DE1945634U - Geraet mit einer eine gedruckte schaltung tragenden grundplatte und in diese eingesetzten bauelementen, vorzugsweise halbleiterbauelementen. - Google Patents

Description

ΐΑ. 390 855*26.7.66

SIEMBNS-SCHUGKEETYiERKE Erlangen, den 24.2.65

Aktiengesellschaft Yferner-von-Siemens-Str. 50

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Gerät mit einer eine gedruckte Schaltung tragenden Grundplatte und in diese eingesetzten Bauelementen, vorzugsweise Halbleiterbauelement en.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Aufbau eines Gerätes, welches eine Grundplatte mit einer gedruckten Schaltung enthält, an welcher Bauelemente mit ihren Anschlußkörpern in entsprechenden Aussparungen der Grundplatte, welche die gedruckte Schaltung trägt ₉ eingesetzt und dann in dieser Schaltungsanordnung verlötet werden sollen.

Bei solchen Geräten ergibt sich vielfach die Notwendigkeit, das entsprechende Bauelement, wie ein Halbleiterbauelement, so über der einen Fläche der Grundplatte anzuordnen, daß sich nur ein relativ geringer Raumbedarf ergibt und andererseits die Anschlußleitungen des Bauelementes in Bohrungen eines relativ geringen Rasterabstandes (Abstand zweier Bohrungen in der Grundplatte der gedruckten

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Schaltung) eingeführt werden können, wobei aber das Einführen der Anschluß!eile bzw. Anschlußdrähte des Halbleiterbauelementes unmittelbar gewöhrleistet, daß das Bauelement, wie das Halbleiterbauelement, doch in einem vorbestimmten Abstand von der Oberfläche der Grundplatte gehalten ist.

Es isir für Bauelemente bereits bekannt gewesen, aus der Stirnfläche ihrer Zylinderform heraustretende elektrische Anschlußleiter nach einer gewissen freien Länge senkrecht zur Achsrichtung des Bauelementes abzubiegen und an diesen abgebogenen Teilen durch entsprechendes Biegen dieser Anschlußleiterteile an der frei ausladenden Länge derselben Schulterstücke zu bilden, welche somit beim Einführen der freien Enden der Anschlußdrähte in die entsprechenden Bohrungen der Grundplatte des Gerätes als das Einführungsmaß begrenzende Stücke bzw. als Abstandsstücke wirken. Hierbei waren diese Bauelemente mit ihrer Längsrichtung parallel zur Oberfläche der Grundplatte des Gerätes angeordnet, und die Anschlußdrähte erstreckten sich noch über die Länge des Bauelementes selbst hinaus in paralleler Richtung zur Oberfläche der Grundplatte. Ein solcher Einbau von Bauelementen ergibt aber offensiühtlich einen relativ großen Baumbedarf oberhalb der Grundplatte des Gerätes und eine relativ große Länge der Anschlußdrähte, so daß für eine sichere Halterung des Bauelementes über der Grundplatte nur eine . geringe Stabilität des Aufbaues und in dem Halten des Bauelementes ge?/ährleistet ist, wenn nicht gleichzeitig eine entsprechende Dicke der Anschlußdrähte mit Rücksicht auf den Ausgleich dieser mangelnden stabilen Halterung des Bauelementes gewählt wird_a

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Es war ferner bekannt, Bauelemente vom Charakter einer Diode oder eines Transistors mit ihrer Längsrichtung senkrecht zu der Grundplatte einer gedruckten Schaltung anzuordnen, wobei aber im Falle dieser bekannten Lösungen die elektrischen Anschlußdrähte sämtlich nur aus der gleichen der Grundplatte des Gerätes zugewandten Stirnfläche heraustreten, an ihrem freien Ende zu einer U-Form gebogen sind, deren Joch das freie Ende des Anschlußleiters bildet, und dessen zweiter zurückgebogener frei ausladender Schenkel der U-Form dann an seinem freien Ende senkrecht zur Längsrichtung der U-Form gegebenenfalls in der Ebene, welche' durch die beiden Schenkel der U-Form bestimmt ist, seitlich abgebogen wird, um einen Anschlag zu bilden, der das Einführungsmaß der Anschlußdrähte in die jeweilige Aussparung der Grundplatte begrenzt. Im Falle dieser Bauelemente war somit der gegenseitige Abstand der Anschlußdrähte bereits durch denjenigen Abstand bestimmt, mit welchem die Anschlußdrähte aus der einen Stirnfläche des Halbleiterbauelementes heraustreten.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen raumsparenden Einbau eines Bauelementes, insbesondere vom Charakter eines nidat steuerbaren oder steuerbaren Halbleiterbauelementes bzw, Halbleitergleichrichterelementes, bei welchem an beiden seiner Stirnflächen elektrische Anschlußpole des eingeschlossenen Halbleiterelementes vorhanden sind, zu erreichen bei relativ kurzer benötigter Länge der Anschlußdrähte und der Möglichkeit der Wahl des gegenseitigen Alostandes der Anschlußdrähte entsprechend einem beliebigen Rasterabstand zweier Einführungsöffnungen an der Grundplatte unter Ausnutzung der Anschlußleiter bzw« Drähte als denjenigen Abstand, mit

