DE3032172C2 - Lichtaktivierbare Halbleitereinrichtung - Google Patents

Lichtaktivierbare Halbleitereinrichtung

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DE3032172C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine lichtaktivierbare Halbleitereinrichtung mit mindestens zwei gegeneinander isolierten Hauptelektroden, welche in Preßkontakt mit einem durch ein optisches Signal aktivierbaren Halbleiterbauelement stehen, mit einem von einer der Hauptelektroden und einer Kappe gebildeten hermetisch geschlossenen Gehäuse und mit einem Lichtübertragungskanal, welcher einen hermetisch abschließenden Glasdichtungskörper sowie ein Lichtzuleitungskabel umfaßt. Eine derartige Halbleitereinrichtung ist aus der US-PS 85 454 bekannt.
Aus der DE-OS 27 36 460 ist es weiterhin bekannt, bei einer optoelektronischen Halbleitervorrichtung eine flexible Verbindung zwischen dem Lichtübertragungssystem und dem Gehäuse vorzusehen, um eine flexible Anpassung zwischen der Lichtquelle und der optoelektronischen Halbleitervorrichtung zu schaffen.
Aus der DE-OS 28 08 531 ist weiterhin entnehmbar, bei einem lichtgetriggerten Hochleistungs-Halbleiterbauelement das Lichtkabel mit einer Hohlmanschette zu umgeben, die aus einem Metall hergestellt ist, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient mit dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Lichtleiters vergleichbar ist.
Eine lösbare Anschlußvorrichtung für eine optoelektrische Verbindung zwischen einem Bündel aus optischen Fasern und einem Anschlußbauelement ist weiterhin aus der DE-OS 26 13 069 bekannt. Bei dieser bekannten Anschlußvorrichtung ist ein Anschlußteil vorgesehen, auf das eine Überwurfmutter aufgeschraubt ist. wobei das anzuschließende optische Faserbündel durch das Anschlußteil und die Überwurfmutter gehalten ist
Bei der eingangs genannten aus der US-PS 35 85 454 bekannten Halbleitereinrichtung ist zur Bildung des hermetisch geschlossenen Gehäuses das Halbleiterbauelement durch Hartlöten mit einem Teil des Gehäuses verbunden. Das Hartlötmaterial unterliegt jedoch einer thermischen Ermüdung, die zu einer Dejustierung des Lichtübertragungskanals führt Dabei führt bereits eine
ίο geringe derartige Dejustierung zu einer erheblichen Erhöhung der Verluste im Lichtzuleitungskabel.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besieht daher darin, bei einer lichtaktivierbaren Halbleitereinrichtung der eingangs genannten Art unter Gewährleistung eines hermetisch dichten Gehäuses eine optische Dejustierung des Lichtübertragungskanals während des Betriebes aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß der Glasdichtungskörper hermetisch von einem mit einem flexiblen Flansch in der Kappe gehaltenen Metallrohr umgeben ist und an seinem äußeren Ende mit dem Lichtzuleitungskabel verbunden ist.
Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Halble.itereinrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Längsschnittansicht durch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Halbleitereinrichtung.
Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, ist als eine Hauptelektrode eine Innenelektrode 21 vorgesehen, die über einen flexiblen Innenzuleitungsdraht 6 mit einer Außenelektrode 9 verbunden ist. Die Innenelektrode 21 steht in Preßkontakt mit der Elektrodenschicht 3 des Halbleitersubstrates 1. Eine Glimmerplatte 22 dient der Isolierung der Elektrode 3 von der Kupferbasis 7, welehe als andere Hauptelektrode dient. Ein flacher Ring 23 ist auf die Glimmerplatte 22 aufgelegt, und hierauf ist eine Scheibenfeder 24 gelegt, welche den Druck für den Preßkontakt liefert. Ein als Glasdichtungskörper dienender Quarzglasstab 25 steht in Schmelzverbindung mit einem Kovarrohr 26 (Fe.Ni.Co-Legierung) und ist Bestandteil eines hermetischen Lichtübertragungskanals. Das Material für diesen Stab ist nicht auf Quarzglas beschränkt. Es kann jegliches optisches transparentes Glas, wie beispielsweise Bleiglas, verwendet werden.
Ferner ist ein inneres Lichtzuleitungskabel 110 vorgesehen, welches sich durch den zentralen hohlen Bereich der Innenelektrode 21 zum Lichtempfangsbereich des Halbleitersubstrates 1, z. B. zu einem durch Licht zündbaren Thyristor, erstreckt. Dieses innere Lichtzuleitimgskabel 110 umfaßt einen Kern 111 sowie eine Führung 112, welche das Rohr 26 aufnimmt. Ein flexibler Kovarflansch 27 steht einerseits mit dem Rohr 26 und andererseits mit einer Isolierplatte 8 des Gehäuses in Schmelzverbindung. Ein Anschlußteil 28 steht in
Schmelzverbindung mit der Isolierplatte 8. Eine Überwurfmutter 29 ist auf das Anschlußteil 28 aufgeschraubt und dient zur Positionierung des Lichtzuleitungskabels 10 in der Mitte des Anschlußteiles 28. Eine Führung 30 liegt einerseits am Lichtzuleitungskabel 10 und andererseits am Rohr 26 an. Das äußere Lichtzuleitungskabel 10 mit Kern 11 und Umhüllung 14 und das innere Lichtzuleitungskabel 110 sind optisch durch den Glasdichtungskörper 25 verbunden. Eine Halteplatte 2 steht in Preß-
kontakt mit der Kupferbasis 7. Eine Hartlötverbindung wird auf diese Weise vermieden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das hermetische Gehäuse durch die Kupferbasis 7, die Isolierplatte 8, die Außenelektrode 9, den metallischen Hohlzylinder 13 und den Flansch 27 sowie den vom Kovarrohr 26 umgebenen Quarzglasstab 25 gebildet Das Halbleiterbauelement besteht aus dem Halbleitersubstrat 1, der Halteplatte 2, der Elektrodenschicht 3 und einem Silikonkautschukschutz 12.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann ein Problem aufgrund einer thermischen Ermüdung des Hartlötmaterials nicht auftreten, da das Halbleiterbauelement 1 in Preßkontakt mit der Kupferbasis 7 und der Innenelektrode 21 steht Eine thermische Ermüdung aufgrund einer Differenz des thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Isolierplatte 8 im Vergleich zum Quarzglasstab 25 oder zum Rohr 26 tritt gleichfalls η icht auf, da der Lichtübertragungskanal den Quarzglasstab 25 und das Rohr 26 umfaßt und über den Flansch 27 mit der isolierpiatte 8 des Gehäuses verbunden ist. Es wird ein ausgezeichneter hermetischer Abschluß für die Einführung des Lichtzuleitungskabels 10 erzielt da der hermetische Teil des Lichtübertragungskanals, der sich in das Gehäuse erstreckt, aus einem einzigen Quarzglasstab 25 gebildet ist. Die mechanische Festigkeit des Flansches 27 ist ein unwesentlicher Faktor und die Befestigung des Lichtzuleitungskabels 10 wird durch das mit der Isolierplatte 8 verbundene Anschlußteil 28 und die Überwurfmutter 29 gewährleistet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf einen durch Licht zündbaren Thyristor, sondern auch auf andere lichtaktivierbare Halbleitereinrichtungen, z. B. Transistoren oder Triacs, anwendbar.
Bei der erfindungsgemäßen lichtaktivierbaren Halbleitereinrichtung kommt es vorteilhafterweise nicht zur Beanspruchung aufgrund einer thermischen Ausdehnung, da der hermetisch ausgebildete Lichtübertragungskanal, der sich durch das Gehäuse erstreckt, hermetisch durch einen flexiblen Flansch gehalten ist. Probleme aufgrund einer thermischen Ermüdung des Materials treten nicht: auf, da beide Elektroden des Halbleiterelementes in Preßkontakt mit den Elektrodenanschlüssen stehen. Eine Hartlötverbindung kann somit vollständig vermieden werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (4)

