DE2048067A1 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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DE2048067A1
DE2048067A1 DE19702048067 DE2048067A DE2048067A1 DE 2048067 A1 DE2048067 A1 DE 2048067A1 DE 19702048067 DE19702048067 DE 19702048067 DE 2048067 A DE2048067 A DE 2048067A DE 2048067 A1 DE2048067 A1 DE 2048067A1
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semiconductor
assembly
stack
elements
semiconductor elements
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Edwin Studlev Carmllus N Y Smith jun (VStA)
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Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Description

HalbleiteranordnungSemiconductor device

Wenn eine einzelne Halbleiteranordnung nicht dazu in der Lage ist j hohe Spannungen, die zwischen ihren Anschlüssen auftreten, ausreichend zu sperren, um die Anforderungen einer speziellen Anwendung zu erfüllen, wurde allgemein erkannt, dass zwei oder mehr Anordnungen in Reihe geschaltet werden können, um zusammengenommen die für die auftretende Spannung erforderliche Sperrfunktion auszuüben. Dadurch werden unglücklicherweise die Kosten einer Anordnung zur Durchführung einer solchen elektrischen Punktion um einen Paktor erhöht, welcher der Zahl der Anordnungen entspricht, welche in Reihe geschaltet werden müssen.If a single semiconductor device is incapable of j high voltages appearing between its terminals, locking sufficiently to meet the requirements of a particular application has been widely recognized that two or more arrangements can be connected in series to collectively generate the voltage that occurs exercise the required blocking function. This will be unfortunately the cost of an arrangement for performing such an electrical puncture increases by one factor, which corresponds to the number of arrangements that have to be connected in series.

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Es wurde auch schon erkannt, dass man anstelle der Reihenschaltungen separate Halbleiteranordnungen, wie Halbleiterkristalle, welche die Anordnung bilden, in Reihenschaltung innerhalb einer einzigen Halbleiteranordnung miteinander verbinden kann. Die Reihenschaltung von Halbleiterkristallen;., wurde z.B. vorgeschlagen in den US-Patenten 2 702 360, 3 2 71I 451J und 3 422 52 7. Während also die Serienschaltung von Halbleiterelementen in einer einzigen Anordnung bereits allgemein in Betracht gezogen wurde, hat man bei den ausgeführten Konstruktionen damit fortgefahren, den Linien der Halbleiteranordnungen, welche Einzelkristalle enthalten, zu folgen. Im Ergebnis sind daher bekannte Halbleiteranordnungen nicht für eine geschickte Passivierung geeignet, um von diesen Elementen die maximal erreichbaren Sperrspannungen zu erzielen. Zusätzlich hat die Anbringung der Zuleitungen, ebenso wie die Behandlung und die Einstellung der in Serie geschalteten Halbleiterelemente in ihrer Lage nicht wesentlich von Praktiken und Konstruktionen, welche für die Produktion von Einzelkristall-Halbleiteranordnungen entwickelt wurden, abgewichen» Deshalb haben Halbleiteranordnungen mit in Serie geschalteten Halbleiterkristallen nicht vollständig die potentiell mögliche Leistungsfähigkeit und Kostenersparnis gebracht.It has also already been recognized that, instead of the series connections, separate semiconductor arrangements, such as semiconductor crystals, which form the arrangement, can be connected to one another in a series connection within a single semiconductor arrangement. The series connection of semiconductor crystals was proposed, for example, in US Patents 2,702,360, 3 2 7 1 I 45 1 J and 3 422 52 7. Thus, while the series connection of semiconductor elements in a single arrangement has already been generally considered, In the constructions carried out, one has continued to follow the lines of the semiconductor arrangements which contain single crystals. As a result, known semiconductor arrangements are therefore not suitable for skillful passivation in order to achieve the maximum achievable blocking voltages from these elements. In addition, the attachment of the leads, as well as the treatment and setting of the series-connected semiconductor elements in their position has not deviated significantly from practices and constructions that were developed for the production of single-crystal semiconductor devices not fully brought the potentially possible performance and cost savings.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine billige Halbleiteranordnung zu schaffen, welche einzigartig für Hochspannungsgleichrichteranwendungen infolge der vorzüglichen Passivierung der aneinander gereihten elektrisch aktiven Halbleiterelemente geeignet ist und neuartige Verbindungen niedriger Impedanz zwischen den Halbleiterelementen und den elektrischen Zuleitungen der Anordnung aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a to create inexpensive semiconductor devices which are unique for high voltage rectifier applications due to the excellent Passivation of the strung together electrically active semiconductor elements is suitable and novel connections low impedance between the semiconductor elements and the having electrical leads of the arrangement.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden gemäss einem Aspekt der Erfindung durch die Schaffung einer Halbleiteranordnung erzielt, welche ein Paar von Zuleitungen aufweistThese and other objects of the invention are achieved according to a Aspect of the invention by providing a semiconductor device achieved, which has a pair of leads

