DE6610685U

DE6610685U - SEMICONDUCTOR COMPONENT.

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Publication number: DE6610685U
Application number: DE19686610685
Authority: DE
Original assignee: Semikron GmbH and Co KG
Current assignee: Semikron GmbH and Co KG
Priority date: 1968-04-04
Filing date: 1968-04-04
Publication date: 1975-07-03

Description

*M. I 3D D 3 I " ι. τ.* M. I 3D D 3 I "ι. Τ.

SEMIKRON Geso f₀ Gleichrichterbau u„ Elektronik mbHoSEMIKRON Geso f ₀ rectifier construction and electronics mbHo

8500 Nürnberg , Wiesentalstraße 40 Telefon 0911/30141, 31813 - Telex 06/221558500 Nuremberg, Wiesentalstraße 40 Telephone 0911/30141, 31813 - Telex 06/22155

Datum: 2. April I968 Unser Zeichen: I 116803 G Date: April 2, 1968 Our reference: I 116803 G

Halbleiter - BauelementSemiconductor component

Die Erfindung betrifft Halbleiter-Bauelemente, insbesondere Halbleiter-Gleichrichter für hohe Strombelastbarkeit, in scheibenförmiger Ausführung für den Einbau zwischen großflächige, plattenförmige Kühlelemente„The invention relates to semiconductor components, in particular to semiconductor rectifiers for high current carrying capacity, in disc-shaped design for installation between large, plate-shaped Cooling elements "

sind zahlreiche Ausfuhrungsformen von Halbleiter-Bauelementen bekannt, bei denen die mindestens einen ρη-TJbergang aufweisende Halbleiterscheibe über Kontaktbauteile in einem Gehäuse fest angebracht ist, das aus einem platten- oder scheibenförmigen, gleichzeitig zur Stromleitung dienenden Unterteil und aus einem mindestens eine isolierte Durchführung für weitere Stromleitungsanschliisse aufweisenden, haubenförmigen Oberteil aus Metall odor geeignetem Isolierstoff besteht, und bei denen die Gehäuseteile an den zur gegenseitigen Verbindung besonders ausgebildeten Stellen durch lötung oder nach bekannten Schweiß- und Preßverfahren fest und dicht verbunden sind«,are numerous embodiments of semiconductor components known, in which the at least one ρη-TJ transition exhibiting Semiconductor wafer firmly attached in a housing via contact components is that of a plate or disk-shaped, at the same time serving for the power line lower part and of at least one an insulated bushing for further power line connections having, hood-shaped upper part made of metal or suitable There is insulating material, and in which the housing parts are soldered to the points specially designed for mutual connection or are firmly and tightly connected using known welding and pressing processes «,

Weiterhin sind scheibenförmige sur Anordnung zwischen Kühlplatten vorgesehene Halbleiterbauelemente bekannt, bei denen die HaIbleitertablette in einem aus Edelmetallfolien und aus einem ring·= förmigen Isolierstoffkörper gebildeten Gehäuse gasdicht eingeschlossen und über die Eäelmetallfolien mit den gleichzeitig zur Stromleitung dienenden Eühlbleehen druckkontaktiert ist» Bedarfsweise können solche scheibenförmigen Ausführungsformen bei geeig«= neter Ausbildung auch zur Anordnung in aus Ober- und Unterteil bestehenden herkömmlichen Gehäusen verwendet werden_o Furthermore, disk-shaped semiconductor components provided between cooling plates are known, in which the semiconductor tablet is enclosed in a gas-tight manner in a housing formed from noble metal foils and from a ring-shaped insulating body and is pressure-contacted via the Eäelmetallfolien with the Eühlbleehen serving at the same time for current conduction used in geeig "= neter training also to the arrangement in a top and bottom part of existing conventional housings _o

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SEMI KRONSEMI CROWN

Gesellschaft f. Gleichrichterbau u. Elektronik mbH. Blatt 2 Society for rectifier construction and electronics mbH. page 2

Die Nachteile dieser bekannten Anordnungen bestehen in den zu ihrer Herstellung notwendigen zahlreichen und teilweise aufwendigen Ver=> fahrensschritten und einer dadurch bedingten Erhöhung der Ausfallrate ₉ in der Verwendung von besonders auszubildenden Kontakt- und • Gehäusebauteilen, in fertigungstechnischem Aufwand, insbesondere für Ausführungsformen mit gasdicht angeordneter Halbleitertabiette und teilweise in der Beschränkung dea Zusammenbaues mit besondersThe disadvantages of these known arrangements consist in the numerous and sometimes costly process steps necessary for their production and a resulting increase in the failure rate ₉ in the use of specially designed contact and housing components, in production engineering expense, especially for embodiments with gas-tight Semiconductor tab and partly in the restriction of the assembly with special

