DE2261302A1

DE2261302A1 - Halbleiteranordnung aus einem halbleiterbauelement

Info

Publication number: DE2261302A1
Application number: DE19722261302
Authority: DE
Inventors: Dietrich Bader
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1972-12-15
Publication date: 1974-07-04

Description

??Halbleiteranordnung aus einem Halbleiterbaulement" Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung aus einem Haibleiterbaueleinent, das mit Anschlußelektroden verbunden und in einen Glaskörper eingebettet ist.
Halbleiterbauelemente, z. B. Dioden werden vielfach in Sinterglas eingekapselt. So verkapselte Bauelemente haben den Vorteil, daß sie wiederholten abrupten Temperaturänderungen standhalten. Solche Temperaturänderungen können sich beispielsweise zwischen -150 C und +25000 atspielen.
Nachteilig ist jedoch bei derartigen Bauelementen, daß das durch das Gehäuse dringende Licht im Halbleiterkörper einen Photostrom auslöst, der störend wirkt und die elektrischen Kenndaten des Halbleiterbauelementes verändert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung anzugeben, bei der unter Beibehaltung der genannten Vorteile ein Photostrom vermieden wird. Diese Aufgabe wird bei einer Ilalbleiteranordnung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Glaslcörper aus einer zumindest im äußeren Bereich derart reduzierten Metall-Sauerstoff-Verbindung besteht, daß der Glaskörper lichtundurchlässig ist.
Der Glaskörper besteht beispielsweise aus einem Blei-Bor-Silikatglas. Die Reduktion des Glaskörpers in den äußeren Randbereichen erfolgt durch eine Temperung in einer reduzierenden Atmosphäre. Hierbei wird ein Teil des Bleioxydes in der äußersten Randcchicht des Glaskörpers zu feinst verteiltem Blei reduziert. Dieses reduzierte Blei verleiht dem Bauelement eine tief schwarze Farbe und verhindert den Lichteintritt.
Der Glaskörper kann auch aus einem Zink-Bor-Silikatglas bestehen. Dann ird dieser Glaskörper an der Außenfläche vorzugsweise mit einer Deckschicht aus einem Blei-Bor-Silikatglas versehen. Die Temperung zur Schwarzfärbung des Gehäusekörpers wird dann abgebrochen, wenn sich der Glaskörper in seinem Randbereich dunkel verfärbt hat. Eine Reduzierung in der Nähe des eingekapselten Bauelementes ist nicht erlmnscht, da die sich dann an dem Halbleiterkörper anlagernden Bleiteilchen die elektrischen Kenndaten des Halbleiterbauelementes verändern wurden.
Die Halbleiteranordnung und ein vorteilhaftes Verfahren zu ihrer herstellung wird im weiteren anhand eines Äusführungsbeispieles näher erläutert.
In der Figur i ist eine Halbleiterdiode 1 dargestellt, die beispielsweise eine Mesadiode ist und an ihren einander gegenüberliegenden Anschlußflächen mit einer Aluminiumschicht 2 bzw 3 versehen ist. Diese Aluminiumschichten werden über eine Aluminium-Molybdänschicht mit Molybdän~ körpern 5 bzw. 4 test verbunden. Die Molybdänkörper münden schließlich in Zuleitungsdrähte 6 und 7, die beispielsweise aus Kupfer bestehen. Nach dem Aufbau der aus den Anschlüssen und dem Halbleiterkörper bestehenden Halbleiteranordnung wird auf die Seitenfläche des Halbleiterbauelementes und die Molybdänkörper eine Glaspaste 8 aufgebracht. Diese Glaspaste besteht vorzugsweise aus einem handelsüblichen Blei-Bor-Silikatgias. Diese Glaspaste muß nun zunächst zum Entfernen des Wassers getrocknet werden. Dies geschieht beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 100 bis 2000C in einem Luftstrom.
Während dieses Trockenprozesses nimmt der Glaskörper 8 eine in etwa elljpsoide Form an.
Nach dem Trockenprozess muß der Glaskörper gesintert werden.
Dies geschieht beispielsweise in einer schwach oxydici'enden Atmosphäre bei einer Temperatur von ca. 650 bis 73000. Die Sinterzeit liegt beispielsweise zwischen 8 bis 15 Minuten.
Die Sinteratmosphäre besteht vorzugsweise aus Stickstoff mit einem sehr geringen Anteil an Sauerstoff.
Danach wird die Halbleiteranordnung in eine reduzierende Atmosphäre eingebracht. Diese Atmosphäre setzt sich beispielsweise aus ca. 10 % Wasserstoff und ca. 90 % Stickstoff zusammen. Für die Temperung wird eine Zeit von ca. 5 bis 10 Minuten benötigt, dann hat sich das Blei-Oxyd an der Oberfläche zu einem dunklen Bleibelag 9 reduziert, der verhindert, daß Licht bis zum HalbleiterköMper dringt.
Der beschriebene Sinter- und Temperprozess zur Reduzierung des Glaskörpers in seinem äußeren Randbereich ist unabhängig von der Art des Halbleiterbauelementes, seinen Anschlußelektroden und der Art seiner Metallkontakte. Das geschilderte Verfahren kann auch bei Transistoren oder anderen Halbleiterbauelementen die gegen. Licht abgeschirmt werden sollen, sinnvoll angewandt werden.

Claims

Patentansprüche

Halbleiteranordnung aus einem Halbleiterbauelement, das mit Anschlußelektroden verbunden und in einen Glaskörper eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper aus einer zumindest im äußeren Bereich derart reduzierten Metall#Sauerstoff-Verbindung besteht, daß der Glaskörper lichtundurchlässig ist.
2) iialbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet1 daß der Glaskörper aus einem Blei-Bor-Silikatglas besteht.
3) Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper aus einem Zink-Bor-Silikatglas besteht und dieser Körper an der Außenfläche mit einer Deckschicht aus einem Blei-Bor-5ilikatglas versehen ist.
4) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Glaskörper nach dem Einkapseln des lialhleiterbauelementes zunlindest im äußeren Bereich zu feinst verteilten Metall reduziert wird.
5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper zur Reduzierung in reduzierender Atmosphäre getempert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatmospiläre aus ca. 10% Wasserstoff und ca. 90% Stickstoff besteht und die Temperatur ca.600-700°C beträgt.
7) Verfabrçn nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperung 5 bis 10 Minuten lang durchgeführt wird.
8) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch' gekennzeichnet, daß tuf das Halbleiterbauelement und die Anschlußelektroden eine Glaspaste aufgebracht wird, daß diese Glaspaste zunächst getrocknet, dann gesintert und schließlich zur Dunkelfärbung in einer reduzierenden Atmosphäre getempert wird.
9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung in einer schwach oxydierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von ca. 65o - 7300C während einer Zeit von 8 - 15 Minuten durchgeführt wird.

L e e r s e i t e