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mit einem isolierenden Kopfstück, welches mit den Zuleitungen zwischen ihren Enden zusammengebaut ist und jede der Leitungen in einen aufsteigenden Stiftteil, welcher sich unterhalb des Kopfstückes in einer Richtung erstreckt und in einen an der Vorrichtung angebrachten Teil aufteilt, welcher sich von dem Kopfstück in einer verbleibenden Richtung erstreckt. Eine halbleitende Montage- oder Untergruppe überbrückt die aufrechten Stiftteile der Zuleitungen im Abstand zu dem Kopfstück und enthält einen Stapel in Reihe geschalteter Halbleiterelemente, welche Sperrschichten enthalten. Halbleitende Endbefestigungselemente mit einer ähnlichen Leitfähigkeit und Verbindungsmittel mit niedriger Impedanz sind zwischen diesen angeordnet und vereinen die halbleitenden Elemente des Stapels. Es sind Mittel vorgesehen, um den einstückigen Stapel mit den aufrechten Stiftteilen der Zuleitungen bei Temperaturen zu verbinden, welche unterhalb der Erweichungstemperatur der Verbindungsmittel liegen. Passivierungsmittel kapseln den- einstückigen Stapel ein und eine Schutzhülle umgibt die Passivie rungsmittel. Gemäss einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Halbleiteranordnung vorgesehen, welche ein isolierendes Substrat enthält, mit ersten und zweiten Auflageflächen, welche über eine dazwischenliegende Oberfläche nach oben vorstehen. Eine Halbleiteruntergruppe enthält mit Abstand voneinander angeordnete halbleitende Endstücke, welche mit den Auflageflächen zusammengebaut sind und einen Mittelteil, welcher eine Anzahl von Sperrschichten enthaltende Halbleiterelemente enthält, welche in Reihe hintereinander gestapelt sind und Mittel, welche die Endstücke mit dem Mittelteil und die 'Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelemente untereinander leitend verbinden und wobei die Verbindungsmittel und der Mittelteil von den Auflageflächen und der Zwischenoberfläche entfernt sind. Ferner sind Mittel vorgesehen, um die Endstücke der halbleitenden Unt-ergruppe mit den elektrischen Zuleitungen durch einen Kunststoff mit einstellbarer Zusammensetzung zu verbinden, welcher in ausreichender Menge leitende Teilchen enthält, die dessen spezifischen Widerstand auf einen Wert unterhalb von 10 Ohm/cm reduzieren. Ausserdem sind Mittel vorgesehen, um ) vorzugsweise unterhalb 0,01 Ohm/cm .with an insulating header which is assembled with the leads between their ends and dividing each of the leads into an ascending pin portion which extends below the header in one direction and a device-attached portion which splits from the header in a remaining one Direction extends. A semiconducting assembly or subassembly bridges the upright pin portions of the leads spaced from the header and contains a stack of serially connected semiconductor elements which contain barrier layers. Semiconducting end fasteners of similar conductivity and low impedance connecting means are disposed between them and unite the semiconducting elements of the stack. Means are provided for connecting the one-piece stack to the upright pin portions of the leads at temperatures below the softening temperature of the connecting means. Passivating agents encapsulate the one-piece stack and a protective cover surrounds the passivating agents. According to another aspect of the invention, a semiconductor arrangement is provided which contains an insulating substrate, with first and second bearing surfaces which protrude upwards over an intermediate surface. A semiconductor subassembly contains spaced apart semiconducting end pieces which are assembled with the bearing surfaces and a middle part which contains a number of semiconductor elements containing barrier layers, which are stacked in series and means which connect the end pieces with the middle part and the semiconductor elements containing the barrier layers interconnect conductively and wherein the connecting means and the central part are removed from the bearing surfaces and the intermediate surface. Means are also provided to connect the end pieces of the semiconducting subgroup with the electrical leads through a plastic with adjustable composition, which contains a sufficient amount of conductive particles that reduce its specific resistance to a value below 10 ohms / cm. In addition, means are provided to ) preferably below 0.01 ohm / cm.

den Mittelteil der Untergruppe zu passivieren und eine Schutzhülle für die Passivierungsmittel.to passivate the middle part of the subgroup and a protective cover for the passivating agents.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen rein schematiseh dargestellten Ausführungsbeispieles in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.The invention is based on an exemplary embodiment shown purely schematically in the drawings in the following Description explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer erfindungsgemässen Halbleiteranordnung ,1 shows a vertical section of a semiconductor arrangement according to the invention ,

Fig. 2 einen Teilschnitt eines Bruchstückes eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung undFig. 2 is a partial section of a fragment of a second Embodiment of the invention and

Fig. 3 einen Vertikalschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Halbleiteranordnung gemäss der Erfindung.3 shows a vertical section of a further embodiment a semiconductor device according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Halbleiteranordnung 100 dargestellt, welche aus einem isolierenden Kopfstück^oder Substrat 102 besteht,· welches um die Zuleitungen 104 geformt' ist. Das Kopfstück teilt die Zuleitungen in aufrecht stehende Stiftteile 106, welche sich über das Kopfstück hinaus erstrecken und in an der Anordnung befestigte Teile 108, welche sich seitlich unter-, halb des Kopfstückes erstrecken. Das Kopfstück befestigt die Stiftteile der Zuleitungen nachgiebig aufrecht stehend mit Abstand zueinander. Jeder der Stiftteile ist mit einer Ausnehmung oder einer Kerbe 110 auf einer Seitenfläche versehen, welche dem gegenüberliegenden Stiftteil am nächsten ist.In Fig. 1, a semiconductor device 100 is shown, which consists of an insulating head piece ^ or substrate 102, · which is molded around the leads 104. The head piece divides the supply lines into upright pin parts 106, which extend beyond the head piece and into parts 108 fastened to the arrangement, which extend laterally under, extend half of the head piece. The head piece attaches the pin parts of the supply lines in a resilient upright position at a distance to each other. Each of the pin parts is provided with a recess or notch 110 on a side surface, which is closest to the opposite pin part.

Eine halbleitende Untergruppe oder Baugruppe 112 ist in die Ausnehmungen eingepasst. Die-Untergruppe besteht aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten,'Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelementen 114, halbleitenden Befestigungselementen und Verbindungs- oder Übergangsschichten 118, welche die Elemente zu einem einheitlichen Ganzen verbinden. In derA semiconducting subassembly or assembly 112 is fitted into the recesses. The subgroup consists of one Number of series-connected, 'barrier layers containing semiconductor elements 114, semiconducting fastening elements and connecting or transition layers 118 which connect the elements into a unitary whole. In the

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_ ET —_ ET -

dargestellten Ausfuhrungsform ist jedes der Sperrschichten enthaltenden Halbleifcerelemente mit einer einzigen Spannungssperrschicht 120 versehen, welche schematisch durch die gestrichelten Linien dargestellt sind. Die Sperrschicht ist in der Mitte der entgegengesetzten Verbindung?; ober flächen der Halbleiterelemente 114 angeordnet, um eine Zone der Leitfähigkeit N links von jeder Sperrschicht und eine Zone der Leitfähigkeit P rechts von jeder Seite derselben zu bilden. Die Befestigungselemente können insgesamt entweder eine Leitfähigkeit N oder P aufweisen und sind typischerweise ohne Sperrschichten.Vorzugsweise weisen die Befestigungselemente einenThe illustrated embodiment is each of the barrier layers containing semiconductor elements provided with a single voltage barrier layer 120, which is shown schematically by the dashed Lines are shown. The barrier is in the middle of the opposite junction ?; surfaces of the Semiconductor elements 114 arranged around a zone of conductivity N to the left of each barrier layer and a zone of conductivity P to form the right of each side of the same. The fastening elements can either have a total conductivity N or P and are typically without barriers. Preferably the fasteners have a

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niedrigen spezifischen Widerstand auf (mehr als 10 Verunreinigungsatome pro cm ). Ein Passivierungskörper 122 umschliesst die Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelemente, während ein Kunststoffgehäuse 124 die Stiftteile der Zuleitungen, die MontageUntergruppe und den Passivierungskörper umgibt und mit dem Kopfstück zusammenarbeitet. Der Passivierungskörper kann herkömmlicher Art sein, nämlich aus einem Kunstharz oder -lack, Siliciumoxiden, Nitriden über Oxiden, Glas usw. Es wird bevorzugt ein überzug aus einem Siliciumlack mit einer Auflage von bei Raumtemperatur vulkanisierenden Siliciumpolymer.low resistivity (more than 10 impurity atoms per cm). A passivation body 122 encloses the semiconductor elements containing barrier layers, while a plastic housing 124 the pin parts of the leads that Mounting sub-assembly and surrounds the passivation body and cooperates with the head piece. The passivation body can be of a conventional type, namely made of a synthetic resin or lacquer, silicon oxides, nitrides over oxides, glass, etc. A coating of a silicon lacquer with a layer is preferred of room temperature vulcanizing silicon polymer.