£IU5 gebildet SU Urd ΛαΤηο,-η Γηι-ΡωογκΉ,ο-βη KühlTaauteilen»£ IU5 formed SU Urd Λ αΤη ο, -η Γηι-ΡωογκΉ, ο-βη KühlTaautteile »

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterä Bauelement zu schaffen, welches, nach bekannten und geläufigen Verfahrensschritten herstellbar, unter Verwendung von günstig ausgebildeten Bauteilen einen einfachen und wirtschaftlichen Aufbau zeigt und einen besonders vorteilhaften Zusammenbau mit platten« förmigen Kühlbauteilen ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a semiconductor To create component, which can be produced according to known and common process steps, using inexpensive Components shows a simple and economical structure and a particularly advantageous assembly with plates " shaped cooling components allows.

Die Erfindung betrifft ein Halbleiter-Bauelement, insbesondere ein Halbleiter-Gleichrichter-Bauelement hoher Strombelastbarkeit, bei dem eine aus einer Halbleiterscheibe mit mindestens einem pn-übergang und aus beidseitig mit dieser fest verbundenen Kontaktscheiben bestehende Halbleitertabiette in einem im wesentlichen aus zwei metallischen, gegenseitig elektrisch isolierten und gleichzeitig zur Stromleitung dienenden Bauteilen gebildeten Gehäuse mechanisch fest angeordnet und an ihrer weiteren Kontaktfläche mit wenigstens einem Elektrodenanschluß kontaktiert ist und besteht darin, daß die beiden als Unter- und Oberteil des Gehäuses vorgesehenen metallischen Bauteile becherförmig und an ihrer äußeren Bodenfläche, bedarfswei3e oberflächenbehandelt, plan ausgebildet sind, daß die mit ihrer einen Kontaktfläche auf der inneren Bodenfläche des Gehäuseunterteils befestigte Halbleitertabiette und_s in vorbestiminter länge, der mit ihr kon·= taktierte Abschnitt des Blektrodenanschlusses mittels Isolierstoff-Gießmasse zur Erzielung einer fertigen, kompakten und mechanisch stabilen Baueinheit vergossen sind, und daß zwischen den einander zugewandten, ringförmigen Stirnflächen der beiden Gehäuseteile ein zu deren ausreichender elektrischer Isolierung und achsengleicherThe invention relates to a semiconductor component, in particular a semiconductor rectifier component with a high current-carrying capacity, in which a semiconductor tab consisting of a semiconductor wafer with at least one pn junction and contact disks permanently connected to it on both sides is essentially made up of two metallic, mutually electrical insulated and at the same time used for power conduction components housing is mechanically fixed and is contacted on its further contact surface with at least one electrode connection and consists in that the two metallic components provided as the lower and upper part of the housing cup-shaped and on their outer bottom surface, if necessary, surface-treated, are designed to be planar, so that the semiconductor tabs fastened with their one contact surface on the inner bottom surface of the lower housing part and _s in a predetermined length, the section of the sheet metal electrode connection which is in contact with it is medium s insulating casting compound are cast to achieve a finished, compact and mechanically stable unit, and that between the facing, annular end faces of the two housing parts, one for their adequate electrical insulation and coaxial

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Gesellschaft f₀ Glejlchrichterbau u» Elektronik mbHo Gesellschaft f ₀ Glejlchri c hterbau u »Electronics mbHo

Anordnung geeignet ausgebildeter ringförmiger Isoliersto"fkürper gegen wenigstens ein Gehäusebauteil beweglich angeordnet ist und am Umfang seiner gehäuseäußeren Randsone mindestens zwei Ausspa·* rungen aufweist», die mit ihrer Flächenausdehjrung dem Querschnitt von parallel zur Gehäusedrehaohse vorgesehenen, zum drehungsunab=- hängigen Zusammenbau mit Sühlbauieilen dienenden Führungsbolzen angepaßt sind,Arrangement of suitably designed ring-shaped insulating bodies is arranged to be movable against at least one housing component and at least two openings on the circumference of its outer edge of the housing has stanchions »which, with their areal extension, correspond to the cross-section from parallel to the housing rotation sleeve, to the rotation-independent = - pending assembly with guide bolts serving Sühlbauieilen are adapted

Anhand der in den Figuren. 1 bis 3 dargestellten Ausfülrrungsbeispie" Ie sind Aufbau und Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelements aufgezeigt und erläutert» Pur gleiche Teile sind in allen Figuren gleiche Bezeichnungen gewählteBased on the in the figures. 1 to 3 illustrated examples " Ie are the structure and mode of operation of the semiconductor component according to the invention shown and explained »Purely identical parts are in chosen the same names for all figures

