DE2317005C2 - Controllable semiconductor component - Google Patents

Controllable semiconductor component

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DE2317005C2
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Klaus Dipl.-Ing. 6840 Lampertheim Weimann
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BBC Brown Boveri AG Germany
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Description

Die Erfindung betrifft ein steuerbares Halbleiterbauelement gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a controllable semiconductor component according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges. Halbleiterbauelement ist bekannt aus der US-PS 34 50 962. Bei diesem wird die Steuerelektrode ebenso wie die HauptelektroL.-n mit Hilfe von Druckfedern auf die entsprechenden Metallisierungen auf der Oberfläche des Halbleiterchips gepreßt Man nennt diese Art der Kontaktierung Druckkontaktierung.Such a thing. Semiconductor component is known from the US-PS 34 50 962. In this, the control electrode as well as the HauptelektroL.-n with the help of Compression springs are pressed onto the corresponding metallizations on the surface of the semiconductor chip calls this type of contact pressure contact.

Außer der Druckkontaktierung, die insbesondere bei Halbleiterbauelementen mit großem Durchmesser angewendet wird, ist auch die Lötkontaktierung bekannt. Hierzu wird im allgemeinen beidseitig der Halbleiterscheibe eine 1 mm bis 3 mm dicke Ronde aus Molybdän oder Wolfram angelötet. An diesen Ronden werden dann die äußeren Hochstromanschlüsse angebracht.Except for the pressure contact, which is used in particular for semiconductor components with a large diameter solder contact is also known. For this purpose, the semiconductor wafer is generally used on both sides a 1 mm to 3 mm thick round plate made of molybdenum or tungsten is soldered on. Be on these blanks then attached the external high-current connections.

Bei der Herstellung solcher Bauelemente besteht die Schwierigkeit, die Steuerelektrode exakt und dauerhaft mittels eines Lötvorganges zu kontaktieren. Dabei ist es notwendig, den Gate· Draht durch die Aussparung der bereits mit der Siliziumscheibe durch Löten verbundenen Ronde zu führen und den Draht auf die in der Aussparung befindliche metallisierte Steuerelektrode aufzulöten. Hier tritt einerseits die Schwierigkeit auf, den Draht nchtig zu zentrieren. Ein seitliches Verrücken während des Lötprozesses könnte einen Kurzschluß zwischen Steuer- und Hauptelektrode verursachen. Weiterhin muß ein gewisser Mindestdruck wenigstens kurzzeitig aufgewendet werden, um eine dauerhafte und wechsellastbeständige Lötverbindung zu gewährleisten. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, d:e bei dem eingangs beschriebenen steuerbaren Halbleiterbauelement verwendeten Kontakte derart weiterzubilden, daß sie eine einfache und sichere Lötkontaktierung ermöglichen.In the manufacture of such components there is the difficulty of keeping the control electrode exactly and permanently to contact by means of a soldering process. It is necessary to pass the gate wire through the recess of the already connected to the silicon wafer by soldering to lead the round blank and the wire on the in the Solder the metalized control electrode located in the recess. Here, on the one hand, the difficulty arises center the wire at night. Moving sideways during the soldering process could cause a short circuit between the control and main electrodes. Furthermore, a certain minimum pressure must be at least can be used for a short time in order to ensure a permanent and alternating load-resistant soldered connection. The present invention is based on the problem of the controllable one described at the beginning Semiconductor component used to develop contacts in such a way that they are simple and safe Enable solder contact.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Das im Bauelement vei bleibende Zentrierstück dient a'so zum Zentrieren des zu verlötenden Drahtes, vermeidet ein Verschieben durch während des Lötprozesses auftretende Zug- oder Biegekraft^· und sichert durch ein gewisses Auflagegewicht den für eine gute Lötverbindung notwendigen Mindestdruck. Die Metallisierung des Zentrierstücks erleichtert zudem das Anlöten eines flexiblen Drahtes für die äußere Zuleitung ganz erheblich.The centering piece that remains in the component is used a'so for centering the wire to be soldered, avoids shifting during the soldering process occurring tensile or bending force ^ · and secures by a certain bearing weight for a good Solder connection required minimum pressure. The metallization of the centering piece also makes this easier Soldering a flexible wire for the outer lead is quite significant.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Zentrierstück nach Abschluß des Lötvorgangs in der Aussparung der Ronde durch Silikonlack Fixiert werden.According to an advantageous development, the centering piece can after completion of the soldering process in the Recess of the round blank can be fixed with silicone varnish.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbei-piels näher erläutert werden.
Es zeigtThe invention is to be explained in more detail in the form of an exemplary embodiment with the aid of the drawing.
It shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen fertiggestellten Thyristor.F i g. 1 shows a cross section through a completed thyristor.

