DE2242767A1

DE2242767A1 - COMPONENT WITH COLD CONDUCTOR

Info

Publication number: DE2242767A1
Application number: DE19722242767
Authority: DE
Inventors: Otto Dr Phil Macek; Harald Probst
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1972-08-31
Publication date: 1974-03-28
Also published as: DE2242767B2

Description

Bauteil mit Kaltleiter Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil mit einem Kaltleiter als -Temperaturfühler.Component with PTC thermistor The invention relates to an electronic component with a PTC thermistor as -Temperature sensor.

Kaltleiter sind Stoffe, welche elektrische Ströme bei niedriger Temperatur gut leiten und bei höherer Temperatur schlechter leiten. Bestimmte Kaltleiter gehen bei einer ziemlich genau bestimmbaren Grenztemperatur von einem niederohmigen Zustand in einen hochohmigen Zustand über. Im Übergangsbereich kann die Temperatur-iderstand-Kennlinle außerordentlich steil sein, vgl. z.B. Electronics, 22.12.69, 143/144. In diesem Bereich der Kennlinie ist also die Widerstandsänderung pro Temperatureinheit außerordentlich groß.PTC thermistors are substances that generate electrical currents at low temperatures conduct well and conduct less at higher temperatures. Certain PTC thermistors go at a fairly precisely determinable limit temperature of a low-resistance state into a high-resistance state. In the transition area, the temperature resistance curve be extremely steep, see e.g. Electronics, 12/22/69, 143/144. In this In the area of the characteristic curve, the change in resistance per temperature unit is extraordinary great.

In der DAS 1 243 276 ist ein elektronisches Bauteil, nämlich ein Selengleichrichter, mit einem Kaltleiter als Temperaturfühler bekannt geworden. Die Selenschicht ist mit einer Schicht aus einem Kaltleiter bedeckt, um örtliche, übermäßige Erwärmungen einzelner Punkte der flächenförmigen, durch Fertigungsschwierigkeiten inhomogenen Sperrschicht zu vermeiden.. Hier wirkt der Kaltleiter als Strombegrenzer an dem betreffenden Punkt der Sperrschicht, indem der Strom durch den betreffenden Punkt mit Hilfe des in Reihe geschalteten Kaltleiters begrenzt wird. Dieser Selengleichrichter kann sich also durch den hindurchfliessenden Strom im Betrieb nicht über eine durch den Kaltleiter festgelegte Temperatur erwärmen. Der Selengleichrichter kann jedoch im Betrieb beliebige Temperaturen unterhalb dieser kritischen Betriebs temperatur annehmen.DAS 1 243 276 contains an electronic component, namely a selenium rectifier, became known with a PTC thermistor as a temperature sensor. The selenium layer is covered with a layer of a PTC thermistor to avoid local, excessive heating individual points of the planar, inhomogeneous due to manufacturing difficulties Avoid barrier layer .. Here the PTC thermistor acts as a current limiter on the relevant point of the junction by drawing the current through the relevant point is limited with the help of the series-connected PTC thermistor. This selenium rectifier cannot pass through the current flowing through it during operation heat the PTC thermistor to a specified temperature. The selenium rectifier can, however Any temperature during operation below this critical operating accept temperature.

Dieser Selengleichrichter weist also nur eine Temperaturbegrenzung, aber keine durch eine geregelte Heizung erreichte, echte Temperaturstabilisierung auf, durch welche des Bauteil im Betrieb nur eine ganz bestimmte Betriebstemperatur aufweist.So this selenium rectifier only has a temperature limit, but no real temperature stabilization achieved by regulated heating due to which the component only has a very specific operating temperature during operation having.