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welchem das Halbleiterelement oberhalb der Grundplatte des Gerätes getragen wird, bestimmende Abstandsstücke.

Diese lösung wird bei einem elektrischen Bauelement, insbesondere einem steuerbaren oder nicht stauerbaren Halbleiterbauelement, welches in eine gedruckte Schaltung eingesetzt wird, dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß das Halbleiterbauelement, welches an seinen beiden Stirnflächen elektrische Anschlußpole des eingeschlossenen Halbleiterelementes aufweist, dadurch mit seiner Achsrichtung bzw. Längsrichtung senkrecht zur Oberfläche der die gedruckte Schaltung tragenden Grundplatte angeordnet wird, daß mindestens ein durch die der Grundplatte zugewandte Stirnfläche heraustretender elektrischer Anschlußleiter und ein an der Mantelfläche des Halbleiter element es befestigter elektrischer Anscifalußleiter in entsprechende Bohrungen der Grundplatte des Gerätes eingeführt werden, wobei durch die Formgebung mindestens eines der beiden Anschlußdrähte bzw. Körper unmittelbar das Maß seiner Einführung in die Grundplatte begrenzt wird.

Der zweite Anschlußkörper bzw. Anschlußdraht kann an der Mantelfläche des Halbleiterbauelementes z.B. durch Lötung oder elektrische Widerstandsverschweißung befestigt sein. Er kann dabei mit seiner Befestigungsstelle bis in die Ebene reichen, welche die Stirnfläche bzw. den freien Sand des Mantelteiles des Halbleiterbauelementes enthält.

Zur Bildung eines entsprechenden Abstandsstückes, welches die Annäherung des Bauelementes an die Oberfläche der Grundplatte begrenzt, kann der an dem Mantelteil des Bauelementes befestigte

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Anschlußkörper bzw. Anschlußdraht zu einer entsprechenden Schulter gebogen sein, wobei diese Schulter über die durch die Stirnfläche des Bauelementes bestimmte Flächenausdehnung hinaus ausladen oder in diese hineinragen kann, je nachdem, wie es durch den Raster abstand der Bohrungen an die Grundplatte des Gerätes vorgegeben ist. In diesem Falle braucht dem durch die Stirnfläche des Halbleiterbauelementes heraustretenden zweiten Anschlußkörper bzw_o -leiter des eingeschlossenen Halbleiterelementes nicht die Funktion der Bildung eines Abstandsstückes zum Halten des Bauelementes übertragen zu werden. Dieser Anschlußkörper bzw. -draht kann jedoch, auch ein zusätzliches Abstandsstück bilden, wodurch dann die Abstützung des Bauelementes über zwei Stützen gegen die Oberfläche der Grundplatte erfolgt.

Liegt ein Halbleiterbauelement vor, bei welchem der durch eine der Stirnflächen heraustretende Anschlußleiter unmittelbar durch ein Pumpröhrchen gebildet wird, weites zum Evakuieren des Kammerraumes des Halbleiterbauelementes und gegebenenfalls zur Füllung des Kammerraumes des Bauelementes mit einem inerten Gas. oder Schutzgas, wie z.B* Stickstoff, dient, so kann dieses Evakuierungsröhrchen nach seinem gasdichten Abschluß entweder zur Befestigung eines besonderen Anschlußdrahtes, z.B. durch elektrische Widerstandsverschweißung, oder auch unmittelbar selbst als entsprechender Anschlußleiter benutzt werden, der elektrisch mit der gedruckten Schaltung an der Grundplatte verbunden bzw. verlötet wird. Ein solches Pumpröhrchen wird gewöhnlich für seinen gasdichten Abschluß zusammengepreßt .bzw. -gequetscht, so daß dann die Querschnittsform des zusammengequetschten Teilchens von derjenigen der Rühren-

