht des Diodenelementes 94 reicht. Die Oberfläche der Schichtplatte 93c kann auch durch Planschleifen bis zum Freilegen der Lötschicht weggenommen werden.
Der in den Fig. 11 und 12 wiedergegebene Halbleitergleichrichter weist ein Silizium-Diodenplättchen 115 auf, das mit den nagelkopfartigen Elektrodenanschlußdrähten 116 und 117 versehen ist Die Teile, die die Anschlußdrähte 116 und 117 umgeben, werden zur besseren Verbindung zwischen den Anschlußdrähten und dem Harz einer Oberflächenbehandlung, beispielsweise einer Oxydationsbehandlung oder einem Schleifvorgang unterworfen. Die die Anschlußdrähte 116 und 117 umgebenden Teile sind mit der Markierung xxx versehen. Zwischen den Elektroden 111 und HZ in die die für das Einsetzen der Eiektrodenanschlußdrähte 116 und 117 bestimmten Löcher 121 und 122 gebohrt sind, und den Fasermatten 113a und 113b, werden eine Schichtplatte 113c und ein Diodenelement 114 eingesetzt dessen Außenfläche mit einer Umhüllung 118 beschichtet ist.
Bei der in den Fig. 13 und 14 wiedergegebenen Ausbildung sind auf einer Elektrode 131 gelochte Fasermatten 133a und eine Schichtplatte 133c angeordnet. In die Lochungen wird ein Diodenelement 134 eingesetzt, das aus einer Kupferplatte 136 besteht, auf deren eine Seite die Seite eines Silizium-Plättchens 138 gelötet wurde. Auf die andere Seite des Silizium-Plätlchens 138 wurde ein nagelkopfförmiger Elektrodenanschlußdraht 137 gelötet. Auf die Rückseite der Kupferelektrode 136 wurde eine Zinnlotschicht 139 aufgetragen. Die Dicke 71 der bei dieser Ausbildung verwendeten Schichtplatte 133c ist größer als die Dicke Tj des Hauptteils des Diodenelementes 134, der sich von der Kupferplatte 136 aus bis hin zu dem flachen Kopf der Elektrode 137 erstreckt. Die Ausbildung verhindert eine direkte Druckübertragung auf das Diodenelement 134, Nach dem Einsetzen des mit einer Umhüllung 140 versehenen Diodenelemcntes 134 werden die Fasermatten 133b sowie die Kupferelektroden 132 aufgesetzt. Wie bereits beschrieben, wird die gesamte Anordnung einer Wärme- und Druckeinrichtung ausgesetzt und damit das Diodenelement 134 umhüllt und eingeschlossen. Wie aus F i g. 14 zu ersehen, sind die nagelkopfartige Elektrode 137 und die obere Elektrode 132 zur Verbesserung des Wärmeüberganges durch eine Lötschicht 141 miteinander verbunden.
Fig. 15 zeigt eine Ausbildung als Flächentransistor. Das Diodenelement 159 mit der Emitterelektrode 160 sowie d'·: Basiselektrode 161 sind aus einem weichen Material hergestellt, beispielsweise aus Silber mit einer isolierenden Schutzschicht 163, die z. B. aus Siliziumoxyd bestehen kann und zu einem Teil perforiert ist. Der Kollektorbereich is» unten mit einer Lötschichtelektrode 162 versehen. Die untere Elektrode 151 ist als Kupferplatte, die obere Elektrode 152 dagegen als gedruckte Schaltung ausgeführt. In eine Isolierplatte, beispielsweise in eine Schichtplatte, sind Leiter 154 und 155 eingearbeitet. Die Emitterelektrode 160 die Basiselektrode 161 werden so aufeinander gelegt, daß Kontakt zwischen den Leitern 154 und 155 besteht, und daß die Fasermatten 156 und 157 zwischen ihnen angeordnet sind. Um die Übertragung eines übermäßigen Drucks auf das Diodenelement 159 zu vermeiden, ist
UlC OL'IIIL'lltpidltC I t, UdU 3IC nil
ebenso dick ist. wie das Diodenelement 159. Die Elektroden 160 und 161 sowie die Leiter 154 und 155 werden in einem Arbeitsgang miteinander zu einer
1^ Einheit verbunden. Der so geschaffene Schichtkörper wird unter Einwirkung von Wärme und Druck zu einer Einheit verbunden. Dann wird er, wie schon beschrieben, in Einzelelemente 164 (Fig. 16) unterteilt. Es ist auch möglich, diese Ausbildungsform bei anderen
">" Halbleitergleichrichteranordnungen anzuwenden, beispielsweise bei integrierten Schaltungen, wobei der besondere Vorteil darin liegt, daß die Notwendigkeit einer Innenverdrahtung entfällt.
