DE1916399A1

DE1916399A1 - Halbleitergleichrichter

Info

Publication number: DE1916399A1
Application number: DE19691916399
Authority: DE
Inventors: Eriksson Lars Olof
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1968-04-09
Filing date: 1969-03-31
Publication date: 1969-10-23
Also published as: GB1258309A; US3581163A; DE6912949U; SE354742B; FR2005892A1

Description

Dr.-ipg. Wilhelm Beichel

Fnmkfuii/Main-l
Pgrkpiraße J3

GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, I\^T.Y. V.St.A.

Halbleitergleichricht er

Die Erfindung bezieht sich auf .Halbiertergleichricht.er mit ,. großflächigen Elektroden, die ohne Lötverbindungen oder dergleichen allein durch Druck mit dem zwischen ihnen "befindliehen Halbleiterkörper in Berührung gehalten s_ind.

Pur die elektrische Energieumwandlung werden heute in immer stärkerem Maße Pestkörpergleichrichter aus Halbleitermaterial, z.B. Silicium, verwendet, die hohe Ströme führen, können. -. i

Damit 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 IsolatorhohlkÖrperW befestigt sind, daß der Halbleiterkörper von einem -abgedichteten Gehäuse umgeben ist. Bei Verwendung¹ eines·¹ -zwei schicht igen (PN)-Siliciumkörpers erhält man einen einfachen Gleichrichter oder eine Diode, wohingegen man bei Verwendung eine3 vierschiohtigen (PWi^JN)-halbleiterkörpers mit einer Steuoroloktrode einen steuerbaren Gleichrichter bzw. !Thyristor erhält. Für einen optimalen Wirkungsgrad ist es in jedem Pail erforderlich, daß die Grenzflächen zwischen den Endflächen des HaIb-

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leiterkörpers und den auf. diese aufgebrachten-. Elektroden _._t_._i._;."

einen möglichst.- geringen elektrischen und .ther.pischenjviider-^ stand aufweisen. In. der Praxis. 1st es jedoch schwierig, swi-. sehen diesen .!'eilen des abgedichteten ..Ha Ib le it ergleichrich^ _<Λ ters eine großflächige Kontaktierung mit geringem.Widerstand^ aufrechtzuerhalten,, da der halbleiterkörper nicht den_gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die angrenzenden „__ _: Metallelektrode», aufweist und daher beim Steigen und !Fallen der Temperatur _die Übergangs flächen zwischen Halbleiter, und, _, . Elektrode leicht brechen. .... ., . -,,

las Problem nicht übereinstimmender Ausdehnungskqefflzient_f9n_;. ist in der Halbleitertechnik-seit langer Zeit roekajint. Zur»., _;, Vermeidung dieses Problems werden Siliciumkörper vorzugsweise auf Metallplattön befestigt, .deren Aus4ehnungskpeffi.zi.ent. in,-dem bei der Herstellung und ^.be im Betrieb/benötigten ^Temp turbereieh etwaidem des-..SiIic:iums, entspricht. Bqi-üad gleichrichterh für -sehr hohe;

breiten Temperaturberexch von .beispielsweise «-1-5P .°.Q., ein ,.in-.... niger, großflächiger' Kontaict von mehr .ala. ^twa,v3>,-2 -cro --.,t.0,,/5 _>i: Zoll ) Größe aufrechterhalten werden muß, innerhalb von welcheh--d-er--Halbleit.erkb.rper nicht zeratblrt-werden rdarf, .eignen:· sich besser durch^ Druck, hergeateilte Gle,it)kQntakte-.

Beil der Herstellung 'eines solchen
kontaktes wird, kein Lötmittel., Bindemittjel oder dergleichen.^ zum Befestigen des Halbleiterkörpera zwischen: den beiden Hauptelektroden des Halbleitergleichrichtera verwendet. Stattdessen werden diaae !eile -unter Druck eingespannt und dabei in gleitender Berührung gehalten, so daß sie sich ,theo,-retisoh, wenn .die Betriebstemperatur ansteigt,. mit ver.s,chie^_t denen Geschwindigkeiten frei ausdehnen-könnten. .. ,, .;, ,,■·.-. v:^f

Es hat sich jedoch gezeigt, -daß die Reibungskräfte, ;die_;,be,i _:.. der Gleitbewegung· in den, Grenzflächen.der Druckkontakt^...a