Sn den Figuren 1 und 3 sind im Schnitt Ausführungsbeispiele für den Aufbau dargestellt und Figur 2 zeigt die Anordnung gemäß Figur 1 in Draufsicht« Sn the Figures 1 and 3 are in section exemplary embodiments for the structure shown and Figure 2 shows the arrangement according to Figure 1 in plan view «

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform trägt ein becherförmiges metallisches, gleichzeitig zur Stromleitung dienendes Gehauseunterteil 1 mit vorzugsweise zylindrischer Wandung_s weiterhin als Grundkörper bezeichnet, auf seiner inneren Bodenfläche die aus beidseitig mit ihr fest verbundenen Kontaktscheiben 2 und 4_? die vorzugsweise angenähert gleiche Wärmedehnzahl wie das Halbleitermaterial aufweisen, bestehende Halbleitertabletteο Die äußere Bodenfläche des Grundkörpers 1 ist zur flächenhaften Anlage an Kühj.= platten angepaßt_? vorzugsweise plan ausgebildet= Die Ausdehnungen der Bodenplatte bzw_o der Wandung des Grundkörpers 1 werden durch die Forderung nach optimaler Ableitung der in der Halbleitertablet te entstehenden Yerlustlsistungswärme an angrenzende Kühlbauteile bzw» durch die Forderung nach vorteilhaftem, wirtschaftlichem Aufbau des Halbleiter-Bauelements unter Verwendung von günstig bemess&Tien Bauteilen bestimmte Der Grundkörper 1 besteht aus einem ther misch und elektrisch gut leitenden Material.In the embodiment shown in FIG. 1, a cup-shaped metallic housing lower part 1, which is used at the same time as a power line and has a preferably cylindrical wall _s, continues to be referred to as the base body, on its inner bottom surface which consists of contact disks 2 and 4 _? which preferably have approximately the same coefficient of thermal expansion as the semiconductor material, existing semiconductor tablets o The outer bottom surface of the base body 1 is adapted for flat contact with cooling plates _? preferably plane formed = The dimensions of the bottom plate or _o the wall of the base body 1 are determined by the requirements for an optimal dissipation of the semiconductor Tablet te resulting Yerlustlsistungswärme to adjacent cooling components or "by the requirement for favorable, economic structure of the semiconductor device using low bemess & Tien components specific The base body 1 consists of a thermally and electrically good conductive material.

Die Halbleitertablette ist an ihrer freien Kontaktelektrode, dieThe semiconductor tablet is at its free contact electrode, the

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dem einen ersten Elektrodenanschluß darstellenden Grundkörper 1 atigewandt ist, mit einem zweiten Elektrodenansehluß 5 f läcr.enhaf t _f beispielsweise durch Lötung, kontaktiert, der vorzugsweise aus litzenförmigein Material besteht und an seinen äußeren Längenabschnitten zu kompakten Kontaktstücken 5a und 5b ausgebildet isto Zum Schutz gegen unerwünschte, die Eigenschaften des Halbleiteraaterials beeinträchtigende Oberflächeneinflüsse ist die freie Randzone der Halbleitertablette, an welcher der oder die pn-Übergange aus dem Halbleitermaterial austreten, mit einem geeigneten Schutzstoff 6 abgedeckte Der verbleibende freie Raum im Grundkörper 1 ist mit einer elektrisch isolierenden Gießmasse 7 ausgefüllt, welche zu weitgehendem Schutz der Efelbleitertablette gegenüber auf den zweiten Elektrodenanschluß wirkenden mechanischen Beanspruchungen dessen Kontaktstück 5a vorzugsweise ganz einschließt« Um eine Beeinträchtigung der Qualität des H&rbleiter-Baueleinents durch Eindringen von Feuchtigkeit an den Grenzflächen Metall-Gießmasse weitgehend zu vermeiden, kann die Innenmantelfläche dee Grundkörpers 1 und die Hantelfläche des Kontaktstücks 5a beispielsweise horizontal verlaufende, geeignet ausgebildete, in sich geschlossene Rillen aufweisen, wodurch Metall und Gießmasse nach Art einer Verzahnung ineinandergreifenοfacing the base body 1 representing a first electrode connection, contacted with a second electrode connection 5 f läcr.enhaf t _f, for example by soldering, which preferably consists of a stranded material and is designed at its outer length to form compact contact pieces 5a and 5b to protect against undesired Surface influences that impair the properties of the semiconductor material are the free edge zone of the semiconductor tablet, at which the pn junction or junctions emerge from the semiconductor material, covered with a suitable protective substance 6. The remaining free space in the base body 1 is filled with an electrically insulating casting compound 7, which for extensive protection of the semiconductor tablet against mechanical stresses acting on the second electrode connection, the contact piece 5a of which preferably encloses it completely To largely avoid the possibility at the metal-casting compound interfaces, the inner jacket surface of the base body 1 and the dumbbell surface of the contact piece 5a can have, for example, horizontally running, suitably designed, self-contained grooves, whereby the metal and casting compound intermesh in the manner of a toothing o