In der DAS 1 155 489 ist ein elektronisches Bauteil angegeben, in welchem ein Kaltleiter als Temperaturfühler und Strombegrenzer in der Emitterzuleitung eines Transistors liegt. Auch hier liegt der Kaltleiter in Reihe mit dem Transistor, wodurch der Kaltleiter von dem durch den Transistor fließenden Strom aufgeheizt wird. Außerdem wird der Kaltleiter von der Umgebungstemperatur und von der Verlustwärme des Transistors beeinflußt. Das Bauteil weist gemäß Spalte 3, Zeile 18 bis 26 eine Kapsel auf, in welcher der Transistor und der Kaltleiter angebracht ist, wobei zwischen beiden ein Wärmekontakt vorgesehen ist. Der Kaltleiter dient hier nicht nur zur Kompensation von Temperaturänderungen der Umgebung, sondern auch zum Schutz des Transistors gegen Überlastungen, indem bei zu hohen Temperaturen die durch den Kaltleiter hervorgerufene Gegenkopplung so stark wird, daß der durch den Transistor fließende Strom unterhalb eines kritischen Wertes begrenzt wird. Eine echte Temperaturstabilisierung des Bauteiles, bei der das Bauteil unabhängig von der Umgebungstemperatur und unabhängig von der Größe der im Transistor erzeugten Verlustwärme auf einem bestimmten Wert während des Betriebs konstant gehalten wird, ist hier ebenfalls nicht vorgesehen, sondern nur eine Temperaturbegrenzung,indem dieses Bauteil auch für den Betrieb bei niedrigeren Temperaturen vorgesehen ist.DAS 1 155 489 specifies an electronic component, in which a PTC thermistor as a temperature sensor and current limiter in the emitter lead of a transistor. Here, too, the PTC thermistor is in series with the transistor, whereby the PTC thermistor is heated by the current flowing through the transistor will. In addition, the PTC thermistor depends on the ambient temperature and the heat loss of the transistor is affected. According to column 3, lines 18 to 26, the component has a Capsule in which the transistor and the PTC thermistor is attached, with between both a thermal contact is provided. The PTC thermistor is not only used here for Compensation for temperature changes of the environment, but also to protect the Transistor against overloads by removing the PTC thermistor when the temperature is too high induced negative feedback is so strong that the flowing through the transistor Current is limited below a critical value. A real temperature stabilization of the component, in which the component is independent of the ambient temperature and independent on the size of the heat loss generated in the transistor to a certain value is kept constant during operation is also not provided here, but only a temperature limit by making this component also available for operation is intended for lower temperatures.

In Siemens, Bauteile-Informationen 8(1970), S.157bis 159, ist ein eine Kapsel aufweisendes, durch eine geregelte Heizung temperaturstabilisiertes, elektronisches Bauteil mit einem Kaltleiter als Temperaturfühler angegeben. Der Kaltleiter dient hier zur temperaturabhängigen Steuerung des Basisstromes eines Beistungstransistors, wobei der Beistungstransistor hier als Heizkörper wirkt, indem seine Verlustwärme zur Temperaturstabilisierung eines c Schwingquarzes ausgenutzt wird. Der Leistungstransistor wird hier also im Betrieb auf eine ganz bestimmte Temperatur aufgeheizt, also durch eine geregelte Heizung laufend temperaturstabilisiert.In Siemens, components information 8 (1970), p.157 to 159, is a having a capsule, regulated by a Heating temperature-stabilized, Electronic component specified with a PTC thermistor as a temperature sensor. Of the PTC thermistor is used here for temperature-dependent control of the base current of a Auxiliary transistor, whereby the auxiliary transistor acts as a heating element by its heat loss is used to stabilize the temperature of a c quartz crystal will. The power transistor is therefore set to a very specific one during operation Temperature heated, i.e. continuously temperature-stabilized by a regulated heating system.

In Siemens-Bauteile-Informationen 6 (1968), Seite 80 bis 83, insbesondere Bild- 9, ist die Verwendung eines Kaltleiters als elektrisch fremdbeheizter Heizkörper beschrieben, welcher einen anderen Körper auf eine konstante Temperatur aufheizen soll. In gewissem Sinne wirkt hier dieser Kaltleiter gleichzeitig als Temperaturfühler, indem in ihm abzugebende Wärme erzeugt wird, falls er durch die Umgebung abgekühlt wird, so daß er sozusagen als Temperaturfühler im Hinblick auf die Umgebungstemperatur wirkt.In Siemens components information 6 (1968), pages 80 to 83, in particular Fig. 9 shows the use of a PTC thermistor as an electrically externally heated radiator described which heat another body to a constant temperature target. In a certain sense, this PTC thermistor also acts as a temperature sensor, by generating heat to be given off in it, if it is cooled by the environment so that it acts as a temperature sensor with regard to the ambient temperature works.