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treten, insbesondere bei tfochstrom-Bauelementen wegen, der großen 'i'emperaturschwarikungen so groß sind, daß die siliciurakörper übermäßig beansprucht werden. Zur Vermeidung dieses Nachteils besteht bei einem Halbleitergleichrichter, in dessen abgedichtetem. Gehäuse der halbleiterkörper zwischen zwei großflächigen Elektroden angeordnet ist und bei dera zumindest eine Elektrode durch einen auf ihre äußere Oberfläche einwirkenden, elektrisch leitenden Druckkörper gegen den Halbleiterkörper gedrückt ist, die Erfindung darin, daß zwischen dem Druckkörper und dor Elektrode eine Scheibe angeordnet ist, die aus einem Katerial besteht, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient im Betriobstemperaturbereich etwa gleich dem des Halbleitermaterials ist.

Die Erfindung wird nun auch an Hand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Villen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden.

Die Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Halbleitergleichrichter für hohe Ströme nach der Erfindung.

Die Pig. 2 zeigt einen Ausschnitt der ?ig. 1 in Vergrößerung.

Die Pig. 3 ist eine Draufsicht auf den erfindungsgecäßen Reibungsdämpfer.

Im folgenden wird an Hand der ?ig. 1 ein Halbleitergleichrichter 11 beschrieben, dessen einzelne "eile, wenn es niclrs ausdrüoklich anders erwähnt ist, kreisförmig ausgebildet sind. Der Halbleitergleichrichter 11 enthält einen ccheibeiiforini^on Halbleiterkörper 12, der av/iachen den. elenon jiüacn b^w. jJiektroden 15 und 14 zweier tassenfertiger AnschluLelc-erite angeordnet ist. Die liandabschnitte 15 und Io der bei&cn Anschluß-

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elemente sind derart an entgegengesetzten Enden 17 und 18' eines elektrisch isolierenden, Hohlkörpers 19 befestigt, daß sich ein aus einem Stück bestehendes, hermetisch abgedichtetes Gehäuse für den Halbleiterkörper 1 ^_x ergibt. Wie in Fig*- Ί angedeutet ist, ist der Halbleitergleichrichter unter Druck" : zwischen den einander zugewandten Enden zweier aufeinander . ausgerichteter Stempel 20 und 21 eingespannt, die als elektrische und thermische leiter d.ienen. C ' . ·■ ·

Der scheibenförmige Halbleiterkörper 12 des Halbleitergleieh~ ; richters 11 besteht aus einem Halbleitermaterial and enthält, P wie es in der Pig. 2 angedeutet ist, vorzugsweise eine z.B.

0,3 mm (12 mils) dünne großflächige, kreisrunde Scheibe 22 aus asymmetrisch leitendem Silicium, die auf einem dickeren, · z.B. 1,5 mm (60 mils) dicken scheibenförmigen Substrat 23 aus Wolfram oder Molybdän befestigt ist, auf dessen äußerer. Oberfläche ein Gold-Nickel-Kontakt 24 (z.B. 94$Gold,, 6°/o Nickel); vorgesehen ist, während auf der äußeren Oberfläche der SiIi-■· ciumscheibe 22 ein dünner Metallkontakt 25 angebracht ist, der im Bedarfsfall auch weggelassen werden könnte. Der Kontakt 25 besteht vorzugsweise aus Gold, könnte jed.oeh auch aus anderen Metallen wie Silber, Aluminium^ Indium, Rhodium, Mckel oder irgendwelchen legierungen dieser Metalle bestehen*

Der Halbleiterkörper 12 kann in bekannter V/eise hergestellt werden. Sein Durehmesser beträgt' z.B> 32,4 mm (T/25 Zoll)» • ' Im Inneren der Siliciumscheibe 22 ist mindestens ein großflächiger Pii-iibergang vorgesehen, der im wesentlichen parallel zu den Endflächen verläuft* Da^ gezeigte AusfuMuagsbeispiel, ist ein steuerbarer Halbleitergleiehrleh;terv d.n._: Thyristötr;^ dessen Malbleiterkörper Vier 2onen von abweehselnd._ enigegengesetztem Leitungstyp enthält, von denen die eine am; Band, exile Steuerelektrode 2& aufweist^ die mit einer flexiblen Steuer;- . leitung 27 öhmsch kantaktiert^; ist. Mit des Subsrferat ^23; ist. in diesem PaLIe eine P-leitende Zone des üalbleiterkörpärs 22\.