Auf der kreisringförmigen Stirnfläche des Grundkörpers 1 ist ein Isolierring 8 mit beispielsweise kreuzförmigem Querschnitt in der Weise angeordnet, daß der innere kreisringscheibenförmige Abschnitt 8a in das Gehäuseinnere sfegförmig hineinragt, und daß die beiden Schenkel 8b jeweils die Außenrandsone des Grundkörpers und eines Gehäuseoberteils 9 flächenhaft umschließeno Der gehäuseäußere _p radial überstehende Rand des Isolierringes 8 dient zur Fixierung des Halbleiterbauelements beim Einbau in Gleichrichter-Anordnungen, wie dies im Zusammenhang mit der Darstellung in Figur 2 noch erläutert wird» Der Querschnitt des Isolierrings 8 kann an sich beliebig sein und ist in seinen Ausdehnungen vor allem durch die Forderung nach ausreichender gegenseitiger elektrischer Isolation der beiden beim Einoatz des Halbleiter-Bauelements auf unter-On the circular end face of the base body 1, an insulating ring 8 with, for example, a cruciform cross-section is arranged in such a way that the inner circular disk-shaped section 8a protrudes into the interior of the housing in a sfeg-shaped manner, and that the two legs 8b each surround the outer edge of the base body and an upper housing part 9 over a large area The outer _p radially protruding edge of the insulating ring 8 serves to fix the semiconductor component when it is installed in rectifier arrangements, as will be explained in connection with the illustration in FIG mainly due to the requirement for sufficient mutual electrical isolation of the two when inserting the semiconductor component to under-

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SEMIKROlSEMICROL

Gesellschaft f « Gleichrichterbau u_o Elektronik mbHo Blatt 5Gesellschaft f "Gleichrichterbau u _o Electronics MBHO sheet 5

schiedlichem Potential liegenden Gehäuseteile 1 und 9 bestimmt*, Der Isolierring 8 dient gleichzeitig in vorteilhafter Weise auch zur zentrischen Anordnung aller das Gehäuse bildenden Bauteile_o Housing parts 1 and 9 lying at different potentials determined *, the insulating ring 8 is also used in an advantageous manner for the central arrangement of all the components forming the housing _{or the like}

An seinen den Stirnflächen von Grundkörper 1 und Gehäuseoberteil 9 zugeordneten Flächen kann, der Isolierring bedarfsweise zur Erzielung einer weitgehend dichten Verbindung mit Grundkörper unc Gehäuseoberteil mindestens eine prismenförmig oder kreisabsehnittförmig erhabene, in sich geschlossene Ausbildung aüfweise&o Der Isolierring besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff geeigneter mechanischer Festigkeit und kann ein Preßteil sein_o On its surfaces assigned to the end faces of the base body 1 and the upper housing part 9, the insulating ring can, if necessary, in order to achieve a largely tight connection with the base body and the upper housing part, have at least one prism-shaped or circular section-shaped raised, self-contained design can be a pressed part _o

