DE2030597A1

DE2030597A1 - Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern

Info

Publication number: DE2030597A1
Application number: DE19702030597
Authority: DE
Inventors: Günter 2000 Hamburg; Uden Edward 2000 Norderstedt Andrae
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1970-06-20
Filing date: 1970-06-20
Publication date: 1971-12-30
Also published as: DE2030597B2; NL7108234A; US3742589A; FR2095380B1; DE2030597C3; FR2095380A1; CA924027A; GB1354369A; JPS47967A

Description

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Akfe: PHD- 1488
'nmeidung vom: 19· Juni 1970

Philips PatentVerwaltung GmbH., Hamburg 1, Mönckebergstr.7

"Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halblei ter-Hochspannungsglelchrich tern, bestehend aus einer beliebigen Anzahl von auf kammförmigen Elektroden angeordneten, elektrisch in Serie geschalteten Gleichrichterkristallen.

Für Hochspannungsgleichrichter wird wohl eine hohe zulässige Sperrspannungsbelastbarkeit, jedoch nur eine relativ geringe Durchlaßstrombelastbarkeit gefordert, so daß für kleine Leistung ausgelegte Halbleiter-Bauelemente in beliebiger Anzahl in Serie geschaltet, zur Herstellung eines Hochspannungsgleichrichters verwendet werden können.

Es sind bereits Anordnungen von Hochspannungsgleichrichtern bekannt, bei denen auf einer Vielzahl von leitfähigen Halterungen jeweils ein Gleichrichterkristall angebracht und mit benachbarten Halterungen über einen Verbindungsdraht in Serie geschaltet sind.

Diese Drahtkontaktierung der einzelnen Gleichrichterkristalle ist infolge mehrerer Arbeitsgänge zeitaufwendig, die Verbindung der Gleichriohterkristalle durch Drähte zeigt außerdem keine besonders günstigen mechanischen Eigenschaften, und für Bauelemente, für die eine hohe Strometoßbelastbarkeit gefordert

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wird, ist eine derartige Drahtkontaktierung überhaupt unmöglioh.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, nach dem die für die Serienschaltung benötigten Oleichrichterkristalle in einem Arbeitsgang sowohl auf den Elektroden befestigt als auch mit Kontakten versehen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oleichrichterkristalle zwischen den Zähnen zweier kammförmiger Elektroden befestigt, die Rücken der Elektroden miteinander verbunden und die Gleichrichterkristalle durch geeignetes Auf« trennen der Rücken der miteinander verbundenen Elektroden in Serie geschaltet werden.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Zähne der kammförmigen Elektroden unterschiedlich gestaltet, und zwar hat die erste Elektrode rechtwinkelig gebogene, gekröpfte und mit tellerförmigen Einprägungen versehene Zähne, die zweite Elektrode hat an der Spitze eine Verbreiterung aufweisende Zähne; die Kammrücken haben kreisförmige Ausstanzungen, mit deren Hilfe die Elektroden vor dem Verbinden justiert werden und die gleichzeitig, deckungsgleich angeordnet, die Stellen angeben, an denen die Rücken der miteinander verbundenen Elektroden aufgetrennt werden.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgen die Lötprozesse zum Befestigen der Gleichrichterkristalle und zum Verbinden der Rücken der kammförmigen Elektroden gleichzeitig in einem Arbeitsgang, wozu entweder die Gleichrichterkristalle an ihrer Ober- und Unterseite oder die kammförmigen Elektroden mit einer Weichlotschicht überzogen, oder aber Lötfolien zwischen die Kristalle und die kammförmigen Elektroden gelegt werden.

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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Verwendung von kammförmigen Elektroden die Kontaktierung des Hochspannungsgleichrichters vereinfacht wird, die Wärme besser abgeleitet wird und daß durch die Zusamnenfassung von Verfahrensschritten (gleichzeitiges Auflöten der Gleichrichterkristalle und Verlöten der Kammrücken) der Herstellungsprozess wesentlich vereinfacht wird, wobei die Serienschaltung durch einfache Trennschnitte am Kammrücken er« reicht wird.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist, daß fehlerhafte einzelne Gleichrichter durch einfaches Überbrücken oder Ersetzen aus dem Gesamtsystem eliminiert werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

-Fig.-1 die bei dem Verfahren nach der Erfindung benutzten, kammförmigen Elektroden,

Fig. 2 zwei miteinander verschweißte und verlötete kammförmige Elektroden mit zwischen den Zähnen der Elektroden eingelöteten Gleichrichterkristallen und

Fig. 3 den fertigen Halbleiter-Hochspannungsgleichrichter.

