DE3009511C2 - Druckkontaktierte Halbleiteranordnung - Google Patents

Druckkontaktierte Halbleiteranordnung

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Description

Die Erfindung betrifft eine druckkontaktierte Halbleiteranordnung, bestehend aus einem Halbleiterelement, mindestens einer Metallscheibe, deren eine Fläche in Flächenberührung mit der einen Seite des Halbleiterelements steht, und einer Druckeinrichtung mit einer MetalldruckDlatte zur Druckkontaktierung des Halbleiterelements über die Metallscheibe, wobei der thermische Ausdehnungskoeffizient der Metallscheibe zwischen denen des Halbleiterelements und der Metalldruckplatte liegt. Eine derartige Halbleiteranordnung ist aus der DE-AS16 14 630 bekannt
Eine derartige druckkontaktierte Halbleiteranordnung mit unter Druckspannung stehenden Halbleiterelementen, wie Transistoren, Thyristoren und GTO-Thyristoren, wird verbreitet als Leistungsanordnung angewandt. Der allgemeine Aufbau einer solchen Anordnung ist in Fi g. 1 dargestellt. Dabei sind säulenförmige Metalldruckplatten 14, 13 mit hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit unter Zwischenfügung von Metallscheiben 12, 13 auf gegenüberliegenden Seiten eines Halbleiterelement 11 angeordnet Letzteres wird auf die durch die Pfeile angedeutete Weise zwischen den Metalldruckplatten 14,15 zusammengedrückt. Die Metallscheibe 12,13 dienen dabei zum Schutz des Halbleiterelements 11 vor mechanischer Beanspruchung. Das Halbleiterelement 11 besitzt insbesondere einen von den M.etalldruckplatten 14,13 wesentlich verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Wenn sich daher die Mctalldruckplatten in unmittelbarer Berührung mit dem Halbleiterelement befinden, wird bei einer Temperaturänderung im Betrieb der Halbleiteranordnung ein Bimetalleffekt hervorgebracht, so daß das Halbleiterelement 11 einer mechanischen Beanspruchung unterworfen wird. Zur Verhinderung dieses Effekts werden die Metallscheiben 12,13 aus einem Werkstoff hergestellt, der einen zwischen den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Halbleiterelements 11 und den Mctalldruckplatten 14, 13 liegenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt. Im allgemeinen wird für die Metallscheiben 12, 13 ein Werkstoff benutzt, dessen thermischen Ausdehnungskoeffizient nahe bei dem des Halbleiterelements liegt, z. B. Molybdän oder Wolfram. Wenn das Halbleiterelement U z. B. ein Thyristor ist, wird dieser gemäß Fig. 1 nach einem Legierungsverfahren an der Seite der Anode mit der Metallscheibe 13 aus Wolfram verbunden. Letztere wird zudem mittels einer Lotschicht 17 mit der Metalldruckplatte 15, z.B. einem säulenförmigen Kupfer-Stempel verbunden. An der Kathodenseite ist die Metallscheibe 12 aus Molybdän mittels einer Lotschicht 16 mit der Kupferdruckplatte 14 verbunden. Weiterhin wird die andere Seite der Metallscheibe 12 aus Molybdän an der Kathodenseite des Thyristors 11 angepreßt.
Bei den bisherigen Halbleiter-Leistungsclementen, wie Thyristoren und Dioden, wird gemäß Fig.2 eine Kathode 21 elektrisch einheitlich ausgebildet. Infolgedessen tritt auch bei einer etwas ungleichmäßigen Zusammendrückung des Halbleiterelements keine stärkere Änderung der elektrischen Eigenschaften auf. Bei 22 ist in F i g. 2 eine Gate-Elektrode angedeutet.