Auf der dem Grundkörper abgewandten Seite des Isolierrings 8 ist 'als Gehäuseoberteil des erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelements ein metallisches j weiterhin als Kappe bezeichnetes Teil 9 angeordnete Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit beim Aufbau des Halbleiter«= Bauelements und bei seinem Zusammenbau mit Kühlbauteilen entspricht die Kappe 9 in Ausbildung und Ausdehnung angenähert dem Grundkörper 1» Sie weist im Zentrum ihrer Abdeckplatte eine nach außen zu geringerem Durchmesser stufenförmig abgesetzte zylindrische Durchbohrung 10 auf, deren innerer Längenabschnitt das Kontaktstück 5b aufnimmt₇ und deren äußerer enger Längenabschnitt zur Herstellung einer vorzugsweise durch Löten erzielten festen Verbindung von Kappe 9 und Kontaktstück 5b dient, wie dies mit 1i angedeutet ist₀ Pur Material, Bearbeitung und Oberflächenbehandlung der Kappe 9 gelten die diesbezüglichen Ausführungen zum Grundkörper 1_o An den Verbindungsflächen von Icolierring, Grundkörper und Kappe ist eine mechanisch feste Verbindung nicht erforderlich und auch nicht vorgesehen, da evtl., auf 'etende radiale Lageänderungen der Gehäuseteile gegeneinander von Cem flexiblen Mittelabschnitt des zweiten Elektrodenanschlusses 5 aufgenommen werden können und daher keine nachteiligen Auswirkungen auf die Halbleitertablette haben„ Die Kappe 9 kann in vorteilhafter Weise die gleiche Bauhöhe wie der Grundkörper aufweisen, so daß sich eine zur Ebene des Isolier·= rings symmetrische Anordnung ergibt*On the side of the insulating ring 8 facing away from the base body, a metallic part 9, also referred to as a cap, is arranged as the upper housing part of the semiconductor component according to the invention Formation and expansion approximated to the base body 1 »In the center of its cover plate it has a cylindrical through-hole 10, stepwise offset towards the outside to a smaller diameter, the inner length of which accommodates the contact piece 5b ₇ and the outer, narrow length of which is used to produce a fixed connection, preferably achieved by soldering cap 9 and the contact piece 5b serves, as is indicated with 1i ₀ Pur material, machining and surface treatment of the cap 9, the relevant observations the joining surfaces of Icolierring, base and cap apply to the base body 1 _o an is a mechanica h fixed connection is not required and also not provided, since possibly, on 'etende radial changes in position of the housing parts against each other can be accommodated by the flexible middle section of the second electrode connection 5 and therefore have no adverse effects on the semiconductor tablet. "The cap 9 can advantageously have the same height as the base body, so that an arrangement that is symmetrical to the plane of the insulation = ring results *

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SE M IKEOHSE M IKEOH

Gesellschaft f« Gleichrichterbau u« Elektronik mbH» Blatt 6Society for “rectifier construction and electronics mbH” page 6

In Figur 2 ist die Anordnung gemäß Figur 1 in Draufsicht dargestellte Die gehäuseäußere, vorzugsweise radial überstehende Ranä.-zone des Isolierrings 8 weist zwei, am Umfang genau entgegengesetzt angeordnete, "beispielsweise halbkreisförmige Aussparungen 12 auf, "welche zur Aufnahme von Führungsbolzea beim Zusammenbau des Halbleiter »Bauelements mi* Kühl "platten dienen und in ihrer Ausdehnung In Figure 2, the arrangement according to Figure 1 is shown in plan view The outer housing, preferably radially protruding rim zone of the insulating ring 8 has two "for example semicircular recesses 12" arranged exactly opposite on the circumference, "which are used to accommodate guide boltsa when assembling the semiconductor component with cooling" plates and in their extension

dem Boüzenquersehnitt angepaßt sind«. Bedarfsweise können auch zaehr als zwei Aussparungen -\ 2 und mit anderer als halbkreisförmiger 3rlächenausdehnung vorgesehen sein, die dann in sinnvoller Winkelteilung eine symmetrische Anordnung der Führungsbolzen am Umfang des Halb·= leiter-Bauelements ergeben=are adapted to the Boüzen cross section «. If necessary, more than two recesses - \ 2 and with other than semicircular surface extension can be provided, which then result in a symmetrical arrangement of the guide pins on the circumference of the semiconductor component in a meaningful angular division

In Figur 3 ist im Schnitt eine andere Ausführungsform für ein Halb— leiter-Bauelen^at gemäß der Erfindung aufgezeigte Der grundsätzliche Aufbau entsprielit d^r Darstellung in Figur 1, jedoch sind die einander zugewandten Sti ίι£lachen von Grundkörper 1 · und Kappe 9' an ihrer Außenkante in der Weise abgeschrägt ausgebildet, daß jeweils eine Kegeiflache gegeben ist. Der zwischen Grundkörper und Kappe angeordnete Isolierring I4 ist an seinen Verbindungsflächen zu den beiden angrenzenden Bauteilen diesen angepaßt ausgebildete Der Kegelwinkel beträgt bei allen Flächen übereinstimmend vorzugsweise 3 bis 5°» wodurch jeweils eine optimale Kegelverbindung zwischen den drei Bauteilen und ein hinreichend dichtes Halbleiter-Gehäuse gegeben ist» Die einander zugeordneten Verbindungsflächen der drei Gehäusebauteile können, jeweils übereinstimmend, auch entgegengesetzt konisch ausgebildet sein. Der Isolierring 14 kann wiederum eine zur Fixierung des Halbleiter-Bauelements zwischen Führungsbolaen entsprechend ausgebildete Eandzone aufweisen,,In Figure 3, in section, another embodiment of a semi- conductor Bauelen ^ at according to the invention-indicated The basic structure entsprielit d ^ r shown in Figure 1, but the facing Sti are ίι £ laugh of the base body 1 · and cap 9 'Formed beveled on its outer edge in such a way that a cone surface is given in each case. The insulating ring I4 arranged between the base body and the cap is designed to be adapted to the connecting surfaces of the two adjacent components is »The mutually associated connecting surfaces of the three housing components can, in each case coinciding, also be conical in opposite directions. The insulating ring 14 can in turn have a correspondingly designed end zone for fixing the semiconductor component between guide boles.