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form abweicht. Wird an einem solchen flachgepreßten Teil ein entsprechender Anschlußdraht befestigt, der eine geringere Querschnittsausdehnung besitzt als der flachgepreßte Teil, so kann das Ende des flachgepreßten Teiles unmittelbar als ein Schulterkörper bzw. Anschlag benutzt werden, der die Binführungsmöglichkeit des Anschlußdrahtes in die entsprechende Bohrung der Grundplatte begrenzt. Wird die Verpressung des Evakuierungsröhrchens derart gewählt, daß sich an ihr ein Teil größerer seitlicher Ausladung von einem Endteil kleinerer Breitenausdehnung ergibt, mit welchem der Anschlußkörper in eine Bohrung der Grundplatte eingeführt wird, so kann dieser Teil größerer seitlicher Ausdehnung ebenfalls als Anschlag oder Schulterkörper ausgenützt werden.

Es kann auch gegebenenfalls ausreichend sein, nur diesen durch die Stirnfläche des Halbleiterbauelementes heraustretenden elektrischen Anschlußleiter bzw. das dessen Punktion übernehmende Evakuierungsröhrchen als Abstandsstück zu benutzen, welches das Halbleiterbauelement über der Oberfläche der Grundplatte des Gerätes hält. Ein solches Röhrchen wird z.B_o im allgemeinen eine größere Stabilität aufweisen als ein Anschlußdraht ^ so daß über ein solches Evakuierungsröhrehen als Abstandsstück ein sehr stabiles Tragen des Halbleiterelementes an der Grundplatte erreicht wird, somit in diesem Falle eventuell der weitere Anschlußdraht, der von der Mantelfläche des Halbleiterbauelementes ausgeht, gar nicht so stabil bemessen zu werden braucht, da er wesentliche Punktionen für das Tragen des Bauelementes über der Grundplatte nicht zu übernehmen braucht und aus diesem Grunde gar nicht mit einer besonderen abgebogenen Schulter versehen zuw erden braucht,

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weil diese Punktion bereits "von dem aus der Stirnfläche des Bauelementes heraustretenden Anschlußkörper übernommen wird. Wenn im Vorstehenden von dem Anschlußleiter des eingeschlossenen Halbleiterbauelementes gesprochen ist, der durch die der Grundplatte des Gerätes damit zugewandte Stirnfläche des Bauelementes heraustritt, so soll damit nicht zum Ausdruck gebracht werden, daß dieser Anschlußleiter in Form einer Einheit bereits von dem einen Pol des eingeschlossenen Halbleiterelementes ausgehen muß. Dieser isolierte, durch die Stirnfläche des Bauelementes heraustretende Anschlußleiter, z.B. in Form des Evakuierungsröhrch.ens, kann auch lediglich ein Teil der isolierten Durchführung sein, nämlich deren innerer metallischer Körper, an welchem an seinem inneren Ende ein biegsamer, mit dem Anschlußpol an dem Halbleiterkörper des Halbleiterelementes verbundener Anschlußleiter befestigt ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels wird nunmehr auf die Figur der Zeichnung bezogen,,

1 bezeichnet die Grundplatte des Gerätes, die aus einem geeigneten Isoliermaterial besteht und an ihrer Unterseite 1a mit einem entsprechenden Metallbelag zur Bildung der gedruckten Schaltung versehen ist, der durch einen an sich bekannten Prozeß derart gestaltet ist, daß er die entsprechenden elektrischen Leitungsνerbindungen zwischen und zu den an der Grundplatte anzubauenden elektrischen Schaltungselement en bildet, welche mit entsprechenden Anschlußdrähten in entsprechende Bohrungen der Grundplatte eingeführt werden und an ihren durch die Grundplatte hervortretenden freien Enden mit dem die Schaltung bildenden Metallbelag verlötet" werden. Es bezeichnen daher* in der Figur 2 und 3 sv/ei entsprechende

