DE886178C

DE886178C - Process for the manufacture of dry rectifiers

Info

Publication number: DE886178C
Application number: DEST2514A
Authority: DE
Inventors: Edward Arthur Richards; Arthur Mackenzie Searle
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1942-12-03
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1953-08-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern Es ist bekannt, Trockengleichrichter in der Weise aufzubauen, daß auf eine Grundelektrode, die aus einem geeigneten Material, wie Stahl, Eisen, Nickel, Aluminium oder vernickeltem Eisen, mit Eisenüberzug versehenem Aluminium od. dgl., besteht, eine Gleichrichterschicht aufgebracht und auf die Gleichrichterschicht eine geeignete Metallegierung als Gegenelektrode aufgespritzt wird.Process for the production of dry rectifiers It is known Build dry rectifiers in such a way that on a base electrode that consists of a suitable material such as steel, iron, nickel, aluminum or nickel-plated Iron, aluminum or the like provided with an iron coating, consists of a rectifier layer applied and a suitable metal alloy as a counter electrode on the rectifier layer is sprayed on.

Als Halbleitermaterial wird sehr oft Selen verwendet, welches nach dem Aufbringen durch eine oder mehrere Wärmebehandlungen in eine für die Gleichrichter Wirkung notwendige Modifikation übergeführt wird. Auf die Selenschicht wird dann meistens eine niedrig schmelzende Metallegierung als Gegenelektrode aufgespritzt. Nach dem Aufspritzen der Gegenelektrode erfolgt die elektrische Formierung, durch welche die physikalischen Bedingungen für die Gleichrichterwirkung endgültig geschaffen werden.Selenium is very often used as a semiconductor material, which after applying through one or more heat treatments in one for the rectifier Effect necessary modification is transferred. Then on the selenium layer mostly a low-melting metal alloy sprayed on as a counter electrode. After the counter-electrode has been sprayed on, the electrical formation takes place which finally created the physical conditions for the rectifier effect will.

Es ist bekannt und bedeutet eine wesentliche Vereinfachung des Herstellungsverfahrens für die Gleichrichter, wenn zunächst die erforderlichen Schichten auf einer Scheibe oder einem Blech größerer Abmessungen aufgetragen werden, dann das Ganze formiert wird und dann @Gleichrich.terscheiben von der gewünschten Größe aus diesem System ausgestanzt oder ausgeschnitten werden.It is known and means a significant simplification of the manufacturing process for the rectifier when first put the necessary layers on a disc or a sheet of larger dimensions are applied, then the whole is formed and then @ rectifier disks of the desired size from this system punched out or cut out.

Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß infolge der geringen Stärke der Halbleiterschicht sehr leicht Kurzschlüsse entstehen, so daß z. B. an den Außenrändern der Gleichrichterscheiben das Deckelektrodenmaterial entfernt werden muß. Das kann z. B. durch Abschaben geschehen.This method has the disadvantage that due to the low strength the semiconductor layer very easily short-circuits, so that, for. B. at the Outer edges of the rectifier disks, the cover electrode material can be removed got to. This can e.g. B. done by scraping.

Bei bestimmten Ausführungsformen befindet sich vorzugsweise in der Mitte der einzelnen Gleichrichterscheibe ein Loch, welches dazu dient, eine Anzahl von Gleichrichterscheiben auf einen zentralen Bolzen zu stapeln. Auch an dieser Stelle ist es selbstverständlich notwendig, jede unmittelbäre Verbindung zwischen der Deckelektrode und der Grundelektrode zu vermeiden.In certain embodiments, is preferably located in the In the middle of each rectifier disc there is a hole which is used to hold a number of rectifier discs to be stacked on a central bolt. Also on this one It is of course necessary to place every immediate connection between to avoid the top electrode and the base electrode.

Gemäß der Erfindung besteht ein verbessertes Herstellungsverfahren für Gleichrichterscheiben, insbesondere von solchen mit Selen als Halbleiter, durch Ausstanzen aus einer größeren Scheibe oder einem größeren Blech, welche bzw. welches aus einem als Grundelektrode brauchbaren Material besteht und auf einer Seite mit einer Halbleiterschicht bedeckt ist, daß der die einzelnen Elemente abtrennende Schnitt oder die Schnitte od. dgl., handle es sich um den äußeren Rand des einzelnen Elements oder um den Rand eines in der Mitte der Scheibe befindlichen Loches oder einer Nut, in einem Bereich vor sich geht, in welchem unmittelbar auf dem Halbleiter eine Schicht aus einem Isolierstoff liegt oder unmittelbar vor dem Schnitt gelegen hat und entfernt wurde.According to the invention there is an improved method of manufacture for rectifier disks, especially those with selenium as a semiconductor Punching out of a larger disc or a larger sheet metal, which or which consists of a material that can be used as a base electrode and on one side with a semiconductor layer is covered that separates the individual elements Cut or the cuts or the like, if it is the outer edge of the individual Element or around the edge of a hole in the middle of the disc or a groove, in an area going on in which directly on the semiconductor a layer of insulating material is or is located immediately in front of the cut and has been removed.