Der Erfindung liegt die neue Aufgabe zugrunde, einen Halbleiterkörper durch eine geregelte Heizung in der Gleise temperaturzustabilisieren, daß sowonl die Einflüsse der Umgebungstemperatur als auch die Einflüsse unterschiedlocher Belastung des in weiten Bereichen beliebigbelastbaren Halbleiterkörpers kompensiert erden. Zur Lösung dieser Aufgabe soll der Kaltleiterkörper nicht einfach in Reihe mit einem elektrischen Anschluß des Halbleiterkörpers geschaltet werden, um eine allein durch die Serienschaltung des Kaltleiters bedingte Strombelastung des Halbleiterkörpers von vornherein zu vermeiden. Zusätzlich soll die Regelung der Heizung weitgehend unabhängig von der Betriebsspannung, die die Heizung aufweist, sein.The invention is based on the new object, a semiconductor body to stabilize the temperature through a regulated heating system in the tracks, so that soonl the influences of the ambient temperature as well as the influences of different perforated loads of the semiconductor body, which can be subjected to any load in a wide range, is compensated. To solve this problem, the PTC thermistor body should not simply be in series with one electrical connection of the semiconductor body are switched to one alone by the series connection of the PTC thermistor causes the current load on the semiconductor body to be avoided in the first place. In addition, the regulation of the heating should largely regardless of the operating voltage that the heater has, be.

Die Erfindung geht dabei aus von einem eine Kapsel aufweisenden, durch eine geregelte Heizung temperaturstabilisierten, elektronischen Bauteil mit einem Kltleiter als TemperaturfUhler. Das erfindungsgemäße Bauteil ist dadurch gekennzeichnet, daß der gleichzeitig einen Temperaturfühler und einen elektrisch fremdbeheizten Heizkörper bildende Kaltleiter einen sehr gut leitenden Wärmekontakt mit einem auf eine konstante Betriebstemperatur aufzuheizenden, in der Kapsel angebrachten Halbleiterkörper aufweist. Die Anschlüsse des Haibleiterkörpers können also von Strömen durchflossen werden, die nicht gleichzeitig durch den Kaltleiter fließen.The invention is based on a capsule comprising a regulated heating temperature-stabilized, electronic component with a Cooling conductor as temperature sensor. The component according to the invention is characterized in that that at the same time a temperature sensor and an electrically externally heated one PTC thermistors forming radiators have a very good conductive thermal contact with one a constant operating temperature to be heated, mounted in the capsule semiconductor body having. Currents can therefore flow through the connections of the semiconductor body that do not flow through the PTC thermistor at the same time.

Dabei kann der Kaltleiter auch die Kapsel selbst darstellen.The PTC thermistor can also represent the capsule itself.

Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 und 2 näher beschrieben, welche Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, sowie anhand von Figur 3, die die Belastbarkeit des Halbleiterkörpers veranschaulicht.The invention is described in more detail with reference to Figures 1 and 2, which Represent embodiments of the invention, as well as with reference to Figure 3, which the Resilience of the semiconductor body illustrated.

In Pigur 1 ist die Kapsel 1 gezeigt, innerhalb der der Halbleiterkörper 6 angebracht ist. Der Halbleiterörper 6 weist den elektrisch isolierenden, Jedoch die Wärme sehr gut leitenden Wärmekontakt 5 auf, z.B.In Pigur 1, the capsule 1 is shown, inside which the semiconductor body 6 is attached. The semiconductor body 6 has the electrically insulating, however the heat very well conductive thermal contact 5, e.g.

Berylliumoxydplättchen, über welche der Hslbleiterkt3rper 6 mit dem Kaltleiter 4 verbunden ist. Der tEltleiter 4 wird über seine Anschlüsse 2 auf eine konstante Betriebstemperatur aufgeheizt, und zwar auf eine Tempetatur, bei der sich der Widerstand des Kaltleiters abhängig von der Temperatur stark ändert. Die Temperaturstabilisierung ist besonders gut, wenn ein Kaltleiter verwendet wird, dessen Widerstand sich bei dieser bestimmten Temperatur möglichst sprungartig ändert.Beryllium oxide platelets, over which the conductive body 6 with the PTC thermistor 4 is connected. The tEltleiter 4 is connected to a constant operating temperature heated to a temperature at which the resistance of the PTC thermistor changes significantly depending on the temperature. The temperature stabilization is especially good if a PTC thermistor is used, the resistance of which is at this particular temperature changes as abruptly as possible.

ueber den gutleitenden Wärmekontakt 5 wird- nämlich der geber die Anschliisse 12 belastete Halbleiterkörper 6 nahezu die gleiche. Temperatur wie der elektrisch über die AnschlUase 2 fremdbeheizte Kaltleiter aufweisen.About the highly conductive thermal contact 5 is namely the transmitter the Terminal 12 loaded semiconductor body 6 almost the same. Temperature like that have electrically externally heated PTC thermistors via the connection 2.

