DE1831308U - Hochspannungsgleichrichter. - Google Patents

Hochspannungsgleichrichter.

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DE1831308U
DE1831308U DEST12766U DEST012766U DE1831308U DE 1831308 U DE1831308 U DE 1831308U DE ST12766 U DEST12766 U DE ST12766U DE ST012766 U DEST012766 U DE ST012766U DE 1831308 U DE1831308 U DE 1831308U
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Description

  • Hoehspannullgsgle ichrichter e
    Die Neuerung bezieht sich auf einen Hochspannungsgleichrichter,
    der aus mehreren hintereinandergeschalteten Gleichrichterelementen mit Halbleiterplättchen aus Germanium, Silizium oder einer intermetallischen Verbindung besteht, die einen pn-Übergang haben.
  • Es ist bekannt, daß Gleichrichter für hohe Spannungen durch Hintereinanderschalten von einzelnen Gleichrichterelementen hergestellt werden können, die zweckmäßig in ein Gehäuse eingebaut werden. So hat man beispielsweise Selengleichrichterplatten mit Kontaktelementen auf einen Bolzen aufgereiht oder in einem Gehäuse aus Isolierstoff aufeinander geschichtet, wobei durch die Anzahl der einzelnen Gleichrichterelemente die Spannung des Gleichrichters bestimmt wird.
  • Gleichrichterelemerte, die aus einem Halbleiterplättchen aus
    Silizium, Germanium oder ähnlichen Halbleitern bestehen und ei-
    Silizium, CT i.
    nen po-übergang aufweisen, haben den Vorteil, daß bái gleicher Belastung die gleichrichtende Fläche wesentlich kleiner ist als bei den bekannten Selengleichrichtern, so daß auch ein hieraus aufgebauter Hochspannungsgleichrichter bei gleicher Leistung wesentlich geringere Abmessungen hat.
  • Infolge der Kleinheit der einzelnen Gleichrichterelemente lassen diese sich nur schwierig handhaben, wobei außerdem die Gefahr
    besteht, daß die Gleiohrichterelemente durch--St't<e.-xejrun-
    reinigt werden, welche nach der Fertigstellung der einzelnen
    Gleichrichterelemente beim Zusammenbau zu einem Hochspannungsgleichrichter auf den Halbleiter gelangen.
  • Die Neuerung besteht in einem Hochspannungsgleichrichter, bei dem die einzelnen Gleichrichterelemente so aufgebaut sind, daß sie einerseits nach ihrer Fertigstellung einzeln gemessen und geprüft werden können, andererseits beim Zusammenbau zu einem Hochspannungsgleichrichter die einzelnen Halbleiterelemente nicht mehr nachteilig beeinflußt werden können.
  • Der Hochspannungsgleichrichter gemäß der Neuerung besteht aus einzelnen Gleichrichterelementen, die aus einem Halbleiterplättchem mit pn-Übergang aufgebaut sind, an das beiderseits Kontaktstücke aus Silber mit Blei angelötet sind.
  • Durch die Kontaktstücke aus Silber ist ein guter Kontakt zwischen den einzelnen Gleichrichterelementen gewährleistet. Die Verwendung von Blei als Lot zum Verbinden der Kontaktstücke mit dem Halbleiterplättchen hat den Vorteil daß nach dem Anlöten der Kontaktstücke das Gleichrichterelement einem Ätzvorgang unterworfen werden kann, ohne daß sich das Lot in dem Ätzmittel löst, so daß eine Verunreinigung der Halbleiteroberfläche vermieden wird.
  • Die Kontaktstücke der Gleichrichterelemente für den Hochspannunggleichrichter gemäß der Neuerung haben verbreiterte Enden, durch die sie in einem als Gehäuse dienenden Isolierstoffröhrchen geführt werden. Ein Kontaktstück eines jeden Halbleiterelementes hat eine ebene Stirnfläche, während das andere eine konvex gewölbte Stirnfläche hat. Bei der Schichtung der Gleichrichterelemente in dem Gehäuse liegt so die gewölbte Stirnfläche eines Gleichrichterelementes an der ebenen Stirnfläche des anschliessenden Gleichrichterelementes, wodurch stets ein guter Kontakt gewährleistet ist n. d ein Verklemmen der Gleichrichterelemente im Gehäuse vermieden wird.
    Die Gleichrichterelemente sind zwischen den Verbreiterungen der
    Kontaktstücke mit einer Schicht aus Isolierstoff überzogen, welche einerseits eine mechanische Verbindung zwischen den Kontaktstücken bildet, so daß die auf die Kontaktstücke einwirkenden mechanischen Kräfte von dem Isolierstoff aufgenommen werden und der andererseits das Halbleiterplättchen gegen Verunreinigungen schützt.
  • Auf die Isolierschicht kann noch eine Widerstandsschicht aufgebracht sein, welche einen hochohmigen Nebenschluß zum Gleichrichterelement bildet. Dadurch wird die anliegende Spannung gleichmäßig auf die einzelnen Gleichrichterelemente aufgeteilt.