Vorteilhaft wird dieses in der Weise ausgeführt, daß auf die mit Deckelektrodenmaterial zu bedeckende Halbleiterschicht eine Isolierstoffauflage aufgebracht, z. B. aufgespritzt oder eine Schablone aufgesetzt, vorzugsweise aufgeklebt wird, welche die 'mit Deckelektrodenmaterial zu bedeckenden Teile der Halbleiterschicht frei läßt, während die vor dem unmittelbaren Kotakt mit Deckelektrodenmaterial zu schützenden Teile der Halbleiterschicht von der Maske oder von der Isolierauflage bedeckt sind. Sofern es sich dabei um Löcher handelt, welche etwa in der Mitte der auszustanzenden Gleichrichterscheiben liegen, so daß die hier zu schützenden Flächenteile ohne Verbindung mit den zu schützenden Randteilen der Gleichrichterscheiben stehen, ist es notwendig, in diese Löcher Schablonen einzusetzen, die etwa Pilzform haben. Immerhin können auch hier Isolierstoffe angebracht oder niedergeschlagen werden, welche die betreffenden Flächenteile vor der Bedeckung mit Deckelektrodenmetall schützen.This is advantageously carried out in such a way that on the cover electrode material to be covered semiconductor layer applied an insulating material, z. B. sprayed on or a template is put on, preferably glued on, which the 'with cover electrode material parts of the semiconductor layer to be covered leaves free, while those in front of the immediate Contact with cover electrode material to be protected parts of the semiconductor layer of the mask or the insulating pad. Unless they are holes which are roughly in the middle of the rectifier disks to be punched out, so that the surface parts to be protected here without connection with those to be protected If there are edge parts of the rectifier disks, it is necessary to use templates in these holes use that have approximately mushroom shape. After all, insulating materials can also be attached here or be deposited, which the relevant surface parts before the covering protect with cover electrode metal.

Die Schablone oder Maske kann z. B. aus Papier bestehen das mindestens auf einer Seite klebfähig ist und welches Öffnungen enthält, die etwas kleiner sind als die Größe der auszuschneidenden oder auszustanzenden Gleichrichterscheiben.The stencil or mask can e.g. B. consist of paper that is at least is adhesive on one side and which contains openings that are slightly smaller than the size of the rectifier disks to be cut or punched out.

Das Herstellungsverfahren ist also durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet. Auf die Halbleiterschicht, und zwar, nachdem diese durch eine oder mehrere Wärmebehandlungen in die für die Gleichrichtung vorauszusetzende Modifikation übergeführt worden ist, wird die gelochte Schablone aufgeklebt, und zwar in einer solchen Weise; daß die zum Ausschneiden vorgesehenen Schnittkanten im Papier verlaufen, so daß ein schmaler Papierstreifen die Ränder der auszuschneidenden Elemente bedeckt. Oder aber statt des Papiers wird dorthin, wo die Schnittkanten der auszuschneidenden Gleichrichter liegen, ein Isolationsüberzug, z. B. aus Lack, aufgebracht, der die unmittelbare Berührung der Halbleiterschicht mit dem Deckelektrodenmetall verhindert. Auf die mit einer Maske oder Schablone bedeckte oder beklebte oder an ' ,den Schnittkanten durch eine Isolierauflage geschützte Halbleiterschicht wird dann das Deckelektrodenmetall aufgespritzt, so daß die freie Oberfläche des Halbleiters und die Schablone oder Isolierstofflage vom Deckelektrodenmetall bedeckt ist.The manufacturing process is thus through the following process steps marked. On the semiconductor layer, after this through an or several heat treatments in the modification required for rectification has been transferred, the perforated template is glued on, in a such way; that the cut edges intended for cutting run in the paper, so that a narrow strip of paper covers the edges of the elements to be cut out. Or instead of the paper it goes where the cut edges are to be cut out Rectifiers lie, an insulation coating, e.g. B. of paint applied, which the prevents direct contact of the semiconductor layer with the top electrode metal. On the covered or glued with a mask or stencil or on the cut edges The top electrode metal is then protected by a semiconductor layer protected by an insulating layer sprayed on, so that the free surface of the semiconductor and the template or Insulating material is covered by the top electrode metal.

