DE2054677A1

DE2054677A1 - Halbleiter-Anordnung

Info

Publication number: DE2054677A1
Application number: DE19702054677
Authority: DE
Inventors: Winfried 8542 Roth Schierz
Original assignee: Semikron GmbH and Co KG
Current assignee: Semikron GmbH and Co KG
Priority date: 1970-11-06
Filing date: 1970-11-06
Publication date: 1972-05-10
Also published as: FR2119924A6; SE363541B; IT974539B; DE2054677B2; FR2119924B1; BR7107150D0; GB1318808A; ES396126A2

Description

S^-RMIKRON Ges. f. Gleichrichterbau u. Elektronik m.b.H.

8500 Nürnberg- Wiesentalstraße ^O Telefon 0911/37781 - Telex 06/22155

κ 17007 ζ

'». November 1970

Halbleiter-Anordnung Zusatz zu Patentanmeldung P I9 l6 55'*· 9

Der Gegenstand der Haiiptanmeldung betrifft eine Halbleiter -Anordnung mit in einer Ebene aufgereihten Halbleiter-Bauelementen, deren Halbleitertabletten jeweils zwischen den, eine klammerf örtnige Halterung bildenden Abschnitten einander zugeordneter Leiterteile kontaktiert sind.

Gemäß der TIauptanmeldung bilden die in beliebiger Vielzahl aus einem bedarfsweise fortlaufenden, bandförmigen oder flächenhaften Leitermaterial erzeugten Leiterteile, über eine als Transportstreifen vorgesehene Längsrandzone des Leitermateriala miteinander verbunden, eine ebene, geometrische Struktur mit periodisch wiederkehrenden Zonen, ist jeweils einer der jeder Halbleitertablette zugeordneten flächenhaften Leiterteile parallel versetzt und den anderen Leiterteil überlappend und mit diesem die klammerförmige Halterung für die Halbleitertablette bildend angeordnet, und dient Jeweils die Mittellinie des als gehäuseäußerer Leitungeanschluß dienenden Abschnitts eines jeden Leiterteils als Markierung zum Auftrennen der Leiterteilstruktur in beliebige Gleichrichterschaltungen und/oder einzelne Halbleiter-Bauelemente.

Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte, nicht selbstverständliche Weiterbildung des Gegenstandes der Hauptanmeldung und besteht darin, daß die ebene, geometrisch· Leiterteilstruktur aus dem Transportstreifen, aus wenigstens einem längs des Transportstreifens verlaufenden, mit diesem über stegförmige und als Anschlußleiter dienende Leiterteile verbundenen Kontaktbügel und aus zwischen den Leiterteilen liegenden und mit dem Tranaport-

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streifen verbundenen, flächenhaften Kontaktteilen besteht, und daß der Kontaktbügel durch Kröpfung der Loiterteile in Richtung des Transportstreifens versetzt, eine Anzahl Kontaktteile überlappend und, durch Wahl eines entsprechend elastischen Leitormaterials, an den Kontaktteilen unter Druck nach Art von Federdrxick anliegend in der Weise angeordnet int, daß er mit diesen klammerfHrmige Halterungen zur Aufnahme mindestens je einer Halbleitertnblette bildet.

An Hand der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten AusfUlirunßsbeispiole werden Aufbau und Wirkungsweise des Gegenstandes der Erfindung aufgezeigt und erläutert.

Figur 1 zeigt in Draufsicht eine Leiterteilstruktur, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Halbleiter-Anordnungen mit jeweils einer Halbleitertablotte erstellt werden kann. In Figur 2 ist in Draufsicht und in Figur 3 in Seitenansicht die durch lageorientierte Versetzung bestimmter Leiterteile erzielte, gegenseitige Zuordnung der zur Halterung und Kontaktierung von Halbleitertabletten vorgesehenen Leitertoilabschnitto einer Struktur gemäß Figur 1 dargestellt. In den Figuren h und 5 ist Jeweils in Draufsicht eine entsprechend ausgebildete, erfindungsgemäfle Leiterteilstruktur zur Erzielung von Halbleiter Anordnungen in Finphasen-Brückenschaltung aufgezeigt. Für gleiche Bauteile sind in allen Figuren gleiche Bezeichnungen gewählt,