Die Kapsel 1 trägt dazu bei, die Einflüsse der Temperatur der Umgebung 2 also außerhalb der Kapsel 1, auf die Eigenschaften des Halbleiterkörpers 6 weiter zu verringern, insbesondere indem der Raum zwischen der Kapsel 1 einerseits und dem Halbleiterkörper 6 und dem Kaltleiter 4 andererseits auf eine weitgehend konstante Temperatur aufgeheizt wird und indem der Einfluß von Luftströmungen außerhalb der Kapsel 1 auf die Temperatur des Halbleiterkörpers 6 verringert wird.The capsule 1 helps reduce the influences of the temperature of the environment 2 outside the capsule 1, on the properties of the semiconductor body 6 further to reduce, in particular by the space between the capsule 1 on the one hand and the semiconductor body 6 and the PTC thermistor 4 on the other hand to a largely constant Temperature is heated and by the influence of air currents outside the Capsule 1 is reduced to the temperature of the semiconductor body 6.

Das in Fig 1 gezeigte Bauteil wird also durch den Kaltleiter 4 im atrengen Sinne des Wortes temperaturstabilisiert und nicht hinsichtlich der Temperatur nur begrenzt, indem seine wesentlichen Bestandteile, nämlich insbesondere der Halbleiterkörper 6, auf eine bestimmte Betriebstemperatur mit Hilfe einer geregelten Heizung aufgeheizt wird. Die geregelte Heizung wird durch den fremdbeheizten Kaltleiter gebildet, welcher nicht nur als Heizkörper., sondern gleichzeitig als Temperaturfühler hinsichtlich der Temperatur des«Halbleiterkörpers 6 wirkt. Die Regelung des durch den Heizkörper 4 fließenden Stromes zur Aufheizung auf die Betriebstemperatur erfolgt hier selbsttätig und erfahrungsgemäß weitgehend unabhängig von der.an die Klemmen 2 angeschlossenen Betriebsspannung. Der Kaltleiter 4 hält dann nicht nur, wie beschrieben, seine Betriebstemperatur weitgehend unabhängig von der Temperatur der Umgebung der Kapsel 1 und weitgehend unabhängig von der den Kaltleiter 4 heizenden Betriebsspannung ein, sondern darüberhinaus weitgehend unabhängig von der Belastung des Halbleiterkörpers 6 und damit von dessen Verlustwärmeentwicklung: Wenn nämlich der Halbleiterkörper 6 eine große, eigene Verlustwärme entwickelt, dann erzeugt der Kaltleiter 4 -wegen des gutleitenden Wärmekontaktes 5 zwischen dem Kaltleiter 4 und dem Halbleiterkörper 6 - weniger W5rme als wenn der Halbleiterkörper 6keine Verlustwärme erzeugt, Im Endeffekt bleibt also die Betriebstemperatur des Halbleiterkörpers 6 in einem weiten Belastungsbereich praktisch unabhängig von seiner jeweiligen elektrischen Belastung, vgl. den Bereich unterhalb der Belastung B1 des Halbleitsrkörpers 6 in Fig. 3, der dem praktisch ausnutzbaren Betriebsbereich entspricht, Dadurch, daß sowohl der Halbleiterkörper 6 als auch der Kaltleiter 4 im Innern der Kapsel 1 angebracht sind, wird eine bessere Unterdrückung des Einflusses der Temperatur der Umgebung der Kapsel erreicht, als wenn der Kaltleiter 4 außerhalb der Kapsel angebracht ist.The component shown in Fig. 1 is therefore by the PTC thermistor 4 in In the strict sense of the word, temperature-stabilized and not with regard to temperature only limited by its essential components, namely in particular the semiconductor body 6, heated to a certain operating temperature with the help of a regulated heater will. The regulated heating is formed by the externally heated PTC thermistor, which not only as a radiator, but also as a temperature sensor with regard to the temperature of the «semiconductor body 6 acts. The regulation of the by the radiator 4 flowing current for heating to the operating temperature takes place here automatically and experience has shown that it is largely independent of the connection to terminals 2 Operating voltage. The PTC thermistor 4 then not only maintains its operating temperature, as described largely independent of the temperature of the surroundings of the capsule 1 and largely regardless of the operating voltage heating the PTC thermistor 4, but beyond that largely regardless of the load on the semiconductor body 6 and thus of its heat loss development: If namely the semiconductor body 6 develops a large, inherent heat loss, then generated the PTC thermistor 4 -because of the highly conductive thermal contact 5 between the PTC thermistor 4 and the semiconductor body 6 - less heat than if the semiconductor body 6 no heat loss is generated, so in the end the operating temperature of the Semiconductor body 6 in a wide load range practically independent of his respective electrical load, see the area below the load B1 of the Semiconductor body 6 in Fig. 3, which corresponds to the practically usable operating range, Characterized in that both the semiconductor body 6 and the PTC thermistor 4 inside the Capsule 1 attached will provide better suppression of the influence of temperature the vicinity of the capsule reached as if the PTC thermistor 4 outside the capsule is appropriate.