Vorteilhaft erfolgt nunmehr die elektrische Formierung des ganzen Bleches. Da die Maske oder Schablone oder schützende Isolierstoffauflage aus nichtleitendem Material besteht, erfolgt der Stromdurchgang nur auf den später aktiven Teilen der Halbleiteroberfläche, wodurch eine erhebliche Leistungsersparnis erzielt wird. Nunmehr erfolgt das Ausstanzen bzw. Ausschneiden der einzelnen Gleichrichterscheiben, deren Randteile mit Papier oder sonstigem Masken- oder Schablonenmaterial oder mit schützenden Isolierauflagen bedeckt sind. Danach können zweckmäßig aus Papier oder ähnlichem bestehende Ränder mit dem darauf befindlichen Deckelektrodemnetall entfernt werden, so daß ein von Deckelektrodenmaterial freier Randstreifen entsteht, . welcher die Gefahr von Kurzschlüssen beseitigt. Handelt es sich um Isolierauflagen aus aufgespritztem Lack, so brauchen diese nicht entfernt werden. Doch empfiehlt es sich, einen Randstreifen von Deckelektrodenmetall entweder durch Ziehen einer Rille von dem aktiven, also den Halbleiter berührenden Teil der Deckelektrode zu trennen oder ihn ganz zu entfernen.The electrical formation of the whole now advantageously takes place Sheet metal. Because the mask or stencil or protective insulation layer is made of non-conductive If there is a material, the current will only pass through the later active parts of the Semiconductor surface, whereby a considerable power saving is achieved. Now the punching or cutting out of the individual rectifier disks takes place Edge parts with paper or other mask or stencil material or with protective Insulation pads are covered. After that, it is useful to use paper or the like existing edges are removed with the metal cover electrode located on them, so that an edge strip free of cover electrode material is produced,. which the Risk of short circuits eliminated. Is it about insulating pads made of sprayed-on Lacquer does not need to be removed. However, it is advisable to use a verge of cover electrode metal either by drawing a groove from the active one, ie to separate the part of the cover electrode that is in contact with the semiconductor or to remove it completely.

Für den Fall, daß zentrale Öffnungen in den einzelnen Gleichrichterelementen vorliegen, deren Rand vor Halbleitermaterial geschützt werden soll, ist das eben beschriebene Verfahren so auszuführen, daß in diese Löcher Maskenelemente eingesetzt werden, welche einen ringförmigen Streifen um die Löcher herum von der Bedeckung mit Deckelektrodenmetall schützen. Zweckmäßig werden hierzu pilzförmige Masken in die Löcher eingesetzt, die vor dem Ausstanzen der einzelnen Scheiben wieder entfernt werden. Falls nicht auch die Außenränder der Scheiben vor dem Niederschlag von Deckelektrodenmetall geschützt sind, ist es wichtig, durch Ziehen einer Rille im Deckelektrodenmetall bis in die Halbleiterschicht hinein oder durch Entfernen des Deckelektrodenmetalls, z. B. mit Sandstrahlen längs des Randes, beim Schneiden oder Stanzen entstandene Kurzschlüsse unschädlich zu machen. Vorteilhafter ist es aber, auf den Randteilen durch Verwendung einer Maske den Niederschlag des Deckelektrodenmetalls zu verhindern, d. h. es durch die Maske abzufangen.In the event that central openings in the individual rectifier elements are present, the edge of which is to be protected from semiconductor material, that is to carry out the method described in such a way that mask elements are inserted into these holes which is an annular strip around the holes of the covering protect with cover electrode metal. For this purpose, mushroom-shaped masks in the holes inserted, which were removed before the individual discs were punched out will. If not also the outer edges of the panes before the deposition of top electrode metal are protected, it is important by drawing a groove in the top electrode metal right into the semiconductor layer or by removing the cover electrode metal, z. B. with sandblasting along the edge, when cutting or punching To make short circuits harmless. But it is more advantageous on the edge parts using a mask to prevent precipitation of the cover electrode metal, d. H. to intercept it through the mask.

