DE2042333A1

DE2042333A1 - Verfahren zum gasdichten Verschließen von Halbleiterbauelementen

Info

Publication number: DE2042333A1
Application number: DE19702042333
Authority: DE
Inventors: Horst Georg 8000 München Dunsche
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-08-26
Filing date: 1970-08-26
Publication date: 1972-03-02
Also published as: FR2103508A1; CA933291A; US3717523A; GB1296629A; NL7111626A; CH519785A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, den 2(i AUG 197-0 Berlin und München Witteisbacherplatz

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Verfahren zum gasdichten Verschließen von Halbleiterbauelementen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gasdichten Verschließen von Halbleiterbauelementen mit einem becherförmigen Metallgehäuse, das eine elektrische Zuführung für ein darin eingebrachtes Halbleitersystem darstellt und das nach oben durch einen in seinem oben offenen Teil eingesetzten und mit ihm .in Druckverbindung stehenden isolierenden Deckel abgedeckt ist, durch den eine weitere elektrische Zuführung für das Halbleitersystem geführt ist.

Aus den Unterlagen des eingetragenen deutschen Gebrauchsmusters 6 934 501 ist ein Halbleiterbauelement mit einem das Halbleitersystem enthaltenden becherförmigen Metallgehäuse bekannt geworden, in das ein isolierender Deckel über ein Widerlager unter Druck stehend eingesetzt ist. Der über diesen Deckel hinausragende Teil des Gehäuses ist weiterhin durch eine Kunststoffumhüllung gasdicht abgedeckt.

Eine Möglichkeit der gasdichten Abdeckung durch einen Kunststoff besteht darin., die Kunst stoff umhüllung durch Vergießen aufzubringen. Derartige Möglichkeiten des teilweisen oder vollständigen Eingießens von Halbleiterelementen sind in der Halbleitertechnik an sich bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren im Hinblick auf die Massenfertigung von Halbleiterbauelementen besonders einfach und wirtschaftlich zu gestalten.

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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das becherförmige Metallgehäuse erwärmt wird und daß auf den oberen Rand des becherförmigen Metallgehäuses eine aus homogenem Kunststoff bestehende ringförmige Tablette aufgelegt wird, welche aufgrund der Vorerwärmung des Gehäuses aufschmilzt und durch Verfließen den über den Deckel hinausragenden Teil des becherförmigen Gehäuses ausfüllt und gasdicht verschließt.

Bei einem derartigen Verfahren ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß nur ein geringer Aufwand an Werkzeugen und Maschinen erforderlich ist, weil die in einfacher Weise auf das vorgewärmte Gehäuse aufgelegte Kunststofftablette während des langsamen Abkühlens des Gehäuses sich durch Verlaufen von selbst innig an den oberen Gehäuseteil anschmiegt und ihm somit allseitig gasdicht umgibt.

Wird die Abkühlung des Metallgehäuses gemäß einer Weiterbildung der Erfindung geregelt durchgeführt, so kann darüberhinaus die Flußgeschwindigkeit des Kunststoffes eingestellt werden. Es ist hierdurch möglich, auch starke Kunststofftabletten aufzuschmelzen, ohne daß der Kunststoff vom Bauelement abtropft.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur.

Figur 1 zeigt als Beispiel für ein gasdicht zu verschließendes Halbleiterbauelement einen vorgefertigten Halbleitergleichrichter mit einem becherförmigen Metallgehäuse 1. Dieses Gehäuse 1 besitzt an seinem oberen offenen Rand 3 auf der Innenseite abgestemmte Krallen 2. Auf dem inneren Boden des Gehäuses 1 ist ein Ha]bleitersystem 4> beispielsweise durch Löten, befestigt. Das Gehäuse 1 dient dabei gleichzeitig als

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eine der elektrischen Zuführungen für das Halbleitersystem 4. Auf der dem inneren Gehäuseboden abgewandten Seite des Halbleitersystems 4 ist eine weitere elektrische Zuführung 5 wiederum beispielsweise durch Löten befestigt. In den oberen Teil des Gehäuses ist ein isolierender Deckel 6 eingesetzt, welcher nach oben durch die Krallen 2 gehalten wird. Durch diesen Deckel ist die Zuführung 5 isoliert durchgeführt. Auf der dem Halbleitersystem 4 zugewandten Seite des Deckels 6 ist eine Feder 7 vorgesehen, welche durch den Deckel unter Vorspannung steht und damit einen Kontaktdruck auf die Zuführung 5 ausübt.