Bedarfsweise kann der Grur.dkörper 1 am Umfang seiner Außenmantelfläche vertikale Rillen aufweisen, wodurch die Möglichkeit zur Befestigung des Halbleiter-Bauelements in einem geeigneten Kühlbau« teil mitteis Preßsitz unä demzufolge eine verbesserte Ableitung der Verlustleistungswärmo gegeben ist»If necessary, the Grur.dkörper 1 can on the circumference of its outer lateral surface have vertical grooves, creating the possibility of attachment of the semiconductor component in a suitable cooling structure with a press fit and consequently improved discharge the heat loss is given »

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Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin _t daß das Kontaktstück 5b in seiner Stirnfläche eine Gewindebohrung aufweist und über dieselbe durch Verschraubung mit der Kappe 9 fest verbunden istβ Zu diesem Zweck ist die Kappe im Verlauf ihrer Durchbohrung in entsprechender Wrise mehrfach stufenförmig abgesetzt ausgebildete Um eine Drehbeanspruchung der Halbleitertablette über den zweiten Elektrodenanschluß zu verhindern, können Kontaktstück 5b und Durchbohrung 10 der Kappe 9 einander angepaßt vieleckig ausgebildet sein_rso daß bsi Herstsllung der Schraubverbindung das Kontaktstück 5b \ verdrehungssieher in der Durchbohrung 10 geführt istoA further development of the invention is _t that the contact element 5b has in its end face a threaded bore and fixedly connected to the same by screwing the cap 9 istβ For this purpose, the cap in the course of its through bore is stepped repeatedly stepped in corresponding Wrise formed around a rotational stress on the to prevent semiconductor pellet through the second electrode terminal, contact piece can 5b and through bore 10 of the cap 9 adapted to each other may be formed polygonal _r so that the screw connection BSI Herstsllung 5b \ twisting bootcovers out the contact piece in the through bore 10 isto

! Für einen Einsatz des erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelements in der Weise, daß nur am Grundkörper 1 eine Kühlplatte angeordnet und der obere Stromleitungsanschluß in Form eines litzen- oder bolzen-! For use of the semiconductor component according to the invention in the way that a cooling plate is only arranged on the base body 1 and the upper power line connection in the form of a stranded or bolted

förmigen Leiterteils gewünscht ist, kann die Kappe 9 an geeigneterShaped conductor part is desired, the cap 9 can be more suitable

\ Stelle ihrer äußeren Bodenfläche mindestens eine Gewindebohrung \ aufweisen₈ die zur Schraubkontaktierung des Halbleiter-Bauelements \ mit einem entsprechenden Anschlußleiter dient«, \ Have at least one threaded hole \ in _{place of their outer bottom surface 8} which is used for screw contact of the semiconductor component \ with a corresponding connection conductor «,

Eine wirtschaftliche Weiterbildung der Erfindung kann dadurch ge- \ geben sein_g daß der Grundkörper 1 und die Kappe 9 vollkommen, gleise ehe Ausbildung aufweisen, indem die zentrale Durchbohrung 10 dar ; Kappe bei deren Verwendung als Grundkörper zur Aufnahme der HaIb- ^: leitertablette deren Flächenausdehnung angepaßt ausgebildet ist» Der an der äußeren Bodenfläche austretende enge Abschnitt der zentralen Durchbohrung, welcher beim Gehäuseoberteil zur Erzielung einer Lötverbindung von Kappe 9 und Kontaktstück 5b vorgesehen ist, zeigt bei entsprechender Anordnung im Grundkörper 1 keine Nachteile für das Halbleiter-Bauelement und kann bedarfsweise mit einem geeigneten Lötmetall ausgefüllt werden»An economic embodiment of the invention can thus overall \ be give _g that the base body 1 and the cap completely 9, railroad tracks have before training by the central through bore 10 group; Cap when used as a base body for receiving the Halb- ^: conductor tablet whose surface area is designed to be adapted Arrangement in the base body 1 no disadvantages for the semiconductor component and can be filled with a suitable solder if necessary »