Bei den meisten Halbleiteranordnungen, die derzeit auf diesem Gebiet Beachtung gefunden haben, etwa bei Hochleistungstransistoren und GTO-Thyristoren, ist allerdings gemäß Fig.3B ein Kathodenbereich 31 (oder Emitterbereich) in einem Mesaabschnitt ausgebildet. Der Kathodenbereich 31 ist dabei gemäß F i g. 3A in eine Vielzahl von Mesazonen unterteilt, wobei an den Teilzonen des Kathodenbereichs geformte, nicht dargestellte Elektroden mittels einer Metalldruckplatte über eine Metallscheibe in dem in F i g. 3A durch die gestrichelte Linie umrissenen Bereich angepreßt werden. Wenn das Halbleiterelement ein GTO-Thyristor ist, können die Teilzonen des Kathodenbereichs 31 gleichzeitig als unabhängige GTO-Thyristoren arbeiten und
dabei die Steueranschluß-Abschaltfunktion für einen gioßen Strom erfüllen. Es ist daher unbedingt erforderlich, daß die gesamte Kathode gleichmäßig angepreßt wird, um Stromunregelmäßigkeiten zwischen den Kathodenelementen zu vermeiden, die durch einen teilweisen Andruck oder einen Unterschied im Kontaktwiderstand sowie durch ungleichmäßige Abschalteigenschaften aufgrund einer unterschiedlichen Anpreßkraft hervorgerufen werden.
Es wurde festgestellt, daß der Anpreßzustand einer Halbleiteranordnung dieser Art grundsätzlich dem Fall entspricht, in welchem eine starre Säule entsprechend der Metallscheibe und der Druckplatte gegen einen quasi unendlich elastischen Körper entsprechend dem Halbleiterelement angepreßt wird. Wenn beispielsweise gemäß F i g. 4A eine starre Säule 42 mit einer Druckkraft ο gegen einen quasi unendlich elastischen Körper 41 angepreßt wird, bestimmt sich die im Körper 41 senkrecht zur Berührungsfläche erzeugte (mechanische) Spannung P(x) durch nachstehende Gleichung (1), vgl. zum Beispiel L A. Galin, »Theory of Elastic Contact«, Moskau 1953, japanische Übersetzung von T. Sato, veröffentlicht durch Nikkon Kogyo Shimbunsha, Japan 1958, Seite 45;
U)
worin bedeuten:
= auf die starre Säule einwirkender Druck
= Radius der starren Säulen
= Abstand vom Zentrum der starren Säule
F i g. 4B ist eine graphische Darstellung obiger Gleichung (1). Ersichtlicherweise nimmt die (mechanische) Spannung im quasi unendlich elastischen Körper 41 in Richtung auf den Umfang der starren Säulen 41 allmählich zu, um in dem mit der Umfangskante dieser Säule in Berührung stehenden Bereich des Körpers 41 eine unendliche Größe zu erreichen. Dies läßt darauf schließen, daß die Spannung sich bei einer druckkontaktierten Halbleiteranordnung am Randbereich des Halbleiterelements zu konzentrieren trachtet. Tatsächlich wurden im Betrieb zerstörte GTO-Thyristoranordnungen untersucht, wobei es sich herausstellte, daß bei der Mehrzahl dieser Anordnungen eine kreisförmige Eindrükkung längs der gestrichelten Linie gemäß Fig. 3A in den GTO-Thyristorelementen zu finden war. Außerdem war bei einer GTO-Thyristoranordnung mit einer solchen Eindrückung eine merkliche Verringerung des maximalen Anodenstroms (des maximalen steuerbaren Stroms) im Betrieb zu beobachten. Es wird angenommen, daß die ungleichmäßige Spannungsverteilung gemäß Fig.4B zu Ungleichmäßigkeit in der Flächenverteilung des Anodenstroms führt, wodurch die erwähnte Verringerung des maximalen Anodenstroms hervorgerufen wird. Eine GTO-Thyristoranordnung mit einer solchen kreisförmigen Eindrückung ist mit der weiteren, schwerwiegenden Schwierigkeit behaftet, daß der Randbereich der Kathode aufgrund von thermischer Ermüdung im Betrieb herausgedrückt wird, so daß die Kathode in unmittelbare Berührung mit der Gate-Elektrode gelangen und einen Kurzschluß bilden kann.
Zur Vermeidung der geschilderten Schwierigkeiten wurde bereits versucht, die ungleichmäßige Spannungsverteilung durch Verwendung einer Metalldruckplatte 51 mit einer Ausnehmung 51a gemäß F i g. 5 zu mildern.