Die Kapsel kann insbesondere auch durch einen Wärmeisolator gebildet sein, Welcher ohne Zwischenraum zwischen einerseits der Kapsel 1 und andererseits den Körpern 4 und 6, unmittelbar den Halbleiterkörper 6 bedeckt. per Halbleiterkörper 6 kann auch zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit des Wärmekontaktes 5 in einem Hohlraum im Innern des Kaltleiters 4 oder in einer Mulde oder Rille in der Oberfläche des Kaltleiter8 4 angebracht sein.The capsule can in particular also be formed by a heat insulator be, which without a gap between on the one hand the capsule 1 and on the other hand the bodies 4 and 6, directly covers the semiconductor body 6. by semiconductor body 6 can also improve the thermal conductivity of the thermal contact 5 in one Cavity in the interior of the PTC thermistor 4 or in a trough or groove in the surface of the PTC thermistor 8 4 must be attached.

Wenn der Halbleiterkörper 6 eine Zenerdiode ist, so können vom Bauteil praktisch konstante, temperaturunabhängige und weitgehend belastungsunabhängige Zener-Gleichspannungen an den Klemmen 12 erzeugt werden. Dies ist besonders bei Zenerdioden, deren Nennspannung relativ groß ist, vorteilhaft, da solche Zenerdioden häufig relativ stark temperaturabhängige Zenerspannungen aufweisen, siehe æ.B. Siemens Datenbuch J/1971/72, S. 401 bis 403.If the semiconductor body 6 is a Zener diode, the component practically constant, temperature-independent and largely load-independent Zener DC voltages are generated at terminals 12. This is especially true for Zener diodes whose nominal voltage is relative is great, advantageous, since such zener diodes often have relatively strong temperature-dependent zener voltages, see æ.B. Siemens data book J / 1971/72, pp. 401 to 403.

Dadurch, daß die Halterung 3 zwischen der Kapsel 1 und dem Kaltleiter 4 bzw. der Halbleiterkörper 6 einen gutleitenden Wärmekontakt darstellt, wird die Kapsel 1 im Betrieb nahezu auf die Betriebstemperatur des Kaltleiters 4 aufgeheizt, so daß die Temperatur der Umgebung der Kapsel 1 auf das Innere der Kapsel 1-, insbesondere auf den Halbleiterkörper 6, dann nur noch einen besonders geringen Einfluß-hat. Es. ist aber günstig..Characterized in that the holder 3 between the capsule 1 and the PTC thermistor 4 or the semiconductor body 6 represents a highly conductive thermal contact, the During operation, capsule 1 is almost heated to the operating temperature of PTC thermistor 4, so that the temperature of the environment of the capsule 1 on the interior of the capsule 1-, in particular on the semiconductor body 6, then only has a particularly slight influence. It. but is cheap ..

den Wärmekontakt 5 noch besser wärmeleitend als die Halterung 3 zu machen, damit die Halbleiterkörpertemperatur weitgehend unabhängig von der KapselteXperatur ist.the thermal contact 5 is even better thermally conductive than the holder 3 so that the semiconductor body temperature is largely independent of the capsule temperature is.