Oemäß Figur 1 bildet die eine Längsrandzone des bandförmigen Leitermaterials den Transportatreifen 1 der Leiterteiletruktur und die andere Längsrandzone einen weiterhin als Kontaktstreifen bezeichneten, durchgehenden und allen aus der Leiterteilstrulctur erzielbaren Halbleiter-Anordnungen gemeinsamen Kontaktbügel 2. Der Kontaktstreifen 2 ist mit dem Transportstreifen 1 über eine Anzahl von beispielsweise zueinander parallelen, stegförmigen und als Anachlußleiter dienenden Leiterteilen 21 verbunden. Im Wechsel mit den Anachlußleltem 21 sind, vom Kontaktstreifen 2 getrennt, Kontaktteile 3 vorgesehen, die über stegförmige, ebenfalls Anechlußleiter bildende Leiterteile 31

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mit dem Transportatreifen 1 verbunden sind.

Die Breite dos Kontaktstreifens 2 und die Flächenausdehnung der Kontaktteile 3 werden mit durch die Kontaktfläche der zur Anlage an diesen Bauteilen vorgesehenen Halbleitertabletten bestimmt. Für die Abmessungen der Anschlußleiter 21, 31, ihren gegenseitigen Abstand und ihre Anordnung sind die Betriebsbedingungen, schaltungstechnische Gesichtepunkte und Bestimmungen über Mindestabstände zur Vermeidung von KriechstrUmen \ind/oder Spannungsüberschlägen beim Einsatz der gewünschten Halbleiter-Anordnungen, sowie technologische Gesichtspunkte bei der Weiterverarbeitung der Leiterteilstruktur maßgebend.

Der gegenseitige Abstand der Anschlußleiter 21, 31 kann einem bestimmten Rastermaß für den Einsatz in Leiterplatten entsprechen ,

Der Transportstreifen 1 ist zur rationelleren Fertigung erfindungsgemäßer Anordmingen in vorteilhafter Weise mit einer Perforierung 11 vorsehen, die eine vorzugsweise dem Abstand der Anschlußleiter 21, 31 entsprechende Teilung aufweist. Die Kontaktteile 3 können vieleckig oder rund ausgebildet und mit Rücksicht auf ihre gleichzeitige Verwendung als Wärraeloitbloche in ihrer Flächenausdehnung groß gegenüber der Kontaktfläche der an ihnen zu befestigenden Halbleitertabletten sein.

Entsprechend der Darstellung in den Figuren 2 und 3 ergeben sich die erfindungsgemäß jeweils aus Kontaktstreifen 2 und einem Kontaktteil 3 bestehenden klamraerfttrmigen Halterungen zur Fixierung von Halbleitertabletten dadurch, daß der Kontaktstreifen 2 durch KrHpfen (22) sämtlicher Anschltißleiter 21 vorzugsweise annähernd parallel versetzt wird, so daß er den Kontakttoilen 3 wenigstens teilweise flächenhaft gegenüberliegend angeordnet ist.

Der Kontaktstreifen 2 und die Kontaktteile 3 sind durch Wohl eines entsprechend elastischen Leitermaterials gegenseitig unter Druck nach Art von Federdruck in dem Maße in Berührung, daß an

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jedem Kontaktteil 3 das Zwischenfügen und Haltern wenigstens einer Halbleitertablette h gewährleistet ist, und gegenseitig unter einem solchen Winkel angeordnet, daß sie nach dem Zwischenfügen der Halbleitertablette an dieser flächenhaft anliegen. Auf diese Weise ist gleichzeitig eine beliebige Anzahl klammerförmiger Halterungen zur Herstellung von Halbleiter-Anordnungen erzielbar.

An Stelle von einer Kröpfung 22 je Anschlußleiter können auch zwei oder mehr entsprechend bemessene, bogenförmige Ausbildungen vorgesehen sein.