ohmsch verbunden, so daß der Vorwärtsstrom durch den Halbleiterkörper vom Kontakt 24 zum Kontakt 25 fließt. Die Kontakte sind geschliffen und geläppt, damit ihre Kontaktflächen parallel- zueinander und senkrecht zur Achse des Halbleiterkörpers 12 liegen. Auf der ringförmigen Fläche des Halbleiterkörpers 12, die in radialer Richtung über die Oberfläche des Kontaktes 25 hinausragt, und auf demjenigen Teil der Oberfläche des Kontaktes 25, "der neben der am Umfang befindlichen Steuerelektrode 26 liegt, ist ein Schutzüberzug 28 aus Isolier-material, z.B. Siliconkautschuk, vorgesehen.

Wie aus der Pig. 1 hervorgeht, befinden sich die entgegengesetzten Endflächen des Halbleiterkörpers 12 mit je einer ebenen Oberfläche ,der parallelen Elektroden 13 und 14 der beabstandeten Anschlußelemente des Halbleitergleichrichters 11 in Anlage, so daß der zwischen den Stempeln 20 und 21 fließende Verbraucherstrom auch- durch die Elektroden 13 und 14 und den Halbleiterkörper 12 fließt. Dabei kann die Elektrode 13 auch als Anode und die Elektrode 14 auch als Katode bezeichnet werden. Jede Elektrode besteht aus einer dünnen Scheibe aus einem hochleitenden, duktilen Metall wie z.B. Silber, .Aluminium, Messing oder vorzugsweise Kupfer. Die besten Ergebnisse erhält man, wenn die Elektroden 13 und 14 mit sehr dünnen Silber-, Gold- oder Nickelschieh.ten plattiert sind.

Die Anode 13 ist mittels eines dünnen, im wesentlichen zylindrischen Rohrs 29 bleibend mit dem nach außen flanschartig erweiterten Randabschnitt 15 verbunden, der an einer metallisierten Endfläche 17 des Isolatorhohlkörpers 19 angelötet oder andersartig befestigt ist. Die Teile 13, 15 und bilden somit ein aus einem Stück bestehendes, tassenförmiges Anschlußelement, wobei das Rohr 29 ein Teil einer Art elastischer Membran'(Diaphragma) ist, die wie gezeigt in den Isolatorhohlkörper 19 ragt. Ein ähnliches Anschlußelement ist

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durch die Katode 14, den Randabschnitt 16 und ein diese beiden Teile verbindendes Rohr 30 gebildet, welches jedoch nicht zylindrisch ist, sondern einen mit einer Einbuchtung verse- ■-henen Abschnitt 30a aufweist, durch den ein' vergrößerter Raum zum Anschluß einer Steuerzuieitung 27 an die Steuerelektrode gebildet ist. Außerdem ist die Katode 14 im Gegensatz zur kreisrunden Anode 13 im wesentlichen D-förmig ausgebildet, indem in ihrem linken Teil 31 ein Randsegment abgebogen ist, damit derjenige Katodenteil, der in der Nähe der peripheren Steuerelektrode 26 an die obere Oberfläche des Halbleiterkörpers 12 angrenzt, entlastet wird.

Damit auch die innere Steuerzuleitung 27 von außen her zugänglich ist, enthält der Halbleitergleichrichter 11 eine Steuerklemme 33 aus leitendem Material, die durch den Isolatorhohlkörper 19 geführt ist. V/ie die Pig. 1 zeigt, enthält der Isolatorhohlkörper 19 zwei koaxial zueinander angeordnete Zylinderringe 34 und 35 mit gleichem Innendurchmesser, die vorzugsweise aus Keramik bestehen. Der Zylinderring 35, an deasen metallisierter Endfläche 18 der Ranrlabachnitt 16

' dea Katodenanschlußelemcntea angelötet ist, ist in Achsrichtung relativ kurz, wohingegen der Zylinderring 34 aus einer, länglichen Hülse besteht, die die Anode 13, den Halbleiter--.