In diesem Fall wird jedoch eine zwischen der Druckplat-. te 51 und einem nicht dargestellten Halbleiterelement angeordnete Metallscheibe 12 je nach ihrer Dicke unterschiedlich verformt, so daß hierdurch keine zweckmäßige Lösung für das Problem der ungleichmäßigen Spannungsverteilung geboten werden kann. Außerdem wurde bereits versucht, gemäß F i g. 6 den Umfangsbereirh 62a einer Metallscheibe 62 an der Seite des Halbleiterelements 11, z. B. durch Anfasen, unter einem spitzen Winkel abzustechen. Dieser Winkel θ wird wahlfrei ohne vernünftige Begründung bestimmt obgleich er üblicherweise mit 30° oder mehr gewählt wird. Im allgemeinen ist die Metallscheibe 62 etwa 500 bis 1000 μίτι hoch, wobei der abgestochene Bereich am Umfang der Metallseheibe 62 etwa 100 bis 300 μπι hoch ist Andererseits ist der Kathodenbereich des Halbleiterelements etwa 10 bis 30μπι hoch. Hieraus ergibt sich, daß das Anfasen des Umfangsbereichs der Metallscheibe 62 praktisch unbedeutend ist, vielmehr wird hierdurch Iediglich die Berührungsstelle zwischen dem Halbleiterelement 11 und dem Rand der Metallscheibe 62 vom Punkt Pauf den Punkt Q in F i g. 6 verschoben.
Aus der DE-OS 22 04 490 ist eine druckkontaktierte Halbleiteranordnung bekannt, bei der eine Beschädigung des Halbleiterelements durch mechanische Spannungen dadurch vermieden wird, daß wenigstens eine Zuführungselektrode sich vom Halbleiterelement weg verjüngt bzw. die Form eines Kegelstumpfes hat oder abgestuft ist oder entlang ihres Umfanges eine Nut aufweist. Durch diese bekannten Maßnahmen wird jedoch nicht die Möglichkeit geschaffen, die Gesamtfläche eines Halbleiterelements gleichmäßig unter Druck zu setzen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine druckkontaktierte Halbleiteranordnung der eingangs definierten Art zu schaffen, bei welcher keine Spannungskonzentration im Umfangsbereich des Halbleiterelements auftritt und bei welcher die Gesamtfläche des Halbleiterelements gleichmäßig unter Druck gesetzt werden kann.
Ausgehend von der druckkontaktierte Halbleiteranordnung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgetiäß dadurch gelöst, daß der Umfangsbereich der Metallscheibe an der Seite der Berührungsfläche mit dem Halbleiterelement eine gekrümmte Fläche bildet, so daß die genannte Seite des Halbleiterelements tangential zur gekrümmten Fläche der Metallscheibe liegt.
Im allgemeinen besitzt die Metalldruckplatte einen so fünf bis sieben Mal so großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Halbleiterelement (im allgemeinen Silizium), während der thermische Ausdehnungskoeffizient der Metallscheibe das zwei- bis vierfache desjenigen des Halbleiterelements beträgt. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen im Vergleich zum Stand der Technik und unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht einer bisherigen druckkontaktierte Halbleiteranordnung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Kathode und die Gate-Elektrode eines bisherigen Thyristors, Fig. 3A eine Aufsicht auf den Kathodenbereich einer GTO-Thyristoranordnung,
F i g. 3B einen Schnitt längs der Linie B-B in F i g. 3A, F i g. 4A eine schematische Darstellung der
Spannungsverteilung bei einer bisherigen druckkontaktierten Halbleiteranordnung, bei welcher ein quasi unendlich elastischer Körper entsprechend einem Halbleiterelement durch eine starre Säule entsprechend einer Metallscheibe und einer Metalldruckplatte mit Druck beaufschlagt wird,
F i g. 4B eine graphische Darstellung der Spannungsverteilung in quasi unendlich elastischen Körper unter den Bedingungen nach F i g. 4A,
F i g. 5 und 6 Schnittansichten anderer druckkontaktierter Halbleiteranordnungen bisheriger Bauart,
F i g. 7A eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des Erfindungsprinzips, wobei ein quasi unendlich elastischer Körper entsprechend einem Halbleiterelement durch eine starre Säule entsprechend der Kombination aus einer Metalldruckplatte und einer Metallscheibe zusammengedrückt wird,
F i g. 7B eine graphische Darstellung der Spannungsverteilung im quasi unendlich elastischen Körper unter den Bedingungen nach F i g. 7A,
Fig.8 eine Schnittansicht einer druckkontaktierten Halbleiteranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 9A eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Bedingungen zur Bestimmung des Krümmungsradius der gekrümmten Fläche einer Metallscheibe mit gekrümmtem Umfangsbereich unter Veranschaulichung der rechten Hälfte eines Systems, bei dem ein quasi unendlich elastischer Körper entsprechend einem Halbleiterelement durch eine starre Säule entsprechend der Kombination aus einer Metallscheibe und einer Metalldruckplatte mit Druck beaufschlagt wird,
F i g. 9B eine graphische Darstellung der Spannungsverteilung im quasi unendlich elastischen Körper unter den Bedingungen nach F i g. 9A,
Fig. 10 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Krümmungsradius der gekrümmten Fläche einer Metallscheibe und dem Radius R einer starren Säule und
Fig. IIA bis 13 Darstellungen anderer Ausführungsformen der Erfindung.
