DE2257078A1 - Halbleiterbauelement mit druckkontakt - Google Patents

Halbleiterbauelement mit druckkontakt

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DE2257078A1
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Reimer Dipl Phys Dr Emeis
Heinz Martin
Karl Dipl Phys Dr Platzoeder
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Siemens AG
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Description

SIEMENS AKTIEKGE3ELLSHAFT - München, 2 21. fc'Otf1972 Berlin und München Wittelsbacherolatz
72/1222
Halbleiterbauelement mit Druckkontakt
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper mit mindestens eineräußeren durch Diffusion dotierten Zone, auf der eine aus versilbertem Aluminium bestehende Elektrode aufgedampft ist. .
Ein solches Halbleiterbauelement ist bereits vorgeschlagen worden. Die Kontaktierung einer versilberten Aluminiumelektrode stößt insbesondere dann auf Schwierigkeitenr wenn diese sehr dünn ist, wie dies beim Aufdampfen' der Fall ist. Dann besteht die Gefahr, daß entweder die Elektrode oder sogar der Halbleiterkörper selbst durch während des Betriebes parallel zur Hauptfläche des Halbleiterkörpers auftretende mechanische Spannungen beschädigt oder zerstört wird. Es ist bereits beschrieben worden, daß solche Spannungen dadurch vermieden werden können, daß die auf der Elektrode aufsitzende Zuführungseleketrode aus einem Material besteht, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient dem des Halbleiterkörpers zumindest ähnlieh ist. Solche Metalle sind z. B. Wolfram oder Molybdän. Diese Metalle haben jedoch gegenüber den gutleitenden Metallen, wie Silber oder Kupfer oder Aluminium eine wesentlich schlechtere thermische Leitfähigkeit. Außerdem sind diese Metalle teuer und sehr hart und somit mechanisch schwer bearbeitbar. Eine mechanische Bearbeitung zumindest der auf der Elektrode aufsitzenden Flächen ist aber insbesondere bei Druckkontakten unerläßlich, da diese gleichmäßig über , die gesamte Fläche an der Elektrode des Halbleiterkörpers anliegen müssen.
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Es ist zwar auch bereits ein Druckkontakt für ein Halbleiterbauelement beschrieben worden, bei dem zwischen einer aus Kupfer bestehenden Zuführungselektrode und 4en Elektroden des Halbleiterkörpers lediglich eine Silberfolie liegt. Wie und aus welchem Material die Elektroden aufgebaut sind, ist hier jedoch nicht aufgeführt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Druckkontakt für ein Halbleiterbauelement der eingangs erwähnten Gattung anzugeben, der unter Verzicht auf eine Zuführungselektrode mit dem Halbleiterkörper ähnlichem thermischem Ausdehnungskoeffizienten unter allen Betriebsbedingungen nicht zusammenwächst.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektrode eine Zuführungselektrode aus einem Hetall angepreßt ist, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient von dem des Halbleiterkörpers abweicht und daß auf der Elektrode eine Schicht aus Silber oder einer Silberverbindung aufliegt, die eine Dicke von mindestens 50/u und eine Rauhtiefe zwischen 2 und 10/U hat.
Die Schicht kann mit der Zuführungselektrode z. B. durch Aufwalzen, Anlöten oder Aufsprühen fest verbunden sein. Die Schicht kann auch lose als Folie zwischen Elektrode und Zuführungselektrode liegen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Schicht als die Zuführungselektrode v/enigstens teilweise am Umfang umfassende Kappe auszubilden.
Die Erfindung wird an Hand dreier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren 1 bis 5 näher erläutert. Eb zeigen:
Figur 1 den Schnitt durch eine Zuführungselektrode nach dem Stand der Technik,
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Figur 2, 3 und 4 die Schnitte durch drei Ausführungsbeispiele von Zuführungselektroden gemäß der Erfindung .und
Figur 5 den Schnitt durch ein scheibenförmiges Bauelement mit der Zuführungselektrode nach Figur 4.
