DE2102734C3 - Method for attaching semiconductor components - Google Patents

Method for attaching semiconductor components

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von in ein Gehäuse eingeschlossenen Halbleiterbauelementen in einem dünnwandigen metallischen Bauteil durch Preßsitz, bei dem das Halbleiterbauelementgehäuse in ein im Bauteil ausgebildetes Loch hineingepreßt und entlang seines Umfangs von einem dieses Loch einfassenden, an d.is Bauteil angeformten Kragen festgehalten wird.The invention relates to a method for fastening semiconductor components enclosed in a housing in a thin-walled metallic component by press fit, in which the semiconductor component housing pressed into a hole formed in the component and along its circumference by one of these Collar that surrounds the hole and is molded onto the component is being held.

Es ist bekannt und zweckmäßig, Gehäuse von Halbleiterbauelementen — beispielsweise von Dioden, Thyristoren, Triacs oder ähnlichen anderen Halbleiterbauelementen — durch Preßsitz zu befestigen, weil auf diese Weise ein rascher und bequemer Einbau in andere Vorrichtungen oder Halterungen ermöglicht wird. Wird das Halbleiterbauelement beispielsweise in eine Kühlvorrichtung eingebaut, so wird durch die Befestigung mit Hilfe des Preßsitzes zugleich auch in vorteilhafter Weise der Wärmeübergang vom Gehäuse des Halbleiterbauelementes zu dem Kühlkörper gefördert, so daß die während des Betriebes entstehende Wärme leicht abgeführt werden kann.It is known and expedient to use housings for semiconductor components - for example diodes, thyristors, Triacs or similar other semiconductor components - to be fastened by a press fit, because on these Way a quick and convenient installation in other devices or brackets is made possible. If the semiconductor component is built into a cooling device, for example, the fastening with the help of the press fit at the same time also advantageously the heat transfer from the housing of the Semiconductor component promoted to the heat sink, so that the heat generated during operation can be easily discharged.

!m allgemeinen wird bei einer Befestigung durch Preßsitz die äußere Oberfläche des Gehäuses oder ein Teil von ihr mit einer Rändelung parallel zur Preßrichtung versehen. Beim Einpressen findet dann eine — zumindest teilweise — plastische Verformung des Rändeis statt, während die übrige Gehäusewand durch den Einpreßvorgang keine beschädigende Verformung erfährt und auch der Halbleiterkörper selbst nicht in ungünstiger Weise beeinträchtigt wird.! m general is given by a fixture Press fit the outer surface of the housing or part of it with a knurling parallel to the direction of pressing Mistake. During the pressing-in process, there is then - at least partially - plastic deformation of the edge ice instead, while the rest of the housing wall does not experience any damaging deformation as a result of the press-fitting process and the semiconductor body itself is not adversely affected.

ίο Es ist hierbei bekannt und üblich, das Bauteil, das das Gehäuse des Halbleiterbauelementes aufnimmt — also z. B. ein Kühlblech oder eine Befestigungslasche —, so zu formen und entsprechend auszubilden, daß ein Einfügen des Bauelementgehäuses möglich und zugleichίο It is known and customary here to select the component that the Housing of the semiconductor component accommodates - that is, z. B. a cooling plate or a mounting bracket - so to shape and to train accordingly that an insertion of the component housing is possible and at the same time

ein fester Sitz gewährleistet sind. Meist wird die Formung in der Weise vorgenommen, daß durch entsprechende Werkzeuge topfförmige Räume ausgebildet, beispielsweise gezogen oder gestanzt werden. Ein solches Verfahren ist z. B. in »Electronic Components«a tight fit are guaranteed. Mostly the shaping is done in such a way that by appropriate Tools cup-shaped spaces formed, for example drawn or punched. One such Procedure is z. B. in "Electronic Components"

ao 20. November 1970, S. 1313 bis 1318. beschrieben worden, wo in vorbereitete Löcher kompakter Werkstück oder vorgeformte und mit Kragen versehene Löcher von Halterungsblechen, die gegebenenfalls erwärmt werden, die Bauelementgchäuse eingesetzt werden.on November 20, 1970, pp. 1313 to 1318. where compact workpiece in prepared holes or pre-formed and collared holes of mounting plates, which optionally heats are used, the component housing.