  • Die einzelnen Gleichrichterelemente werden in dem als Gehäuse dienenden Isolierstoffrährchen durch eine Feder aneinandergedrückt, welche zweckmäßigerweise durch einen guten Stromleiter überbrückt ist.
  • Als Gehäuse wird vorzugsweise ein an den Enden metallisiertes Keramikröhrchen verwendet, das durch angelötet Anschlußstücke dicht verschlossen ist.
  • Die Neuerung soll an Hand der Figuren näher beschrieben werden.
  • In Figur 1 ist ein Gleichrichterelement für einen Hochspannungsgleichrichter gemäß der Neuerung im Schnitt dargestellt. Es besteht aus den beiden Kontaktstücken 1 und 2 aus Silber, zwischen die das Halbleiterplättchen 3 mittels der Bleischicht 4 eingelötet ist. Das Kontaktstück 1 hat eine gewölbte Stirnseite, während das Kontaktstück 2 eine ebene Stirnseite hat. Bei der Schichtung der einzelnen Gleichrichterelemente in einem Gehäuse berührt die gewölbte Stirnseite eines Gleichrichterelementes die ebene Stirnseite des folgenden Gleichrichterelementes. Durch diese Ausbildung der Kontaktstücke wird ein guter Kontakt zwischen den einzelnen Gleichrichterelementen gewährleistet, auch wenn diese im Gehäuse nicht genau parallel zueinander liegen. Ausserdem wird durch die unterschiedliche Form der Kontaktstücke die Polarität der Gleichrichterelemente gekennzeichnet.
    Das Gleichrichterplättchen 3, bei welchem ein pn-Übergang paral-
    lel zur größten Ausdehnung des Plättchens verläuft, wird mit Blei an den beiden Kontaktstücken 1 und 2 angelötet. Dies kann beispielsweise so geschehen, daß das Halbleiterplättchen unter Zwischenlage von Bleischeiben entsprechender Abmessungen zwischen die beiden Kontaktstücke gelegt wird und die Anordnung in einer geeigneten Atmosphäre so hoch erhitzt wird, daß das Blei schmilzt und die einzelnen Teile miteinander verlöten. Der pn-Übergang im Halbleiterplättchen kann in bekannter Weise hergestellt sein, beispielsweise durch Diffusion. Das Halbleiterplättchen mit den angelöteten Kontaktstücken wird nun, wie bekannt, einem Ätzvorgang unterworfen, indem es in eine geeignete Säure oder in ein Säuregemisch eingetaucht wird. Dabei werden die Verunreinigungen von dem Halbleiterplättchan in der Umgebung des pn-Überganges entfernt. Es ist zweckmäßig, die Anordnung vor dem Ätzen kurz in Salzsäure einzutauchen, damit sich das Blei mit einer Bleichloridschicht überzieht, wodurch verhindert wird, daß sich auch nur Spuren von Blei in der Ätzlösung lösen.
    Nach dem Ätzen, Waschen und Trocknen des Halbleiterplättchens
    wird zwischen die Verbreiterungen der Kontaktstücke eine geeig-
    nete Isolierschicht 5 aufgebracht, beispielsweise eine Lackschicht, durch die der geätzte pn-Übergang des Halbleiterplättchens geschützt wird, und welche die beiden Kontaktstücke mechanisch miteinander verbindet.
  • Nach dem Messen der Gleichrichterelemente werden diese in ein Isolierstoffröhrchen entsprechenden Innendurchmessers so eingebracht, daß die gewölbte Seite eines Elementes die ebene Seite des anderen Elementes berührt. Je nach der erforderlichen Spannung können mehr oder weniger solcher Elemente im Isolierstoffröhrchen hintereinandergeschaltet sein.
  • Ein Hochspannungsgleichrichter mit mehreren Gleichrichterelementen nach Figur 1 ist in Figur 2 dargestellt. In diesem Falle enthält das Isolierstoffröhrchen 7 vier Gleichrichterelemente.
  • Es kann aber eine beliebige Anzahl von Gleichrichterelementen
    zusammengeschaltet sein. Durch die Feder 9 werden die einzelnen
    Gleichrichterelemente mit einem bestimmten Druck aneinandergepreßt. Da das Material der Feder 9 nach seinen mechanischen Eigenschaften ausgewählt werden muß, hat es in der Regel keine sehr gute elektrische Leitfähigkeit. Deshalb wird die Feder bei dem Hochspannungsgleichrichter gemäß der Neuerung durch einen guten Stromleiter 10, beispielsweise durch eine Kupferlitze, überbrückt, der jedoch die Bewegung der Feder nicht behindern darf.
  • Der Gleichrichter gemäß der Neuerung ist an beiden Enden durch die Anschlußstücke 6 abgeschlossen, die beispielsweise aus Kupfer, Silber oder Messing bestehen. Zweckmäßigerweise ist das Isolierstoffröhrchen 7 an den Enden metallisiert, so daß die Anschlußstücke 6 mit dem Röhrchen durch Löten bei 8 verbunden werden können.
  • Die Neuerung ist jedoch nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • Anlagen : 8 Schutzansprüche 1 Bl. Zeichnungen