Die Herstellung der Halbleiteranordnung 100 kann in einer Art und Weise vonstatten gehen, die dem Fachmann geläufig ist. Zunächst kann das Kopfstück 102 um die Zuleitungen 108 geformt werden, um die Stiftteile 106 der Zuleitungen in der gewünschten Entfernung zu fixieren. Wenn das Kopfstück aus einem anderen Isolierstoff besteht, wie z.B. Glas oder Keramik, welches nicht leicht um die Zuleitungen herum geformt werden kann, so können die Kerben und/oder Aussparungen in dem Kopfstück geformt werden, um die Zuleitungen aufzunehmen. In einem solchen Falle kann ein separates Verbindungsmaterial benutzt werden, um die Zuleitungen in ihrer Stellung relativ zum Kopfstück .zu-fixieren». Die Bildung der Halbleiteruntergruppe 112 bildet :keinm Teil der vorliegenden Erfindung , nie kann durchThe manufacture of the semiconductor arrangement 100 can take place in a manner which is familiar to the person skilled in the art. First, the head piece 102 can be molded around the leads 108 to fit the pin portions 106 of the leads in the desired manner Fix distance. If the head piece is made of another insulating material, such as glass or ceramic, which cannot easily be molded around the leads, so can the notches and / or recesses in the head piece be shaped to accommodate the leads. In such a case, a separate connecting material can be used be to the leads in their position relative to the head piece .to fix". The formation of the semiconductor subgroup 112 forms: not part of the present invention, never can through

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bekannte ,Techniken, wie sie z.B. in den vorerwähnten Patenten enthalten sind, durchgeführt werden. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für die Halbleiteruntergruppe wird in der gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung angemeldetenknown techniques such as those in the aforementioned patents are included. A preferred manufacturing method for the semiconductor subgroup is registered at the same time as the present application

deutschen Patentanmeldung P (US-AnmeldungGerman patent application P (US application

Serial Mo. 863 210 vom 2. Oktober I969) beschrieben. Die Montageuritergruppe wird in den Ausnehmungen 110 durch nachgiebiges Ausbiegen der Stiftteile 106 und/oder der Kopfstücke 102 durch IeIchtee Vergrössern des Abstandes zwischen den Stiftteilen während des Einsetzens der Untergruppe befestigt. Serial Mo. 863 210 of October 2, 1969). the Montageuritergruppe is in the recesses 110 by flexible Bending of the pin parts 106 and / or the head pieces 102 by slightly increasing the distance between attached to the pin parts during insertion of the subassembly.

Es ist ein Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung, dass jedes der Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelemente gleichzeitig von Oberflächenablagerungen befreit werden kann, nachdem die Halbleiteruntergruppe zwischen den Stiftteilen der Zuleitungen eingesetzt wurde. Die Reinigung von Oberflächenablagerungen kann durch Übergiessen der Halbleiterelemente mit einem herkömmlichen Ätzmittel und durch nachfolgendes Spülen mit enthärtetem Wasser erreicht werden. Es ist ersichtlich, dass der Abstand zwischen der Bau- oder Untergruppe und dem Kopfstück es gestattet, alle Oberflächen der Verbindungselemente gleichmässig zu ätzen und ebenso das Ätzmittel über die Halbleiterelemente fliessen zu lassen, ohne die Zuleitungen oder das Kopfstück zu beaufschlagen. Dadurch können ale Halbleiterelemente gleichmässig in einem einzigen Arbeitsgang ■ gereinigt werden und jegliche Tendenz der Ablagerungen, die von dem Ätzmittel mitgeführt werden, sich wieder abzulagern, wird' verringert, weil das Ätzmittel direkt auf die Halbleiterelemente f liesst und -keinen Kontakt mit irgendeiner anderen Materialoberfläche benötigt. Es ist ein weiterer kennzeichnender Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung, dass keine weitere Direktbehandlung der Halbleifceruntergruppe notwendig ist, bevor die Passivierxing erfolgt, weil die Bau- oder Untergruppe inIt is an advantage of the arrangement according to the invention that each of the semiconductor elements containing barrier layers can be freed from surface deposits at the same time after the semiconductor subassembly was inserted between the pin portions of the leads. The cleaning of surface debris can be achieved by overmolding the semiconductor elements with a conventional etchant and then using the following Rinsing with softened water can be achieved. It can be seen that the distance between the construction or subgroup and the head piece allows all surfaces of the connecting elements to be etched evenly, as does the etchant over to allow the semiconductor elements to flow without impacting the leads or the head piece. This enables all semiconductor elements can be cleaned evenly in a single operation ■ and any tendency of deposits that may be caused by the etchant are carried along to redeposing, is' reduced, because the etchant directly on the semiconductor elements does not flow and does not come into contact with any other material surface needed. It is a further characteristic advantage of the arrangement according to the invention that no further Direct treatment of the semiconductor subgroup is necessary before Passivation takes place because the subgroup or subgroup in