" körper 12, die Katode 14 und den unteren Teil des Rohrs 30 umgibt. Die beiden Zylinderringe 34 und .35, 'aus denen der Isolatorhohlkörper 19 zusammengesetzt ist, sind durch einen Metallring 36 und die ringförmige Steuerklemme 33 verbunden. 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 Zylinderrings 34 befestigt ist und ringförmig nach außen ragt, während der Metallring 36 an der metallisierten Endfläche des Zylinderrings 35 befestigt ist und. in ähnlicher Yteise ringförmig nach außen ragt. Der Metallring 36 und die Steuer- / klemme 33 sind längs ihres äußeren Umfangs miteinander .ver-

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schweißt^ so daß sich ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse für den Halbleiterkörper 12 ergibt. Vorzugsweise wird die Verschweißung in einer inerten Atmosphäre .vorgenommen, so daß Sauerstoff und andere unerwünschte Gase bleibend vom Inneren des Gehäuses abgehalten sind. Innerhalb des Gehäuses ist die Steuerzuleitung 27 mit einem leitenden Vorsprung 58 der Steuerklemme 33 verbunden (vgl. Pig. 1).

Der HaIbleiterkörper 12 wird zwischen den Hauptelektroden 13 und 14 des Halbleitergleichrichters mechanisch unter Druck so eingespannt, daß er gleichzeitig elektrisch mit den Haupt-** elektroden in Serie liegt. Zum Verbinden dieser Teile wird kein Lötmittel oder dergl. 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 'etwa kreisförmigen Bereich der Grenzflächen v/irksamen Druck eingespannt werden. Dieser Druck wird in erster Linie durch die elastischen Eigenschaften der beiden Anschlußelement■_· bewirkt, die an den beiden Enden des Ilaluloitergleichricliters angeordnet sind. Bei dem beschriebenen Ausiftihrungsbeispiel werden die Anode 13 und die Katode 14 außerdem mittels der nach außen liegenden Stempel 20 und 21 fest gegen den Halbleiterkörper gedrückt, wodurch sich eine noch innigere Berührung und e^ine für hohe Ströme geeignete Grenzfläche mit geringem'· Widerstand ergibt. Zum Zusammendrücken der Stempel 20 und 21 in Achsrichtung kann irgendeine von außen her wirksame· Einspannvorrichtung verwendet werden.

Die aufeinander ausgerichteten Stempel 20 und 21 sind im wesentlichen zylindrisch und bestehen aus einein hochleiteriden Material wie Aluminium, Messing oder vorzugsweise Kupfer* Sie ragen aus breiteren Bauteilen oder Wärmesenken aus gleichem oder ähnlichem "Hat erial heraus und s ind ge eignet abges chragx ,, äamit sie In die tassenförmigen Ans^ehiußeiernente des Kalblei-

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tergleichrichters passen. An ihren Enden sind parallele, ebene Kontaktflächen 43 bzw. 44 vorgesehen. Die Kontaktfläche 43 des Stempels 20 liegt an der äußeren Kontaktfläche der Anode 13 an. In ähnlicher Weise liegt die Kontaktfläche 44 des Stempels 21 der äußeren Kontaktfläche· der Katode 14 gegenüber, wobei zwischen den einander zugewandten Flächen eine erfindungsgemäße Pufferscheibe 45 angeordnet ist. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Endflächen der Stempel mit sehr dünnen Schichten aus Silber, Wickel oder Gold überzogen sind.

In den kleinen Zwischenräumen, die sich an den beiden Enden des"Isolatorhohlkörpers 19 zwischen diesem und den angrenzenden Wärmesenken ergeben, sind Dichtungsringe 46 aus einem nachgiebigen Material vorgesehen, die zur mechanisehen Stabilität des Isolatorhohlkörpers 19 beitragen und verhindern, daß Staub oder andere Verunreinigungen in den Raum eintreten, der die abgeschrägten Enden der Stempel 20 und 21 umgibt.