Obwohl es möglich ist, die etwa auf dem Selen befindliche Schablone oder Maske aus Papier oder ähnlichem als Ganzes abzuheben und die Schnitte dann durch die offenliegenden Selenoberflächenteile zu führen, ohne daß dadurch die Gefahr von Kurzschlüssen heraufbeschworen wird, ist es doch vorteilhaft, zunächst die Formierung der ganzen Platte durchzuführen, da ja durch die zusammenhängende Deckelektrodenschicht alle auszustanzenden Gleichrichterelemente parallel geschaltet sind. Dies ist sehr einfach, zumal ja auch der Formierungsstrom auf die späterhin aktiven Halbleiterflächenteile beschränkt bleibt, also keine Leistung bei der Formierung vergeudet wird. Nach der Formierung kann dann die auf der Halbleiterschicht befindliche ilIaske als Ganzes abgehoben und dann die Aufteilung in einzelne Elemente durchgeführt werden, wobei kein Schnitt an einer Stelle erfolgen darf, wo Deckelektrodenmaterial vorliegt, oder aber es wird erst die Aufteilung in einzelne Scheiben vorgenommen und dann die Randteile vom Maskenmaterial einschließlich dem darauf befindlichen Deckelektrodenmaterial befreit.Although it is possible to use the template found on the selenium or a mask made of paper or the like to be lifted off as a whole and then the cuts to lead through the exposed selenium surface parts without the danger conjured up by short circuits, it is nevertheless advantageous first to carry out the formation of the whole plate, because of the contiguous one Cover electrode layer all rectifier elements to be punched out are connected in parallel are. This is very easy, especially since the formation flow on the later active semiconductor surface parts remains limited, so no performance in the formation is wasted. After the formation, the one located on the semiconductor layer can then be used ilIaske lifted off as a whole and then the division into individual elements was carried out , whereby no cut may be made at a point where cover electrode material is present, or the division into individual slices is carried out first and then the edge portions of the mask material including that thereon Cover electrode material freed.

In jedem Fall, wo mit zentralen Öffnungen oder Bohrungen versehene Gleichrichterscheiben auf einen Bolzen gestapelt werden und zugleich der Kontaktdruck von Scheibe zu Scheibe nur über eine begrenzte Fläche von Ringform um den Bolzen herum übertragen wird (sogenannte Zentralkontaktgleichrichter), ist es zweckmäßig, das beschriebene Verfahren noch etwas abzuwandeln. Damit nämlich durch den Kontaktdruck nicht die Gefahr von Kurzschlüssen zwischen Deckelektrode und Grundelektrode trotz eines von Deckelektrodenmaterial freien Randstreifens um die zentrale Bohrung herum heraufbeschworen wird, ist es zweckmäßig, in dem Bereich, wo der Kontaktdruck übertragen wird, zwischen die Halbleiterschicht und dem Deckelektrodenmaterial eine Isolierschicht einzuschalten. Indem diese Maßnahme auf das gekennzeichnete Herstellungsverfahren abgestimmt wird, wird also zunächst auf die Halbleiterschicht eine Schablone oder Maske aufgesetzt mit Öffnungen, die etwas größer sind als die in den einzelnen auszustanzenden Scheiben befindlichen zentralen Bohrungen. Die freie Oberfläche der Halbleiterschicht wird dann mit einer Schicht aus Lack, aus Emaillelack oder einem sonstigen isolierenden Material bedeckt. Diese Bedeckung kann selbstverständlich auch erfolgen, bevor die zentralen Bohrungen in den einzelnen Elementen angebracht sind.In any case, where provided with central openings or bores Rectifier disks are stacked on a bolt and at the same time the contact pressure from disk to disk only over a limited area of annular shape around the bolt is transmitted around (so-called central contact rectifier), it is useful to to modify the described procedure a little. Namely through the contact pressure there is no risk of short circuits between the top electrode and the base electrode despite an edge strip free of cover electrode material around the central bore is evoked, it is expedient in the area where the contact pressure is transmitted is an insulating layer between the semiconductor layer and the top electrode material to turn on. By taking this measure on the designated manufacturing process is matched, so a template or is first applied to the semiconductor layer Mask put on with openings that are slightly larger than those to be punched out in the individual Discs located central holes. The free surface of the semiconductor layer is then covered with a layer of lacquer, enamel lacquer or some other insulating layer Material covered. This covering can of course also take place before the central holes are made in the individual elements.