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ihrem Sitz (in situ) zwischen den Stiftteilen nach der Reinigung passiviert werden kann. Es ist weiterhin zu bemerken, dass es nicht notwendig ist, dass der Passivierungskörper vollständig die Halbleiterbefestigungselemente überdeckt, weil diese ohne Sperrschichten ausgebildet sind und lediglich als ohm'sche Verbindung zu den Sperrschichten enthaltenden Elementen des Stapels dienen. Infolgedessen sind die Befestigungselemente für Ablagerungen nicht sehr empfindlich, welche die Arbeitscharakteristika der Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelemente beeinträchtigen. Nach der Passivierung kann das Kunststoffgehäuse 124 an dem Kopfstück rund um den Passivierungskörpei"1 und die Stiftteile auf herkömmliche Weise angeformt werden. Das Kunststoffgehäuse ist entweder aus einem Epoxy-, Silicium- oder Phenolharz geformt. Anstelle der Verwendung eines Kunststoffgehäuses können die Halbleiteruntergruppe und die Stiftteile auch hermetisch eingekapselt werden, obwohl es erkannt wurde, dass eine Unischliessung durch ein Kunststoffgehäuse höhere Sperrspannungen gestattet.their seat (in situ) between the pin parts can be passivated after cleaning. It should also be noted that it is not necessary for the passivation body to completely cover the semiconductor fastening elements, because these are formed without barrier layers and merely serve as an ohmic connection to the elements of the stack which contain barrier layers. As a result, the fasteners are not very sensitive to debris which adversely affects the operating characteristics of the barrier layer-containing semiconductor elements. After passivation, the plastic housing 124 can be molded onto the head piece around the passivation body 1 and the pin parts in a conventional manner. The plastic housing is molded from either an epoxy, silicon or phenolic resin Pin parts can also be hermetically encapsulated, although it has been recognized that locking through a plastic housing allows higher blocking voltages.

Im Betrieb der Halbleiteranordnung 100 können die Befestigungsteile 108 der Zuleitungen 104 in eine elektrische Schaltung aufgenommen werden, so dass, wenn an der linken Zuleitung ein positives Potential angelegt wird, dieses in bezug auf den Reststrom wirksam gesperrt wird und eine wesentliche Potentialdifferenz zwischen den Zuleitungen aufrecht erhalten werden kann. Die Sperrschichten 120 jedes der Halbleiterelemente 114 sperren eine Leitung wirkungsvoll auf Grund der oben beschriebenen Reinigung und Passivierung. Das absolute Maximum der Sperrspannung ist natürlich nicht nur eine Funktion der Reinigung und Passivierung, sondern steht auch in direkter Beziehung zur Anzahl der Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelemente, welche innerhalb der Halbleiteruntergruppe in Reihe geschaltet sind.During the operation of the semiconductor arrangement 100, the fastening parts 108 of the leads 104 are included in an electrical circuit, so that when on the left lead a positive potential is applied, this is effectively blocked with respect to the residual current and a substantial one Maintain the potential difference between the supply lines can be. The barrier layers 120 of each of the semiconductor elements 114 effectively block a line due to the cleaning and passivation described above. The absolute Of course, the maximum reverse voltage is not only a function of cleaning and passivation, but is also a direct one Relation to the number of semiconductor elements containing barrier layers which are within the semiconductor subgroup are connected in series.

Wenn die Polarität des angelegten Potentials umgekehrt wird,When the polarity of the applied potential is reversed,

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d.h. wenn die rechte Zuleitung 104 an positivem Potential in bezug auf die restliche Zuleitung anliegt, wird leicht ein Strom durch die Zuleitungen und durch die dazwischen liegende Halbleiteruntergruppe 112 fliessen. In diesem Falle entsteht eine niedrige Potentialdifferenz zwischen den Zuleitungen de'r Anordnung j weil die Sperrschichten 120 der Halbleiterelemente 114 alle eine Vorwärtsspannung aufweisen und die Übergangsschichten 118 eine niederohmige Verbindung zwischen den die Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelementen und den Befestigungselementen 116 an den Enden derselben bilden. Die ' Befestigungselemente bilden infolge ihres hohen Wirkungsgrades und des Fehlens von Sperrschichten einen Pfad niedrigen Widerstandes durch dieselben. Die Verbindungen zwischen den Stiftteilen 106 der Zuleitungen und den Befestigungselementen weisen lediglich einen geringen Abfall der Reihen-Vorwärtsspannung auf, weil die Stiftteile nachgiebig nach innen vorgespannt sind, um die Halbleitermontagegruppe festzuhalten und die Befestigungselemente in die Ausnehmungen 110 in den Zuleitungen einzupassen. Hierdurch wird eine annehmbare niederohmige Verbindung zwischen den Stiftteilen der Zuleitungen und der Halbleiteruntergruppe geschaffen.i.e. when the right lead 104 is at positive potential in with respect to the rest of the supply line, a current easily flows through the supply lines and through the one in between Semiconductor subgroup 112 flow. In this case arises a low potential difference between the leads of the arrangement j because the barrier layers 120 of the semiconductor elements 114 all have a forward voltage and the transition layers 118 have a low-resistance connection between the Semiconductor elements containing barrier layers and the fastening elements 116 at the ends of the same. The 'fasteners form due to their high efficiency and lack of barrier layers, a low resistance path through the same. The connections between the lead pin portions 106 and the fasteners have only a small drop in the series forward voltage because the pin portions are resiliently biased inward to hold the semiconductor sub-assembly in place and fitting the fasteners into recesses 110 in the leads. This results in an acceptable low resistance Connection created between the pin parts of the leads and the semiconductor subassembly.

Um den Abfall der Vorwärtsvorspannung weiter zu reduzieren, der den Verbindungen zwischen den Stiftteilen und der Untergruppe innewohnt, ist es möglich, dazwischen ein Verbindungsmaterial mit niedrigem spezifischem Widerstand einzufügen, welches in der Lage ist, sich bei -!Temperaturen unterhalb der Erweichungstemperatur der Überganges chichten 118 zu verbinden. Hierdurch ist sichergestellt, dass die innere ohm'sche Ver^ bindung in der Halbleiteruntergruppe nicht nachteilig beeinträchtigt wird, z.B. kann ein Weichlötmittel verwendet werden, um die Stiftteile mit den metallüberzogenen VerbindungsOberflächen der Befestigungselemente auf bekannte Weise positiv zu verbinden.To further reduce the forward bias drop of the connections between the pin parts and the subassembly inherent, it is possible to insert a connecting material with low resistivity in between, which is able to combine at -! temperatures below the softening temperature of the transition layers 118. This ensures that the internal ohmic Ver ^ bond in the semiconductor subgroup is not adversely affected, e.g. a soft solder can be used, around the pin parts with the metal-coated connecting surfaces of the fasteners to connect positively in a known manner.