Wenn der Halbleitergleichrichter 11--zwischen den Stempeln. 20 und 21 gemäß Pig. 1 eingespannt ist, dann sind seine A¹--de 13 und seine Katode 14 fest gegen den dazwischen befindlichen, scheibenförmigen Halbleiterkörper 12 gedrückt. Auf die aneinanaergrenzenden'Kontaktflächen dieser Teile wird ein hoher Druck von beispielsweise 211 kg/cm (3000 psi) 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 War-; mest-ößen unterworfen, die Änderungen seiner Dimensionen-zur Folge, 'haben. - Ba die Katode 14 nicht aus dem gleichen Mate- - ■ ■

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rial wie der Halbleiterkörper 12 besteht, besitzen diese Teile verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten, so daß ihre miteinander in Berührung befindlichen Kontaktflächen ge'gene inander reiben. Durch diese 'Grenzflächenreibung oder -gleitung wird der Siliciumkörper 12 mechanisch beansprucht, was auf die Dauer zu Rissen oder anderen ernsthaften Beschädigungen führen kann. Als PoIge davon werden sowohl die Zahl der aufeinanderfolgenden wiederholbaren Wärmestöße als auch die maximal mögliche Temperaturdifferenz pro Wärmestoß, die bekannte Bauelemente ohne Zerstörung aushalten können, in unerwünschtem Maße erniedrigt. Zur Verbesserung der thermischen Belastbarkeit wird erfindungsgemäß in der Einspannvorrichtung zwischen der äußeren Oberfläche der Katode 14 und der ihr zugewandten Kontaktflache 44 des Stempels.21 die Pufferscheibe 45 vorgesehen.

Die Pufferscheibe 45 ist ein im- allgemeinen scheibenförmiger Bauteil aus Hartmetall, dessen Ausdehnungskoeffizient angenähert gleich dem des Halbleiterkörpers 12 in dem Temperaturbereich ist, in dem der Halbleitergleichrichter 11 betrieben wird.. .Das Grundmaterial der Pufferscheibe kann aus Wolfram, Molybdän, Chrom- oder im wesentlichen aus Eisen und Nickel zusammengesetzten Legierungen bestehen, die gewöhnlich mil; Ferni, Pernico oder Kovar bezeichnet werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird •Wolfram verwendet, da dieses bessere thermische und elektrische Leitfähigkeitseigenschaften besitzt. Wie die Katode ist die Pufferscheibe 45 vorzugsweise mit einer Plattierung oder einem "Überzug aus Nickel, Silber oder Gold versehen.

Die Pufferocheibe 45 aus Wolfram, die viel dicker als diü Kupferkatode 14.(z.B. fünfmal dicker) ist, besteht aus einem einzelnen -Stück und ist vom Gleichrichter 11 trennbar, d.h. mit der angrenzenden Katode nicht metallurgisch verbunden. Ihre untere Breitseite ist im wesentlichen an die

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äußere Oberfläche der. Katode 14 angepaßt und liegt an diesel' an. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Thyristor 1st die Pufferscheibe 45 daher D-^förmig ausgebildet (Gig. 3)."Bei Verwendung der Pufferscheibe in einer. Diode mit einer kreisförmigen Katode würde-die Pufferscheibe natürlich ebenfalls kreisrund sein und das gestrichelt dargestellte Segment '45ä' zusätzlich aufweisen. Vorzugsweise ict in der Grenzfläche' zwischen der Katode und der Pufferscheibe zur Förderung von Gleitbewegungen ein sehr dünner. Film aus einem inerten Schmiermittel wie Siliconöl vorgesehen. Dadurch wird eine" Oxidation der in Berührung befindlichen Oberflächen vermieden und ihre Adhäsion verringert. Aus dem gleichen Grund wirdauch zwischen die Pufferscheibe 45 und die Oberfläche 44 des" Stempels 21 Siliconöl gebracht, wenn die Puff er scheibe nicht," wie es manchmal der Pail sein kann, am distalen Ende, des Stempels befestigt, z.B. angelötet ist. .

Die Katode 14 des Gleichrichters 11 ist zwischen dem inneren" Halbleiterkörper 12 und der äußeren Pufferscheibe 45 fest eingespannt, und da sie dünn ist und aus einem duktilen Material besteht, nimmt sie die thermischen Aus dehnungseigenschaften dieser angrenzenden Seile an, insbesondere werden die innere Oberfläche der Katode, und die Goldfläche 25 des Halbleiterkörpers .12 mit hxuier. Wahrscheinlichkeit verschmelzen» Folglich werden die Oberflächenauslenkungen der. Katode relativ zum Halbleiterkörper w.irksam -vermieden.., so. daß die Oberflächenbeschaffenheit, d.er Siliciuraseheibe 22 .erhalten bleibt. Die an die Katode angrenzende Oberfläche der Pufferschei.be weist abgerundete Kanten bzw. Ränder auf, damit Rißbildungen, oder Brüche in der. unterhalb der Pufferscheibeliegenden. SiIiciumscheibe vermieden werden.