Im folgenden ist nunmehr zunächst das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip erläutert.
F i g. 7A zeigt, daü είη quasi unendlich elastischer Körper 41 entsprechend einem Halbleiterelement durch eine zylindrische starre Säule 72 mit einem Radius R, entsprechend der Kombination aus einer Metallscheibe und einer Metalldruckplatte, mit Druck beaufschlagt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß der unterseitige Umfangsbereich der starren Säulen 72 eine gekrümmte Fläche bildet, derart das die Oberfläche des genannten Körpers 41 tangential zur gekrümmten Fläche der Säule 72 liegt. In diesem Fall läßt sich die auf den Körper 41 ausgeübte (mechanische) Spannung P(x) durch folgende Gleichung ausdrücken (vergleiche Seite 1082 im »Handbook on Design of Strength«, 1962, veröffentlicht von Shoka Shobo, Japan):
P(X) =
3 -C
(2)
worin bedeuten:
q — Druck, der auf die starre Säule einwirkt
C = Radius der Kreisfläche, auf welcher der quasi unendlich elastische Körper und die starre Säule praktisch miteinander in Berührung stehen, und
χ — Abstand vom Zentrum der starren Säule.
F i g. 7B ist eine graphische Darstellung obiger Gleichung (2). Aus Gleichung (2) und F i g. 7B geht hervor, daß der Radius R der starren Säule 72 für die Verteilung der auf den genannten Körper 41 einwirkenden Spannung P(x) irrelevant ist und daß die Spannung innerhalb ίο der oben ausgegebenen Fläche auf diesen Körper einwirkt. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß die auf den Randbereich des quasi unendlich elastischen Körpers einwirkende (mechanische) Spannung weniger als das Doppelte der Spannung in seinem Mittelbereich beträgt. Mit anderen Worten: die auf diesen Körper einwirkende Spannung ist vergleichsweise gleichmäßig und ohne übermäßig großen Anstieg im Randbereich verteilt, wenn der Umfangsbereich der starren Säule bzw. der Metallscheibe auf spezielle Weise gekrümmt, d. h. abgerundet ist. Der Umfangsbereich der Metallscheibe sollte dabei vorzugsweise so gekrümmt bzw. abgerundet sein, daß der Radius der Metallscheibe nur geringfügig größer ist als der Radius der kreisförmigen Berührungsfläche zwischen Metallscheibe und Halbleiterelement, um eine hohe thermische Leitfähigkeit aufrechtzuerhalten, Stromungleichmäßigkeiten auf Grund von Unterschieden im Kontaktwiderstand zu vermeiden, die Bearbeitung der Metallscheibe zu vereinfachen und einer Vergrößerung der resultierenden Halbleiteranordnung entgegenzuwirken.
Im folgenden sind spezielle Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben.
Die in Fig. 8 dargestellte druckkontaktierte Halbleiteranordnung umfaßt als Halbleiterelement einen GTO-Thyristor 81, der vom pnpn-Typ ist und der nach einem üblichen Diffusionsverfahren hergestellt worden ist. Die oberste n-Typ-Schicht, d. h. die Kathodenzone des GTO-Thyristors 81, ist auf die in den Fig. 3A und 3B gezeigte Weise in eine Vielzahl von Mesa-Bereichen unterteilt, und an Kathodenzone, Anodenzone und mittlerer p-Typ-Schicht sind nicht dargestellte Elektroden angebracht.