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Erfindungsgemäss wurde herausgefunden, dess es vorteilhaft ist, eine niederohmige Verbindung zwischen den Stiftteilen der Zuleitungen und den Befestigungselementen dadurch zu bilden, dass man ein Verbindungsmaterial verwendet, welches im Unterschied zu einem Lötmittel bei Raumtemperaturen fliesst; Die Verwendung solcher Verbindungsstoffe ist vorteilhaft, weil sie das Einsetzen in den Herstellungsvorrichtungen erleichtert. Wegen der erhöhten Temperaturen muss die Lötdauer reguliert werden und es müssen Mittel für den Wärmeabfluss vorgesehen werden. Des weiteren ist ein gewisses Maß an Geschicklichkeit erforderlich, um die Verbindung des Lötmittels mit den Oberflächen zu gewährleisten.According to the invention it has been found that it is advantageous is to create a low-resistance connection between the pin parts of the leads and the fastening elements form that one uses a connection material which, unlike a solder, flows at room temperatures; The use of such connecting materials is advantageous, because it facilitates insertion in the manufacturing equipment. Because of the increased temperatures, the soldering time must be regulated and means must be provided for heat dissipation. Furthermore, there is a certain amount of skill required to ensure the connection of the solder to the surfaces.

Es wird daher erfindungsgemäss vorgeschlagen, als Verbindungsmaterial eine Zusammensetzung zu verwenden, welche aus einem Kunstharz mit einstellbaren leitenden Zusätzen besteht. Das Kunstharz einstellbarer Zusammensetzung kann ein herkömmlicher Kunststoff oder Gummi, wie z.B. ein Epoxydharz oder Siliciumharz oder Kunststoff sein. Härtungsmittel können in dem Kunstharz zumindest für den Zeitpunkt, an dem es verwendet wird, in bekannter Weise eingebaut sein. Der leitende Zusatz wird mit dem Kunstharz in solcher Menge vermischt, die ausreicht, den spezifischen Widerstand der sich ergebenden Verbindung auf einen Wert unterhalb etwa 10 Ohm/cm, vorzugsweise unterhalb 0,01 Ohm/cm zu verringern. Um dies zu erreichen, wird der leitende Zusatz vorzugsweise in fein verteilter Form angewandt, und mit dem einstellbaren Kunstharz innig vermischt. Typische Metallteilchen in der Grössenordnung unter 500 Mikror|mittieren Durchmessers werden angewandt. Metallteilchen einer geeigneten Grosse können durch chemische Ausscheidung, Aufdampfen, Verstäuben, Zerkleinern in Kugelmühlen und dergleichen, gebildet werden. Ein spezielles Beispiel ist Silber, welches in einer Teilchengrösse.kleiner als 125 Mikron mittlerer Durchmesser im Handel erhältlich ist. Anstelle von Silber können auch andere bekannte Verbindungsmetalle, wie z.B. Aluminium^ Gold usw. in der Form kleiner Teilehen verwendet werden.It is therefore proposed according to the invention as a connecting material to use a composition consisting of a synthetic resin with adjustable conductive additives. The adjustable composition resin may be a conventional one Plastic or rubber, such as an epoxy resin or silicon resin or plastic. Hardeners can in the resin at least for the time it is used will be installed in a known manner. The conductive additive is mixed with the synthetic resin in such an amount that which is sufficient to reduce the specific resistance of the resulting connection to a value below about 10 ohm / cm, preferably below 0.01 ohm / cm. To achieve this, the conductive additive is preferably finely divided Form applied, and intimately mixed with the adjustable resin. Typical metal particles in the order of magnitude Less than 500 microns in diameter are used. Metal particles of a suitable size can be removed by chemical precipitation, vapor deposition, dusting, or comminution in ball mills and the like. A specific example is silver, which in a particle size is smaller is commercially available as a 125 micron mean diameter. Instead of silver, other known connecting metals, such as aluminum, gold, etc., can be made smaller in shape Partial can be used.

Eine breite Auswahl geeigneter Kunstharze und Gummisorten sind bekannt und bei Raumtemperatur oder oberhalb derselben einstellbar. Erfindungsgemäss werden Kunstharze oder Gummisorten bevorzugt, welche bei oder oberhalb der maximalen Betriebstemperatur der Halbleiteranordnung arbeiten. Für . Halbleiteranordnungen, welche z.B. eine maximale Betriebstemperatur im Bereich zwischen 100 und 25O0C haben, wird bevorzugt, Kunststoffe zu verwenden, die bei Temperaturen im Bereich von 100 bis 250 oder mehr einstellbar sind. Typische Zusammensetzungen der Verbindungsmittel werden angewandt, welche sich unterhalb von 3000C einstellen, so dass sie in jedem Falle unterhalb der Temperaturen bleiben, an denen eine thermische Veränderung der Halbleiteruntergruppe auftreten kann und die auch unterhalb der Erweich-ungstemperatur der den Stapel im Inneren verbindenden Stoffe (Übergangsschichten) sind. Indem man das Verbindungsmaterial bei einer erhöhten Temperatur einstellt, wird es innerhalb der Anordnung unter Druck gehalten. Sollte die Anordnung auf eine Temperatur oberhalb des Einstellpunktes des Verbindungsmaterials gebracht werden, so kann der Unterschied in den thermischen Expansionseigenschaften der Halbleiterbaugruppe, der Stifte und der Kopfstücke, die Baugruppe und ihre Verbindung mit den Stiften veranlassen, unter Spannung gesetzt zu werden und entweder teilweise oder ganz die ohm'sche Verbindung zwischen den Stiften zu öffnen. Durch Einstellung der Verbindungszusammensetzung oberhalb der Maximaltemperatur, welche der verwendeten Anordnung entspricht, wird jegliche Tendenz einer ohm'sehen Verbindung , Spannungen zu erzeugen und die Verbindung zu lösen, verhindert.A wide range of suitable synthetic resins and types of rubber are known and can be set at or above room temperature. According to the invention, synthetic resins or types of rubber are preferred which operate at or above the maximum operating temperature of the semiconductor arrangement. For . Semiconductor devices which for example have a maximum operating temperature in the range between 100 and 25O 0 C, it is preferred to use plastics that are adjustable at temperatures ranging from 100 to 250 or more. Typical compositions of the connecting means are used which are set below 300 ° C., so that they in any case remain below the temperatures at which a thermal change in the semiconductor subgroup can occur and also below the softening temperature of the internally connecting the stack Substances (transition layers) are. By setting the bonding material at an elevated temperature, it is kept under pressure within the assembly. Should the assembly be brought to a temperature above the set point of the connection material, the difference in the thermal expansion properties of the semiconductor assembly, the pins and the headers, the assembly and its connection to the pins can cause the assembly and its connection to the pins to be stressed and either partially or to fully open the ohmic connection between the pins. By setting the connection composition above the maximum temperature which corresponds to the arrangement used, any tendency for an ohmic connection to generate stresses and to loosen the connection is prevented.

