DE832022C - Kristallkontaktvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Kristallkontaktvorrichtung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1952
G 2 338 VIII c 121 g.
Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Kristallkontaktvorrichtungen
(Tangentialtransistoren) und verbesserte Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Erfindung betrifft insl>esondere aber nicht ausschließlich Kristallkontaktvorrichtungen, die ein
Element aus haibleitendem, kristallinischem Material besitzen, das mit wenigstens zwei metallischen Kontaktgliedern
zusammen arbeitet, wobei das Element und die Kontaktglieder in einem geeigneten Schutzgehäuse
untergebracht sind.
Der Begriff Kontaktglied ist in dieser Beschreibung so zu verstehen, daß er keinen metallischen
Kontakt bezeichnet, der eine verhältnismäßig große Berührungsfläche mit dem kristallinischen Element
hat, beispielsweise einen Kontakt, der zur Herstellung einer leitenden Verbindung des Elements
nach der Außenseite des Gehäuses dient, sondern daß er sich nur auf Kontaktglieder bezieht, die im
wesentlichen einen Punktkontakt mit dem Element haben. ao
Solche Vorrichtungen mit zwei oder mehr Kontaktgliedern, deren Kontaktpunkte in geeigneten
Abständen die Oberfläche des kristallinischen Elements berühren, sind bekannt und können zur
Erzeugung oder Verstärkung elektrischer Signale as benutzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Kristallkontaktvorridhtung,
bei welcher der Druck zwischen dem Kontaktglied oder den Kontalctgliedern und
dem kristallinischen Element genau . festgelegt werden kann.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Kristallkontaktvorrichtung mit zwei oder mehreren
Kontaktgliedern, bei denen die Abstände zwischen den Kontaktpunkten genau festgelegt werden
können.
Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung solcher Kristallkontaktvorrichtungen.
Die erfindungsgemäße Kristallkontaktvorrichtung besteht aus einem kegelförmigen Element aus halbleitendem, kristallinischem Material und aus einem
oder mehreren metallischen Kontaktgliedern, die so angeordnet sind, daß sie mit dem Element zusammen
arbeiten können. Jedes Kontaktglied hat
ίο eine gerade Kante, die so angeordnet ist, daß sie den
kegelförmigen Teil des Elements nur in einem Punkte berührt, derart, daß der Kontaktpunkt
zwischen jedem Kontaktglied und dem Element sowie der Druck zwisc'hen jedem Kontaktglied und
dem Element über vorbestimmte Bereiche zumindest während des Zusammenbaus der Vorrichtung einstellbar
sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun mit Bezug auf die schematische Abbildung beschrieben,
die eine perspektivische Ansicht einer Kristallkontaktvorrichtung mit zwei Kontaktgliedern
veranschaulicht, wobei ein Teil der Vorrichtung weggeschnitten ist, um die inneren Einzelheiten
zu zeigen.
2$ Die Halterung für die Vorrichtung besteht aus
einem kreisförmigen, zylindrischen Teil 1, das aus einem geeigneten Isoliermaterial gebildet ist. Ein
axial angeordnetes röhrenförmiges Glied 2 und zwei Metallstäbe 3 und 4 sind starr mit dem Teil 1
während des Formungsverfahrens verbunden. Quer über ein Ende des Teils 1 sind eine tiefe Nut 5 und
eine flachere Nut 6 derart eingeschnitten, daß die Nuten 5 und 6 zueinander und zur Längsachse des
Teils ι in senkrechter Richtung verlaufen.