Dieser Arbeitsschritt des Vorziehens oder Vorbohrens erfordert daher neben dem /eilaufwand immer noch den Einsat/ zusätzlicher Werkzeuge.This work step of pre-drilling or pre-drilling therefore still requires urgent work and effort the use of / additional tools.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Befestigung von Halbleiterbauelementen durch Preßsitz mit möglichst geringem Arbeitsaufwand und möglichst sparsamem Einsatz von Werkzeugen und Vorrichtungen zu erreichen. The object of the invention is to fix the semiconductor components by a press fit with as possible to achieve little work and the most economical use of tools and devices.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Befestigen von in ein Gehäuse eingeschlossenen Hdlbleiterbauelementen in einem dünnwandigen metallischen Bauteil durch Preßsitz, bei dem dus Halbleiterbauclcmentgehäuse in ein im Bauteil ausgebildetes Loch hineingepreßt und entlang seines IJmfangcs von einem dieses Loch einfassenden, an das Bauteil angeformten Kragen festgehalten wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem aus Kupfer . Aluminium- oder Eisenblech bestehenden Bauteil ein Loch erzeugt wird, dessen Durchmesser wesentlich kleiner als der Durchmesser des Halbleiterbauelementgehäuses ist, und daß das Halbleiterbauelementgehäuse in dieses Loch derart hineingedrückt wird, daß dabei der das Halbleiterbauelementgehäuse umschließende Kragen gebildet wird.This object is achieved in a method for fastening semiconductor components enclosed in a housing in a thin-walled metallic component by press fit, in the case of which the semiconductor component housing pressed into a hole formed in the component and along its IJmfangcs by a this hole bordering, formed on the component collar is held, according to the invention thereby solved that in the one made of copper. Aluminum or iron sheet existing component a hole is created, the diameter of which is significantly smaller than the diameter of the semiconductor component housing is, and that the semiconductor component housing in this hole in such a way is pressed in that the semiconductor component housing enclosing collar is formed.

Der Durchmesser des Loches, das etwa durch Bohren oder Stanzen erzeugt werden kann, soll dem Durchmesser des Bauclcmenigehäuses derart angepaßt sein, daß einerseits die Verformung erleichtert wird, gleichzeitig aber auch ein sicherer Halt des einzupressenden Halbleiterbauelementgehäuses gewährleistet ist. Beispielsweise hat sich bei einem Gehäusedurchmesser von etwa 13 mm ein Bohrungsdurchmesser von etwa 8,5 mm als zweckmäßig erwiesen.The diameter of the hole, which can be created by drilling or punching, should be the The diameter of the module housing must be adapted in such a way that, on the one hand, deformation is facilitated, at the same time, however, a secure hold of the semiconductor component housing to be pressed in is also guaranteed is. For example, with a housing diameter of approximately 13 mm, a bore diameter of about 8.5 mm proved to be useful.

Ebenfalls ist es zur Erleichterung des Einpressens vorteilhaft, den Boden des Halbleiterbauelementgehäuses so auszubilden, daß sich sein Durchmesser kontinuierlich oder in einer oder mehreren Stufen der Einpreßrichtung entgegen vergrößert.In order to facilitate the pressing in, it is also advantageous to open the bottom of the semiconductor component housing to be designed so that its diameter changes continuously or in one or more stages of the press-in direction opposite enlarged.

Man erreicht mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß ein Arbeitsschritt eingespart werden kann, weil die Vorbereitung des aufnehmenden Bauteils — etwa ein Ziehen des Bleches und die Ausbildung eines Kragens — entfallen. Außerdem braucht auch kein Werkzeug hierfür mehr vorgesehen zu werden.
An Hand der teilweise schematischen ZeichnungenWhat is achieved with the method according to the invention is that one work step can be saved because the preparation of the receiving component - such as drawing the sheet metal and forming a collar - is dispensed with. In addition, no tools need to be provided for this.
On the basis of the partly schematic drawings

sei das erfindungsgemäße Verfahren noch einmal beschriebea let the method according to the invention be described again a

Die F i g. 1 zeigt ein Blech 1, beispielsweise aus Kupfer oder aus Aluminium, mit einer Schichtdicke von etwa 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 1 mm, oder aus Eisen mit einer Schichtdicke von etwa 0,3 bis 0,6 mm, vorzugsweise etwa 0,5 mm. Dieses Blech I ist mit einem Lock 2 oder — bei Aufnahme von mehreren Halbleiterbauelementen 3 — auch mit einer entsprechend größeren Zahl von Löchern 2 versehen, deren Durchmesser etwa 6ß bis 70 % des Durchmessers des Halbleiterbauelementes 3 beträgt und deren Lage konzentrisch zu den darauf an dieser Stelle eingefügten Halbleiterbauelementen vorgesehen ist.The F i g. 1 shows a sheet metal 1, for example made of copper or aluminum, with a layer thickness of about 0.5 to 1.5 mm, preferably 1 mm, or made of iron with a layer thickness of about 0.3 to 0.6 mm, preferably about 0.5 mm. This sheet I is with a lock 2 or - if more than one Semiconductor components 3 - also provided with a correspondingly larger number of holes 2, whose The diameter is approximately 6 [beta] to 70% of the diameter of the semiconductor component 3 and its position is concentric is provided for the semiconductor components inserted thereon at this point.