Die Konstruktion einer Halbleiteranordnung gemass der Erfindung enthält eine Verbindung niedriger Temperatur zwischen den Stiften und der Untergruppe, welche in bezug auf Fig. 2 insbesondere der Halbleiteranordnung 200 selbstverständlich ist. Das Isolationssubstrat oder -Kopfstück 202 der Anordnung befestigt eine Leituns 20.4. .welche in einem aufrecht stehendenThe construction of a semiconductor device according to the invention contains a low temperature connection between the pins and the subassembly which, with reference to FIG in particular of the semiconductor arrangement 200 is self-evident. The isolation substrate or header 202 is attached to the assembly a lead 20.4. .which in a standing upright

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Stiftteil 206 eine Ausnehmung 210 enthält. Ein Befestigungselement 216 an beiden Enden einer Halbleiterbaugruppe 212 stellt durch den Körper 250 aus einer einstellbar leitenden Verbindung, wie oben beschrieben, eine ohm'sche Verbindung zu den Stiftteilen dar. Ein Passivierungskörper222 umgibt die Stiftteile der Zuleitungen, der Baugruppe und der Verbindungszusammensetzung. Ein Kunststoffgehäuse 224 umgibt das Passivierungsmittel und arbeitet mit dem Kopfstück zusammen. Entsprechende Elemente der Vorrichtungen 100 und 200 können, falls gewünscht, auf ähnliche Weise konstruiert werden. Die Anordnung 200 unterscheidet sich von der Anordnung 100 im Prinzip durch die zusätzliche VerbindungsZusammenstellung 250, um den Abfall der Vorwärtsspannung an den Verbindungsstellen zwischen den Stiften und Baugruppe zu reduzieren. Die Verbindungsmasse 250 kann ebenso in der Anordnung 100 im Zwischenraum zwischen den Stiftteilen 106 und den Befestigungselementen 116 eingebaut werden, falls eine grössere Reduzierung des Abfalls der Vorwärts spannung der Anordnung 100 gewürscht ist.Pin part 206 includes a recess 210. A fastener 216 at both ends of a semiconductor assembly 212 constitutes an adjustable conductive through body 250 Connection, as described above, represents an ohmic connection to the pin parts. A passivation body 222 surrounds the Pin parts of the leads, the assembly and the connection assembly. A plastic housing 224 surrounds the passivating agent and works together with the headpiece. Corresponding elements of the devices 100 and 200 can, if desired, constructed in a similar manner. The arrangement 200 differs from the arrangement 100 in FIG Principle through the additional connection assembly 250, about the drop in the forward voltage at the junctions reduce between the pins and assembly. The connecting mass 250 can also be in the arrangement 100 in the space be installed between the pin parts 106 and the fasteners 116, if a greater reduction in the The forward voltage of the arrangement 100 drops.

In Fig. 3 ist eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung in einer Halbleiteranordnung 300 dargestellt. Ein Isolationskopfstück oder Substrat 302 ist dabei wie dargestellt aus Glas, vorgesehen, es kann jedoch ebenso auch aus Keramik, Kunststoff oder anderen herkömmlichen Isolationsstoffen gebildet werden. Das Substrat ist mit einer Nut 304 versehen, welche die Auflagen 306 trennt. Diese können mit einem leitenden überzug versehen werden, bevor die Anordnung zusammengebaut wird, wie z.B. durch Aufdampfen eines Metalls. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird keine Metallisierung oder ein anderer leitender überzug über die Auflage-Oberflächen vorgesehen. Eine Halbleiterbaugruppe 312 ist so befestigt, dass sie über der Nut liegt und auf den Auflagern ruht. Die Baugruppe 312 kann mit den Baugruppen 112 und identisch sein und erfordert daher keine detaillierte Be- · Schreibung. Es ist ersichtlich, dass die BefestigungselementeIn Fig. 3 is another embodiment of the invention in a semiconductor arrangement 300 is shown. An insulation headpiece or substrate 302 is made as shown Glass, provided, but it can also be made of ceramic, Plastic or other conventional insulation materials can be formed. The substrate is provided with a groove 304, which separates the pads 306. These can be coated with a conductive coating before the assembly is assembled such as by vapor deposition of a metal. In the preferred embodiment of the invention there is no metallization or some other conductive coating over the support surfaces intended. A semiconductor assembly 312 is attached so that that it lies over the groove and rests on the supports. The assembly 312 can with the assemblies 112 and must be identical and therefore do not require a detailed description. It can be seen that the fasteners

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(identisch zu den Befestigungselementen 116 und 216) auf den Auflagern ruhen un-^d. die Baugruppe tragen, wobei die restlichen Teile derselben von der Nutoberfläche zwischen den Auflagern einen Abstand aufweisen. Dadurch ist der Mittelteil der Baugruppe frei von einem direkten Kontakt vor der Passivierung und erleichtert die Reinigung und Passivierung ähnlich wie in den Anordnungen 100 und 200. Die elektrischen Zuleitungen 308 sind mit inneren Enden versehen, welche auf den Auflagern ruhen und normalerweise von der Halbleiterbaugruppe einen Abstand aufweisen. Es ist ein besonderer Vorteil der Anordnung 300, dass keine Notwendigkeit für irgendeine kritische räumliche Beziehung zwischen den Leitungen und der Baugruppe besteht. Dadurch kann die Anordnung schnell zusammengebaut werden, wobei man den Toleranzen, die zwischen(identical to fasteners 116 and 216) on the Support resting and ^ d. carry the assembly, with the remaining Parts of the same from the groove surface between the Have a spacing between supports. This means that the middle part of the assembly is free of direct contact in front of the Passivation and facilitates cleaning and passivation similar to arrangements 100 and 200. The electrical Leads 308 are provided with inner ends which on the supports and normally rest from the semiconductor assembly have a distance. It is a particular advantage of the arrangement 300 that there is no need for any there is a critical spatial relationship between the lines and the assembly. This allows the arrangement to be made quickly be assembled taking into account the tolerances that exist between