Die Kontaktglieder werden durch zwei dünne, biegsame Metallplatten 7 und 8 gebildet. Bei dem
bevorzugten Herstellungsverfahren wird eine biegsame Metallplatte in einer Stärke von etwa
0.075 mtn alJf die Innenfläche der Nut 6 gelegt. Die
Teile der Platte, die auf beiden Seiten der Nut 5 liegen, schließen mit den Seiten der Nut 6 ab,
während der mittlere Teil der Platte so eingeschnitten ist, daß ein Teil belassen wird, der
schmäler ist als die Nut 6, die Nut 5 überbrückt und der mit Bezug auf die Nut 6 zentrisch angeordnet
ist. Die Platte Wird; in ihrer Arbeitslage befestigt,
indem sie mit den Enden der beiden Metallstäbe 3 und 4 verlötet wird, die durch Löcher in den Teilen
der Platte verlaufen, die in Berührung mit der Innenfläche der Nut 6 sind.
Nachdem die Platte montiert ist, wird sie längs der Mittellinie der Nut 5 in zwei Teile geschnitten,
wobei ein etwa 0,075 mm breiter Streifen entfernt wird. Die beiden Kontaktglieder 7 und 8 werden
auf diese Weise so hergestellt, daß ein jedes durch die Hälfte der ursprünglichen Platte gebildet wird
und eine gerade Kante 9 hat. In der Abbildung ist nur die Kante 9 des Gliedes 8 sichtbar.
Dasi kristallinische Element 10 ist aus einem Stück
halbleitenden, kristallinischen Materials hergestellt, welches an das Ende eines kreisförmigen, zylindrischen
Metallstabes 11 gelötet und dann auf die Form eines schiefen kreisförmigen Kegels geschliffen
wird, dessen Grundfläche mit einer Stirnfläche des Stabes 11 zusammenfällt. Der Stab 11
wird in das röhrenförmige Glied 2 eingefügt, so daß das Ende, an dem das Element 10 befestigt ist, in
der Nut 5 zwischen deren Tnnenstirnfläche und den Kontaktgliedern 7 und 8 liegt, während das andere
Ende aus dem Isolierteil 1 hervorragt. Das Glied 2 hat eine Innenweite, die etwas größer als der Durchmesser
des Stabes 11 ist, so daß der Stab 11 durch
das Glied 2 hindurchgeschoben und darin um seine Längsachse gedreht werden kann. Infolge der
Herstellungstoleranzen, die zugelassen werden müssen, kann die Achse des Stabes 11 nicht genau
durch den Mittelpunkt des Spaltes zwisc'hen den beiden Kontaktgliedern 7 und 8 verlaufen. Soll
dabei die Spitze des konischen kristallinischen Elements 10 in der Mitte des Spaltes zwischen den
beiden Kontaktgliedern 7 und 8 liegen, so wird es im allgemeinen notwendig sein, den Stab 11 um
seine Achse zu drehen, um zu gewährleisten,, daß diese Lage erreicht wird. Auch wenn die entsprechenden
Drücke zwisc'hen den Kontaktgliedern 7 und 8 und dem Element 10 unterschiedlich sein
sollen, kann der Stab 1 r in eine geeignete Lage gedreht werden, wodurch die Spitze von der Mitte
des Spaltes entfernt wird. Das Element 10 wird durch axiale Bewegung des Stabes it mit den
Kanten 9 der Kontaktglieder 7 und 8 in Berührung gebracht. Infolge der Nachgiebigkeit der Kontaktglieder
7 und 8 können die Drücke zwischen ihnen und dem Element 10 dadurch leicht eingestellt
werden. Nachdem die Einstellungen durchgeführt sind, wird der Metallstab mit dem konischen Ende
12 des Gliedes 2 verlötet, um das Element 10 in genauer Lage festzulegen.
Die ganze Vorrichtung wird dann in einem geeigneten zylindrischen Gehäuse 13 untergebracht,
wobei sich die Metallstäbe 3, 4 und 11 durch ein Ende des Gehäuses 13 erstrecken, so daß sie als
Zuführungsverbindungen dienen. Beispielsweise kann die Vorrichtung so ausgeführt sein, daß sie
mit Hilfe der Stäbe 3. 4 und 1 r in eine geeignete Fassung gestöpselt werden kann.
