DE1836256U - Halbleitervorrichtung mit einer metallhuelle. - Google Patents

Description

• N. V. Thilips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven, Holland.
• "Halbleitervorriohtung mit einer Metallhülle" Die Neuerung betrifft eine Halbleitervorrichtung, wie einen Transistor oder eine Kristalldiode, mit einer aus wenigstens zwei Metallteilen bestehenden Hülle, wobei die Teile je mit einem Flansch versehen und mittels dieser Flansche vakuumdicht miteinander verbunden sind.
• Es ist bekannt, solche Flansche mittels einer sogenannten Kaltschweißung zu vereinigen, was aber den Nachteil einer beträchtlichen Verformung der Flansche in einer Richtung parallel zu ihren Berührungsflächen und quer zur Preßrichtung mit sich bringt. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Flansche dadurch zu verbinden, daß sie mit Nuten versehen werden und ein zwischen die Flansche gelegter Ring aus weichem Metall, z. B. Blei, in die Nuten gepreßt wird. Dieses Verfahren macht eine Bearbeitung der beiden Flansche und die Benutzung eines dritten Einzelteiles, nämlich des Ringes, not-

  wendig.

  zu

  Ein bekanntes Verfahren zum gegenseitigen Abdichten zweier

  Flansche besteht darin, einen dieser Flansche mit einigen

  konzentrischen scharfen Rändern zu versehen und die beiden Flansche derart aufeinander zu drücken, daß das Material dieser Ränder in das Material des gegenüberliegenden Flansches gedrückt wird. Auch dieses Verfahren kann zu Verformungen Anlaß geben, welche für die verhältnismäßig kleinen Hüllen, die meist für Halbleitervorrichtungen verwendet werden, nicht zulässig sind. Die Neuerung bezweckt unter anderem, diese Nachteile zu beseitigen. Nach der Neuerung ist einer der Flansche an seinem Umfang mit einem dem anderen Flansch zugekehrten scharfen Rücken mit zwei Flanken versehen, der in das Material des anderen Flansches gepreßt ist, und wobei der erste Flansch von einem Bördelrand des anderen Flansches umfaßt ist. Nach einer günstigen Ausführungsform weist die einwärts gerichtete Flanke einen größeren Winkel mit der normalen Flanschenfläche auf als die auswärts gerichtete Flanke. Die äußere Flanke des Rückens schließt vorzugsweise gemäß

  einer Zylinderebene an einen Teil der Innenseite des Bördel"

  randesan.

  Im allgemeinen sind solche Hüllen Umdrehungskörper, aber

  dies ist für die Neuerung nicht wesentlich.

  Die Neuerung wird an Hand eines durch Zeichnungen verdeutlichten Beispiels näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Diode vor dem Schließen der Hülle.
• Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Diode nach dem Verbinden der Flansche.
• Fig. 3 zeigt die Flansche im Schnitt in größerem Maßstab.
• Fig. 4 zeigt einen schematischen'Schnitt durch eine Diode mit einigen Teilen einer zum Schließen zu verwendenden Presse.
• Die Hülle nach diesen Figuren ist für eine Kristalldiode bestimmt, die einen mit dem Boden 2 verlöteten Halbleiterkörper 1, sowie eine gleichrichtende Elektrode 3 besitzt, welche mit einem Zuleitungsdraht 4 versehen ist. Die Zusammensetzung dieses Halbleitersystems, welches nicht näher be-

  schriebenwird, ist im allgemeinen für die Struktur der Hülle

  CD

  nicht von Bedeutung. Dagegen wichtig für die Struktur der Hülle ist, und dies gilt für die meisten Halbleitervorrichtungen, also nicht nur für Kristalldioden, sondern auch für Transistoren, Photozellen und dergleichen, daß der Verschluß sehr zuverlässig und vakuumdicht ist und daß der Bodenteil, auf dem der Halbleiterkörper befestigt ist, nicht verformt wird, da sonst seine elektrischen Eigenschaften in Gefahr gebracht werden.
• Die Hülle besteht im wesentlichen aus zwei Metallteilen, nämlich dem Boden 2 und einem Ring 5. Der Boden 2 besitzt einen Flansch 6 und einen Schraubbolzen 7 zur Befestigung der Hülle auf einer Trägerplatte. Die Mitte des Bodens bildet gleichsam einen Tisch 7 ? auf dem der Halbleiterkörper 1 befestigt ist Der Ring 5 weist einen rohrförmigen Teil auf, der mit einem Flansch 8 versehen ist. In den rohrförmigen Teil ist ein Glasisolator 9 mit einer metallischen Durchführungstülle 10 eingeschmolzen. Die Teile 5s 9 und