In Figur 1 ist eine Zuführungselektrode nach dem Stand der Technik gezeigt. Diese besteht aus drei Teilen, nämlich einem Teil 1 aus einem elektrisch und thermisch gut leitenden Metall, wie z. 3. Kupfer.-Mit dein Teil 1 ist eine Scheibe 2 verbunden, die aus einem Metall besteht, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient etwa dem des Halbleitermaterials entspreicht. Das kann z. B. Molybdän oder Wolfram sein. Die Scheibe 2 ist an der Unterseite mit einer Silberschicht 3 z. B. durch Anlegieren verbunden. Wird diese Zuführungselektrode auf die Elektrode eines Halbelementes aufgesetzt, so entstehen an der Grenzfläche zwischen der Zuführungselektrode und der Elektrode keine nennenswerten mechanischen Kräfte in Richtung der Hauptfläche des Ealbleitereleiaentes. Die Scheibe 2 stellt jedoch ein relativ hohen thermischen Widerstand für die vom Halbleiterelement abzuführende Wärme dar. ■
In Figur 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Zuführungselektrode gemäß der Erfindung gezeigt. Die Zuführungselektrode besteht aus einem Teil 4 aus elektrisch und thermisch gut leitendem Metall wie z. B. Kupfer oder Aluminium. Mit der Unterseite des Teiles 4 ist eine Silberschicht 5 fest verbunden. Die Stärke der Silberschicht beträgt mindestens 50, vorzugsweise 200/U. Hierzu kann gewöhnliches Feinsilber, d. h. Silber mit einer Reinheit von mindestens 98$ oder auch eine überwiegend Silber enthaltende Legierung verwendet werden. Die Silberschicht kann auf das teil 4 entweder im Schutzgas oder im Vakuum aufgelötet oder auch aufgewalzt werden. Das Aufwalzen von Edelmetallen
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auf weniger edle Metalle ist hinreichend bekannt* Dies wird im allgemeinen lediglich unter Anwendung hohen Druckes ausgeführt, bei dem das Kupfer mit dem Silber durch eine Art Diffusionslötung miteinander verbunden wird. Zweckmäßigerweise wird das Silber im Schutzgas auf das Kupfer oder das Aluminium aufgewalzt, bevor sich eine Oxidschicht auf dem Kupfer gebildet hat. Dadurch läßt sich der elektrische und thermische Übergangswiderstand zwischen dem Kupfer und der Silberschicht auch während des Betriebes im wesentlichen konstant halten. Anschließend wird die Silberschicht 5» z. B. durch Sandstrahlen oder tappen, aufgerauht. Die Rauhtiefe liegt hierbei zweckmäßigerweise zwischen 2 und 10 /U. Die Silberschicht 5 kann jedoch auch mittels eines bekannten Metallsprühverfahrens vorzugsweise im Vakuum auf das Teil 4 aufgesprüht werden. Dies geht so vor sich, daß ein Silberdraht mittels eines Lichtbogens geschmolzen und ein starker Gasstrahl durch den Lichtbogen hindurchgeblasen wird. Dabei wird das Silber auf die Kupferoberfläche aufgesprüht. Die erforderliche Rauhigkeit stellt sich hier gegebenenfalls durch das Aufsprühen selbst ein, so daß eine besondere mechanische Behandlung eventuell überflüssig werden kann.
In Figur 3 ist eine weitere Zuführungselektrode für scheibenförmige Halbleiterbauelemente gezeigt. Diese besteht aus einem Teil 6 aus thermisch und elektrisch gut leitendem Metall, wie z. B. Kupfer oder Aluminium. An der Oberseite und Unterseite des Teiles 6 sind Silberschichten 7 bzw. angebracht. Diese können wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 durch Bten, Aufwalzen oder Aufsprühen mi^ dem Teil 6 fest verbunden sein. Bezüglich der Dicke und der Rauhtiefe der Silberschicht 8, gegebenenfalls auch für Schicht 7, gilt das gleiche wie für die Silberschicht 5 nach Figur 2.
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In Figur 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Zuführungselektrode gezeigt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 3 versehen. Diese Zuführungselektrode unterscheidet sich von der nach Figur 3 im wesentliehen dadurch, daß die Silberschicht als Kappe 9 auf das Teil 6 aufgeschoben ist·. Die Kappe 9 umfaßt hierbei einen Teil der Seitenwände des Teiles 6. Die Kappe weist eine Mindestdicke von 50/U, z. 3. 200/U auf. Ihre Rauhtiefe beträgt ebenfalls wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen zwischen 2 und 10/U. Besteht die Zuführungselektrode 6 aus Kupfer, so kann eine Oxydation ihrer Unterseite z. B. durch Aufbringen einer dünnen galvanischen Silberschicht 24 geschützt werden. Statt der Kappe 9 kann auch, einfach eine aufgerauhte Silberfolie mit einer Dicke von mindestens 50/u zwischen die Zuführungselektrode 6 und die Elektrode des Halbleiterelementes gelegt werden. Eine auf die Zuführungselektrode aufgesteckte Silberkappe hat jedoch den Vorteil, daß eine Zentrierung der Silberschicht beim Zusammenbau des Halbleiterbaüelementes überflüssig ist. .
Die Kappe 9 nach Figur 4 kann auch bei der Zuführungselektrode nach Figur 2 Anwendung finden. Ebenso ist es möglich, auchim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 nur eine Silberfolie zu verwenden.