Das kristallinische Element 10 kann aus Germanium und die Metallplatte, aus der die Kontaktglieder
7 und 8 hergestellt sind, kann aus· Phosphorbronze oder Berylliumkupfer bestehen.
Bei einem anderen Herstellungsverfahren können die Kontaktglieder 7 und 8 in der gleichen Form,
wie oben beschrieben, hergestellt werden, jedoch in getrennter Weise, z. H. wenn es erforderlich ist,
Kontaktglieder 7 und S aus verschiedenen Metallen zu benutzen. Um zu gewährleisten, daß die Breite
des Spaltes zwischen den Kontaktgliedern 7 und 8 genau ist, kann während des Zusammenbaus ein
Abstandstück verwendet werden. Es kann aber auch ein Strahl parallelen Lichtes durch das axiale Loch
des Gliedes 2 geworfen werden, wobei die Schatten der Kontaktglieder 7 und 8 auf einem Schirm beobachtet
werden. In diesem Fall kann die Mitte des Spaltes genau nach der J .ochachse ausgerichtet
werden.
Bei anderen Ausführungsformen kann das
kristallinische Element die Form eines geraden kreisförmigen Kegels haben, der an einem Ende
eines Metallstabes mit kreisförmigem Querschnitt angebracht ist, so daß die Grundfläche des Kegels
mit der Stirnfläche des Stabes zusammenfällt und der Stab so gebogen ist, daß er zwei Stirnteile mit
parallelen Längsachsen hat und daß er um die Längsachse des Stirnteils drehbar ist, auf dem das
Element nicht angebracht ist.
ίο In jedem Falle steht das Element mit der geraden
Kante eines jeden Kontaktgliedes in Berührung, die gebildet wird durch die Schnittlinie zwischen
der Stirnfläche des Kontaktgliedes, das dem Element näher ist, und der Stirnfläche des Kontaktgliedes,
das eine Seite des Spaltes zwischen den Kontaktgliedern bildet. Da jede gerade Kante zu
einem kreisförmigen Querschnitt des Elements tangential liegt, wird im wesentlichen der Punktkontakt
zwischen dem Element und jedem der Kontaktglieder erhalten.
Anstatt die Enden der Metallstäbe 3, 4 und 11 zu verwenden, können bei einer anderen Ausführungsform die Außenverbindungen zu den Elektroden der
Vorrichtung aus biegsamen Drähten hergestellt
2j werden, so daß die Vorrichtung direkt in einen
elektrischen Stromkreis eingelötet werden kann. Es wird verständlich geworden sein, daß die
vorliegende Erfindung eine Kristallkontaktvorrichtung schafft, bei welcher der Druck zwischen jedem
Kontaktglied und dem kristallinischen Element genau festgelegt werden kann. Außerdem können
auch in einer erfindungsgemäßen Kristallkontaktvorrichtung mit zwei oder mehreren Kontaktgliedern
die Zwischenräume zwischen den entsprechenden Kontaktpunkten genau festgelegt werden.
Die Erfindung ist insbesondere auf Kristallkontaktvorrichtungen solcher Art anwendbar, bei
der die Zwischenräume zwischen den Kontaktpunkten sehr klein sind oder genau bestimmt sein
müssen, um die gewünschte elektrische Charakteristik der Vorrichtung zu erhalten.
Claims (9)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Kristallkontaktvorrichtung, die aus einem Element aus halbleitendem, kristallinischem Material und einem oder mehreren metallischen Kontaktgliedern besteht, die in einer solchen Anordnung mit dem Element zusammen arbeiten, daß im wesentlichen ein Punktkontakt damit besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Element einen kegelförmigen Teil und jedes Kontaktglied eine gerade Kante hat, die so vorgesehen ist, daß sie den kegelförmigen Teil des Elements nur in einem Punkte berührt, wobei die Anordnung so gewählt ist, daß der Kontaktpunkt zwischen jedem Kontaktglied und dem Element sowie der Druck zwischen jedem Kontaktglied und dem Element über vorbestimmte Bereiche zumindest während des Zusammenbaus der Vorrichtung einstellbar sind.