Im Hinblick auf die Forderung nach möglichst starren gehäuseäus-P seren Anschlußleitorn speziell für den Einbau in Leiterplatten, ist die Kröpfung 22 ao angeordnet, daß sie innerhalb dos Gehäuses der erf indungsgeinäßen Halbloitor-Anordmmg liegt. Sie kann ferner gemäß der Darstellung in Figur 3 eine nach einer Seite aus der Ebene des Kontaktetreifens 2 ausladende, bogenförmige Ausbildung aufweisen, deren Außenmaß dem lichten Maß dos vorgesehenen Gehäuses angepaßt ist, so daß die Kröpfung 22 gleichzeitig in vorteilhafter Weise zur Steckhaltening der Leiterteilstruktur einer Halbleiter-Anordnung beim Einbau in das Gehäuse dient, wie dies in Figur 3 aufgezeigt ist.

Die Zorteilung der Leiterteilstruktur nach dem Einfügen und k Kontaktieren der Halbleitertabletten k erfolgt gemäß der Darstellung in Figur 2 jeweils zwischen gleichsinnig aufeinanderfolgenden Anschlußleitern, beispielsweise entlang der Linie 10.

Halbleiter-Anordnungen mit zwei Gleichstrom-Anschlüssen, beispielsweise solche in Einphasen-Brückenschaltung gemäß der Darstellung in den Figuren h und 5» erfordern außer «lern Kontaktstreifen 2 noch ein weiteres, in diesem Falle als zweiter Gleichstrom-Anschluß dienendes Leiterteil.

In Figur h ist die gegenseitige ebene Zuordnung von Anschlußleitern und Kontaktbauteilen der Leiterstruktur dargestellt.

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Zwiachen dem Kontaktatreifen 2, der beispielsweise den Minus-Anschluß bildet und den Kontaktteilen 3 .jeder Zone der Struktur, die entsprechend als Wechselstrom-Anschlüsse dienen, ist ein weiterer Kontaktbügel zur gleichzeitigen Kontaktierung mehrerer Halbleitertabletten vorgesehen, der als Kontaktsteg 5 den Plus-Anschluß bildet, parallel zum Kontaktstreifen 2 verläuft und an den Enden über stegförmitfe, als Ansnhlußleiter dienende Leiterteilabschnitte 51 mit dem Transportjetrolfen 1 verbunden ist. Der Kontaktsteg 5 let auf Grund konstruktiver und schaltungatechnischer Gesichtspunkte jeweils in dem durch benachbarte Leiterteile 21 bestimmten Längenabschnitt der Leiterteilstruktur angeordnet, und seine Breite wird mit durch die Kontaktfläche der zum Einsatz kommenden Halbleitertabletten bestimmt. Für die Ausdehnung der Anschlußleiter 21, Tl, 51 und ihre Anordnung sind entsprechend den Erläuterungen zu Figur 1 verfahrenstechnische Gesichtspunkte bei der Herstellung, sowie Forderungen bezüglich des Einbaus der elektrischen Anschlüsse und bezüglich der Einhaltung von Isolationsabständen beim Einsatz der gewünschten Halbleiter-Anordnungen maßgebend.

In dem in den Figuren h und 5 dargestellten Ausführungsbeiapiel ist der auf Grund der festgelegten Polarität des Kontaktstreifens 2 und der Kontaktteile 3 den Plus-Anschluß bildende Kontaktsteg 5 so angeordnet, daß einer seiner Anschlußleiter 51 einen durch die vorgegebene Position der Leitungsanschlüsse der fertigen Halbleiter-Anordnungen bestimmten Abstand zu den übrigen Anschlußleitern aufweist, während der andere, in der Darstellung in Figur 5 links von den Kontaktteilen 3 angeordnete Anschlußleiter 51 lediglich zur Verbesserung des Fertigungsablaufs zusätzlich vorgesehen ist und bei Zerteilung der Leiterteilstruktur gekappt wird. Bedarfsweise kttnnen einer oder beide Anschlußleiter 51 einen mit der Teilung der übrigen Anschlußleiter übereinstimmenden Abstand zu benachbarten Anschlußleitern aufweisen.