zu der Baugruppe und den Leitungen aufrecht erhalten sind, nur geringe Beachtung schenken muss. Einstellbare Verbindungskörper 350 verbinden die Zuleitungen leitend und ebenso die Befestigungselemente der Halbleiterbaugruppe. Die Körper 350 können auch aus einem Verbindungskörper mit einstellbarer Zusammensetzung ähnlich demjenigen des Körpers 250 gebildet werden. Ein Passivierungskörper 322 umgibt die Sperrschichten enthaltenden Elemente der Halbleiterbaugruppe. Ein Kunststoffgehäuse 324 umgibt den inneren Teil der Zuleitungen, den Passivierungskörper und das Substrat, wobei lediglich die äusseren Teile der Zuleitungen, welche sich unterhalb derselben erstrecken, ausgelassen sind. Falls gewünscht, können auch die untere Oberfläche und die Kanten des Substrates frei bleiben.to the assembly and lines are maintained, only must pay little attention. Adjustable connecting bodies 350 conductively connect the supply lines as well as the Fastening elements of the semiconductor assembly. The bodies 350 may also be formed from an adjustable composition connector body similar to that of body 250 will. A passivation body 322 surrounds the elements of the semiconductor assembly containing barrier layers. A plastic case 324 surrounds the inner part of the leads, the Passivation body and the substrate, with only the outer parts of the supply lines, which are below the same extend, are left out. If desired, the bottom surface and edges of the substrate can also be exposed stay.

Während die Erfindung in bezug auf verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass eine Vielzahl von. Abänderungen hieran vorgenommen werden können.Z.B. wurde die Halbleiterbaugruppe als aus einer Anzahl von Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelementen- gezeigt, von denen jede eine einzige Sperrschicht enthält. DieWhile the invention has been described with respect to various preferred embodiments, it is to be understood that that a variety of. Changes can be made to this. became the semiconductor assembly as from one Number of semiconductor elements containing barrier layers - shown each of which contains a single barrier. the

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erfindungsgemässe Lehre ist jedoch auch auf Halbleiterelemente anwendbar, welche PNN+, P+PN, PIN, PNPN, PNP, NPN oder andere bekannte Zonen- und S chi chtenai-or dnungen enthalten. Es ist nicht wesentlich, dass eine Vielzahl von Sperrschichten enthaltenden Elementen in einer Baugruppe enthalten sind, um die Vorteile der erfindungsgemässen Lehre zu erhalten. Es ist auch nicht notwendig, dass alle Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelemente die gleichen Schichteigenschaften aufweisen, während Drähte als elektrische Leiter für die Anordnungen gewählt wurden, ist es auch möglich, andere bekannte Leitungen anzuwenden. Alle Merkmale der Erfindung sind in den einzelnen Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar. Zur Erfindung gehören auch alle Kombinationen und Unterkombinationen der beschriebenen, dargestellten und beanspruchten Merkmale.The teaching according to the invention can, however, also be applied to semiconductor elements which contain PNN + , P + PN, PIN, PNPN, PNP, NPN or other known zone and layer arrangements. It is not essential that a plurality of elements containing barrier layers are contained in an assembly in order to obtain the advantages of the teaching according to the invention. It is also not necessary that all semiconductor elements containing barrier layers have the same layer properties, while wires have been selected as electrical conductors for the arrangements, it is also possible to use other known lines. All features of the invention are interchangeable in the individual exemplary embodiments. The invention also includes all combinations and sub-combinations of the features described, illustrated and claimed.

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Claims (1)