Fig. 1 zeigt zwei zusammenhängende kammförmige Elektroden 1 und 2, wie sie aus einer Bronzematte für eine Vielzahl solcher Elektroden herausgestanzt oder -geätzt worden. Die Elektroden 1 und 2 sind versilbert, die Zähne 3 der Elektrode 2 sind gekröpft und mit einer tellerförmigen Einprägung 4 versehen. Neben den Zähnen j5 der Elektrode 2 und den Zähnen 5 der Elektrode 1 befinden sich im Kammrücken kreisförmige Ausstanzungen 6, die zur Justierung der Kämme dienen und die die Stellen markieren, an denen die Kämme später aufgetrennt werden sollen.

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Die Gleichrichterkristalle 11 werden in tellerförmige Ein« Prägungen 4 eingelegt, die Kammrücken der Kämme 1 und 2 werden in der Weise übereinander gelegt, daß die Kristalle 11 zwischen den Zähnen 3 und 5 der Kämme 2 und 1 eingeklemmt werden. Dabei werden die Kämme so zueinander ausgerichtet, daß die kreisförmigen Ausstanzungen 6 zur Deckung kommen, dann werden die Rücken an Einzelpunkten 7 miteinander verschweißt und anschließend wird das gesamte System in einem Durchlaufofen verlötet. Pig. 2 zeigt die beiden fest miteinander verbundenen. Kämme 1 und 2.

Fig. 3 zeigt die mit Isolierstoff 8 umpreßten Zähne 3 und der Kämme 2 und 1, die Kammrücken werden an den Stellen mit den kreisförmigen Ausstanzungen 6 aufgetrennt. 6a sind die so entstandenen Trennstellen. Die beiden Enden des Systems sind mit Anschlußdrähten 9 versehen. Zum Schluß wird das gesamte System ein zweites Mal mit Isolierstoff 10 umpreßt.

Patentansprüche

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Claims

Pa tentansprüche

IJ Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern, bestehend aus einer beliebigen Anzahl von auf kammförmigen Elektroden angeordneten, elektrisch in Serie geschalteten Gleichrichterkristallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterkristalle (ll) zwischen den Zähnen zweier kammförmiger Elektroden (1,2) befestigt, die Rücken der Elektroden miteinander verbunden und die Gleich- *richterkristalle (ll) durch geeignetes Auftrennen der Rücken der miteinander verbundenen Elektroden in Serie geschaltet werden.
2. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichriehtern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste kammförmige Elektrode (2) mit rechtwinkelig ge« bogenen, gekröpften und mit tellerförmigen Einprägungen (4) versehenen Zähnen (5) und eine zweite kammförmige Elektrode (l) mit an der Spitze eine Verbreiterung aufweisenden Zähnen (5) verwendet werden.
3. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden kammförmigen Elektroden (1,2) vor dem Verbinden mit Hilfe kreisförmiger Ausstanzungen (6), die sich in den KammrÜcken befinden, justiert werden.
4. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücken der miteinander verbundenen Elektroden (1,2) an den Stellen mit den kreisförmigen Ausstanzungen (6), die deckungsgleich angeordnet sind, aufgetrennt (6a) werden.
5. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oleichrichterkristalle (ll) eingelötet werden.

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6. Verfahren zur Herstellung von Halblei ter-Hochspannungs-· gleichrichtern nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterkristalle (ll) an ihrer Ober- und Unterseite oder aber die kammförmigen Elektroden (1,2) mit einer Weichlotschicht überzogen werden.
7. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Höchspannungsgleiehrichtern nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß Lötfolien zwischen die Kristalle (ll) und die kammförmigen Elektroden (1,2) gelegt werden.
8. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kammförmigen Elektroden (1,2) nach dem Einlegen, aber vor dem Einlöten der Gleichrichterkristalle (ll),durch Schweißen (7) miteinander verbunden werden.
9. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötprozesse zum Befestigen der Gleichrichterkristalle (ll) und zum Verbinden der Rücken der kammförmigen Elektroden (1,2) gleichzeitig in einem Arbeitsgang erfolgen.
10. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß für die Elektroden Material hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet wird.
11. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Hochspannungsgleichrichtern nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterkristalle (ll) nach dem Befestigen zwischen den Zähnen (5,3) der kammförmigen Elektro- den (1,2) einzeln mit Isolierstoff (8) umpreßt werden und daß nach dem Auftrennen der Kammrücken das gesamte Bauelement ein zweites Mal mit Isolierstoff (lO) umpreßt wird.

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