Um ein derartig vorgefertigtes Halbleiterbauelement erfindungsgemäß mit einem Kunststoff gasdicht zu verschließen, wird es zunächst auf eine bestimmte Temperatur vorgewärmt, und danach wird auf den oberen Rand des G-ehäuses ein Ring aufgelegt. Als Kunststoff wird vorzugsweise ein Epoxidharz verwendet, das beispielsweise auch noch bei schnellen Temperaturänderungen im Bereich von etwa -40° bis +150° C eine gute Beständigkeit zeigt.

Die Temperatur, bis zu welcher das Halbleiterbauelement aufgeheizt wird, muß ausreichend sein, um den aufgesetzten Kunststoffring 8 zu schmelzen und richtet sich generell nach Tabletten- und Bauelementenform. Während das Bauelement langsam abkühlt, verläuft die schmelzende Kunststofftablette 8, so daß sich ein Kunststoffüberzug 28 der in Figur 2 dargestellten Form ergibt.

Von besonderem Vorteil ist bei diesem AufschmelzVorgang eine Regelung der Abkühlung des Halbleiterbauelementes, wodurch die Flußgesehwindigkeit der Kunststoffmasse eingestellt werden kann. Auch starke Kunststofftabletten können auf diese V/eise aufgeschmolzen werden, ohne daß Kunststoff vom Bauelement abtropft. Darüberhinaus kann auf diese Weise

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auch sicher vermieden werden, daß Kunststoff in den das Halbleitersystem enthaltenden Bereich des Bauelementes eindringt .

Zur Erreichung einer besonders guten Haftung der Kunststoffmasse auf dem Metallgehäuse wird vor dem Auflegen der Kunststofftablette der obere Bereich des Metallgehäuses bis zum Kunststoffdeckel mit einem viskosen Lack auf der Basis von Polyesterimiden bestrichen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindungkann dem Aufschmelzvorgang ein Nachhärten der Kunststoffmasse, bei dem das Bauelement eine Stunde lang Temperaturen von ^50° G ausgesetzt wird, angeschlossen werden. Das Harz ist bei diesen Temperaturen schon so fest, daß ein nachträgliches Eindringen in den Innenraum nicht befürchtet werden muß.

6 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1. /Verfahren zum gasdichten Verschließen von Halbleiterbau- ^-^elementen mit einem becherförmigen Metallgehäuse, das eine elektrische Zuführung für ein darin eingebrachtes Halbleitersystem darstellt und das nach oben durch einen in seinem oberen offenen Teil eingesetzten und mit ihm in Druckverbindung stehenden isolierenden Deckel abgedeckt ist, durch den eine weitere elektrische Zuführung für das Halbleitersystem geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das becherförmige Metallgehäuse erwärmt wird und daß auf den oberen Rand des becherförmigen Metallgehäuses eine aus homogenem Kunststoff bestehende ringförmige Tablette aufgelegt wird, welche aufgrund der Vorerwärmung des Gehäuses aufschmilzt und durch Verfließen den über den Deckel hinausragenden Teil des becherförmigen Gehäuses ausfüllt- und gasdicht verschließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des Metallgehäuses geregelt durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff ein Epoxidharz verwendet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich des Metallgehäuses bis zum Deckel mit einem die Haftung des aufgeschmolzenen Kunststoffes ver-·, bessernden Lack bestrichen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftvermittler ein Lack auf der Basis von Polyesterimiden verwendet wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmasse nachgehärtet wird, indem das Bauelement abschließend eine Stunde lang auf 150° C erhitzt wird.

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