Die aus Wolfram bestehende Metallscheibe 13 mit größerem Durchmesser als dem des GTO-Thyristors 81 ist nach einem Legierungsverfahren unmittelbar mit der anodenseitigen Fläche des Thyristors 81 verbunden. An der anderen Seite der Metallscheibe 13 ist mittels der Lotschicht 17 eine Kupfer-Druckplatte 15 befestigt. Weiterhin ist eine Metallscheibe 82 aus Molybdän mit kleinerem Durchmesser als dem des GTO-Thyristors 81 nach einem Legierungsverfahren an der Seite der Kathodenzone mit diesem Thyristor 81 verbunden. Der unterseitige Umfangsbereich der Scheibe 82 ist dabei auf noch näher zu erläuterende Weise gekrümmt bzw. abgerundet. Die weitere Kupfer-Druckplatte 14 ist mittels der Lotschicht 16 an der anderen Fläche der Scheibe 82 befestigt. Die Kupfer-Druckplatten 14 und 15 werden zur Herstellung der druckkontaktierten GTO-Thyristoranordnung in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen zusammengepreßt. Die Halbleiteranordnung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau bietet die folgenden Vorteile:
1. Da die auf den GTO-Thyristor einwirkende (mechanische) Spannung vergleichsweise gleichmäßig verteilt ist, ist der Thyristor vor einer übermäßigen Beanspruchung geschützt, so daß die Zuverlässigkeit der Halbleiteranordnung verbessert ist.
2. Auf Grund dieser vergleichsweise gleichmäßigen Spannungsverteilung ist zwischen den getrennten Abschnitten der Kathodenzone kein nennenswerter Unterschied in den elektrischen Eigenschaften zu beobachten, so daß eine Verschlechterung der Eigenschaften der GTO-Thyristoranordnung vermieden wird.
3. Ein Kurzschluß zwischen der Gate-Elektrode und der Kathode wird verhindert.
10
Selbstverständlich ergeben sich die vorstehend genannten Vorteile auch dann, wenn der GTO-Thyristor 81 durch ein anderes Halbleiterelement, etwa einen Transistor, einen (normalen) Thyristor oder eine Diode, ersetzt wird.
Wie erwähnt, bildet der unterseitige Umfangsbereich der Metallscheibe 82 bei der Ausführungsform nach F i g. 8 eine gekrümmte Fläche. Die F i g. 9A und 9B veranschaulichen gemeinsam die Ausbildung dieser gekrümmten Fläche gemäß der Erfindung. Durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß keine nennenswerte Änderung der elektrischen Eigenschaften auftritt, wenn die höchste (mechanische) Spannung im Randbereich des Halbleiterelements höchstens etwa das Dreifache des kleinsten Spannungswerts im Mittelbereich des Halbleiterelements beträgt. In F i g. 9A sind bei 81 bzw. 82 der GTO-Thyristor bzw. die Metallscheibe mit dem Radius R dargestellt. Gemäß Fig.9B wird eine Spannung 3 · P(O) (mit P(O)= die auf das Zentrum des Thyristors
81 einwirkende Spannung) an einem Punkt x' auf den GTO-Thyristor 81 ausgeübt, d.h. P(x')= 3P(O). Erfindungsgemäß ist tier Umfangsbereich der Metallscheibe
82 so abgerundet, daß die Oberseite des GTO-Thyristors 81 am Punkt x' tangential zum gekrümmten Umfangsbereich der Metallscheibe 82 liegt. Gemäß den F i g. 9A und 9B entspricht der kleinste Krümmungsradius r des abgerundeten oder gekrümmten Bereichs, wenn er dem Erfordernis gemäß der Erfindung genügen soll, dem Unterschied zwischen dem Radius R der Metallscheibe 82 und dem Abstand des Punkts x'vom Zentrum des GTO-Thyristors 81 (r = R-x'). Die zulässige Krümmung läßt sich also durch folgende Gleichung ausdrucken:
2-/Ϊ
3 J
45
Fi g. 10 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Radius R der Metallscheibe und dem zulässigen Krümmungsradius λ Die ausgezogene Linie gemäß Fig. 10 gibt die untere Grenze für den zulässigen Krümmungsradius ran. Der Umfangsbereich der Metallscheibe sollte daher eine Krümmung oder Abrundung mit einem innerhalb des schraffierten Bereichs über der ausgezogenen Linie liegenden Krümmungsradius besitzen.
Die Fig. U bis 13 veranschaulichen weitere Ausführungsformen der Erfindung. Gemäß den Fig. HA und 11B wird ein Halbleiterelement 11 durch eine ringförmige Metallscheibe 112 mit Druck beaufschlagt. In diesem Fall wird die Differenz zwischen Außen- und Innendurchmesser der Metallscheibe 112 durch 2 dividiert, so daß sich die Größe von R gemäß Fig. 10 ergibt; die Beziehung nach Fig. 10 wird für die Bestimmung des Krümmungsradius des abgerundeten Bereichs am Umfang der Metallscheibe 112 herangezogen.