Nach dem Aufbringen dieser isolierenden Flecken aus isolierendem Lack od. dgl. wird das Blech oder die Scheibe einer Temperaturbehandlung unterworfen, durch welche das Selen in die ß-Modifikation übergeführt und gleichzeitig der aufgebrachte Lack oder Isolierstoff bis zu einem gewünschten Grad getrocknet oder gehärtet wird. An diese Behandlung schließen sich dann die vorher beschriebenen Maßnahmen an, d. h. die vom Deckelektrodenmaterial zu schützenden Flächenteile werden von Schablonen oder Masken oder Isolierauflagen bedeckt. Dabei ist es erforderlich, die aufgebrachten Isolierflecken aus Lack, Emaille od. dgl. zum Teil mit Deckelektrodenmaterial zu überziehen und nur den inneren Randstreifen zwecks Vermeidung von Kurzschlüssen vor der Bedeckung mit Metall zu schützen. Die nunmehr einzusetzenden Masken sind also zweckmäßig etwas kleiner zu wählen als die Löcher in der Schablone, die für die Auftragung des Lackes oder sonstigen geeigneten Isolierstoffes benutzt wurden. Wiederum erfolgt zweckmäßig vor dem Zerschneiden in einzelne Elemente und dem Entfernen der Randstreifen aus Maskenmaterial die Formierung der ganzen Scheibe.After applying these insulating patches of insulating varnish or the like, the sheet metal or the disk is subjected to a temperature treatment, through which the selenium is converted into the ß-modification and at the same time the applied Lacquer or insulating material is dried or cured to a desired degree. This treatment is then followed by the measures described above, i. H. the surface parts to be protected by the cover electrode material are stencils or masks or insulating pads covered. It is necessary to apply the Insulating patches made of paint, enamel or the like, partly with cover electrode material Cover and only the inner edge strip to avoid short circuits to be protected from being covered with metal. The masks to be used now are so it is advisable to choose something smaller than the holes in the template that are used for the application of the varnish or other suitable insulating material has been used. Again, it is best done before cutting into individual elements and removing the edge strip of mask material forms the entire pane.

Der Erfindungsgedanke soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.The idea of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. i zeigt eine Draufsicht auf-einen Teil einer mit Selen bedeckten größeren Scheibe oder eines BI.eChes, aus welchem kleinere Elemente angefertigt werden sollen; ein Teil der Halbleiterschicht ist entfernt; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Schichtenaufbau; Fig. 3 zeigt die Platte mit den zentralen Öffnungen für die einzelnen Scheiben und mit Führungsnuten für eine sichere Position des Bleches bei den verschiedenen Verfahrensschritten; Fig. q. zeigt die gleiche Platte mit Ringen aus isolierendem Lack od. dgl. um die Öffnung herum; Fig. 5 und 6 zeigen in Draufsicht ein einzelnes Element, bei welchem als Isolierstreifen solche aus Lack vorgesehen sind; Fig. 7 gibt die Darstellung einer Maske aus Papier od. dgl.; Fig. 8 zeigt ein Maskierungselement für die Maskierung der zentralen Öffnungen in Pilzform; Fig. 9 zeigt die große Scheibe oder Platte mit der Papiermaske bedeckt und mit eingesetzten pilzförmigen Elementen; Fig. io zeigt dann die Platte vordem Ausstanzen der einzelnen Elemente, nachdem sie mit Gegenelektrodenmetall bedeckt ist; Fig. i i zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. io, während Fig. 12 eine ausgestanzte Gleichrichterscheibe und Fig. 13 den Papierring zeigt, der nach dem Ausstanzen von jedem Element entfernt wird.FIG. 1 shows a plan view of part of a larger disc covered with selenium or of a BI.eChes from which smaller elements are to be made; part of the semiconductor layer is removed; Fig. 2 shows a cross section through the layer structure; 3 shows the plate with the central openings for the individual disks and with guide grooves for a secure position of the sheet metal in the various process steps; Fig. Q. shows the same plate with rings of insulating varnish or the like around the opening; 5 and 6 show a plan view of a single element in which the insulating strips are those made of lacquer; 7 shows a mask made of paper or the like; 8 shows a masking element for masking the central openings in mushroom shape; Fig. 9 shows the large disc or plate covered with the paper mask and with the mushroom-shaped elements inserted; FIG. 10 then shows the plate before the individual elements have been punched out after it has been covered with counter-electrode metal; FIG. Ii shows a cross section through the arrangement according to FIG. 10, while FIG. 12 shows a stamped-out rectifier disk and FIG. 13 shows the paper ring which is removed from each element after the stamping.

