DE2347182A1 - Semiconductor building-element with supply electrode and metal-housing - has heat-resistant elastomer annular disc elastic element - Google Patents

Semiconductor building-element with supply electrode and metal-housing - has heat-resistant elastomer annular disc elastic element

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DE2347182A1
DE2347182A1 DE19732347182 DE2347182A DE2347182A1 DE 2347182 A1 DE2347182 A1 DE 2347182A1 DE 19732347182 DE19732347182 DE 19732347182 DE 2347182 A DE2347182 A DE 2347182A DE 2347182 A1 DE2347182 A1 DE 2347182A1
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semiconductor
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Franz Benzinger
Theodor Lepper
Kurt Muth
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Abstract

The construction-element has a beaker-shaped metal housing, a feed-electrode and a semiconductor-element, which is under pressure between the feed-electrode and the bottom of the housing, an elastic element, which presses the feed-electrode against the semiconductor-element and is supported against a lid, located at the open end of the housing, and a sealing for the housing. The elastic element consists of a hear-resistant annular disc, made of elastomer, e.g., silicone rubber, located between lid and disc. The disc has some clearance in relation to the interior of the housing. The dia. and thickness of the annular disc are such that it fills, when loaded, the space between the outer edge of the disc and the interior wall of the housing. The merit of the device lies in its simplicity and cheapness.

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 8 München 2 19-SER1973SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 8 Munich 2 19-SER1973

Berlin und München Witteisbacherplatz 2Berlin and Munich Witteisbacherplatz 2

73/119073/1190

HalbleiterbauelementSemiconductor component

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit einem metallenen becherförmigen Gehäuse, einer Zuführungselektrode und einem Halbleiterelement, das unter Druck zwischen der Zuführungselektrode und dem Boden des Gehäuses liegt, mit einem Federelement, das die Zuführungselektrode gegen das Halbleiterelement preßt und sich gegen einen am offenen Ende des Gehäuses angeordneten Dekkel abstützt, und mit einer das Gehäuse abschließenden Dichtung.The present invention relates to a semiconductor device with a metal cup-shaped housing, a feed electrode and a semiconductor element, the is under pressure between the feed electrode and the bottom of the housing, with a spring element that holds the feed electrode presses against the semiconductor element and against a cover arranged at the open end of the housing supported, and with a seal closing the housing.

Ein solches Halbleiterbauelement ist beispielsweise in der DT-AS 1.439.139 beschrieben worden. Das Federelement besteht hier aus einer Stahlfeder, die sich gegen einen mit dem Gehäuseoberteil verkrallten, eine Glasdurchführung für die Zuführungselektrode aufweisenden Deckel abstützt. Das Gehäuseinnere ist gegen die Außenatmosphäre durch Verlöten des Deckels mit dem oberen Rand des Gehäuseteils abgedichtet. Ein weiteres Halbleiterbauelement der erwähnten Gattung ist z.B. in der DT-OS 2.027.598 beschrieben. Das Federelement besteht auch in diesem Halbleiterbauelement aus einer Stahlfeder. Die Stahlfeder stützt sich gegen einen Deckel ab, der mit dem Gehäuseoberteil verkrallt ist. Das Gehäuse wird durch einen den Deckel und einen Teil des Gehäuseoberteils bedeckenden Kunststoffüberzug abgedichtet..Such a semiconductor component is for example in the DT-AS 1.439.139 has been described. The spring element consists here made of a steel spring that clawed against one with the upper part of the housing, a glass feed-through for supports the supply electrode having cover. That The interior of the housing is sealed against the outside atmosphere by soldering the cover to the upper edge of the housing part. Another semiconductor component of the type mentioned is described, for example, in DT-OS 2.027.598. The spring element also consists of a steel spring in this semiconductor component. The steel spring is supported against a cover, which is clawed with the upper part of the housing. The housing is made up of a cover and a part of the upper part of the housing covering plastic coating sealed ..

Die beiden beschriebenen Lösungen sind für eine Massenfertigung zu teuero The two solutions described are too expensive for mass production or the like

VPA 9/110/2073VPA 9/110/2073

Hab/dd - 2 -Hab / dd - 2 -

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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestellt darin, ein Halbleiterbauelement gemäß der eingangs erwähnten Gattung weniger aufwendig und damit billiger zu gestalten.The object on which the present invention is based is to develop a semiconductor component in accordance with the introduction mentioned type less complex and thus cheaper to design.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement aus einer zwischen dem Deckel und einer Scheibe liegenden, aus einem temperaturbeständigen Elastomer bestehenden Ringscheibe besteht,, daß die Scheibe gegenüber dem Inneren des Gehäuses Spiel aufweist und daß der Durchmesser und die Dicke der Ringscheibe so gewählt sind, daß sie im belasteten Zustand den Raum zwischen dem Außenrand der Scheibe und der Innenwand des Gehäuses ausfüllt.The invention is characterized in that the spring element consists of a consists of a temperature-resistant elastomer ring disc, that the disc opposite the Has interior of the housing game and that the diameter and thickness of the annular disc are chosen so that they are in loaded state fills the space between the outer edge of the disc and the inner wall of the housing.