Gemäß den F i g. 12A und 12B wird ein Halbleiterelement U durch mehrere getrennte Abschnitte einer Metallscheibe 122 mit Druck beaufschlagt. In diesem Fall wird der erwähnte Krümmungsradius auf der Grundlage der Annahme bestimmt, daß jeder der getrennten Abschnitte eine unabhängige Metallscheibe bildet.
Gemäß F i g. 13 ist der Krümmungsradius rgrößer als der Radius R einer Metallscheibe 132. Dabei ist der Radius der kreisförmigen Berührungsfläche zwischen der Metallscheibe 132 und dem Halbleiterelement 11, wie aus der Zeichnung hervorgeht, merklich kleiner als der Radius R der Metallscheibe 132 und daher nicht so wirksam. Die Anordnung nach Fig. 13 genügt jedoch der Beziehung zwischen R und r gemäß Fig. 10; sie liegt deshalb ebenfalls innerhalb des Erfindungsrahmens. Mit anderen Worten: der Erfindungsrahmen umfaßt auch den Fall von Ra r.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.8 ist die Metallscheibe 82 kreisförmig, doch kann auch eine rechtekkige Metallscheibe verwendet werden. In diesem Fall muß der Krümmungsradius r des abgerundeten Umfangsbereichs dieser Scheibe der Beziehung
r>
genügen, worin R der Hälfte der kürzeren Seite der rechteckigen Scheibe entspricht.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird die erreichte Wirkung deutlich verbessert, wenn die Metallscheibe kleiner ist als das Halbleiterelement. Wenn mithin die Metallscheibe 13 gemäß F i g. 8 kleiner ausgebildet wird als der GTO-Thyristor 81, sollte sie auf die spezielle Weise gemäß der Erfindung ebenfalls mit einem gekrümmten bzw. abgerundeten Umfangsbereich versehen sein.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist jeweils eine Metallscheibe unmittelbar mit einem Halbleiterelement verbunden. Es ist jedoch auch möglich, einen dünnen Film aus z. B. Aluminium oder Molybdän zwischen der Metallscheibe und dem Halbleiterelement vorzusehen. Dieser Film sollte dabei so dünn sein, daß die durch den gekrümmten Umfangsbereich der Metallscheibe hervorgebrachte Wirkung erhalten bleibt.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung, bestehend aus einem Halbleiterelement, mindestens einer s Metallscheibe, deren eine Fläche in Flächenberührung mit der einen Seite des Halbleiterelements steht, und einer Druckeinrichtung mit einer Metalldruckplatte zur Druckkontaktierung des Halbleiterelements über die Metallscheibe, wobei der thermi- «ehe Ausdehnungskoeffizient der Metallscheibe zwischen denen des Halbleiterelements und der Metalldruckplatte liegt,dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsbereich der Metallscheibe (82,112, 122,132) an der Seite der Berührungsfläche mit dem υ Halbleiterelement (11) eine gekrümmte Fläche bildet, so daß die genannte Seite des Halbleitereiements tangential-zur gekrümmten Fläche der Metallscheibe liegt.
2. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (82) eine kreisrunde flache Scheibe ist.
3. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Fläche der Metallscheibe (82) einen Krüm- 2s mungsradius r hat, der der Beziehung ri R (1 -2 y/273), mit R - Radius der Metallscheibe, entspricht.
4. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (82) rechteckig ist.
5. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius r der gekrümmten Fläche der Metallscheibe (82) der Beziehung r £ Λ (1 -2 j/273), mit R-Hälfte der kürzeren Seite der rechteckigen Meteilscheibe, entspricht.
6. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (112) eine Ringform besitzt.
7. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius r der jrekrummten Fläche der Metallscheibe (112) der Beziehung riü(l-2 ]/7ß), mit Ä-Hälfte der Differenz zwischen Außen- und Innendurchmesser der ringförmigen Metallscheibe (112), entspricht.
8. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe aus Wolfram hergestellt ist. so
9. Druckkontaktierte Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Metallscheibe und der Metalldruckplatte eine Lotschicht vorgesehen ist.
10. Druckkontaktierte Hnlbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Halbleiterelement und der Metallscheibe ein dünner Metallfilm vorgesehen ist.
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