Patentansprüche:
1. Lichtaktivierbare Halbleitereinrichtung mit mindestens zwei gegeneinander isolierten Hauptelektroden, welche in Preßkontakt mit einem durch ein optisches Signal aktivierbaren Halbleiterbauelement stehen, mit einem von einer der Hauptelektroden und einer Kappe gebildeten hermetisch geschlossenen Gehäuse und mit einem Lichtübertragungskanal, welcher einen hermetisch abschließenden Glasdichtungskörper sowie ein Lichtzuleitungskabel umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasdichtungskörper (25) hermetisch von einem mit einem flexiblen Flansch (27) in der Kappe (8, 13) gehaltenen Metallrohr (26) umgeben ist und an seinem äußeren Ende mit dem Lichtzuleitungskabel (10) verbunden ist.
2. Lichtaktivierbare Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Metallrohres (26) nahe bei dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Glases des Glasdichtungskörpers (25) liegt.
3. Lichtaktivierbare Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasdichtungskörper (25) aus Quarzglas besteht.
4. Lichtaktivierbare Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenwandung der Kappe (8,13) ein den Lichtübertragungskanal (25, 26, 10) umgebendes Anschlußteil (28) ausgebildet ist, auf das eine Überwurfmutter (29) aufgeschraubt ist, wobei das Lichtzuleitungskabel (10) durch das Anschlußteil (28) und die Überwurfmutter (29) gehalten ist.
DE3032172A 1979-08-28 1980-08-26 Lichtaktivierbare Halbleitereinrichtung Expired DE3032172C2 (de)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58157160A (ja) * 1982-03-12 1983-09-19 Toshiba Corp 光駆動型半導体装置
DE3337131A1 (de) * 1983-10-12 1985-04-25 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Glasfaserdurchfuehrung durch eine wandoeffnung eines gehaeuses
JPS62269322A (ja) * 1986-05-17 1987-11-21 Toshiba Corp 電力用半導体装置
JPS6452957U (de) * 1987-09-30 1989-03-31
JP3571354B2 (ja) * 1999-01-18 2004-09-29 三菱電機株式会社 圧接型半導体装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3585454A (en) * 1969-04-01 1971-06-15 Westinghouse Electric Corp Improved case member for a light activated semiconductor device
FR2305747A1 (fr) * 1975-03-28 1976-10-22 Thomson Csf Dispositif de connexion detachable pour liaisons opto-electriques par faisceaux de fibres optiques
US4144541A (en) * 1977-01-27 1979-03-13 Electric Power Research Institute, Inc. Light-activated semiconductor device package unit
US4131905A (en) * 1977-05-26 1978-12-26 Electric Power Research Institute, Inc. Light-triggered thyristor and package therefore
JPS5522713A (en) * 1978-08-04 1980-02-18 Fujitsu Ltd Connector mechanism of photo semiconductor device
US4257058A (en) * 1979-07-05 1981-03-17 Electric Power Research Institute, Inc. Package for radiation triggered semiconductor device and method

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US4389662A (en) 1983-06-21
DE3032172A1 (de) 1981-03-12
JPS6223288B2 (de) 1987-05-22
CA1140272A (en) 1983-01-25
JPS5633886A (en) 1981-04-04

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