Dadurch, daß die Kaltleiter-Betriebstemperatur weit oberhalb, z.B. 300C oberhalb der Maximaltemperatur der Umgebung der Kapsel 1 liegt, ist eine unerwünschte Übertemperatur des Halbleiterkörpers 6 durch Stauung der Wärme infolge mangelnder Ableitung der Wärmesan die Umgebung vermeidbar. Besonders vorteilhaft ist in diesem Falle, wenn die Kapsel 1 nicht völlig gegen die Umgebung wärmeisoliert wird, sondern, wenn von Haus aus eine mäßig gutleitender Wärmekontakt zwischen-der Kapsel 1 und der Umgebung vorgesehen wird. Ähnliches wird dadurch erreicht, daß die Kapsel 1 über einen sehr gutleitenden Wärmekontakt mit der Umgebung verbunden wird, wenn gleichzeitig die in Fig. 1 gezeigte Halterung 3 einen mäßig gutleitenden Wärmekontakt darstellt. Die Kapsel 1 verhindert dann die Einflüsse der Umgebung3 temperatur vor allem in der HInsicht* daß Luftbewegungen außerhalb der Kapsel 1 keinen stärkeren Einfluß auf die Betriebstemperatur des Halbleiterkörpers 6 aufweisen.Because the PTC thermistor operating temperature is well above, e.g. 300C above the maximum temperature of the surroundings of the capsule 1 is an undesirable one Excess temperature of the semiconductor body 6 due to accumulation of heat as a result of insufficient Discharge of heat to the environment avoidable. Is particularly beneficial in this Case if the capsule 1 is not completely thermally insulated from the environment, but, if a moderately good conductive thermal contact between the capsule 1 and the environment is provided. Something similar is achieved in that the capsule 1 is connected to the environment via a very good conductive thermal contact, if at the same time the holder 3 shown in Fig. 1 a moderately good conductive thermal contact represents. The capsule 1 then prevents the influences of the ambient temperature before especially in view * that air movements outside the capsule 1 are not stronger Influence on have the operating temperature of the semiconductor body 6.

Der Einfluß der Verlustwärmeerzeugung innerhalb des Halbleiterkörpers 6 bei unzulässig starker elektrischer Belastung desselben könnte an sich auch zur Zerstörung bzw.The influence of heat loss within the semiconductor body 6 in the event of an inadmissibly high electrical load of the same could in itself also be used for Destruction or

zu einer unerwünschten Umwandlung der Eigenschaften des Halbleiterkörpers 6 führen. Solche ZerstUrurgen bzw.to an undesired conversion of the properties of the semiconductor body 6 lead. Such destruction or

Eigenschaftsumwandlungen bei an sich unzulässig- hoher Belastung kann weitgehend dadurch vermieden werden, daß die wegen Zerstörung oder Eigenschaftsumwandlung höchste zulässige Halbleiterkörpertemperatur weit oberhalb der Kaltleiter-Betriebstemperatur ist. Man kann z.B. die Betriebstemperatur des haltleiters 4 etwa 50 0C unterhalb jener Temperatur wählen, bei der der Halbleiterkörper 6 zerstört oder dessen Eigenschaften umgewandelt werden.Property conversions in the event of an inherently inadmissibly high load largely avoided in that the damage due to destruction or property conversion highest permissible semiconductor body temperature well above the PTC thermistor operating temperature is. For example, the operating temperature of the ladder 4 can be about 50 ° C below choose that temperature at which the semiconductor body 6 destroys or its properties being transformed.

Selbst bei unzulässig starker Belastung des -Helbleiterkörpers 6, nämlich bei Belastungen zwischen den in Fig.3 gezeigten Werten B1 und B2, besitzt der Halbleiterkörper immer noch die gewünschten Halbleitereigenschaften, die zwar nicht mehr temperaturstabilisiert, die aber ähnlich denen innerhalb des an sich zulässigen Belastungsbereiches unterhalb von B1 vorgesehenen Eigenschaften sind.Even if the semiconductor body 6 is subjected to an impermissibly high load, namely at loads between the values B1 and B2 shown in FIG the semiconductor body still has the desired semiconductor properties that although no longer temperature stabilized, but similar to those within the per se permissible load range below B1 are the intended properties.