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Anmeldung mit drei oder mehr· Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitfäi/ickeitstyps und wenigstens einer ^Steuerelektrode können in der Weise ausgebildet sein_? daß der gehäuseinnere Abschnitt des Steuerelektrodenanschlus-Embodiments of the subject matter of the application with three or more zones of alternating conductivity type and at least one control electrode can be designed in this way _. that the section of the control electrode connection inside the housing

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SEMIKROKSEMICROC

Gesellschaft f₀ Gleichrichterbau U₀ Elektronik mbHo Blatt 8Gesellschaft f ₀ Gleichrichterbau U ₀ Electronics MBHO Sheet 8

sea mit in die Gießmasse eingebettet ist und daß der ringförmige Is61ierstoffkörper zur isolierten Durchführung des Steuere/lektrodenanschlusses durch das Gehäuse an mindestens einer geeigneten Stelle eine vorzugsweise radial verlaufende, bedarfsweise metallisierte Durchbohrung aufweist»sea is also embedded in the casting compound and that the ring-shaped insulating body for the insulated implementation of the control / electrode connection through the housing at at least one suitable point a preferably radially extending, if necessary metallized Has perforation »

Für den Aufbau des Halbleiter-Bauelements gemäß der Erfindung wird die vorbereitete Halbleitertablette auf der inneren Bodenfläche des entsprechend vorbereiteten Grundkörpers 1 mittels bekannter Verfahren fest aufgebracht„ Anschließend v/ird das Kontaktstück 5s. mit der oberen Kontaktelektrode der Halbleitertablette in entsprechender Weise kontaktiert, flach Reinigungsprozessen zur Entfernung von unerwünschten Rückständen oder von atmosphärischen Stoffen wird der freie Rand der Halblsitertablette mit einem passivierenden Schutzlack 6 versehen» Danach wird der verbleibende freie Raum des Grundkörpers mit einer geeigneten elektrisch isolierenden Gießmasse 7 ausgefüllt« Dann werden Isolierring 8 und Kappe 9 zentrisch aufgesetzt, wobei gleichzeitig das Ende des Kontaktstücks 5b in die Durchbohrung 10 der Kappe 9 eingreift* Abschließend wird in einem Lötprozeß ubör den engen Abschnitt der Durchbohrung 10 die feste mechanische Verbindung zwischen Kappe 9 und Kontaktstück 5b hergestellteFor the construction of the semiconductor component according to the invention, the prepared semiconductor tablet is firmly applied to the inner bottom surface of the correspondingly prepared base body 1 by means of known methods. The contact piece 5s is then v / ird. with the upper contact electrode of the semiconductor tablet in a corresponding way, flat cleaning processes to remove unwanted residues or atmospheric substances, the free edge of the half-liter tablet is provided with a passivating protective lacquer 6 Then the insulating ring 8 and the cap 9 are placed in the center, the end of the contact piece 5b engaging the through hole 10 of the cap 9 at the same time manufactured

Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung bestehen darin, durch Vergießen der Halbleitertablette und des angrenzenden Kontaktstüeks mittels Gießmasse zu einer kompakten Anordnung die Forderung nach Herstellung eines dichten Halbleitergehäuses und die mit dieser Forderung verbundenen Schwierigkeiten bei dazu notwendigen aufwendigen Bauteilen und Verfahrensschritten vermieden wer=» den, daß durch Verwendung von einfachen* nach vorteilhaften Herstellungsverfahren gefertigten Bauteilen ein überraschend wirt-= schaftlicher Aufbau eines Halbleiter-Bauelements hoher Strombeiast barkeit gegeben ist_P daß durch geeignete Ausbildung einer überstehenden Randzone aus einem Isolierstoff das Halbleiter=Bau8lement swischen Führungsbolzen besonders günstig fixiert und mit Kühlplat ten ohne weitere Bauteile kombiniert v/erden kann _$ und daß beimThe advantages of the subject matter of the invention are that by casting the semiconductor tablet and the adjacent contact piece by means of casting compound to form a compact arrangement, the requirement for the production of a sealed semiconductor housing and the difficulties associated with this requirement in the complex components and process steps required for this are avoided, that by using simple * components manufactured according to advantageous manufacturing processes, a surprisingly economical structure of a semiconductor component is given a high Strombeiast availability _P that by suitable formation of a protruding edge zone made of an insulating material, the semiconductor component swischen guide bolts are particularly favorably fixed and with a cooling plate th can be combined without further components _$ and that with

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SEMIKRONSEMICRON

Gesellschaft society £_ο £ _ο Crleiohrichterbau u<, Elektronik mbH, Blatt 9Crleiohrichterbau u <, Elektronik mbH, sheet 9