In Figur 5 ist ein scheibenförmiges Halbleiterbauelement mit der Zuführungselektrode nach Figur 4 im Schnitt gezeigt. Das Gehäuse des Halbleiterbauelementes weist einen Isolierring 10, ζ. B. aus Keramik, auf. Mit der Außenfläche des Ringes 10 sind zwei I-förmige Ketallringe 11 , und 12 z. B. durch Anlöten verbunden. An dem L-förmigen Hing 11 und 12 sind Metallringe 13 und 14, z. B. aus Kupfer, angebracht. Die Öffnungen der Metallringe 13 und
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sind mit napfformigen , z. B. ebenfalls aus Kupfer bestehenden Teilen 15 und 16 gasdicht, z. 3. durch Verlöten, Verkleben oder Verschweißen verbunden. Auf dem unteren napfförmigen Teil 16 sitzt ein Halbleiterelement. Dieses besteht aus einer Trägerplatte aus einem Metall, dessen thermischer Ausdehnungskoeffxzient dem des Halbleitermaterials ähnlich ist, z. B. aus Molybdän. Mit der Trägerplatte 17 ist ein Halbleiterkörper 18, z. B. aus Silicium, z. B. durch Anlegieren, verbunden. Der Halbleiterkörper 18 weist eine aus zwei Schichten 19 und 20 bestehende Elektrode auf. Die Schicht 19 besteht aus Aluminium, z. B. in einer Stärke von 10 bis 20/U. Die Alurainiumschicht 19 ist mit einer Silberschicht 20 von z. B. 1 bis 2 ax Stärke versehen. Die Aluminiumsehicht kann auf dem Halbleiterkörper 18 im Vakuum aufgedampft werden. Die Silberschicht 20 wird zwecknäßigerweise im * gleichem Vakuum auf die Aluminiumschichten 19 aufgedampft und anschließend bei 450° C eingesintert· Damit wird eine Oxydation des Aluminiums vermieden. Auf der Elektrode 19ι 20 des Halbleiterelementes sitzt die Zuführungselektrode (6,7,9), die die in Figur 4 gezeigte Form hat· Zur Zentrierung der Zuführungselektrode im Gehäuse weist diese einen Ring 22 auf, der im wesentlichen spielfrei in den Isolierring 10 hineinpaßt. Zum Schutz insbesondere der an dem Rand des Halbleiterkörpers tretenden pn-Übergänge kann noch eine Schutzschicht 21, z. B. aus Siliconkautschuk aufgebracht sein.
Es hat sich gezeigt, daß das beschriebene Halbleiterbauelement bei allen Betriebsbedingungen, d. h. sowohl bei Dauerlast wie auch bei häufig wechselnder Last,seine Eigenschaften bezüglich der Durchlaßspannung beibehält. Bei häufig wechselnder Last wird die angerauhte- Silberschicht 8 zum Teil einge&net, wobei das abgeriebene Silber sich in die Vertiefungen setzt und als Schmiermittel wirkt,
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Auch bei Dauerlast wachsen die Silberschichten 9 und 20 überraschender/» eise nicht zusammen.
8 Patentansprüche
5 Figuren . ' ■
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Claims (8)

Patentansprüche
1. Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper mit mindestens einer äußeren durch Diffusion dotierten
Zone, auf der eine aus versilbertem Aluminium bestehende Elektrode aufgedampft ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektrode eine Zuführungselektrode aus einem Metall angepreßt ist, dessen thermisdier Ausdehnungskoeffizient von
dem des Halbleiterkörpers abweicht und daß auf der
Elektrode eine Schicht aus Silber oder einer Silberverbindung aufliegt, die eine Dicke von mindestens
50/U und eine Rauhtiefe zwischen 2 und 10/U hat.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht (5»8," mit der Zuführungselektrode (4»6) fest verbunden ist,
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, d*a d u r c h gekennzeichnet , daß die Schicht auf die Zuführungselektrode aufgewalzt ist.
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht mit der Zuführungselektrode verlötet oder verschweißt
ist.
5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht auf die Zuführungseiektrode aufgesprüht ist.
VPA 9/110/2092 - 9 -
409822/0515
6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß die Schicht lose als Folie zwischen. Elektrode und Zuführungselektrode liegt.
7« Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet·, daß die.Schicht lose als die, Zuführungselektrode wenigstens teilweise am
Umfang umfassende Kappe (9) zwischen Elektrode und
Zuführungselektrode liegt.
8. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schicht aus Reinsilber und die Zuführungselektrode aus versilbertem Kupfer besteht.