  10 werden zusammen meist als Kappe"oder"Kolben"bezeich-

  net.
• Der Flansch 8 ist mit einem scharfen zwei Flanken 13 und 14 aufweisenden Rücken 12 versehen. Dieser Rücken wird beim Schließen der Hülle in das Material des anderen Flansches 6 gepreßt und ist am Umfang des Flansches 8 vorgesehen, um die beim Einpressen auftretende Verformung des Materials des Flansches 6 möglichst von der Mitte des Bodens, auf dem sich der Körper 1 befindet, entfernt zu halten. Das Profil des Rückens 12 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, und gleichfalls in Fig. 3s jedoch in größerem Maßstab, unsymmetrisch.
• Die einwärts gekehrte Flanke 14 schließt mit der Normalen N zu der durch die Linie OX angegebenen Fläche des Flansches 8 einen Winkel von z. B. etwa 45° ein. Diese Normale ist aber parallel zur auswärts gekehrten Flanke 13. Diese Maßnahme bezweckt, zu vermeiden, daß der Rücken 12 beim Einpressen nach innen umbiegt, was auch Verformungen des Bodens in der Nähe des Halbleiterkörpers herbeiführen könnte.
• Beim Aufbau nach den Figuren 1-3 schließt die äußere Flanke 13 gemäß einer Zylinderebene an die Innenwand 15 eines am Flansch 6 vorgesehenen Bördelrandes 16 an. Hierdurch wird erreichte daß beim Dichtpressen die äußere Flanke 13 in der Preßrichtung geleitet wird und nicht einwärts, sondern auswärts umbiegt.
• Das Dichtpressen kann in üblicher Weise mit Hilfe einer nicht dargestellten Presse erfolgen, welche zwei Stempel 20 und 21 besitzt. Der untere Stempel 20 trägt den Boden 2 der Hülle und weist dazu eine Bohrung 22 auf, in welche der Schraubbolzen 7 aufgenommen wird. Der obere Stempel 21 ist rohrförmig, so daß er den Ring 5 umfaßt. Die untere Seite des Stempels ist mit einem schrägen Rand 23 versehen, welcher den Bördelrand 16 umbiegen läßt und gleichzeitig den Rücken 12 in den Flansch 6 preßt. Es ist bei diesem Dichtpressen nicht notwendig, daß die Flansche 6 und 8 aneinander anschließen. Bemerkt wird, daß es als vorteilhaft zu betrachten ist, daß das Dichtpressen und das Bördeln in einem einzigen Vorgang erfolgen kann, weil dadurch die Gefahr vermieden wird, daß eine zuerst dichtgepreßte Hülle durch eine spätere Bördelbearbeitung wieder verformt und undicht gemacht wird.

  Nach dem Dichtbördeln der Hülle wird die den Zuleitung-

  CD

  draht 4 enthaltende Durchführungstülle in üblicher Weise dichtgekniffen, dichtgeschweißt oder dichtgelötet.
• Schutzansprüche :

Claims (3)

1. Schutzansprüche : 1. Halbleitervorrichtung mit einer aus wenigstens zwei Metallteilen bestehenden Hülle, wobei die Teile je mit einem Flansch versehen und mittels dieser Flansche vakuumdicht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Flansche an seinem Umfang mit einem dem anderen Flansch zugekehrten scharfen Rücken mit zwei Flanken versehen ist, der in das Material des anderen Flansches gepreßt ist, und wobei der erstere Flansch von einem Bördelrand des anderen Flansches umfaßt ist.
2. 2. Halbleitervorrichtung nach Anru. oh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einwärts gerichtete Flanke mit der Normalen zur Flanschenfläche einen größeren Winkel einschließt als die auswärts gerichtete Flanke.
3. 3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Flanke des Rückens gemäß einer Zylinderebene an einen Teil der Innenseite des Bördelrandes anschließt.