Zusammenbau des Halbleiter-Bauelements mit Kühlplatten über zwei Pührungsbolzen zu gewünschten Gleiohrichterschaltungen bei Ausfall eines Elements eine überraschend einfache Auswechselbarkeit gegeben ist οAssembly of the semiconductor component with cooling plates over two Guide pin to the desired rectifier circuits in the event of failure an element given a surprisingly easy interchangeability is ο

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Claims

RA.196 631-4ARA.196 631-4A

S EMI IE OH & eso for »GIeichrichterbau u * Elektronik mbHo 8500 Nuremberg «Wiesentalstrasse 40

Telephone 0911/30141, 318Ϊ3 - Telex 06/22155

S Date: 2 _O April 1968

Our reference: I 116803 G

Expectations

1o semiconductor component, in particular semiconductor rectifier component with high current carrying capacity, in which a semiconductor tablet consisting essentially of two metallic, Mutually electrically isolated and at the same time aar power line serving components housing arranged mechanically fixed and is coactivated on its further contact surface with at least one electrode connection, characterized in that the two metallic components provided as the lower and upper part of the housing are cup-shaped and on their outer side n bottom surface, surface-treated if necessary, are planar that the semiconductor tablet fastened with its one contact surface on the inner bottom surface of the lower housing part and, in a predetermined length _9, the portion of the electrode connection contacted with it by means of insulating material casting ßmasse are cast to achieve a finished, compact and mechanically stable structural unit, and that between the facing, annular end faces of the two housing parts, an annular insulating body suitable for their adequate electrical insulation and axially aligned arrangement is movably arranged against at least one housing component and on the circumference its outer edge zone of the housing has at least two recesses, the surface area of which is adapted to the cross-section of guide bolts provided parallel to the housing axis of rotation and used for rotation-independent assembly with cooling components.

2 »Semiconductor component according to claim 1, characterized by _t

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SEMIKRON /

Company f _a u _o Gleiehrichterbau electronics furniture Sheet 2

that the cup-shaped housing components have cylindrical outer surfaces have and preferably match in their radial and / or axial dimensions »

3 ο semiconductor component according to claim 1 to 2, characterized in that & a = < cup-shaped lower housing part on the circumference of its inner lateral surface has grooves running parallel to the bottom surface,

4ο E-slblelt sr — component sac-h claims 1 to 3? dsdu / Oh denotes that the cup-shaped lower housing part has grooves on the circumference of its outer jacket surface, preferably perpendicular to the base surface, _{or the like}

5ο semiconductor component according to claim 1 to 2 _? characterized in that the cup-shaped upper part of the housing has in its base plate a central, preferably stepped stepped through-hole designed to accommodate an electrode connection, the section of which protruding from the outer base surface forms a channel for producing a soldered connection between the electrode connection and the upper housing component »

6ο semiconductor component according to claim 5 _9, characterized in that the through-hole has a polygonal cross-section in its section provided for receiving the electrode connection »

7 ο semiconductor component according to claim 1 and / or one of the following Claims, characterized in that the cup-shaped upper part of the housing for contacting with the outer part of the housing Conductor components provided floor area at least one threaded hole on v / eist ο

Ss Kalblöiter-BSuslement aaeh claim 1 uiid / or one of the following Claims, characterized in that both housing components

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RT ?. MTTTRQW

Gesellschaft f _a Gleichrichterbau u, Elektronik mbH. Sheet 3

and the insulating body on their mutually facing annular Connecting surfaces are conical in such a way that between the insulating body and at least one housing component on the inner and / or outer surface of which there is a conical connection »

Q _z semiconductor component according to Claim 8, characterized in that the cone angle between mutually associated connecting surfaces is 3 to 5 °,

1Oo semiconductor component according to claim 1, characterized in that that the contact surface of the semiconductor tablet with the contact surface facing away from the lower part of the housing is made of stranded wire Material consists and on its two outer length sections to compact contact pieces with round or polygonal Cross-section and flat end face is formed "

11 ο semiconductor device according to claim 1 and / or one of the subsequent claims, characterized in 'that the facing away from the semiconductor pellet outer längenabsehnitt of the second electrode terminal in its end face a threaded bore for threaded connection with the housing upper part has _s "nd that the upper housing part adapted in a corresponding manner is trained"

12ο semiconductor component according to claim 1, characterized in that the electrode connection arranged between the semiconductor tablet and the upper part of the housing is embedded in casting compound up to a maximum of the entire length of its compact length section contaminated with the semiconductor tablet _{or the like}

13o semiconductor device according to claim I ₅ characterized ₉ that the insulating is annular and inner in the housing and / or £; ehäuseäußeren portion has its radial expansion raised, preferably web-shaped formations ₈ which each enclose a ring the marginal zone at least one lateral surface GEDES housing part .

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