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Bohrungen der Grundplatte bzw. des in dieser vorgesehenen Bohrungenrasters. In diese werden die beiden Anschlußdrähte 4 bzw. 5 des in säinem inneren Aufbau nur schematisch wiedergegebenen Hr. IK. oitergleichricht er element es β, Z₀Z, einer Siliziumdiode, eingeführt. Der eine dieser Anschlußdrähte 4 ist dabei durch elektrische Widerstandsverschweißung mit dem nach dem Evakuieren des den Halbleiterkörper enthaltenden Kammerraumes und dessen Füllung mit Stickstoff flachgedrückten Teil 7a des Pumpröhrchens 7 des Halbleiterelementes verbunden worden. Der zweite Anschlußdraht ist an der Stelle 8 zur Bildung einer Schulter abgebogen worden und an dem einenfreien Ende durch elektrische Widerstandsverschweißung mit dem becherförmigen Gehäuseteil 9 des Halbleitergleichrichterelementes verbunden worden, mit welchem in dem Kammerraum der eine Pol des Halbleiterelementes verbunden ist, in dem dieses z.B.o mit seiner einen Elektrode oder über eine mit dieser verbundene Stabilisierungsplatte mechanisch und elektrisch verbunden ist, was z.B. durch Verlötung, Verschweißung oder auch, lediglich, durch gegenseitiges Andrücken über einen sogenannten Druckkontakt erfolgen kann. Wie aus der Darstellung zu entnehmen ist, bildet der Anschlußdraht 3 durch die an ihm vorgesehene Schulter 8 unmittelbar ein Abstandsstück, durch welches das Halbleiterbauelement 6 in einem bestimmten Abstand über der ebenen Fläche der Grundplatte Ί getragen ist. Zusätzlich ist aber bei dem

¹J- α-Α us führung sb eis pi el auch das Ende des Evakuierungsröhrchens §, welches den zweiten elektrischen Anschlußpol des eingeschlossenen Halbleiterelementes bildet, 'auf die obere Fläche der Grundplatte aufgesetzt und bildet somit ein zweites Abstandsstück zum Halten

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des Halbleiterbauelementes 6. Auf diese Weise kann das Halbleiterbauelement nicht um eine der Abstützstellen kippen,, Nach, dem Einsetzen des Halbleiterbauelement es mit seinen Anschlußdrähten 4

bzw ο 5 in die Bohrungen 2 und 3 können dann die über die untere
Fläche der Grundplatte 1 hervorragenden Enden der Anschlußdrähte
mit dem die elektrische Schaltung des Gerätes bildenden Metallbelag an der Grundplatte verlötet werden.

1 Figur

4 Ansprüche

Claims (4)

390 855*26.7.66 PIA 65/1104 ■ansprüche

1. Gerät mit einer Grundplatte mit gedruckter Schaltung, in welche elektrische Schaltungselemente bzw. Bauelemente, wie insbesondere Halbleiterbauelemente nach Art-von nicht steuerbaren oder steuerbaren Halbleiterelement en in entsprechende Bohrungen eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterbauelement mit seiner einen Stirnfläche der Oberfläche der Grundplatte zugewandt bzw. mit seiner Achsrichtung mindestens etwa senkrecht zu dieser Grundplatte dadurch angeordnet wird, daß mindestens ein durch die der Grundfläche zugewandte Stirnfläche heraustretender elektrischer Anschlußleiter sowie ein an bzw. in dem den zweiten elektrischen Pol bildenden Mantelkörper befestigter Anschlußleiter in die entsprechenden Bohrungen der Grundplatte eingeführt werden, wobei mindestens einer dieser beiden Anschlußkörper bzw. -drähte durch seine Formgebung als ein Anschlag benutzt wird, der beim Einsetzen des Halbleiterbauelementes dessen Annäherung an die Oberfläche der Grundplatte begrenzt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Mantelkörper des Bauelementes befestigte Anschlußleiter zur Bildung einer Schulter gebogen ist, welche als die Einführung dieses Drahtes in die Bohrung der Grundplatte begrenzender Anschlag wirkte

3. Gerät nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung eines Halbleiterbauelementes, durch dessen Stirnfläche als •elektrischer AnschlußsLeiter des eingeschlossenen Halbleiterelementes ein Röhrchen zum Evakuieren und Füllen des Kammerraumes

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des Halbleiterelementes heraustritt, dieses entweder unmittelbar oder nach Befestigen·eines besonderen Anschlußdrahtes an diesem durch. Formung seines Querschnitts oder durch die abweichende Querschnittsform des Endes des Evakuierungsröhrchens gegenüber derjenigen des Anschlußdrahtes als die Einführung des Anschlußleiters in die entsprechende Bohrung der Grundplatte begrenzender Anschlag benutzt ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Stirnfläche des Halbleiterbauelementes als elektrischer Anschlußleiter heraustretende Evakuierungsröhrchen an einer solchen Stelle entfernt von dem freien Ende zusammengequetscht ist ₇ daß ein röhrenförmiger Teil an dem freien Ende'vorhanden ist, der in eine entsprechende zylindrische Bohrung der Grundplatte eingeführt werden kann, bis der flachgepreßte Teil des Evakuierungsröhrchens sich als Anschlag gegen die Eingangsöffnung der Bohrung legte