- 2. Kristallkontaktvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kontaktglied als dünne, biegsame Platte ausgebildet ist.
- 3. Kristallkontaktvorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Kontaktglied aus Phosphorbronze oder Berylliumkupfer hergestellt ist.
- 4. Kristallkontaktvorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei oder mehr Kontaktgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß erwähnte gerade Kanten aller Kontaktglieder in der gleichen Ebene oder in parallelen Ebenen liegen und daß der kegelförmige Teil des Elements so ausgebildet ist, daß sein Querschnitt in jeder Ebene, die parallel zu der vorgenannten Ebene oder Ebenen Hegt, kreisförmig ist.
- 5. Kristallkontaktvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck der Einstellung das Element um eine Achse drehbar ist, die senkrecht zu genannter Ebene oder Ebenen liegt, wobei genannte Achse nicht mit der Achse des kegelförmigen Teils des Elements zusammenfällt, falls dieser Teil ein Umdrehungskörper ist.
- 6. Kristallkontaktvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element an einer Stirnfläche eines kreisförmigen, zylindrischen Metallstabes angebracht ist, der um seine Längsachse drehbar ist, wobei das Element die Form eines schrägen kreisförmigen Kegels hat, dessen Grundfläche mit genanntem Ende des Stabes zusammenfällt.
- 7. Kristallkontaktvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element in Form eines geraden kreisförmigen Kegels an einer Stirnfläche eines Metallstabes von kreisförmigem Querschnitt angebracht ist, so daß die Grundfläche des Kegels mit genannter Stirnfläche des Stabes zusammenfällt, wobei der Stab so gebogen ist, daß er zwei Stirnteile mit parallelen Längsachsen hat und um die Längsachsen des Stirnteils drehbar ist, auf dem das Element nicht angeordnet ist.
- 8. Kristallkontaktvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus einem Stück halbleitenden, kristallinischen no Materials hergestellt ist, das mit der Stirnfläche des Stabes verlötet und dann auf Form geschliffen ist.
- 9. Verfahren zur Herstellung einer Kristallkontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen besteht, derart, daß zunächst jedes Kontaktglied in vorbestimmter Lage auf einem Halteteil angebracht wird, daß dann das Element auf einem zweiten Halteteil so angebracht wird, daß sich der kegelförmige Teil mit dem Teil nach außen erstreckt, der die kleinste Querschnittsfläche nach außen hat, daß darauf die beiden Halteteile zueinander so angeordnet werden, daß die gerade Kante eines jeden Kontaktgliedes mit dem kegelförmigen Teil desElements nur an einem Punkte in Berührung steht, worauf dann die entsprechenden Stellungen der beiden Halteteile eingestellt werden, bis ein gewünschter Kontaktpunkt zwischen jedem Kontaktglied und dem Element sowie ein gewünschter Druck zwischen jedem Kontaktglied und dem Element erreicht werden, und daß danach schließlidi die beiden Halteteile in den entsprechenden Stellungen festgelegt werden, die durch das Einstellverfahren erreicht wurden, io. Verfahren zur Herstellung einer Kristallkontaktvorrichtung nach Anspruch 2 mit zwei Kontaktgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktglieder aus einer einzigen dünnen, biegsamen Metallplatte hergestellt werden, die in vorbestimmter Lage auf einem Halteteil angebracht ist und die dann geteilt wird, um zwei Kontaktglieder zu schaffen, die gegenüberliegende Stirnflächen in einem vorbestimmten Abstand zueinander und senkrecht zu den Hauptfläc'hen der ursprünglichen Platte angeordnet aufweisen, wobei die geraden Kanten der Kontaktglieder durch die Schnittlinie der entsprechenden gegenüberliegenden Stirnflächen und derselben Hauptfläche der ursprünglichen Platte gebildet werden.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 3204 2. 52
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