Eine besonders einfache Ausführungsform erhält man, wenn die Scheibe durch die Zuführungselektrode gebildet ist. Als Material für die Ringscheibe kommt zweckmäßigerweise Silikongummi oder ein Fluor-Elastomer in Frage»A particularly simple embodiment is obtained when the disc is formed by the feed electrode. The material used for the washer is expediently Silicone rubber or a fluoroelastomer in question »

Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren 1 und 2, die beide Schnitte durch ein Halbleiterbauelement zeigen, näher erläutert.The invention is illustrated by means of two exemplary embodiments in conjunction with FIGS. 1 and 2, both sections show by a semiconductor device explained in more detail.

Das Halbleiterbauelement nach Fig. 1 weist ein metallenes becherförmiges Gehäuse 1 auf, das mit einem Boden 2 versehen ist. Das Gehäuse 1 kann beispielsweise aus Kupfer bestehen. Auf dem Boden 2 des Gehäuses 1 sitzt ein Halbleiterelement 3j das aus einem Halbleiterkörper, z.B.aus Silicium, und Elektroden besteht. Auf dem Halbleiterelement liegt eine schmiegsame Metallschicht 4 auf, auf der eine Zuführungselektrode 5 aufsitzt. ■The semiconductor component according to FIG. 1 has a metallic cup-shaped housing 1 which is provided with a base 2 is. The housing 1 can for example consist of copper. A semiconductor element is seated on the bottom 2 of the housing 1 3j that consists of a semiconductor body, e.g. from Silicon, and electrodes. A pliable metal layer 4 rests on the semiconductor element, on which one Feed electrode 5 is seated. ■

Die Metallschicht 4 hat den Zweck, die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Zu-The purpose of the metal layer 4 is to reduce the different thermal expansion coefficients between the supply

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— 3 —- 3 -

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führungselektrode 5 und dem Halbleiterelement 3 auszugleichen. Die Zuführungselektrode 5 besteht aus einem gut leitenden Metall,· z.B. aus verzinntem oder versilbertem Kupfer und wird über eine Scheibe 6, die aus Metall oder auch aus starrem Isolierstoff bestehen kann, mittels einer Ringscheibe 8 aus einem Elastomer gegen die Metallscheibe 4 gepreßt. Die Ringscheibe 8 stützt sich gegen einen Deckel 7 ab, der seinerseits, z.B. durch Krallen oder einen krallenartigen Rand 9 mit der Oberseite des Gehäuses 1 in seiner Lage gesichert ist.Lead electrode 5 and the semiconductor element 3 balance. The supply electrode 5 consists of a highly conductive metal, e.g. tin-plated or silver-plated Copper and is made of a disc 6, which can be made of metal or rigid insulating material, pressed against the metal disk 4 by means of an annular disk 8 made of an elastomer. The ring disk 8 is supported against a cover 7, which in turn, e.g. by claws or a claw-like edge 9 with the top of the Housing 1 is secured in its position.

Die Figur 1 zeigt das Halbleiterbauelement nach der Montage. Es ist wesentlich, daß die Ringscheibe 8 den Zwischenraum zwischen der Innenwand 10 des Gehäuses 1 und dem Außenrand der Scheibe 6 ausfüllt. Dies kommt dadurch zustande, daß der Deckel 7 gegen die Ringscheibe gepreßt wird, die nach unten nicht ausweichen kann.FIG. 1 shows the semiconductor component after assembly. It is essential that the washer 8 is the gap between the inner wall 10 of the housing 1 and the outer edge of the disc 6 fills. This comes about by that the cover 7 is pressed against the washer, which cannot move downwards.

Zur Erleichterung der Montage ist der Durchmesser der Ringscheibe 8 etwas, z.B. einige Zehntel Millimeter, kleiner zu wählen als der Innendurchmesser des Gehäuses. Die Dicke der Ringscheibe wird dann zweckmäßigerweise so gewählt, daß bei der Montage einerseits der notwendige Kontaktdruck zwischen der Zuführungselektrode 5 bzw. der Metallscheibe 4 und dem Halbleiterelement 3 aufgebracht wird und daß andererseits genügend Material zum Ausfüllen des genannten Zwischenraumes zwischen dem Außenrand der Scheibe 6 und der Innenwand des Gehäuses 1 zur Verfügung steht. Ein praktisches Beispiel weist eine Ringscheibe mit einem Außendurchmesser von 8 mm und einer Stärke von 1 mm auf, die einem Druck von 10 ooo 70 kp ausgesetzt wird. Dieser Druck reicht sowohl zur Kontaktgabe als auch zur entsprechenden Verformung der Ringscheibe aus.To facilitate assembly, the diameter of the washer 8 is slightly smaller, e.g. a few tenths of a millimeter to be chosen as the inside diameter of the housing. The thickness of the annular disk is then expediently chosen so that During assembly, on the one hand, the necessary contact pressure between the supply electrode 5 and the metal disk 4 and the semiconductor element 3 is applied and that, on the other hand, sufficient material to fill said gap between the outer edge of the disc 6 and the inner wall of the housing 1 is available. A practical one Example has an annular disk with an outer diameter of 8 mm and a thickness of 1 mm, which is a pressure 10,000 70 kp is exposed. This pressure is enough for both for making contact as well as for the corresponding deformation of the washer.