F.in Teil der Manteloberfläche 4 des Halbleiterbauelementes 3, auf den nach dem Einfügen der Anpreßdruck ausgeübt wird, ist mit einer Riffelung oder einer Ränderung versehen, deren Richtung parallel zu der Preßrichtung verläuft. Der Gehäuseboden des Halbleiterbauelementes 3 weist eine stufenförmige Ausbildung 5 auf.F. in part of the jacket surface 4 of the semiconductor component 3, on which the contact pressure is exerted after the insertion, has a corrugation or a Provided edge, the direction of which is parallel to the pressing direction. The housing bottom of the semiconductor component 3 has a step-shaped design 5.

Wie F i g. 2 zeigt, wird beim Einpressen des Bauelementes 3 in das Blech 1 der Rand des Loches 2 in solcher Weise umgebogen, daß ein Kragen 6 gebildet wird, der das Bauelement 3 randseitig umschließt und in dem Blech 1 durch Preßsitz befestigt. Die Riffelung oder Rändelung 4 wird dabei unter Umständen plastisch verformt.Like F i g. 2 shows, when the component 3 is pressed into the sheet metal 1, the edge of the hole 2 becomes in such Way bent over that a collar 6 is formed which surrounds the component 3 at the edge and in attached to the sheet 1 by a press fit. The corrugation or knurling 4 becomes plastic under certain circumstances deformed.

In einem Arbeitsgang wird somit, ohne daß hierzu zusätzliche Werkzeuge erforderlich wären, der Kragen 6 gebildet und das Bauelement 3 in die Befestigungslasche 1 eingefügt.The collar is thus made in one operation without the need for additional tools 6 is formed and the component 3 is inserted into the fastening tab 1.

Hieizu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: L Verfahren zum Befestigen von in ein Gehäuse eingeschlossenen Halbleiterbauelementen in einem dünnwandigen metallischen Bauteil durch Preßsitz, bei dem das Halbleiterbauelementgehäuse in ein im Bauteil ausgebildetes Loch hineingepreßt und entlang seines Umfangs von einem dieses 1 och einfassenden, an das Bauteil angeformten Kragen festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem aas Kupfer*·, Aluminium- oder Eisenblech bestehenderrfiauteil {!f) ein Loch (2) erzeugt wird, dessen Durchmesser wesentlich kleiner als der Durchmesser des Halbleiterbauelementgehäuses (3) ist, und daß das Halbleiterbauelementgehäuse in dieses Loch derart hitieingedrückt wird, daß dabei der da-s Halbleiterbauelementgehäuse umschließende Kragen (6) gebildet wird.L Method for securing semiconductor components enclosed in a housing in a thin-walled metallic component by press fit, in which the semiconductor component housing in an im Component formed hole pressed into it and along its circumference by one of these 1 och enclosing, on the component molded collar is held, characterized in that a hole (2) is created in the copper, aluminum or iron sheet, whose diameter is significantly smaller than the diameter of the semiconductor component housing (3) is, and that the semiconductor device package is pressed into this hole so hiti that thereby the collar (6) surrounding the semiconductor component housing is formed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Loches c;wa 60 bis 70% des Durchmessers des Halbleiterbat:elementgehäuses beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that that the diameter of the hole c; wa 60 to 70% of the diameter of the semiconductor bat: element housing amounts to. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Manteloberfläche des Halbleiterbauelementgehäuses vor dem Einpressen mit einer Riffelung oder Rändelung in Preßrichtung versehen wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that the jacket surface of the semiconductor component housing with prior to pressing a corrugation or knurling is provided in the pressing direction. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß bei Vervendung eines Kupfer- oder Aluminiumbleches für das Bauteil dieses eine Dicke von etwa 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise 1 mm, aufweist.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that when using a copper or aluminum sheet for the component this has a thickness of about 0.5 to 1.5 mm, preferably 1 mm, having. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Eisenbleches für das Bauteil dieses eine Dicke von etwa 0.3 bis 0,6 mm, vorzugsweise 0,5 mm. aufweist.5. The method according to claim 1 to 3, characterized in that when using an iron sheet for the component this has a thickness of about 0.3 to 0.6 mm, preferably 0.5 mm. having. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Halbleiterbauelementgehäuses so ausgebildet ist, daß sich sein Durchmesser kontinuierlich oder in einer oder mehreren Stufen der Einpreßrichtung entgegen vergrößert. 6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that that the bottom of the semiconductor device housing is designed to be Increased diameter continuously or in one or more stages in the opposite direction to the press-in direction.
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DE2102734A1 DE2102734A1 (en) 1972-08-03
DE2102734B2 DE2102734B2 (en) 1974-07-11
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