Die F i g. 17 bis 20 zeigen eine Halbleiter-Gleich-
« richteranordnung für Dreiphasen-Wechselstrom. Die auf die Dreiphasen-Wechselstromklemmen 201,202 und 203 geschalteten Wechselströme (F i g. 20) werden von den Dioden 181, 182, 184, 185 und 186 gleichgerichtet und stehen an den Ausgangsklemmen 204, 205 als Gleichstrom zur Verfügung.
Die auf eine erste Kupferelektrode 171 montierten Diodenelemente 181,182 und 183 bilden eine erste, die gleiche Polarität aufweisende Gruppe, mit der eine der Elektroden 191 verbunden ist. Die auf einer zweiten Kupferelektrode 172 angeordneten Diodenelemente 184, 185, 186 bilden eine zweite, die gleiche Polarität aufweisende Gruppe, mit der die Elektrode 191 derart verbunden ist, daß die zweite Gruppe die entgegenge-
setzt gerichtete Polarität aufweist. Die jeweiligen Diodenelemente 181, 182, 183, 184, 18S und 186 sind gegeneinander unter Verwendung der Umhüllung 176 isoliert. Das Oberteil der anderen, zu den Diodenele menten 181, 182, 183, 184, 185 und 186 gehörenden Elektrode 192 erstreckt sich bis zur Außenseite der isolieienden Umhüllung 176 und ist durch Löten mit einer dritten, vierten und fünften Kupferelektrode 173, 174 und 175 verbunden.
Der fertige Schichtkörper wird, wie aus den Fig. 17 und 18 zu ersehen, so auseinandergeschnitten, daß zu ihm sechs Halbleitergleichrichter gehören. In die Elektroden werden Nuten eingearbeitet und zwar die Nuten 196, 197,198, die dann die Leitwege 171,172,173, 174 und 175 bilden. Die Nuten können in Elektroden geschnitten werden, die bereits vor dem Zusammenpressen mit den vorgesehenen elektrischen Verbindungen verseilen smu.
Fig. 22 zeigt eine Halbleitergleichrichteranordnung 210 für die vier der Halbleitergleichrichter gemäß Fig. 17 bis 19 verwendet werden. Diese Anordnung ist als Briickenschaltung ausgebildet. Wie Fig. 23 zeigt, wird der von einer Stromquelle 221 kommende Wechselstrom in einem Transformator 222 umgespannt und dann auf die Eingangsklemmen 223 und 224 des Gleichrichters 210 geschaltet. Nachdem der Strom in den Dioden 181,182,184 und 185 eine Vollwellengleichrichtung erfahren hat, wird er von den Gleichstrom-Ausgangsklemmen 225 und 226 aus auf einen Verbraucher z27 geschaltet.