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409822/0515
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BE137994A BE807603A (fr) 1972-11-21 1973-11-21 Composant semi-conducteur avec contact a pression
SE7315741A SE395985B (sv) 1972-11-21 1973-11-21 Halvledarkomponent innefattande bl a en av forsilvrat aluminium bestaende elektrod och en mot nemnda elektrod pressad tilledningselektrod
IT31610/73A IT1001906B (it) 1972-11-21 1973-11-21 Componente a semiconduttori provvi sto di contatto a pressione
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SE (1) SE395985B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0017978A1 (de) * 1979-04-19 1980-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Halbleiterbauelement mit scheibenförmigem Gehäuse
DE3143335A1 (de) * 1981-10-31 1983-05-11 SEMIKRON Gesellschaft für Gleichrichterbau u. Elektronik mbH, 8500 Nürnberg Halbleitervorrichtung
EP0989611A2 (de) * 1998-09-22 2000-03-29 Asea Brown Boveri AG Kurzschlussfestes IGBT modul

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4079409A (en) * 1973-11-27 1978-03-14 Licentia Patent-Verwaltungs G.M.B.H. Thyristor with pressure contacting
US3992717A (en) * 1974-06-21 1976-11-16 Westinghouse Electric Corporation Housing for a compression bonded encapsulation of a semiconductor device
US4274106A (en) * 1977-11-07 1981-06-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Explosion proof vibration resistant flat package semiconductor device
DE2838997A1 (de) * 1978-09-07 1980-03-20 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur herstellung eines dichten gehaeuses fuer einen scheibenfoermigen, mindestens einen pn-uebergang aufweisenden halbleiterkoerper
DE3071367D1 (en) * 1980-09-29 1986-03-06 Toshiba Kk A semiconductor device with a semiconductor element soldered on a metal substrate
DE3221794A1 (de) * 1982-06-09 1983-12-15 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Scheibenfoermige halbleiterzelle fuer druckkontaktierbare leistungshalbleiterbauelemente
JPS5921062A (ja) * 1982-07-26 1984-02-02 Mitsubishi Electric Corp サイリスタ
BR8500047A (pt) * 1984-01-09 1985-08-13 Westinghouse Electric Corp Dispositivo semicondutor de potencia aglutinado por compressao
JPS62269322A (ja) * 1986-05-17 1987-11-21 Toshiba Corp 電力用半導体装置
JP2594278B2 (ja) * 1986-07-30 1997-03-26 ビービーシー ブラウン ボヴェリ アクチェンゲゼルシャフト 加圧接続型ｇｔｏサイリスタ
EP0287770B1 (de) * 1987-03-25 1993-05-05 BBC Brown Boveri AG Halbleiterbauelement mit einer Steuerelektrode
DE3869382D1 (de) * 1988-01-27 1992-04-23 Asea Brown Boveri Abschaltbares leistungshalbleiterbauelement.
US5406120A (en) * 1992-10-20 1995-04-11 Jones; Robert M. Hermetically sealed semiconductor ceramic package
JP3291977B2 (ja) * 1995-05-31 2002-06-17 三菱電機株式会社 圧接型半導体素子及びその製造方法並びに圧接型半導体装置
CN101479839A (zh) * 2006-04-24 2009-07-08 株式会社村田制作所 电子元件、使用该电子元件的电子元件装置及其制造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1374321A (fr) * 1961-03-28 1964-10-09 Siemens Ag Dispositif à semi-conducteurs
NL291270A (de) * 1961-08-12
FR1378015A (fr) * 1961-09-02 1964-11-13 Siemens Ag Dispositif à semi-conducteur
FR1378018A (fr) * 1961-10-31 1964-11-13 Siemens Ag Dispositif semi-conducteur
US3447236A (en) * 1966-02-11 1969-06-03 Western Electric Co Method of bonding an electrical part to an electrical contact
US3463976A (en) * 1966-03-21 1969-08-26 Westinghouse Electric Corp Electrical contact assembly for compression bonded electrical devices
US3492545A (en) * 1968-03-18 1970-01-27 Westinghouse Electric Corp Electrically and thermally conductive malleable layer embodying lead foil
US3562605A (en) * 1969-02-10 1971-02-09 Westinghouse Electric Corp Void-free pressure electrical contact for semiconductor devices and method of making the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0017978A1 (de) * 1979-04-19 1980-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Halbleiterbauelement mit scheibenförmigem Gehäuse
DE3143335A1 (de) * 1981-10-31 1983-05-11 SEMIKRON Gesellschaft für Gleichrichterbau u. Elektronik mbH, 8500 Nürnberg Halbleitervorrichtung
EP0989611A2 (de) * 1998-09-22 2000-03-29 Asea Brown Boveri AG Kurzschlussfestes IGBT modul
EP0989611A3 (de) * 1998-09-22 2000-08-02 ABB Semiconductors AG Kurzschlussfestes IGBT modul
US6426561B1 (en) 1998-09-22 2002-07-30 Abb Schweiz Holding Ag Short-circuit-resistant IGBT module

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Publication number Publication date
BE807603A (fr) 1974-03-15
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