Wenn der Wärmekontakt 5 sehr gut wärmeleitend gemacht wird und zusätzlich die für den Kaltleiter 4 bei unbelastetem Halbleiterkörper 6 aufzubringende Heizleistung größer als die maximal ftir den Halbleiterkörper zulässige Verlustleistung gemacht wird, dann kann auch die Betriebstemperatur des Kaltleiters 4 sehr nahe unterhalb der Zerstörungs- bzw. Umwandlungstemperatur des Halbleiterkörpers 6 gewählt werden. Bei maximaler Belastung des Halbleiterkörpers 6 geht dann nämlich entsprechend die für den Kaltleiter aufzubringende Heizleistung zurück, ohne daß sich die Temperatur des Halbleiterkörpers ó wesentlich erhöht. Be dieser Weiterbildung ist also der in Fig. 3 gezeigte Abschnitt B1-B2 sehr schmal oder ganz verschwunden Man kann die Kapsel innerhalb eines Behälters 10 anbringen, vgl. Fig. 2, und diesen Behälter 10 durch einen weiteren Heizkörper 8 für sich temperaturstabilisieren. Der Heizkörper 8 wird also bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel über Anschlüsse 9 mit elektrischer Energie versorgt, ao daß er den Behälter 10 auf eine bestimmte Temperatur stabilisiert, welche unterhalb der Betriebstemperatur des Kaltleiters 4 ist, wodurch ein Wärmefluß vom Kaltleiter 4 über die Kapsel 1 und über den Behälter 10 zur noch kühleren Umgebung des Behälters 10 entsteht.If the thermal contact 5 is made to conduct heat very well and in addition the heating power to be applied for the PTC thermistor 4 when the semiconductor body 6 is unloaded greater than the maximum power dissipation permissible for the semiconductor body is, then the operating temperature of the PTC thermistor 4 can be very close below the destruction or transformation temperature of the semiconductor body 6 can be selected. When the semiconductor body 6 is under maximum load, the for the PTC thermistor to be applied back heating power without affecting the temperature of the semiconductor body ó significantly increased. Be this training the section B1-B2 shown in FIG. 3 is therefore very narrow or has completely disappeared The capsule can be attached within a container 10, see FIG. 2, and this Temperature stabilize container 10 by a further heating element 8 for itself. The heating element 8 is therefore over in the embodiment shown in FIG Connections 9 supplied with electrical energy, ao that he has the container 10 on a certain temperature stabilized, which is below the operating temperature of the PTC thermistor 4, whereby a heat flow from the PTC thermistor 4 over the capsule 1 and over the container 10 to the even cooler environment of the container 10 is created.

Es erweist sich dabei als besonders günstig, einen mäßig gutleitenden Wärmekontakt 7 zwischen der Kapsel 1 und dem Behälter 10, vgl. Fig. 2, und einen gutleitenden Wärmekontakt 5 zwischen der Kapsel 1 und dem Kaltleiter 4, vgl.It turns out to be particularly favorable, a moderately well-conducting Thermal contact 7 between the capsule 1 and the container 10, see FIG. 2, and a Good conductive thermal contact 5 between the capsule 1 and the PTC thermistor 4, cf.

Fig. 1, vorzusehen. Auf diese Weise ist der Halbleiterkörner 6 in zwei ineinandergeschachtelten, temperaturstabilisierten Kammern 10 und 1 untergebracht, so daß die Einflüsse der Umgebungstemperatur hier besonders stark vermieden sind. Soweit ein Hohlraum 11 - abgesehen von dem z.B. durch eine Halterung gebildeten Wärmekontakt 7 -zwischen der Kapsel 1 und dem Behälter 10 vorgesehen ist, kann dieser auch mit einem schlecht wärmeleitenden Material ausgefüllt sein0 fe Kapsel 1 und/oder der Behälter 10 braucht dabei nicht unbedingt völlig aus thermisch gut leitendem Material bestehen. Es genügt häufig, wenn eine Oberfläche, insbesondere die innenoberfläche der Kapsel bzw. des Behälters, aus solchem thermisch gut leitendem Material besteht und die andere Oberfläche 9 insbesondere die Außenoberfläche, aus thermisch schlechter leitendem Material besteht.Fig. 1 to be provided. In this way, the semiconductor grain 6 in FIG two nested, temperature-stabilized chambers 10 and 1 housed, so that the influences of the ambient temperature are particularly strongly avoided here. So much for a cavity 11 - apart from that formed e.g. by a bracket Thermal contact 7 is provided between the capsule 1 and the container 10, this can also be filled with a poorly thermally conductive material fe capsule 1 and / or the container 10 does not necessarily need to be made entirely of thermally highly conductive materials Material. It is often sufficient if one surface, especially the inner surface the capsule or the container, consists of such a thermally highly conductive material and the other surface 9, in particular the outer surface, from thermally poorer conductive material.