Der in Fi g. 23 wiedergegebene Drehstromgenerator für Automotoren weist eine Riemenscheibe 230 auf, die um eine Achse 231 rotiert. Auf dem Mittelteil der Achse 231 sind eine Feldspule 232 und ein Feldkern 233 aufgesetzt. An einem Ende ist die Achse 231 mit einem Schleifring 235 und einer Isolierschicht 234 versehen. Mit dem Schleifring stehen die Bürsten 236 und 237 in Verbindung. Auf diese ist eine Gleichstromquelle geschaltet, die die Feldspule 232 erregt. Um den Feldkern 233 sind ein Ankerkern 238 und eine AnlarrnxU 23^ ο η «τ*»Λ .-Λ η ο t [)or Λ nlO^lrOfn 23** 'C* foc* in die Gehäuse 240 und 241 eingebaut, die ihrerseits mittels einer Schraube 24 befestigt sind. Außerhalb des Gehäuses 240 ist ein Kühlventilator 249 befestigt. In das Innere des Gehäuses 241 ist durch eine Isolierung 2441 mittels einer Bolzenschraube 245 eine Halbleitergleichrichteranordnung 243 eingebaut. Mit den Wechselstrom-Eingangsklemmen 246, 247 und 248 ist das Ende der Ankerspule 239 verbunden. Die Bürsten 236 und 237 sind über eine Halterung 252 mit dem Gehäuse 291 verbunden. Die Gleichrichteranordnung 243 besteht aus einer Reihe von Rippen 253. Das eine Ende einer solchen Rippe 253 ist mittels einer Bolzenschraube 256 fest mit dem Gehäuse 241 verbunden. Die Bolzenschraube 256 dient auch als eine durch eine Isolierhülse und eine isolierende Scheibe 255 isolierte Anodenklemme.
Aus der Darstellung gemäß Fig.24 und 25 ist bei einer anders ausgebildeten Wechselstromlichtmaschine die Gleichrichteranordnung 234 unter Verwendung der Schrauben 250 auf die Ankerspule 239 montiert Auf die Schrauben 250 ist das Gehäuse 241 aufgesetzt und mittels Muttern 251 befestigt. Das Gehäuse 241 ist mittels Bolzenschrauben 242 mit dem Gehäuse 240 verbunden.
Um den Einbau zu erleichtern, ist die in Fig.23 wiedergegebene Halbleitergleichrichteranordnung hufeisenförmig ausgeführt worden. Zunächst wird eine hufeisenförmige, aus Kupfer bestehende Schichiplaue 273 hergestellt. An mehreren ausgewählten Stellen wird diese Schichtplatte 273 zur Bildung von Leitwegen abgeätzt. Weiter wird, wie aus den Fig. 27 bis 31 zu ersehen, die Elektrode in zwei Abschnitte unterteilt. Die Diodenelemente d\, dt, d), dt, ds und cfe werden in der
to nach den Fig. 17 und 18 dargestellten Weise angeordnet. Die Elektroden werden in der bereits beschriebenen Weise mit Leitwegen versehen. Mehrere zwischen den Elektroden angeordnete Diodenelemente bilden einen einstückigen Halbleitergleichrichter. Die Drehstrom-
i"> Zuleitungen sind mit den Wechselstrom-Eingangsklemmen 264, 265 und 266 verbunden und die Gleichstrom-Ableitungen mit den Ausgangsklemmen 267 und 268.
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L/ IC LfIfMI UIIgUlI Λ\1? UfIU i. t \t UIUIIVII UWI /-IUIIfUIIII IU UMIUI Bolzenschraube zur Befestigung der Halbleitergleichrichteranordnung243.
Wie aus Fig. 32A hervorgeht, werden auf eine Kupferplatte 371, die etwa 170 μπι dick ist, Fasermatten 372 aufgelegt. Diese Elemente werden zu der in Fig. 32B wiedergegebenen Schichtplatte 373 gepreßt.
Wie Fig. 32C zeigt, wird diese Schichtplatte 373 dann auf eine vorgegebene Form geschnitten und mit einer Bohrung 374 versehen, die zur Verbindung zwischen der Elektrode 378 des Diodenelementes und der Kupferplatte 371 dient. Anschließend wird, wie aus Fig. 32D hervorgeht, die Kupferplatte 371 mit Nuten 375 versehen, in mehrere Abschnitte unterteilt und damit eine Elektrode 376 hergestellt.