Patent ansprüchePatent claims 1./ Halbleiteranordnung, gekenn ζ ei chnet durch di e Kombination folgender Merkmale:1. / Semiconductor arrangement, characterized by the combination of the following features: a) eine Halbleiter-Baugruppe '(112, 212, 312) bestehend aus in Reihe geschalteten, hintereinander angeordnete Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelementen und der Befestigung an den Anschlüssen dienenden Endstücken (116, 216, 316) aus Halbleiterelementen,a) a semiconductor assembly '(112, 212, 312) consisting of series-connected semiconductor elements containing barrier layers arranged one behind the other and the fastening on the terminals serving end pieces (116, 216, 316) made of semiconductor elements, b) Passivierungsmittel (122, 222, 322), welche zumindest die Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelemente umgeben,b) passivation means (122, 222, 322) which surround at least the semiconductor elements containing the barrier layers, c) ein Substrat (102, 202, 302), welches als Träger für die Baugruppe und die Anschlüsse ausgebildet ist undc) a substrate (102, 202, 302) which is designed as a carrier for the assembly and the connections and d) eine Schutzhülle (124, 224, 324), welche die Baugruppe und die Passivierungsmittel mindestens teilweise umgibt und zusammen mit dem Substrat diese und die Anschlüsse (108, 208, 308) einschliesst.d) a protective sheath (124, 224, 324) which at least partially surrounds the assembly and the passivating means and together with the substrate it and the terminals (108, 208, 308). Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Leiterpaar (104), ein isolierendes Kopfstück (102), welches mit den Leitungen (204) zwischen dessen Enden ,zusammengefügt ist und jede der Leitungen in einen Befestigungs-Stiftteil (106), welcher sich von dem Kopfstück in einer Richtung erstreckt und einen an der Anordnung anliegenden Teil (IO8) teilt, welcher sich von dem Kopfstück in der verbleibenden Richtung erstreckt, Semiconductor arrangement according to Claim 1, characterized by a pair of conductors (104) insulating head piece (102) which is joined to the lines (204) between the ends thereof, and each of the Leads into a mounting post portion (106) extending from the header in one direction and divides a part (IO8) bearing against the arrangement and extending from the head piece in the remaining direction, eine Halbleiterbaugruppe (112), welche die Befestigungs-Stiftteile (IO6) der Leitungen (104) mit Abstand zu dem Kopfstück überbrückt, und wobei die Baugruppe einen Stf.peia semiconductor assembly (112) containing the mounting pin portions (IO6) of the lines (104) bridged at a distance from the head piece, and wherein the assembly has a Stf.pei 109817/ 1320109817/1320 hinterinander geschalteter Sperrschichten enthaltender Halbleiterelemente (114) aufweist, sowie an ihren Enden Halbleiter-Befestigungselemente (116) von ähnlicher Leitfähigkeit und niederohmige Übergangsschichten (118), welche zwischen den Halbleiterelementen des Stapels angeordnet sind und diese vereinen,containing sequential barrier layers Having semiconductor elements (114) and at their ends semiconductor fastening elements (116) of similar conductivity and low-resistance transition layers (118), which are arranged between the semiconductor elements of the stack and combine them, Verbindungsmittel, durch die der Stapel mit den Befestigungs-Stiftteilen (106) der Leitungen (104) bei Temperaturen unterhalb der Erweichungstemperatur der Übergangsschichten (118) verbunden ist,Connecting means through which the stack with the fastening pin parts (106) of the lines (104) at temperatures below the softening temperature of the transition layers (118) is connected, den Stapel umschliessende Passivierungsmittel (122) undpassivating means (122) surrounding the stack and eine Schutzeinrichtung· (124), welche die Passivierungsmittel umschliesst.a protection device · (124), which the passivating means encloses. 3. Halbleiteranordnung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Verbindungsmittel aus einem Kunststoff einstellbarer Zusammensetzung (250) (350) bestehen, welcher leitfähige Teilchen enthält, durch die dieser einen spezifischen Widerstand unterhalb von 10 Ohm/cm aufweist.3. Semiconductor arrangement according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the connecting means are made of a plastic of adjustable composition (250) (350), which contains conductive particles that give it a resistivity below 10 ohms / cm. 4. Halbleiteranordnung gemäss Anspruch 1 oder 2, in der die Verbindungsmittel eine Ausnehmung (110) enthalten, welche in jedem der aufrechten Stiftteile gebildet wurde und dass die Halbleiterfestigungselemente (116) mit jedem Ende des Stapels verbunden sind und mit jeder Ausnehmung zusammenarbeiten. 4. Semiconductor arrangement according to claim 1 or 2, in which the Connection means include a recess (110) formed in each of the upright pin parts and that the semiconductor fasteners (116) are connected to each end of the stack and cooperate with each recess. 5. Halbleiteranordnung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Verbindungsmittel eine Ausnehmung (210) enthalten, welche in jeder der aufrechten Stiftteile (206) gebildet sind, mit welchen die Befestigungselemente (216), die mit jedem Ende des Stapels5. Semiconductor arrangement according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the connecting means includes a recess (210) formed in each of the upright Pin portions (206) are formed with which the fasteners (216) attached to each end of the stack 109817/1320109817/1320 verbunden sind, zusammenarbeiten und einen Kunststoff einstellbarer Zusammensetzung (250), welcher Metallteilchen enthält, und einen spezifischen Widerstand unterhalb von 10 Ohm/cm aufweist und zwischen den aufrechten Stiftteilen und den Befestigungselementen angeordnet und mit diesen verbunden ist.are connected, work together and a plastic adjustable composition (250) which metal particles and has a resistivity below 10 ohms / cm and between the upright pin parts and the fastening elements are arranged and connected to them. 6. Halbleiteranordnung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Befestigungselemente (116) durch Halbleiterelemente von niedrigem spezifischem Widerstand ohne Sperrschichten gebildet werden, die durch die Übergangsschichten bis zu den entgegengesetzten Enden des Stapels vereinigt sind und zwischen dem Stapel und den aufrechten Stiftteilen (106) angeordnet sind.6. Semiconductor arrangement according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the fastening elements (116) by semiconductor elements of low resistivity can be formed without barriers going through the transition layers up to the opposite Ends of the stack are united and between the stack and the upright pin parts (106) are arranged. 7. Halbleiteranordnung, gekennzeichnet durch7. semiconductor arrangement, characterized by ein isolierendes Substrat (302) mit einem ersten und zweiten Auflageteil (306), welcher über eine Zwischenfläche (304) hervorsteht,an insulating substrate (302) having first and second Support part (306), which via an intermediate surface (304) protrudes eine Halbleiterbaugruppe (312), welche mit Abstand angeordnete .Halbleiterendstücke (316) enthält, die mit den Auflageteilen (306) zusammengebaut sind, ein Mittelteil mit einer Vielzahl von Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelementen, welche die Endstücke (316) mit dem Mittelteil und die Sperrschichten enthaltenden Halbleiterelemente untereinander leitend verbinden und wobei die übergangsschichten und der Mittelteil von dem Auflageteil (306) und der Zwischenoberfläche (304) entfernt sind,a semiconductor assembly (312) which contains spaced apart .Halbleiterendstücke (316), which with the support parts (306) are assembled, a central part with a plurality of semiconductor elements containing barrier layers, which the end pieces (316) with the central part and the barrier layers containing semiconductor elements connect to each other conductively and wherein the transition layers and the middle part of the support part (306) and the intermediate surface (304) are removed, elektrische Leiter (308) sind mit jedem der Auflageteile (3O6) verbunden,electrical conductors (308) are connected to each of the support parts (3O6) tied together, Mittel zur Verbindung der Endteile (316) der Halbleiter-Baugruppe (312) an den elektrischen Leitern (308), enthaltendMeans for connecting the end portions (316) of the semiconductor assembly (312) to the electrical conductors (308), including 10 9 8 17/132010 9 8 17/1320 einen Kunststoff einstellbarer Zusammensetzung (350), welcher leitende Teilchen enthält und einen spezifischen Widerstand unterhalb von 10 Ohm/cm aufweist,a plastic of adjustable composition (350), which contains conductive particles and has a specific resistance below 10 Ohm / cm, eine Passivierungseinrichtung (322) zur Passivierung des Mittelteils der Baugruppe unda passivation device (322) for passivation of the central part of the assembly and eine Schutzeinrichtung (324),welche die Passivierungseinrichtung umhüllt.a protection device (324), which the passivation device enveloped. 10 9 8 17/132010 9 8 17/1320 LeerseiteBlank page
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3415446A1 (en) * 1983-04-25 1984-10-25 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo MOLDED RESIN SEMICONDUCTOR DEVICE

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5623759A (en) * 1979-08-01 1981-03-06 Hitachi Ltd Resin-sealed semiconductor device and manufacture thereof
JPS63193160U (en) * 1987-05-30 1988-12-13

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB716243A (en) * 1951-04-05 1954-09-29 Standard Telephones Cables Ltd Improvements in or relating to electrically conducting cements
FR1481857A (en) * 1964-08-07 1967-05-19 Rca Corp Method of manufacturing stacked semiconductor devices and semiconductor devices obtained by this method
US3423638A (en) * 1964-09-02 1969-01-21 Gti Corp Micromodular package with compression means holding contacts engaged
US3416046A (en) * 1965-12-13 1968-12-10 Dickson Electronics Corp Encased zener diode assembly and method of producing same
FR1544424A (en) * 1966-11-14 1968-10-31 Gen Electric Enhancements to Encapsulated Semiconductor Devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3415446A1 (en) * 1983-04-25 1984-10-25 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo MOLDED RESIN SEMICONDUCTOR DEVICE
US4849803A (en) * 1983-04-25 1989-07-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Molded resin semiconductor device

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