Claims (1)

  1. Schutzans2rüche :
    1.) Hochspannungsgleichrichter, bestehend aus mehreren hinter- einandergeschalteten Gleichrichterelementen mit Halbleiter-
    plättchen aus Germanium, Silizium oder einer intermetallischen Verbindung mit po-übergangs die in ein Gehäuse dicht eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterelemente aus Halbleiterplättchen bestehen, an die beiderseits Kontaktstücke aus Silber mit Blei eingelötet sind.
    2.) Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke verbreiterte Enden besitzen.
    3.) Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktstück eines Halbleiterelementes eine ebene Stirnfläche, das andere eine konvex gewölbte Stirnfläche hat.
    4.) Hpchspannungsgleichrichter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktstücke eines jeden Elementes durch eine Isolierstoffschicht, welche gleichzeitig den geätzten Rand des Halbleiterplättchens in der Umgebung des po-ueberganges bedeckt, mitereinander verbunden sind.
    5.) Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterplättchen eines jeden Elementes durch eine Widerstandsschicht überbrückt ist, welche zwischen den beiden Kontaktstücken, vorzugsweise auf der Isolierschicht, angeordnet ist.
    6.) Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterelemente im Gehäuse mit einer Feder aneinandergedrückt sind und die Feder durch einen guten Stromleiter überbrückt i 7.) Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Keramikröhrchen besteht.
    8.) Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Keramikröhrchens metallisiert und durch eingelötet Anschlußstücke verschlossen sind.
DEST12766U 1960-09-27 1960-09-27 Hochspannungsgleichrichter. Expired DE1831308U (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1277446B (de) * 1966-08-26 1968-09-12 Siemens Ag Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen mit vollstaendig gekapseltem Halbleiterelement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1277446B (de) * 1966-08-26 1968-09-12 Siemens Ag Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen mit vollstaendig gekapseltem Halbleiterelement

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