Durch das zusätzliche Anbringen der Puffersoheibe .4^außerhalb des Gehäuses des. Halb'leitergleichrichters 11 wird die thermische Belastbarkeit des Gleichrichters wesentlich .verbessert^,

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ohne daß seine thermischen oder elektrischen Eigenschaften merklich verschlechtert werden." Versuche haben insbesondere •ergeben, daß seine Lebensdauer bei einem Anstieg des thermischen Widerstands bei Stoßbetrieb von nur etwa 1,5$, gemessen durch die Zahl der (Deraperaturzyklen in einem gegebenen Temperaturbereich, um etwa das 100-fache erhöht wird.

Im -Vergleich zu einer Anordnung, bei der die Pufferscheibe innerhalb des abgedichteten Gehäuses zwischen Halbleiterkörper und Katode untergebracht wird, weist die erfindungs^ geraäße Anordnung mehrere Vorteile auf. In thermischer Hin- *

sieht ist es günstiger* wenn die Katode und nicht die Pufferscheibe dem Halbleiterkörper am nächsten liegt, da die Katode aus Kupfer besteht, dessen spezifische Vfarme etwa dreimal "so groß und dessen Dichte weniger als halb so groß wie die .von Wolfram ist. Weiterhin ist die Kontaktfläche größer und verschmilzt die Katode leichter mit der GoIaoberfläche 25 des Kalbleiterkörpers, wodurch der thermische V/iderstand dieses der Wärmequelle" am nächsten liegenden Übergangs vermindert wird. Weiterhin besteht nicht die Gefahr, daß die Pufferscheibe,während der Abdichtung des Gleichrichters 11 und seinem nachfolgenden Einspannen in"der Einspannvorrichtung aus ihrer genau festgelegten räumlichen Lage verschoben vrerdenka nn. Eine äußere Pufferscheibe 45 gestattet -i außerdem eine größere Flexibilität, ca sie, ohne daß die übrige Gleichrichteranordnung irgendwie verändert werden müßte, im Bedarfsfall weggelassen und z.3. durch ein gleichgroßes Abstände stück aus Kupfer ersetzt werden kann, wenn nämlich beispielsweise die Betriebst eir/peratur Schwankung en nicht so stark sind, daß die Verwendung der Pufferscheibe notwendig wäre. Schließlich sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß es, wenn gü die ΐ era p-era tür Schwankungen erlauben, für.eine stoßweise Belastung günstiger sein kann, die Kupferkatode 14'wesentlich dicker als beschrieben (z.B. doppelt so dick) oder die Pufferscheibe- 45 wesentlich dünner zu machen* ;

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Claims

Patentansprüche

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lly Halbleitergleichrichter, in dessen abgedichtetem Gehäuse -. der Halbleiterkörper zwischen zwei großflächigen Elektroden angeordnet ist und bei dem zumindest eine Elektrode durch einen auf ihre äußere Oberfläche einwirkenden, elektrisch leitenden Druckkörper gegen den^Halbleiterkörper gedrückt ist, gekennzeichnet durch eine zwischen dem 'Druckkörper (21) und der Elektrode (14) angeordnete Scheibe (45) aus einem Material, dessen thermischer Ausdehnungskoffizient im Betriebstemperaturbereich etwa gleich dem des Halbleitermaterials ist.
2. Halbleitergleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Halbleiterkörper (12) und die Elektroden (13,14) innerhalb des abgedichteten Gehäuses (34,35, 46) befinden.
3. Halbleitergleichrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial der Elektrode (14) und des Druckkörpers (21) aus Silber, Kupfer, Messing oder Aluminium und das Grundmaterial der Scheibe (45) aus Wolfram, Molybdän, Chrom oder im wesentlichen Nickel und Eisen enthaltenden Legierungen besteht .
4. Halbleitergleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Innenfläche der Elektrode (14) in Druckkontakt befindliche Oberfläche (25)mit Gold, Silber, Aluminium, Indium, Rhodium, Wickel oder Legierungen davon metallisiert ist.
5. Halbleitergleichrichter nach einem der Ansprüche 1. bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektrode (14) und die Scheibe (45) mit Gold, Silber.oder Nickel überzogen sind. \.

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