In Fig. i ist mit A das Blech bezeichnet, das an der Stelle in Erscheinung tritt, wo die Halbleiterschicht B entfernt zu denken ist. Um das Selen in die a-Modifikation überzuführen, wird eine geeignete Wärmebehandlung angewendet. In Fig. 2 ist mit den gleichen Bezeichnungen ein Querschnitt durch die Anordnung gezeichnet. Gemäß Fig.3 wird die mit Halbleiter bedeckte Platte mit einer Anzahl Löcher C versehen, welche den zentralen Öffnungen der späteren Gleichrichterscheiben entsprechen. Am Rand der großen Platte sind Löcher oder Nuten D vorgesehen, welche zur Sicherung der Position der Platte bei den verschiedenen Arbeitsvorgängen dienen. Wenn die einzelnen Scheiben als Zentralkontaktgleichrichter ausgeführt werden, dann wird das Blech mit einer Maske versehen, deren Löcher etwas größer sind als die Löcher C selbst. Mit Hilfe dieser Maske werden die offenliegenden Teile der Halbleiterschicht mit einem isolierenden Lack oder Emaillelack od. dgl. versehen, so' daß um jede Öffnung C herum ein mit E bezeichneter Ring aus Isoliermaterial entsteht. Wenn die Gleichrichterelemente nicht als Zentralkontaktgleichrichter ausgeführt werden, wird dieser Lackring nicht benötigt, ohne daß jedoch die folgenden Arbeitsgänge deswegen abgeändert werden müssen. Durch eine weitereWärmebehandlung wird das Selen in die ß-Modifikation übergeführt, womit zugleich ein Backprozeß für den Lack verbunden ist, um die erforderliche Härte zu erzielen.In Fig. I, A denotes the sheet metal that appears at the point occurs where the semiconductor layer B is to be thought of as being removed. To the selenium in the a-modification appropriate heat treatment is applied. In Fig. 2 is with the same designations drawn a cross section through the arrangement. According to 3 the plate covered with semiconductor is provided with a number of holes C, which correspond to the central openings of the later rectifier disks. At the On the edge of the large plate, holes or grooves D are provided for securing the position of the plate in the various operations. If the individual disks are designed as a central contact rectifier, then provide the sheet metal with a mask, the holes of which are slightly larger than the holes C itself. With the help of this mask, the exposed parts of the semiconductor layer with an insulating varnish or enamel varnish or the like. Provided so 'that around each Opening C around a ring labeled E is made of insulating material. if the rectifier elements are not designed as central contact rectifiers, this lacquer ring is not required, but without the following operations therefore have to be changed. Further heat treatment turns the selenium transferred to the ß-modification, which at the same time connected a baking process for the paint is to achieve the required hardness.

In der Fig. 5 ist der Umriß einer einzelnen runden Gleichrichterscheibe innerhalb der großen Scheibe in Draufsicht dargestellt. Fig. 6 zeigt die ausgeschnittene fertig` Scheibe im Querschnitt. Die Grundplatte A hat hier einen Selenüberzug B erhalten. Im Randbereich der äußeren Umgrenzung sowie der zentralen Durchbohrung sind Isolierschichten F und F' aus Lack angebracht. Die freie Selenfläche sowie die Isolierschicht ist dann mit der Deckelektrodenschicht K bedeckt. Die äußere Begrenzung des Elements in der großen Scheibe sowie die zentrale Bohrung sind als strichpunktierte Kreise in Fig. 5 eingetragen. Der innere bzw. äußere Begrenzungskreis der beiden Lackschichten ist gestrichelt gezeichnet. Der innere Begrenzungskreis der Deckelektrodenschicht ist ausgezogen. Dieser Kreis ist etwas größer als die zentrale Bohrung.In Fig. 5, the outline of a single circular rectifier disc within the large disc is shown in plan view. Fig. 6 shows the cut finished` disc in cross section. The base plate A has received a selenium coating B here. In the edge area of the outer boundary and the central through-hole, insulating layers F and F 'made of lacquer are applied. The free selenium area and the insulating layer are then covered with the top electrode layer K. The outer delimitation of the element in the large disk and the central bore are shown as dash-dotted circles in FIG. 5. The inner or outer boundary circle of the two paint layers is shown in dashed lines. The inner boundary circle of the top electrode layer is drawn out. This circle is slightly larger than the central hole.

Es ist nun ohne weiteres ersichtlich, daß der Isolierabstand am Rand der Gleichrichterscheibe zwischen den Schichten A und K nur gering ist. Wenn man sicher gehen will, wird man eine Rille R (vgl. Fig. 6) längs des Randes ziehen, durch welche ein Randstreifen St der Deckelektrode von dem aktiven Teil der Deckelektrode abgetrennt wird: Diese Rille reicht bis in die Isolierschicht oder gar bis in die Halbleiterschicht. Man kann natürlich auch z. B. durch Sandstrahlen den ganzen Randstreifen St des Deckelektrodenmaterials entfernen. Um diese letztere Prozedur zu vermeiden, kann man auch das Deckelektrodenmetall durch 'Schablonen hindurch aufbringen, so daß die Deckelektrodenschicht einen etwas kleineren Durchmesser besitzt als die Scheibe selbst.It is now readily apparent that the insulating distance at the edge of the rectifier disk between layers A and K is only slight. If to be sure, you will draw a groove R (see Fig. 6) along the edge, through which an edge strip St of the cover electrode from the active part of the cover electrode is separated: This groove extends into the insulating layer or even into the Semiconductor layer. You can of course also z. B. by sandblasting the entire edge strip Remove the cover electrode material. To avoid this latter procedure, you can also apply the top electrode metal through 'templates, see above that the top electrode layer has a slightly smaller diameter than that Disc itself.