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung des Zentrierstücks undF i g. 2 shows an enlarged illustration of the centering piece and

F i g. 3 einen passend ausgebildeten Kopfdraht.
Eine Siliziumtablette 1, die im Falle eines Thyristors vier aufeinanderfolgende Schichten unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps aufweist, ist beidseitig mit je einer Molybdän- oder Wolfram-Ronde 2 durch eine Lotschicht 3 verbunden. Diese Ronden 2 bilden die anodenseitige bzw. kathodenseitige Hauptelektrode. Im Zentrum der kathodenseitigen Hauptelektrode befindet sich eine Aussparung. In dieser Aussparung ist mit Hilfe eines Zentrierstücks 5 aus Keramik ein Kopfdraht 6 eingefügt, dessen Kopf mit einer Steuerelektrode 4 durch eine leitschicht 7 verbunden ist. Die Oberseite des Zentrierstücks 5 besitzt eine Metallisierung 9. mit der sowohl der Kopfdrahl 6 als auch ein flexibler Draht 10 als äußerer Anschlußdraht durch eine Lotschicht 8 verbunden ist. Der Anschlußdraht 10 läuft durch eine Bohrung 11 im Kathodenanschlußteil 12, das aus Kupfer bestehen kann. Das ganze System ist auf einem Kupfersockel 13 aufgelötet. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist das Zentrierstück 5 mit Hilfe von Silikonlack 14 in der Aussparung der Ronde 2 fixiert.F i g. 3 a suitably designed head wire.
A silicon tablet 1, which in the case of a thyristor has four successive layers of different conductivity types, is connected on both sides to a molybdenum or tungsten blank 2 by a solder layer 3. These round blanks 2 form the anode-side or cathode-side main electrode. There is a recess in the center of the main electrode on the cathode side. A head wire 6, the head of which is connected to a control electrode 4 by a conductive layer 7, is inserted into this recess with the aid of a centering piece 5 made of ceramic. The top of the centering piece 5 has a metallization 9, to which both the head beam 6 and a flexible wire 10 as an external connecting wire are connected by a solder layer 8. The connecting wire 10 runs through a bore 11 in the cathode connection part 12, which can be made of copper. The whole system is soldered onto a copper base 13. To increase the mechanical strength, the centering piece 5 is fixed in the recess of the circular blank 2 with the aid of silicone varnish 14.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Steuerbares Halbleiterhauele.nent mit einer Hauptelektrode und mindestens einer Steuerelektrode innerhalb einer Aussparung der Hauptelektrode, wobei die Kontaktierung der Hauptelektrode durch eine eine entsprechende Aussparung aufweisende Ronde aus Molybdän oder Wolfram und die Kontaktierung der Steuerelektrode durch einen Draht mit angeformtem Nagelkopf erfolgt, der mittels eines zylinderförmigen, isolierenden Zentrierstücks in der Aussparung der Ronde geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nagelkopf mit der Steuerelektrode (4) verlötet ist, daß das Zentnerstück (5) aus Keramik besteht, daß das Zentrierstück (5) an seiner der Steuerelektrode (4) abgewandten Stirnfläche eine lötfähige Metalliiierung (9) aufweist und daß mit dieser Metallisierung (9) der Nagelkopfdraht (6) und ein äußerer Anschlußdraht (10) verlötet sind.1. Controllable semiconductor housing with a main electrode and at least one control electrode within a recess of the main electrode, the contacting of the main electrode by a round blank made of molybdenum or tungsten and having a corresponding recess The control electrode is contacted by a wire with a molded nail head, which is guided by means of a cylindrical, insulating centering piece in the recess of the round blank, characterized in that the nail head is soldered to the control electrode (4) that the Centner piece (5) consists of ceramic that the centering piece (5) on its the control electrode (4) facing away from the end face has a solderable metallization (9) and that with this metallization (9) the nail head wire (6) and an outer connecting wire (10) are soldered. 2. Steuerbares Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierstück (5) in der Aussparung der Ronde (2) durch Silikonlack (14) fixiert ist.2. Controllable semiconductor component according to claim 1, characterized in that the centering piece (5) is fixed in the recess of the round blank (2) by silicone varnish (14).
DE2317005A 1973-04-05 1973-04-05 Controllable semiconductor component Expired DE2317005C2 (en)

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DE2317005A1 DE2317005A1 (en) 1974-10-17
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3450962A (en) * 1966-02-01 1969-06-17 Westinghouse Electric Corp Pressure electrical contact assembly for a semiconductor device

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