Wie aus F i g. 32E hervorgeht, sind die Elektroden 378 und 379 an beiden Seiten eines Diodenelementes 377 angeordnet. Wird das Diodenelement 377 mit Elektroden 378 und 379 auf etwa 350 bis 36O0C erwärmt, dann werden das Diodenelement 377 und die Elektroden 379, 378 unter Einwirkung eines Lötmittels miteinander verschmolzen. Ein Abschnitt der Elektroden 390, auf den das Diodenelement 377 montiert werden soll, ist zu oitioi· Tiic^hp CTpnrpftt Mit Hf>m RnHpn dieser Tasche wird die Elektrode 379 mittels eines Lötmittels bei einer Temperatur von etwa 232°C verschmolzen. Diese Elektrode 390 kann zuvor mit den gleichen I pitwegen, wie die Elektrode 376 versehen werden. Auf die Elektrode 390, auf die das Diodenelement 377 montiert ist, werden, wie aus F i g. 32E zu ersehen, drei Schichten der Fasermatten 382 und dann die Elektrode 376 gelegt. Dann werden, wie schon beschrieben, 15 bis 120 min
so lang bei etwa 170°C die Elemente mit einem Druck über 5 bis 20 bar zusammengepreßt. Fig. 32F zeigt den hergestellten fertigen Halbleitergleichrichter, der im Sprüh- oder Tauchverfahren mit einer Epoxydschicht überzogen werden kann.
Fig.33 zeigt, wie die Schichtplatte 376 als elektrich isolierendes Zwischenmaterial während des in F i g. 32E dargestellten Montagezustandes verwendet wird. Diese Schichtplatte 376 wird unter Verwendung eines filmartigen Klebemittels 397 verklebt.
Wie aus Fig.34 zu ersehen, ist zwischen einer Schichtplatte 400 und einer Rippe 401 nur eine einzige, aus den Fasermatten 402 bestehende Schicht angeordnet Nach der Einwirkung von Wärme und Druck wird das in das vorimprägnierte Material eingebrachte Harz in der. Taschenteil 403 hineingedrückt
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Gleichrichtern, die aus parallel zueinander liegenden Elektrodenplatten und einer zwischen diesen angeordneten und mit diesen verbundenen Isolierplatte bestehen, wobei die Isolierplatte mit Durchbrüchen zur Aufnahme von Elektroden aufweisenden Diodenelementen versehen ist und die Elektroden mit den Elektrodenplatten elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Isolierplatte (13) mindestens eine mit wärmeaushärtbarem Kunstharz imprägnierte Fasermatte (13a, 136, i3c) verwendet wird, die nach dem Einsetzen der Diodenelemente (15) in die Durchbrüche (14a, Hb) und dem Auflegen der Elektrodenplatten (11, 12) unter Erwärmung mit den Elektrodenplatten (11, 12) zu einer Schichtplatte (19) zusammengepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Gleichrichter durch Aufschneiden der Schichtplatte (19) als Einzelstücke voneinander getrennt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Aufteilung der oberen und der unteren Elektrodenplatten in gegeneinander isolierte Teilstücke (173, 174, 175 bzw. 171, 172) vor dem Pressen der Schichtplatte (200) nach Art einer gedruckten Schaltung unterschiedliche elektrische Leitwege zu-ischen vorgewählten Gruppen der Elektroden (191, bzw. 192) der Diodenelemente (181, 182,183,184,185,186) festgelegt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei oder mehr η imprägnierten Fasermatten (53a, 53f^ mindestens eine nicht imprägnierte Matte (61) angeordnet ist.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diodenelemente durch das während des Pressens in die Durchbrüche (14a, Hb) einfließende Kunstharz der Imprägnierung der Fasermatten (13a, 13i>, 13c) in diesen Durchbrüchen (14a, Hb) eingesiegelt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Schichtplatten (19) gleichzeitig in einem Arbeitsgang hergestellt werden.
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