RrfindungsgemKQ sind die zur Kontaktierung und Verschaltung von vier Halbleitertabletten vorgesehenen Kontakt- und Anschlußbauteile Jeder Zone der Leiterteilstruktur, wie sie in Figur h euf-

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gezeigt sind, gemäß der Darstellung In Figur 5 in der Weise genseitig räumlich zugeordnet, daß der Kontaktstreifen 2 durch Kröpfung 22 seiner Anschlußleiter 21 an der einen Fläche und der* Kontaktsteg 5 durch Kröpfung 5² seiner Anschlußleiter 51 jeweils an der anderen, dem Kontaktstreifon 2 abgewandten Fläche der Kontaktteile J angeordnet sind. Auf diese Weise liegen die Kontaktbauteile 2, 1, 5 in drei Ebenen und haltern beiderseits der. Kontaktteile 3 jeweils zwei Halbleitertabletten, die in einer durch Festlegung der Anschlußfolge für die Kontaktbauteile bestimmten elektrischen Orientierung eingefügt sind.

Der Kontaktstrelfen 2 und der Kontaktsteg 5 können gegenseitig versetzt oder Übereinstimmend angeordnet sein. Ihre erforderliche Flächenauadehnung wird durch ihre Position mit bestimmt. Die Kröpfungen 22, 5² sind gemäß der Darstellung in Figur 3 Jeweils in Richtung der Kontaktteile 3 ausgebildet.

Eine andere Aus füh rungs form des Gegenstandes der Erfindung kann dadurch gegeben sein, daß der Kontaktstreifen 2 un der Kontaktsteg 5 jeweils an der gleichen Fläche der Kontaktteile 3 anliegen.

Zur Anordnung der Anschlußleiter in anderer Anschlußfolge können die Kontaktteile 3 die Gleichstrom-Anschlüsse, der Kontaktstreifen 2 und der Kontaktsteg 5 die Wechselstrom-Anschlüsse bilden.

Weitere Ausführungsbeispiele können in der Weise ausgebildet sein, daß der Kontaktsteg 5 zur Erzielung einer bestimmten Folge der Leitungsanschlüsse anstelle seiner beiden äußeren Anschlußleiter 51 lediglich einen mittleren Anschlußleiter zwischen den in entsprechendem gegenseitigen Abstand angeordneten Kontaktteilen 3 oder aber einen mittleren und einen an die Kontaktteile 3 anschließenden äußeren oder einen mittleren und zwei äußere (gemäß Figur h und 5) Anschlußleiter aufweist. Diese Variationsmöglichkeiten erlauben bei entsprechender Auftrennung Jeder wiederkehrenden Zone der Leiterteilstruktur in besonders einfacher Weise den Aufbau von Halbleiter-Anordnungen in sogenannter of-

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fener Brückenschaltung.

Eine besonders rationelle Herstellung von Halbleiter-Anordnungen gemäß der Erfindung wird dadurch erzielt, daß die aus Kontaktstreifen 2, Kontaktteilen 3 und bedarfsweise aus Kontaktsteg 5 bestehende Struktur beiderseits des Transportstreifens 1 angeordnet ist.

Der erfindungsgemäße Aufbau von Leiterteilanordnungen ermöglicht somit die Fertigung beliebiger Gleichrichterschaltungen mit beliebiger Folge der Leitungsanschlüsse.

Ztir Tierstellung von Halbleiter-Anordnungen gemäß der Erfindung werden bei den vorzugsweise durch Stanzen oder Ätzen aus bandförmigem Leitermaterial gebildeten und beispielsweise gemäß Figur h ausgestalteten Leiterteilstrukturen in einem Arbeitsgang der Kontaktstreifen 2 und der Kontaktateg 5 jeweils durch Kröpfen Je an einer Fläche der Kontaktteile 3 angeordnet. In die auf diese Weise an den ftberlappungsf lachen gebildeten, klammerförmigen Halteningen wird in schaltungsbedingter elektrischer Orientierung jeweils eine Halbleitertablette h eingefügt. In einem anschließenden Verfahrensschritt werden gleichzeitig alle Halbleitertabletten mit ihren zugeordneten Kontaktbauteilen beispielsweise durch Tauchlöten fest verbunden. Danach wird der aus Leiterteilen und Halbleitertabletten bestehende Aufbau weiteren an sich bekannten Verfahreneschritten zum Zerteilen, Kappen überzähliger Anschlußleiter, Kapseln und Prüfen unterworfen.

Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung bestehen darin, daß durch überlappende Anordnung von aus einem Leitermaterialband gebildeten und in einer Ebene miteinander verbundenen Kontaktbauteilen mittels Kröpfen gleichzeitig beliebig _%viele Kontaktstellen zur Bildung von klammerförmigen Halterungen für Halbleitertabletten herstellbar sind, daß die an den als Anschlußleiter dienenden Leiterteilen vorgesehenen Kröpfungen gleichzeitig zur Fixierung der Leiterteilanordnung bei deren Einbau in ein Gehäuse dienen, und daß aus entsprechend ausgebildeten LeI-

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tertellstrukturen beliebige Gleichrichterschaltungen mit beliebiger Folge der LeltungsanschlUese erzielbar sind.

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Claims

_ 9— Patent-Ansprüche

Halbleiter-Anordnung mit in einer Ebene aufgereihten Halbleiter-Bauelementen, insbesondere Gleichrichter-Bauelementen, deren Halbleitertabletten jeweils zwischen den eine klamtnerförmige Halterung bildenden Abschnitten zugeordneter Leiterteile kontaktiert sind, bei der die in beliebiger Vielzahl aus einem bedarfsweise fortlaufenden, bandfBrmigen oder flächenhaften Leitermaterial erzeugten Leiterteile, über eine als Transportstreifen vorgesehene Längsrandzone des Leitermaterials miteinander verbunden, eine ebene, geometrische Struktur mit periodisch wiederkehrenden Zonen bilden, jeweils einer der jeder Halbleitertablette zugeordneten, flächenhaften Leiterteile parallel versetzt und den anderen Leiterteil Überlappend angeordnet ist und mit diesem die klamme rf örtnige Halterung für die Halbleitertablette bildet und jeweils die Mittellinie des als gehäuseäußerer Leltungsanschluß dienenden Abschnitts eines jeden Leiterteile als Markierung zum Auftrennen der Leiterteilstruktur in beliebige Gleichrichterschaltungen und/oder einzelne Halbleiter-Bauelemente dient, nach Patentanmeldung P 19 16 55**·9, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene, geometrische Leiterteilstruktur aus dem Transportstreifen (l), aus wenigstens einem längs des Transportstreifens verlaufenden, mit diesem über stegftirmige und als Anschlußleiter dienende Leiterteile (2l) verbundenen Kontaktbügel (2) und aus zwischen den Leiterteilen liegenden und mit dem Transportstreifen (l) verbundenen, flächenhaften Kontaktteilen (3) besteht, und

daß der Kontaktbügel durch KrHpfung (22) der Leiterteile (2l) in Richtung des Transportstreifens (l) versetzt, eine Anzahl Kontaktteile (3) überlappend und, durch Wahl eines entsprechend elastischen Leitermaterials, an den Kontaktteilen (3) unter Druck nach Art von Federdruck anliegend in der Weise angeordnet ist, daß er mit diesen klammerfUrmlge Halterungen zur Aufnahme mindestens Je einer Halbleitertablette (k) bildet.

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2. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Längerandzone dea flächenhaften Leitermaterials den Kontaktbügel (2) bildet, und dafl über den als durchgehender Kontaktstreifen (2) vorgesehenen Kontaktbügel sämtliche Zonen der Leitertellstruktur zusätzlich miteinander verbunden sind.
3t Halbleiter-Anordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kontaktstrelfen (2) und den Kontaktteilen (3) Jeder Zone der Leiterteilstruktur ein weiterer längs verlaufender Kontaktbügel angeordnet 1st, der als Kontaktsteg (5) über stegförraige Leiterteile (51) mit dem Transportstreifen (l) verbunden ist und mit diesem ein Kontaktbauteilpaar für Gleich- ^ oder Weohselstromanachluß bildet.
h. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktatreifen (2) an der einen und der Kontaktsteg (5) jeweils an der anderen Fläche der Kontaktteile (j) anliegen.
5. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstreifen (2) und der Kontaktsteg (5) nebeneinander an der selben Fläche der Kontaktteile (3) anliegen,
6. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kröpfung (22, 52) der Leiterteile

P (21, 51) ssur Anordnung innerhalb eines Gehäuses vorgesehen ist, und daß die Kröpfung eine eur Steckhalterung der Leitertellstruktur im Gehäuse dienende Ausbildung und Bemessung aufweist.

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