Eine besonders gute Kompensation der Einflüsse der Umgebungstemperatur und der Wärmeerzeugung im Halbleiterkörper 6 kann noch dadurch erreicht werden, daß im Betriebszustand des Bauteils der Arbeitspunkt des Kaltleiters 4 in Jenem Bereich der Temperatur-Widerstands-Kennlinie liegt, inwelchem die Widerstandsänderung pro Temperatureinheit bei diesem Kaltleiter 4 am größten ist; Es ist also günstig, einen solchen Kaltleiter 4 vorzusehen, der im Vergleich zu anderen Kaltleitern bzw. Arbeitspunkten eine besonders starke Widerstandsänderung pro Temperatureinheit in diesem Bereich aufweist. Bei einem solchen Bauteil andert sich Übrigens die Betriebstemperatur des Kaltleiters im allgemeinen auch dann nur außerordentlich gering, wenn die Betriebsapannung zwischen den Anschlüsseln 2 des Kaltleiters 4 besonders wenig konstant ist, weil die in Betracht kommenden Kaltleiter rings um diesen Arbeitspunkt im allgemeinen trotz sehr starker Xnßerung ihres Widerstandes* z.B. um den Faktor 2, kaum ihre Temperatur ändern.A particularly good compensation for the influences of the ambient temperature and the generation of heat in the semiconductor body 6 can still be achieved by that in the operating state of the component the working point of the PTC thermistor 4 in that The range of the temperature-resistance characteristic is in which the change in resistance per temperature unit in this PTC thermistor 4 is greatest; So it's cheap to provide such a PTC thermistor 4, which compared to other PTC thermistors or Operating points, a particularly large change in resistance per temperature unit in this area. Incidentally, the operating temperature changes with such a component of the PTC thermistor is generally extremely low even if the operating voltage between the terminals 2 of the PTC thermistor 4 is particularly little constant because the PTC thermistors to be considered around this operating point in general in spite of a very strong increase in their resistance * e.g. by a factor of 2, hardly theirs Change temperature.

10 Patentansprüche10 claims

Claims

Claims 1. A capsule having, regulated by a Heating temperature-stabilized, electronic component with a PTC thermistor as Temperature sensor, characterized9 that the at the same time a temperature sensor and a PTC thermistor (4) forming an electrically externally heated radiator a very Good conductive thermal contact (5) with an aui to be heated to a constant operating temperature9 in the capsule (1) attached semiconductor body (6).

2. Component according to claim 19, characterized in that the semiconductor body (6) and the PTC thermistor (4) inside the capsule (1) is attached (Fig. 1).

3. Component according to claim 29, characterized9 that the holder (between the capsule (1) on the one hand and the PTC thermistor (4) or the Semiconductor body (6) represented a highly conductive thermal contact

4. Component after one of the preceding claims 9 characterized in that the semiconductor body (6) is a zener diode.

5. Component according to one of the preceding claims, characterized in that that the highest permissible semiconductor body temperature due to destruction or property conversion is far above (50 ° C) the PTC thermistor operating temperature.

6. Component according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the highest permissible semiconductor body temperature due to destruction or property conversion is only slightly higher (1 OOC) than the PTC operating temperature.

7. Component according to one of the preceding claims, characterized in that that the PTC thermistor operating temperature is well above (3'O0C) the maximum ambient temperature is.

8. Component according to one of the preceding claims, characterized in that that there is a container which is temperature-stabilized by a further heating element (8) (10), in which a moderately good conductive thermal contact (7) is attached to the one in the container (10) Capsule (1) is provided (Fig. 2).

9. Component according to one of the preceding claims, characterized in that that, in the operating state, the working point of the semiconductor is in that region of the temperature-resistance characteristic lies in which the change in resistance per temperature unit is greatest.

10. Component according to one of the preceding claims, characterized in that that the capsule (1) itself is formed by the PTC thermistor (4).