In Fig.7 ist weiterhin eine Schablone oder Maske F dargestellt, die statt der Lackschicht verwendet werden kann und die vor .dem Aufbringen des Gegenelektrodenmetalls auf die Halbleiterschicht gebracht, vorzugsweise aufgeklebt wird. Diese Maske F besitzt Löcher G, deren Durchmesser der aktiven Fläche des fertigen Gleichrichters entspricht, d. h. die Löcher B sind etwas kleiner als die Außenabmessungen des herzustellenden Gleichrichterelements. Die Maske F besitzt gleichfalls Nuten H, die mit den Nuten D im Blech zur Übereinstimmung zu bringen sind, um die richtige Position der Schablone F zu sichern. Vorteilhaft werden diese Masken aus klebefähigem Papier hergestellt, das direkt auf die Platte aufgeklebt werden kann.7 also shows a stencil or mask F which can be used instead of the lacquer layer and which is preferably glued onto the semiconductor layer before the counter electrode metal is applied. This mask F has holes G, the diameter of which corresponds to the active surface of the finished rectifier, ie the holes B are somewhat smaller than the external dimensions of the rectifier element to be produced. The mask F also has grooves H which are to be brought into line with the grooves D in the sheet metal in order to ensure the correct position of the template F. These masks are advantageously made from adhesive paper that can be glued directly onto the plate.

Falls zentrale Öffnungen in jedem der herzustellenden Gleichrichterelemente zu berücksichtigen sind, werden pilzförmige Masken T, wie in Fig. 8 dargestellt, in jede Bohrung C eingesetzt. Ebenso können natürlich Papierscheiben über die 0ifnungen geklebt werden. Sodann wird die ganze Oberfläche, also die freien Oberflächenteile der Halbleiterschicht und die Maske mit einer Metalllegierung bespritzt, welche die Gegenelektrode für die Gleichrichterscheibe darstellt. Vor dem Aufspritzen der Gegenelektrode. sieht also die Platte so aus, wie in Fig.9 dargestellt, während die fertig bespritzte Platte nach der Entfernung der pilzförmigen Maskenelemente in Fig. io und ii dargestellt ist. Die gestrichelte Linie L bezeichnet, die Schnittkanten, längs welcher .die einzelnen Elemente herausgetrennt werden, während die gestrichelte Linie E den nicht sichtbaren Rand der isolierenden Ringe darstellt. Weil die Schnittkanten L für den Stanzschnitt der Elemente mit Maskenmaterial bedeckt sind, wird ein Kurzschluß zwischen Gegenelektrode und der metallischen Grundplatte verhindert, wenn die in Fig. 13 mit M bezeichneten, mit Gegenelektrodenmetall bedeckten Papierringe entfernt sind. Die Gegenelektrode ist mit K bezeichnet. Der offenliegende Randstreifen der Halbleiterschicht ist in Fig. 12 mit N bezeichnet.If central openings in each of the rectifier elements to be manufactured must be taken into account, mushroom-shaped masks T, as shown in Fig. 8, inserted into each hole C. Of course, paper discs can also be placed over the openings to be glued. Then the entire surface, i.e. the free surface parts the semiconductor layer and the mask is sprayed with a metal alloy, which represents the counter electrode for the rectifier disc. Before spraying the Counter electrode. the plate looks like this, as shown in Fig.9, while the completely sprayed plate after the removal of the mushroom-shaped mask elements is shown in Fig. io and ii. The dashed line L denotes the cutting edges, along which. the individual elements are separated out, while the dashed Line E represents the invisible edge of the insulating rings. Because the cut edges L for the die cut the elements are covered with mask material, becomes a short circuit between the counter electrode and the metallic base plate, if the in Fig. 13 with M marked paper rings covered with counter electrode metal removed are. The counter electrode is labeled K. The exposed marginal strip of the Semiconductor layer is denoted by N in FIG.