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Die Befestigung des Deckels 7 kann, wie gezeigt, mit einer ringförmigen Verkrallung oder auch nur mit einzelnen Krallen erfolgen. Für die Abdichtung spielt die Verkrallung keine ausschlaggebende Rolle; diese wird vielmehr von der Ringscheibe 8 -übernommen, die außer ihrer Aufgabe als Feder·? element eine abdichtende Wirkung ausübt.The attachment of the cover 7 can, as shown, with a ring-shaped claws or only with individual claws. The clawing does not play a role in the sealing decisive role; this is rather taken over by the annular disk 8, which apart from its function as a spring ·? element has a sealing effect.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 lediglich darin, daß hier die Zuführungselektrode 5 die Funktion der Scheibe 6 (Fig. 1) mit übernimmt. Im übrigen sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auch hier ist ersichtlich, daß die Ringscheibe 8 den Zwischenraum zwischen dem Außenrand der Zuführungselektrode 5 -und der Innenwand 10 des Gehäuses 1 ausfüllt. Die Ringscheibe 8 kann aus einem hitzebeständigen Elastomer, wie z.B. Silikongummi oder einem Fluor-Elastomer bestehen. Die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 und 2 lassen sich auch dahingehend modifizieren, daß das Halbleiterelement mit den anderen Teilen 4, 5, 6, 7 und· 8 so tief im Inneren des Gehäuses 1 angeordnet ist, daß nur noch die Leitung der Zuführungselektrode 5 herausragt. The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that here the feed electrode 5 also takes over the function of the disk 6 (FIG. 1). Otherwise, the same parts as in Fig. 1 are provided with the same reference numerals. Here, too, it can be seen that the annular disk 8 fills the space between the outer edge of the feed electrode 5 and the inner wall 10 of the housing 1. The ring disk 8 can consist of a heat-resistant elastomer such as silicone rubber or a fluoroelastomer. The exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 can also be modified so that the semiconductor element with the other parts 4, 5, 6, 7 and 8 is arranged so deep inside the housing 1 that only the lead of the supply electrode 5 protrudes .

4 Patentansprüche
2 Figuren4 claims
2 figures

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Claims (4)

PatentansprücheClaims / 1 .}Halbleiterbauelement mit einem metallenen becherförmigen Gehäuse, einer Zuführungselektrode und einem Halbleiterelement, das unter Druck zwischen der Zuführungselektrode und dem Boden des Gehäuses liegt, mit einem Federelement, das die Zuführungselektrode gegen das Halbleiterelement preßt, und sich gegen einen am offenen Ende des Gehäuses angeordneten Deckel abstützt, und mit einer das Gehäuse abschließenden Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Jederelement aus einer'zwischen dem Deckel (7) und einer Scheibe (6, 5) liegenden, aus einem temperaturbeständigen Elastomer bestehenden Ringscheibe (8) besteht', daß die Scheibe (6, 5) gegenüber dem Inneren des Gehäuses (1) Spiel aufweist und daß der Durchmesser und die Dicke der Ringscheibe (8) so gewählt sind, daß sie im belasteten Zustand den Raum zwischen dem Außenrand der Scheibe (6, 5) und der Innenwand (10) des Gehäuses (1) ausfüllt./ 1.} Semiconductor component with a metal cup-shaped Housing, a lead electrode and a semiconductor element which is placed under pressure between the lead electrode and the bottom of the housing is, with a spring element, that the lead electrode against the semiconductor element presses, and is supported against a cover arranged at the open end of the housing, and with one the housing final seal, characterized in that that each element consists of an 'between the cover (7) and a disk (6, 5) lying, made of a temperature-resistant elastomer, an annular disk (8) consists' that the disc (6, 5) with respect to the interior of the housing (1) has play and that the diameter and the thickness of the annular disc (8) are chosen so that they the space between the outer edge in the loaded state the disc (6, 5) and the inner wall (10) of the housing (1) fills. 2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch ge kennze ichne t, daß die Scheibe durch die Zuführungselektrode (5) gebildet ist.2. Semiconductor component according to claim 1, characterized in that the disk is passed through the feed electrode (5) is formed. 3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (8) aus Silikongummi besteht„3. Semiconductor component according to claim 1, characterized in that the annular disk (8) consists of Silicone rubber consists of " 4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ringscheibe (8) aus einem Fluor-Elastomer besteht„4. Semiconductor component according to claim 1, characterized ge indicates that the washer (8) consists of one Fluorelastomer consists of " VPA 9/110/2075VPA 9/110/2075 509813/0653509813/0653 -α.-α. Leer seiteBlank page
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3612813A1 (en) * 1985-04-16 1986-10-23 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo SEMICONDUCTOR COMPONENT

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3612813A1 (en) * 1985-04-16 1986-10-23 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo SEMICONDUCTOR COMPONENT

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