Vor dem Ausstanzen der einzelnen Elemente wird die ganze Platte elektrisch formiert, um den Sperrwiderstand zu vergrößern. Die einzelnen noch auszustanzenden Elemente sind durch die Gegenelektrode parallel geschaltet, welche die ganze Fläche bedeckt. Die Platte wird dann in eine Stanz- oder Schneidvorrichtung eingesetzt und mit Hilfe der Nuten D in die richtige Position gebracht. Das Schneidwerkzeug der Vorrichtung schneidet längs der gestrichelten Linien L in Fig. io die einzelnen Gleichrichterelemente aus.Before the individual elements are punched out, the entire plate becomes electrical formed to increase the blocking resistance. The individual still to be punched out Elements are connected in parallel through the counter electrode, which covers the whole area covered. The plate is then inserted into a punching or cutting device and brought into the correct position with the help of the grooves D. The cutting tool of the device cuts along the dashed lines L in Fig. 10 the individual Rectifier elements off.

Es ist selbstverständlich, daß der Gleichrichter auch andere als Kreisform haben kann, z. B. quadratische oder rechteckige Form, ohne daß dadurch an den beschriebenen Verfahren etwas geändert wind. Auch ist die Anwendung des Verfahrens nicht auf Zentralkontaktgleichrichter beschränkt.It goes without saying that the rectifier can also be other than circular in shape may have, e.g. B. square or rectangular shape without affecting the described Procedure changed slightly wind. The application of the method is also not applicable to central contact rectifiers limited.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of rectifier disks, in particular those with selenium as semiconductor, by punching or cutting out of a larger disk or a larger sheet, which consists of a material usable as a base electrode and is covered on one side with the semiconductor layer, characterized that the cut separating the individual elements or the cuts or the like, if it is the outer edge of the individual element or the edge of a hole or groove in the middle of the disk, is going on in an area, in which a layer of an insulating material is located directly on the semiconductor or was located immediately before the cut and was removed.

2. The method according to claim i, characterized in that the layer of insulating material in strip form, preferably less Width runs on both sides of the cuts to be made.

3. Procedure according to Claims i and a, characterized in that a lacquer, plastic, Paper or the like is used.

4 .. The method according to claim i to 3 for production of rectifier disks provided with central openings or bores, thereby characterized in that to protect an edge strip along the central openings or bores or grooves against the precipitation of cover electrode material Mask elements, preferably those of mushroom shape, are inserted into the bore.

5. The method according to claim i to q., Characterized in that after application the strip of insulating material covers the electrode metal over the entire surface, ie free semiconductor surface and insulating surface, is sprayed and that then, preferably after any electrical formation that may become necessary, the individual rectifier elements be separated by cuts which run in the area of the insulating material strips.

6. The method according to claim 5, characterized in that in one in the cut edge area present, the semiconductor covering insulating layer of lacquer after cutting of the individual elements on an edge strip, the cover electrode metal z. B. by Sand bubbles removed or that by pulling a down to the insulating layer or Semiconductor layer reaching an edge strip of top electrode material from the active part of the cover electrode, which directly covers the semiconductor, electrically is isolated.

7. The method according to claim i to 5, characterized in that according to the application of the selenium layer insulating strips on the selenium layer, for example as paper or similar. Strips, preferably by gluing on the semiconductor layer, are applied and that optionally with the simultaneous use of mushroom-shaped Mask elements after spraying the free selenium surface and the insulating Strips with cover electrode material, possibly only after an electrical one Formation, which is divided into individual rectifier disks by means of cuts, which run in the area of the insulating strips. B. The method of claim 7, characterized in that before or after the punching out with the cover electrode metal covered insulating strips are removed. G. Process for the manufacture of selenium rectifiers according to claims i to 8, characterized in that before the mask is applied or the insulating pads the selenium is subjected to a heat treatment which it will be converted into the lead modification. ok Method of manufacture of central contact rectifiers with selenium as semiconductor according to claims i to g, characterized in that before or after the production of the central openings the annular insulating layer is applied around these openings that then the insulating layer is dried or hardened by a heat treatment and the 'selenium is converted into the rectifying modification that then the edges of the central Holes through masks to be used, the diameter of which is slightly smaller than the ring-shaped one The insulating layer is to be protected from the precipitation of the cover electrode material, that the outer edges of the semiconductor layer of the rectifier disks to be punched out by insulating pads, e.g. B. from lacquer or by stencils or masks made of paper or the like, which are preferably glued on and which are provided with openings, which are slightly smaller than the size of the rectifier elements to be punched out, so that the intended cut edges run in the mask material before contact be protected with cover electrode material that then the free parts of the semiconductor layer covered together with the insulating pads or masks of cover electrode metal be that then after removing the masks inserted into the central holes the electrical formation of the entire disk takes place, that then 'cut out the disks or punched out and that, if necessary, last with the cover electrode metal covered edge strips of the mask material are removed.